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從光碟機到機器手臂 達明轉型賦予機器人思考與視覺系統

  • 劉尚昀
達明機器人為台灣首個自主開發智慧型機器手臂,搭配圖像化控制介面,使用者就可快速建置完成複雜取放動作。李建樑

達明機器人為台灣首個自主開發智慧型機器手臂,特別的是該手臂內建視覺系統,讓機器長出「眼睛」,並經由人性化操作介面,透過「手把手」直覺牽引教學,搭配圖像化控制介面,使用者就可快速建置完成複雜取放動作。  

達明原本為廣達集團負責光碟機的廣明光電一個事業單位,但在雲端逐漸取代存取裝置生態,機械手臂的策略轉型在內部萌發。

達明機器人營運長黃識忠指出,傳統型機器手臂從購入到可使用,整合過程非常繁瑣,需要從手臂機構、視覺控制、配電到軟體整合,一間工廠需要耗費各領域工程師長達半年時間,以至於自動化雖有需求強勁,但卻無法滿足服務能量。

7年前達明作為廣明內部事業單位,即思索作為新進者以如何進行產品區隔,當時就確認不走「Me too」價格競爭產品。

內部幾經討論,認為自動化和自動手臂技術尚未到位,市面上手臂不夠智慧和靈活,與週邊升降平台和視覺設備整合過程繁瑣,因此定義出研發方向,打造內建協作機器人,並透過簡易操作介面,讓廠商可以快速導入。

過去機器手臂導入需要編寫艱深的程式,黃識忠強調,達明機器人使用全圖像化人機介面,既使沒使用過工業機器人的人員,透過直覺的步驟式教導就可快速上手,同時也不需要笨重控制板與傳輸線操作,使用筆電平板就可以控制,大幅減低廠商導入門檻。

目前市面鮮少看過內建視覺機械手臂,黃識忠強調,現在工廠有快速換線需求,每當換線時,所有設備重新調整,不具視覺辨識機械手臂需經過重新精準調教,不能有絲毫差池。

但具內建視覺手臂可透過視覺補償,即使在機台變動、模具更換情形下,變動機器手臂原始設定軌跡動線,但透過內建視覺,足可依據現場情境適時調整,即可彈性且迅速融入新環境設定,對於工廠設備佈建也可靈活彈性。

黃識忠指出,達明機器人結合無軌自動搬運車(AGV)或專用台車應用,當兩者結合宛如讓具有大腦機械手臂長出雙腳,可以讓手臂行走在生產線之間,運送、裝載物料,例如晶圓廠常有十分沉重晶圓盒,過去都由人力提送,但透過具有行動力的手臂將可省卻不少人力。

機器手臂聰明不僅如此,電子生產線上有許多精密電子產品,組裝過程不僅要精準,還是有「巧力」,只要有絲毫過於粗魯可能導致電子產品受損;機器手臂還要能將力量收放自如,像是電路板記憶體插件,或者iPhone手機SIM卡插槽拆卸,目前達明與協助廠商開發相關應用,讓手臂能具有人類手感般的靈敏,可手臂可以感應安裝物件反饋調整力道。

當視覺結合手臂,可讓生產細節凡走過必留下痕跡,讓業者保留完整生產履歷;傳統產線需要結合條碼機掃描器,但內建視覺的手臂在作業同時即可同時蒐集資料,無論是產品條碼、生產履歷、光學檢測資料,在機器手臂取放同時就可畢其功於一役。

當資料蒐集逐漸豐富,達明也看到物聯網時代數據重要性,黃識忠指出,廠商關心工廠稼動率、生產履歷、產品序號、使用里程、良率、設備狀態等關鍵數據,當手臂作業過程已經鉅細靡遺記錄下來,達明協助將冷冰冰數據變成平易近人儀錶板(dashboard),透過數據戰情中心可協助管理者進行遠端決策管理。

當生產線樣態越趨於複雜,傳統處理方式已經無法克服,因此各界將手臂結合人工智慧克服;達明系統內建人工智慧深度學習功能,目前使用領域幫過光學符號識別(OCR),像是機台螢幕辨識、產品標籤辨識,手臂可以直接讀取機台、產品上任何符號,並透過人工智慧增強辨識精準度。

例如即將在2017年台灣機器人與智慧自動化展出的3C組裝機台,以獨家TM Landmark定位技術修正手臂移動點位,並克服週邊環境變異的視覺定位,加上字元、條碼與距離與角度量測的視覺檢測,以及在外來物靠近時,自動放慢或停止手臂的視覺辨識安全,是機器人手、眼、力的最佳整合表現。

黃識忠強調,達明下一步發展方向仍是讓機器人更聰明,人機協作已經成為主流規範,達明機器人完成這ISO協作機器認證,當人員碰觸,機器人停止動作,同時可設定,警戒區域動作調控,設定特定協作範圍,當手臂進入協作作業區自動減速,在整體上持續專注在讓機器手臂更聰明、簡單、安全方向前進。