滿足智慧製造需求　EPSON推出革命性機械手臂

Epson產業科技事業部總經理王亮國指出，「AI自主性雙臂機器人」的AI與3D視覺技術未來將延伸應用在該公司其他機械手臂上。

談到工廠自動化，多數人腦海中浮現的第一個印象就是產線中快速擺動的機械手臂，近年來智慧製造浪潮席捲製造業，不但各工業大國的機械手臂導入開始加速，各種自動化技術與智慧化設計也開始與之整合，EPSON近期推出的各項產品，就可看見此趨勢。

作為機械手臂大廠，Epson在技術面不斷精進，台灣愛普生科技產業科技事業部總經理王亮國表示，以近期推出具有智能的「AI自主性雙臂機器人」WorkSense為例，就是目前產業中規格最高，與人類反應最接近的機種，不過這幾年市場上已有多款工業型雙臂機器人，多數人難免會質疑，雙臂機器人與兩隻單臂同時運作的差異何在？

對此其重點在於結合性與關聯性，兩隻單臂組裝同一工件時會無法同動運作，例如最簡單的鎖螺絲，其動作會是一隻手臂拿著螺母不動，另一手將螺絲套入並轉動，而真正的雙臂機器人則是兩手會同時作動，分別拿著螺母與螺絲的手臂相互配合，並且同時轉動，這種同動的特色在實際應用時，不但可提升產線效能，同時也讓組裝更具彈性。

眼、手、腦兼具　雙臂機器人智慧十足

Epson「AI自主性雙臂機器人」WorkSense的另一個重點是手臂的負重能力。王亮國表示，目前市面上雙臂機器人的應用，仍多在精細度需求較高的組裝線上。

不過即便如此，產線中的物件仍有一定重量，競爭廠商的雙臂機器人負重多在500 g左右，若再扣除夾治具本身的重量，雙臂機器人實際可夾取的物件種類則變得相當有限，這也進一步限縮了其應用的彈性，WorkSense其單臂則可負重3 kg，且其夾治具都已設計在內，對製造業者來說，其應用空間更大。

除了負重之外，近年來工業型機械手臂的另一設計重點是與機器視覺的整合，透過眼與手的溝通協調，讓機械手臂的動作更靈活，目前市場上視覺與手臂搭配的做法是1隻手臂搭1個攝影鏡頭，而WorkSense則足足有6個鏡頭，其中4顆內建於機器人頭部，由上往下照射，可對物件建立起3D立體影像。

王亮國指出，鏡頭就相當於人眼，若閉上1隻眼睛，人眼就只能看到平面影像而無法判別遠近，鏡頭也是如此，2個鏡頭同時拍攝，影像才具有景深的3D效果，而雙臂機器人若有3D影像再搭配上AI，其應用就會被快速拓展出來，例如在生成手臂路徑時，系統不必另外寫程式，手臂就會自動避開障礙物。

除了頭部的2個鏡頭外，WorkSense也分別在兩隻手臂上建置鏡頭，再加上精度可高達10 g的力覺感測器與AI，這款具有「思考、辨識與力量控制」的雙臂機器人可媲美人類進行作業。

王亮國表示，「AI自主性雙臂機器人」WorkSense共有15軸關節，其中2隻手臂各有7軸，另外1軸則在腰部，其旋轉幅度達到180度，強化機器人的操作範圍，可顧及前、左、右方的工作檯面，再加上具有AI與3D視覺，其動作就可非常細膩與彈性。

對機械手臂來說，AI與3D視覺的優勢在於具有自主智慧的應用，過去機器人必須要透過工程師的程式撰寫才能避開障礙物，現在則是透過3D視覺和AI即可自動判斷。

此一特色若應用於生產線時，即可為製造業者帶來諸多優勢。過去沒有搭配視覺的手臂，必須先在流水線上將料件排列於固定位置，設計專用機構，再由手臂逐一夾取，WorkSense則只要將料件散置在供料盤上，藉由視覺與手臂的搭配，即可自行調整夾取位置，不但讓產線更有彈性，也可省去流水線上因不同治具而產生費用，其成本效益尤其在小量多樣產品的自動化生產上更具優勢。

