轉載從: Tech News 科技新報
傳統工業機器人基於安全考量，必須隔離作業以確保人員安全，加上安裝設定及編程都較複雜費時，在產線使用上也相對受限。為滿足現代產線彈性生產需求，人機協作機器人應運而生，不但教導簡易而且安全性高，成為當前產業相當關注的焦點。
丹麥機器人製造商 Universal Robots 所開發的 UR 系列六軸機器手臂，就是能跟人們並肩工作的協作型機器人，沒有繁複難懂的操作設計，從安裝到編程操作只需一人便能完成。Universal Robots 亞太區技術支援部門負責人 Andrew Pether 表示，由於協作型機器人整體操作簡易又能快速上手，市場需求因而逐漸攀升，也是當前與接下來的重要趨勢發展。
▲ Universal Robots 亞太區技術支援部門負責人 Andrew Pether，示範 UR 機器手臂編程
（圖片來源：《科技新報》攝）
手動教導式編程易上手，大幅縮短訓練時間
現場實際練習編寫程式，會發現其實操控 UR 機器手臂不如想像中複雜，就算毫無技術背景或經驗，經短時間訓練後也能掌握操作。以操控 UR 機器手臂夾取及移動圓柱體為例，首先按下 UR 機器手臂專用教導器（Teach Pendant）背面的黑色按鈕，即可進入自由操作模式，也就是能直接用手拖曳機器手臂教導動作和位置，同時透過教導器的使用者操作介面，將各個位置逐一記錄為航點（Waypoint），航點指令也能按需求複製剪貼，進一步節省設定時間。
▲ 按下教導器背面的黑色按鈕，UR 機器手臂隨即進入自由操作模式
（圖片來源：《科技新報》攝）
▲ 自由操作模式下，直接用手拖曳機器手臂教導動作和位置（圖片來源：《科技新報》攝）
▲ 將每個位置逐一記錄成航點（圖片來源：《科技新報》攝）
當機器手臂接近目標物件時，利用移動指令微調手臂位置，之後調整握爪寬度，使握爪完全閉合、抓牢物件，接著移動到終點時，再次調整握爪寬度以放開物件。整串航點記錄完畢後，只需簡單點選播放鍵，機器手臂就會按照先前所記錄的路徑，依設定需求反覆或單次運作。
▲ 接近夾取物件需微調位置，並調整握爪寬度（圖片來源：《科技新報》攝）
▲ 利用移動指令微調手臂位置（圖片來源：《科技新報》攝）
▲ 設定握爪寬度，使握爪夾取物件時能完全閉合（圖片來源：《科技新報》攝）
另外，也可藉由移動指令編寫路徑，讓機器手臂在點與點之間畫出直線「走出迷宮」。方法同樣是邊用手拖曳機器手臂，邊將每個筆尖停留位置記錄下來，甚至連下筆力道深淺都會記錄模擬。設定完畢後，機器手臂就會按航點指令運作，從迷宮起點自動畫向終點。
▲ UR 機器手臂走迷宮（圖片來源：《科技新報》攝）
▲ 用手拖曳機器手臂教導下筆位置（圖片來源：《科技新報》攝）
▲ 將每個停留位置記錄成航點（圖片來源：《科技新報》攝）
▲ 設定完畢後，UR 機器手臂會按航點指令，在點與點之間畫出直線
（圖片來源：《科技新報》攝）
通過各項風險評估，取得國際安全認證
不同於傳統工業機器人冰冷又危險的形象，UR 機器手臂具有多項安全認證，能近距離與人一起工作而不必加裝防護圍籬，運作中一旦碰觸到人員，就會立刻停止作業，待人員下指令後才會繼續運作，確保安全無虞。
針對協作型機器人如何有效降低風險，Pether 認為最關鍵之處，就是安裝前進行全面風險評估（risk assessment），找出潛在風險加以調整控制。國際標準化組織（ISO）也為因應逐漸普及的協作型機器人市場，推出相關安全標準規範，包括 2016 年初釋出的 ISO/TS 15066，ISO 10218-2、ISO 12100 等，另外也有第三方機構提供風險評估指南及服務，對降低協作型機器人風險更有助益。
▲ 機器手臂一旦碰觸到人員或物件，就會立刻停止作業，教導器也會出現警示訊息
（圖片來源：《科技新報》攝）
風險評估完成後，再針對機器人安全系統進行設定調校。UR 機器手臂除了內建安全系統外，還可透過 UR 控制器內的 I/O 介面加裝安全裝置，進一步降低風險、提高安全性。
Universal Robots+ 平台強化優勢，未來將發展工業外應用
UR 機器手臂除了設置與編程容易、安全性高等優點外，今年 6 月也在德國慕尼黑「自動化工業及機器人展」（Automatica）推出「Universal Robots+」平台，為經銷商和終端客戶提供各種軟硬體解決方案，在縮短機器人建置時間之餘，也能降低各方研發成本，創造更多附加價值。
Universal Robots+ 為人機協作機器人開拓更多可能性，同時降低導入門檻。Pether 表示，Universal Robots 長久以來研發協作型機器人，具有豐富經驗與專業技術，也擁有龐大的研發團隊不斷精進努力，而新推出的 Universal Robots+ 平台則集結國際開發商社群的研發能力，能更進一步強化 Universal Robots 的競爭優勢。
Universal Robots 提供客戶選擇彈性，可依自身需求自由選搭各種附加配備功能，例如視覺裝置、移動功能套件等。Pether 強調，Universal Robots 協作型機器人具有安全系統，能夠符合各類應用需求，未來發展絕不僅限於工業環境應用，目前也有服務業應用例子，像是準備食材、出餐等。今後 Universal Robots+ 平台也將提供更多工業領域以外的解決方案，讓協作型機器人實現更多領域應用。
▲ 左起：Universal Robots 台灣技術支援部門技術工程師楊博翔、亞太區技術支援部門負責人 Andrew Pether （圖片來源：《科技新報》攝）
（首圖、圖片來源：《科技新報》攝於 Universal Robots 台灣媒體技術工作坊）
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