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3D機器視覺/自主協作加持 建築機器人大顯身手

文‧黃繼寬 發布日期:2018/07/13 關鍵字:協作機器人天目時科機器視覺

在人口老化與少子化的雙重壓力下,不只製造業缺工,工作環境不佳、辛苦或危險的工作(即俗稱的3K產業)也越來越難找到工人。在此情況下,用機器取代人力從事這類勞動,勢必成為趨勢。然而,相較於製造業產線,其他產業的工作現場可能更為複雜,如何讓機器人在這種環境下工作,無疑是一大考驗。而3D機器視覺跟自主協作,或將成為這類機器人必備的能力。

天目時科(Tmsuk Formosa)董事長川久保勇次表示,雖然製造業仍是目前機器人產業最重要的客戶,但隨著人口老化跟少子化的情況越來越嚴重,勞動力不足將成為每個行業都必須面對的挑戰。如何用機器協助人類提高生產力,甚至在某些環境比較不好,或危險性程度較高的作業現場,完全用機器取代人類,將是每家企業都必須思考的問題。而這也是該公司作為機器人ODM業者的生存利基。

天目時科是一家商業模式相當特別的機器人業者。目前在機器人產業中,大型的機器人供應商多半是鎖定製造業應用,推出標準化的機器手臂產品。但天目時科並不提供標準產品,而是按照各行業客戶的需求,替客戶開發、生產客製化機器人。在某些情況下,客戶甚至會跟該公司共同開發,以確保產品能符合其應用需求。

近期該公司便與日本積水住宅共同發布了一款專為天花板工事所設計的機器人方案。該方案由兩台可分成上下兩個單元的機器人--Carry與Shot所組成。兩台機器人都搭載3D與2D機器視覺,其中3D視覺主要是用來偵測場景中的障礙物,避免碰撞。至於2D機器視覺,則使用在天花板的施工過程中。Carry機器人的2D機器視覺主要用來量測天花板骨架的長寬尺寸,並會將資訊傳遞到平板電腦上,讓作業人員能據以裁切出尺寸正確的石膏板,再交由Carry將石膏板舉到定位並初步打釘;Shot的2D機器視覺能力則負責檢查石膏板是否正確對位,並指揮Carry進行微調,確認位置無誤後再將剩餘的釘子打上,將石膏板完全固定。未來天目時科會進一步將2D機器視覺升級為3D機器視覺,以實現更精準的量測跟對位。據積水住宅估計,這套方案約可減少現場工作人員七成工作負擔。

值得一提的是,這兩台機器人的四個單元會透過Wi-Fi彼此通訊,自主協調工作動線,因此在作業過程中不會發生碰撞。此外,兩台機器人也具備偵測人員活動的能力,當有人員出現在其作業範圍內時,機器人會感知到人類的存在,進而採取對應動作。

川久保指出,按照協作機器人的設計原則,當有人類靠近時,機器人應該放慢動作,甚至完全停止作業。該公司在開發此機器人時,也按照這個原則進行設計。但對建築現場來說,把機器人直接停下來是否是最安全的作法,還有待商榷,這也是機器人開發商要跟業主深度合作的原因。因此,天目時科還會跟積水住宅進行後續研發,把這套機器人解決方案做得更完善。天花板作業機器人預定將在2020年大規模導入。

另一方面,因為Carry跟Shot是由上下兩個單元所組成,因此,若使用者有不同作業需求,可以替換搭載其他功能的上部單元。舉例來說,天花板的清掃或是要在高處懸掛裝飾物品,用人力作業其實有一定的危險性,這也是Carry跟Shot能派上用場的地方。天目時科未來還會開發支援其他用途的單元,讓Carry跟Shot能執行更多不同的作業。

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