新世代工业机器人--解放劳工、与人合作的智能伙伴

巴西世界杯足球赛开幕式中,一位下半身瘫痪的身障人士穿着机器人动力辅助装(Robotic Suit),藉由脑机界面(Brain-Machine Interface, BMI)控制他的双脚成功担任开球。在市场需求拉动与先进技术推动两股力量作用之下,机器人扮演的角色也日趋多元化。

已开发国家高龄少子化、技术劳动力缺乏,新兴国家工资上涨、劳工意识觉醒,加以绿色永续、节能减碳等趋势,使得机器人一直是众所期盼的解决方案。国际机器人联盟(International Federation of Robotics, IFR)最新统计资料显示:2013 年全球工业机器人的销售量已达到 17 万 9 仟台,其中欧美日等国仍占有半数以上;而中国大陆是使用量最多也是成长最快速的单一市场,其他新兴国家与地区未来市场也十分看好。

工业机器人的新形象

新世代工业机器人--解放劳工、与人合作的智能伙伴▲ Tesla 电动车生产线中的机器人(图片来源:Flickr/Steve Jurvetson by CC 2.0)

传统汽车生产线上负责车身焊接、涂装与组装的工业机器人工作迅速确实,可以不停歇地工作,加班也不抱怨,更不会罢工要求加薪。因安全理由,多数工业机器人需固定在生产线上,并在其四周围上栅栏以保护人员安全,不能轻易移动或是改变动线。如今制造现场的机器人在智能软件与先进感测技术的加持下,与人互动合作将更加安全也更有效率。

  • 经济且人性之工业机器人
    为突破过往工业机器人昂贵复杂的缺点,优质平价机器人的研发是值得关注的发展趋势。工业机器人未来不仅成本经济,更可快速安装、容易设定与使用,将能造福许多中小企业。
  • 精巧且弹性之工业机器人
    机器人在视觉感测与更精巧的操作机构等软硬件整合下,将逐渐跨入精密组装的范畴。此类型的工业机器人可应用于智能手机、平板电脑等资通讯产品之后段组装,也可以在新材料、新制程与多种少量客制化产品中发挥其快速与弹性应变之特性。

 

机器人先进国家与领导企业动态

  • 美国 Rethink Robotics

美国麻省理工学院电脑与人工智能研究所教授 Rodney Brooks,除了创办 iRobot 公司产销清扫机器人与军用机器人,更成立工业机器人企业 Rethink Robotics。

新世代工业机器人--解放劳工、与人合作的智能伙伴

(Photo Credit: Flicrk/Steve Jurvetson by CC 2.0)

他在 TED 的讲演中表示:现今工业机器人有可能会伤及周围的人,一般人也很难和它们沟通。我们需要思考如何让工人们可以和这些高科技产品相互合作,工业机器人 Baxter 是第一批具有两只机械手臂,透过直觉式程序界面设定就可以和普通人互相沟通的机器人,其设计理念是“以人为中心、可与人共同合作”。和 Baxter 一起工作很安全,而且 25,000 美元就买得到它,较传统工业机器人便宜许多,其目标客户包括中小企业在内的各行各业。

  • 日本人型机器人进入工厂

日本的人型机器人已进入工厂与人合作生产,并且俱有更佳的弹性,可以灵活调度与重新建置生产线,因应少量多样化的产品需求型态。著名机器人公司安川电机(Yaskawa)认为今后机器人将逐渐渗透到过去没有采用机器人的产业和制程当中,双臂型机器人就是其中之一,它可在狭小厂房中进行快速组装与包装。

新世代工业机器人--解放劳工、与人合作的智能伙伴

此一利用感测技术与人类共存的机器人类型,未来要进一步发展适合不同产业使用者的多元化设计。该公司 Yaskawa SDA10F Yaskawa 人型工业机器人,两只机械手臂各配备七个旋转轴,连接可旋转的躯干,能够灵活快速地运动,进行组装、搬运、取放以及包装物品等一系列工作。

  • 台湾鸿海精密工业公司

鸿海公司积极投入智能自动化技术,宣称将建立百万机器人制造大军。该公司曾经代工电子宠物 PLEO 机器小恐龙;最近更与日本软件银行(Softbank)、法国机器人公司(Aldebaran Robotics)合作产销家用型机器人 PEPPER,预计 2015 年初开卖。显示鸿海不仅在其制造工厂积极布建机器人与自动化系统,也将跨入家用与消费型机器人产品的生产。

新世代工业机器人--解放劳工、与人合作的智能伙伴▲ Aldebaran Robotics 的 PEPPER 机器人

  • 欧盟机器人愿景

欧盟在机器人愿景 2020(Robotics Vision to 2020)中,也曾揭示了几个工业机器人发展的重点,包括:整合式制程控制机器人、快速适应制造单元、协调移动式操作手臂、精微制造自动机械、人型组装自动机械、后制造(Postproduction)自动化—即永续环保、循环再生利用之制程自动化等等。藉由跨国、跨领域的合作,欧盟各国企业正朝上述发展方向,积极进行工业机器人的研究开发与应用。

新世代工业机器人--解放劳工、与人合作的智能伙伴

机器人可使人们摆脱加班过劳增加工作机会?!

现场工作被机器人取代之后,人们将要从事何种工作?今天制造业现场劳工,未来可能在面对机器人大军时失业吗?根据国际机器人联盟对德国、美国、日本、韩国、巴西、中国等几个已开发与开发中国家的调查显示,工业机器人使用量增加并未使失业率提高,藉由人机合作(Human-machine-collaboration)反而增加了许多新的工作机会,并使得劳工转做更具技术性的高附加价值工作。

未来人力市场需要许多机器人相关专长工作,包括:设计、制造与整合机器人系统;宕机器人的教练,应用与控制机器人;发挥想像与创意,在更多领域应用机器人与智能自动化技术。在上述背景与各项有利因素结合之下,预期未来几年工业机器人市场将有更大的成长潜力。