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順應型教導機器人「牽手」教一遍就學會

2015/03/14 | | 標籤:

文/劉珈均

小時候,父母總是牽著小孩的手,一筆一畫地教寫字,試著將情境轉換,生產線上人類與機器人一起工作,人類「牽」著機械手臂,一推一拉地教它走一次工作流程,機器人便記起來了,若生產線更動工作內容,不需要為機器人重寫程式或費心更改設定,只要再教它一次就好。這是工研院機械與系統研究所的研發之一,另也有為機器人導入3D視覺,能「辨識」送到眼前的零件方向,將插件正確地安置到電路板上。

「我們做的,不是用100個機器人取代100個人,而是100個人配上50個機器人變成150個人。」技術總監胡竹生說。目前談及機器人技術,媒體常以「未來會被機器人搶飯碗的XX工作」框架包裝,民眾也跟著有「機器人會讓就業率降低」的疑慮,但胡竹生強調,研發機器人並不是為了取代人力,而是讓機器人和人類一起工作,增加生產力,而為了讓機器人與人類協同工作,機器人必須夠聰明、夠安全。

機械所智慧機器人技術組副組長郭子鑫說,特別是3C、3K等人力密集產業面臨缺工、工資上漲與管理問題,產線需導入自動化。3C產品的生命週期較短,生產線少量多樣,常得快速換線(換生產線),傳統機器人只能重複同樣動作,換線也要費時更改設定,不足以適任現在少量多樣的生產線樣態。因此,團隊在機械手臂上導入3D視覺技術與力量控制技術。

機械所智慧機器人技術組副組長郭子鑫。

機械所智慧機器人技術組副組長郭子鑫。

「2D的應用已經很成熟,3D視覺技術在全世界來講是比較新的,它可以讓機器人辨識物體的位置和高度。」傳統機器人只能重複同樣動作,要將工作交給它須先花時間把零件排放整齊,新款機器人則能「辨識」送到眼前的零件,判斷該從哪個方向、那個角度取物,將插件正確地安置到電路板上。電路板上密密麻麻的線條容易令人眼花,有的電容元件有正負極方向,一旦放錯,整塊電路板便無法發揮功能,人工長時間工作後疲勞較易出錯,這工作正適合機器人接手。

「智慧夾爪」的設計則可以讓機器人控制夾取力道,工程師紀佃昀解釋,機器人藉觸覺感測器(壓力感測)感知該用什麼力道夾取物體,觸覺感測器適用於夾取如電線等軟性或材料形狀不規則的機器人,3C產品的零件多為硬質,換線前調校機器人的氣壓閥,固定力道即可。

13-1代表照

具3D視覺的自動產線機器人,能「辨識」送到眼前的零件,判斷該從哪個方向、那個角度取物,將插件正確地安置到電路板上。

具3D視覺的自動產線機器人,能「辨識」送到眼前的零件,判斷該從哪個方向、那個角度取物,將插件正確地安置到電路板上。

順應型教導機器人會記憶人類的「教導」,人拉著機械手臂上的握把,將它推至零件面前、按下按鈕使其夾取零件、再帶著機械臂到另一個地方放下零件,機器人會記下這整套動作與軌跡。像教小孩學寫字一樣,牽著它的手作一遍,它就學會了。傳統機器人一旦更換生產線,得耗時一天重新校正、更改設定,工研院的順應型教導機器人只要花幾分鐘重新教導一次就好,不同的工作排程模式也能儲存起來。

人拉著機械手臂上的握把(握把上視零件種類安裝不同夾爪),將它推至零件面前、按下按鈕使其夾取零件、再帶著機械臂到另一個地方放下零件,機器人會記下這整套動作與軌跡。

人拉著機械手臂上的握把(握把上視零件種類安裝不同夾爪),將它推至零件面前、按下按鈕使其夾取零件、再帶著機械臂到另一個地方放下零件,機器人會記下這整套動作與軌跡。

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