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結合物聯網 智慧機器人擴展應用範疇

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國立臺灣大學機械系教授黃漢邦。
國立臺灣大學機械系教授黃漢邦。

國立臺灣大學機械系教授黃漢邦博士,以「智慧機器人與物聯網」做演說。由於機器人的定義,是由感測器、致動器、處理器、端接器所組成,可用來感知環境、對周遭環境產生意識,以做出適當決策,且會依環境的不同而有所反應。而當今在工業/產業領域都能看到各式機器人的導入。

物聯網(IoT)則是將各種訊息傳感設備與互聯網結合,以形成巨大網路,讓所有物品都與網路連接,以方便識別和管理。其三大特徵包括:全面感知、可靠傳遞、智能處理。因此要將工業機器人結合物聯網的話,必須搞定工業用物聯網的感測層、網路層、應用層等系統架構。

黃漢邦介紹臺大機械系機械人中心的開發成果,像是導覽機器人(應用於花博)、自走型機器人(會排隊/自己過馬路)、機器手臂(如六軸/八軸,可做到夾起圓球、折衣服、抓取書本、抓娃娃,並實際在工業上應用,如去毛邊、鎖螺絲)等,不僅可透過語音來控制,也具備臉部辨識能力。而人形機器人也可以做對應的動作(例如握手)等等。

感測器與電路設計全部一手包辦

為讓機器人與物聯網結合,黃漢邦表示該中心在感測器與電路設計上都是自行開發,包含以基因演算法為主的APS(自動佈線系統)、SGDG、PISC、Wireless TSensor(無線溫度計)等技術,做到其感測晶片只有1.62mm2且包含TSensor、SAR ADC、OOK TX與Regulator等元件。

至於在RFID的通訊監控平台設計上,也成功應用到彈性製造系統(保安機制、診斷服務、GMPP服務、資訊服務、中介軟體測試)、倉儲管理(多頻讀卡機、工作人員追蹤、GMPP服務、資訊服務、授權與認證)、行動診斷(透過簡訊或Email傳送狀態)等領域。例如冷凍室為例,即可部署多種感測器,並透過手機來調整與監控。若機器人發生錯誤,亦可從手機上看到,以便進行診斷與除錯。該中心也將以更堅固耐用的RFID系統測試與應用設計,來導入到更多工業領域。

為提升機器人在工業的運用,黃漢邦引述生產力4.0推動架構與作法,說明提升台灣產業生產力之核心技術架構,需要有產業智動化之升級技術與標準驗證。包含感知層的精密感測IC、智慧設備與系統整合、設備機台與感測元件整合,網路層的異質網路整合、客戶與廠務管理平台、Edge、物聯網應用開發平台。最上方應用層需有CPS(網宇實體系統)、智慧機器人、巨量資料、物聯網與專業領域相結合之系統解決方案。

由於未來機器人將不再單獨運作,而是做到能走出去與人互動,因此機器人除結合IoT(Things)外,還將結合IoS(Service)以提供各式服務,此外黃漢邦還補上IoU(User)、IoC(Content)等概念,並再搭配工業4.0的商業模式,才能發展到智慧機器人本身可成為資訊萬事通(具備完整供應鏈與產品週期資訊,讓人隨手可查)、場域代理人(人形機器人可指引遊客去想去的地方)、觀察者(除可監視自己,亦可監視周遭環境)等角色,讓應用範疇更廣。