看好人機協作趨勢，工研院攜台廠開發模組化機器手臂關節

由

2019-08-23

133

工研院在今年「台灣機器人與智慧自動化展」中，攜手九家台廠展出多項機器人關鍵技術及應用，力求推動產業翻轉升級。在眾多展品當中，有個乍看之下不及機器手臂般搶眼，卻蘊含莫大能量的 All in One「驅控整合關節模組」，為機器手臂應用開創更多可能。

驅控整合關節模組由工研院及自動化設備商和椿科技共同開發，整顆模組化關節整合了伺服馬達、減速機、驅動器、感測器、電源與通訊模組等。機器手臂經模組化後只要加上小型控制器即可運作，有別於傳統機器手臂需搭配體積龐大的電控箱使用。工研院機械與機電系統研究所智慧機器人技術組長游鴻修博士，將驅控整合關節模組比喻為積木，能依照不同應用需求組出各種型態的機器手臂。

和椿科技表示，傳統工業機器手臂發展成熟且已廣泛應用於製造業，但由於具有危險性，若要導入使用需有一定程度技術與規模，加上成本偏高，以致中小企業或消費型應用不易；協作型機器人則相對輕量又易於使用，而且具有保護裝置可防撞，因而成為製造業重要發展趨勢。

為了達成機器手臂小型輕量化、實現人機協作，工研院與和椿合作開發驅控整合關節模組，能因應機器人使用環境和需求組合多種構型、提供所需輸出扭力。游鴻修提到開發過程其實並不容易，主要有幾個困難點：由於需將多個機件整合在有限空間裡，必須顧慮到體積變小的馬達，能否跟傳統大型馬達具有相同出力；驅控效能所產生的熱能集中在模組上，如何解決散熱問題；緊密的配線透過模組中空式設計穿出、以積木方式串接，但所有機件都要能夠配合，在技術上別具挑戰。

▲ 驅控整合關節模組採中空式設計

整體開發過程不僅需要強大技術加以模擬分析後製作，還需進行長時間測試。和椿科技指出，目前開發進度已可進入量產，初期鎖定的產業應用以工業組裝為主。未來也可應用於工業外的領域，如機器人教育訓練、DIY 市場或其他特定應用領域等。

工研院除與和椿科技合作外，也偕同士林電機、東元電機、和成欣業、恆智重機、原見科技、勤堃機械、榮興工業漢服寶科技等廠商合作展出，技術應用包括棋盤格式 AGV（Automated Guided Vehicle）派車系統、行動式手臂機器人、機器人高精度校正技術等，共同拚進物流、航太、高階醫材、水五金等市場，邁向全新智慧製造時代。