一年一度、科技趨勢指標前哨戰的美國最大國際消費性電子展(CES 2020)於1/7~1/10連四天在美國拉斯維加斯登場,吸引超過4,500家廠商、17萬人參展。工研院本次在CES AI & Robotics專區,展出「行動手臂式機器人系統」、「驅控模組機械手臂」、「Micro LED顯示屏」等三項智慧製造創新技術;而工研院新創公司原見精機也於現場展出「機器人觸覺安全皮膚模組」,彰顯工研院攜手新創公司搶攻智慧製造市場,開創全球製造產業新藍海的研發實力。

台灣機械產業連續三年達到兆元產值,機械公會也發表《智慧機械產業白皮書》,目標2025年台灣機械業產值邁向二兆元的願景。根據國際機器人聯合會(International Federation of Robotics, IFR)最新的世界機器人報告顯示,2018年工業機器人的全球年銷售額達165億美元、全球出貨量為42.2萬台,再攀歷史新高,預計2020年到2022年的全球工業機器人出貨量,每年平均增長12%。

近年來,消費型態改變、高齡化社會人力缺乏與新興製造國家崛起,全球製造業面臨少量多樣、產品週期縮短、市場競爭激烈等挑戰,歐美日等國家紛紛將振興製造業列為重要經濟政策,積極朝向工業4.0發展。但隨著智慧製造發展,傳統機器人已不敷使用,必須朝多功能、人機協作和聯網化發展,以優化業者邁向新生產模式。有鑑於此,工研院開發整合軟硬體系統的高端機器人、加速人機協作的驅控模組機械手臂,以及下世代顯示技術主流的微發光二極體(Micro LED)等前瞻技術,期許協助廠商製程數位化與自動化升級,讓生產管理更自動彈性,提升產能效益與品質,以利進軍國際。

 

行動手臂式機器人系統-跨足室內生活與輕工業都一把罩

「行動手臂式機器人系統」內建智慧定位導航模組與全系統相容機器人作業系統(Robot Operating System, ROS),打造成服務型機器人智慧整合平台,將移動性、感知、操縱、人機互動功能結合為單一機器人平台,可快速整合各式機器人軟體功能,使機器人具備更大作業活動範圍,在一般室內可輔助人類生活及輕工業的服務應用,可有效改善製造業跟服務業的人力問題。這台行動手臂式機器人在CES現場不但走向人群與訪賓互動拍照,還擔任送禮大使的任務,吸睛度十足!

機器人與現場參觀民眾熱情互動,從事倉儲業的Rahma Yuliant在參觀後開心表示:「哇!好想立刻買下它。它的潛力無限,想將它應用在智慧倉儲的生產線來填補物料,真的節省人力、非常實用。」

工研院「行動手臂式機器人系統」可快速整合各式機器人軟體功能,可輔助人類生活及輕工業的服務應用,有效改善製造業跟服務業的人力問題。這台行動手臂式機器人更在CES現場送小禮物給參觀者,佳評如潮!

 

驅控模組機械手臂-模仿人手可穿針、玩電流急急棒一級棒!

當前製造業者需頻繁變動產線製程,迎合新世代客製化生產需求。傳統機器人體積龐大,臂長與構型彈性較少,無法因應現今少量多樣、快速生產、複雜精細的產程需求。工研院這款「驅控模組機械手臂」具備高精度、輕量化、模組化、驅控合一等四大優勢,機械手臂的馬達、減速機、驅動器、控制器等機器人關鍵零組件皆由工研院自主設計開發,並將機械手臂每軸馬達和電源轉換等元件整合單一驅控模組,亦能如積木組合,可依不同應用需求組成多軸機械手臂。此模組化的六軸機械手臂總重約10 kg,一般女性就可單手拿起,高荷重約達5kg,手臂重複精度高達,0.02mm,優於國際上眾多協作型手臂,不僅如人手般靈巧能做到穿針引線的高精度動作,還能輕鬆與訪賓互動闖關「電流急急棒」遊戲,此技術適用於工業生產、機器人教育訓練、DIY市場等領域 。

現場與「驅控模組機械手臂」互動的抖音軟體工程師Kevin Lowe表示:「我覺得這是展場相當新穎的科技,機械手臂非常靈活,在玩電流急急棒的過程中,它都沒有觸電,非常精準!」

工研院於CES 2020中展出的「驅控模組機械手臂」精度高達正負0.02mm,優於國際上眾多協作型手臂,不僅能做到穿針引線的動作,還能輕鬆與訪賓互動闖關「電流急急棒」遊戲。

Micro LED顯示屏-全球第一款直接以Micro LED晶粒移到PCB載板的顯示屏

Micro LED因具高解析度、高色彩飽和度、輕薄和可彎曲等優勢,被視為新世代顯示技術主流,但由於Micro LED晶粒非常脆弱,加上PCB載板的翹曲度非常高,因此如何將Micro LED轉移至PCB載板上,而不會使晶粒損壞,是最具挑戰的考驗。工研院已成功開發出全球第一款直接以Micro LED晶粒轉移到PCB載板的Micro LED顯示屏,此顯示屏具解析度 80 x 80 畫素(pixel)、並實現色光三原色(RGB)全彩,晶粒間距小於700微米、LED晶粒尺寸小於100微米,以更精緻的畫面呈現,提供絕佳的視覺感受,並能以模組的方式拼接成任意大小的顯示面板,不僅適用於室內顯示看板、電視牆,更可用於電競螢幕/車載螢幕等高技術門檻的利基市場,降低研發和維修成本,加速台灣Micro LED產業進展。

工研院「Micro LED顯示屏」是全球第一款直接以Micro LED晶粒移到PCB載板的顯示屏,能呈現更精緻的畫面,可應用於電競螢幕、車載螢幕等高技術門檻的利基市場。

 

機器人觸覺安全皮膚模組-工廠好同事照顧人人安全

協作型機器人輕巧易操作,近年大勢崛起,而自工研院新創成立的原見精機公司,是台灣首家開發出通過ISO國際規範的機器人觸覺感測技術廠商,在人機協作逐漸成為解決製造業缺工問題的熱潮下,「機器人觸覺安全皮膚模組」已獲多家國際機器人製造大廠青睞,並實際導入大廠生產線。工業機器手臂安裝此皮膚模組後,能立刻升級為協作型機械手臂,只要發生碰撞(感測到1公斤力量),機械手臂就會立刻停止運作,防止危險意外發生,有效提升工廠人機協作的安全性與生產效益!

現場參觀的倉儲業者Steven Juled認為:「安全是最大的普世價值!機器人觸覺安全皮膚模組非常靈敏,輕輕一碰就停止,能保障人機協作時人類的安全,非常適合產業導入,以減少機器人不穩定時,所造成的人為意外發生。」

工研院新創公司原見精機開發的「機器人觸覺安全皮膚模組」,已獲多家國際機器人製造大廠青睞。工業機器手臂安裝此皮膚模組後,能立刻升級為協作型機械手臂,有效提升工廠人機協作的安全性。

 

工研院亮點技術列表

 

 

 

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