少量多樣製造浪潮　高彈性將成重點

王亮國指出，在產線上不同的產品所對應的治具亦不相同，在過去少樣多量的製造時代，治具種類需求少，大量製造後，產品所攤提成本不高，大多數業者仍可負擔，如今少量多樣化逐漸成為趨勢，使得產線所需的治具種類增加，但消費者的商品消費量卻降低，導致產品的成本不斷攀升，對於製造業者來說，若機械手臂可減少治具的需求，則相當具有吸引力。

此外，WorkSense不需要資深工程師即可操作，目前在製造業中，資深工程師的人才短缺，這種具有AI功能的機器人，除可降低工程師的工作負擔外，也可讓業者在缺乏工程師的狀況下，依然快速導入自動化架構。

不過王亮國也坦言，WorkSense雖適用於少量多樣的生產線，但這類型生產模式在製造業上的不確定性偏高，難以估算需求何時會出現，而機械手臂不但需要購入費用，後續的維修也需編列成本，對中小型企業來說會是一筆負擔。

對此Epson也依需求狀況推出租賃方式，當企業接獲訂單有需求時，可透過短期租賃方式使用此設備，如此便可免去初次購置與後續的維修成本，大幅增加產品的價格競爭力。

WorkSense是集Epson在機械手臂領域最高技術之大成的產品，王亮國表示，從此產品就可看出該公司在機械手臂的技術實力，未來相關技術如AI、3D視覺等，也都會移轉到Epson旗下的機械手臂中。

目前WorkSense主要應用設定在高精密的3C產品組裝，此外，亦努力往操作環境對於人體有可能造成不良影響的產業，如化工、生技等，對於未來的應用需求，王亮國認為將會逐漸浮現。

N6全面進化　摺疊式機械手臂實用性大增

除了雙臂機器人WorkSense之外，Epson在2018年也推出了另一款新產品–摺疊式六軸機械手臂N6，此系列機種在2017年的自動化展已有展出，2017年所展示的N2，2018年則為N6，兩者的主要差異在於負重不同，N2的負重為2.5 kg，N6則為6 kg。

摺疊式機械手臂是Epson的專利，2017年推出的N2為全球首款摺疊型機械手臂，其最大的優勢在於節省空間，王亮國指出，現在製造業的產線已逐步升級為自動化，由機械手臂取代作業人員，但一般機械手臂的運作空間需求大，無法直接置入原本作業人員的空間，若為導入自動化，反而使整體生產線必須重新設計配置，將耗費極大成本。

EPSON的N2摺疊式機械手臂的運作寬度則只有60公分，產線升級自動化時，只須直接於舊有空間內放置機械手臂，對企業的影響降到最低，而且N6的手臂長達1公尺，作業空間可向上發展，因此產線上的料件可以往上堆疊，過去傳統工作站若有擴充需求，大多只能橫向擴展，若改為N6則可充分利用上方立體空間，讓產線面積與空間的運用更有效益。

除了雙臂機器人與摺疊式機械手臂等高階產品外，Epson也積極強化初階產品，由於多數製造業者仍只想用簡單的機械手臂取代重複性高的工作，對此Epson在2017年推出了四軸SCARA 機械手臂T系列T3，2018年則推出T6，使負重能力由3kg提升至6kg，王亮國指出，隨著智慧製造的落實，機械手臂在製造業導入的種類數量不但將快速增加，智慧化程度也會逐漸提升。

未來Epson將致力於產品的多樣化，除了手臂之外，也將提供週邊設備包括如力覺、視覺等各種配件組合，加上顧問諮詢的整體解決方案模式，協助台灣廠商順利轉型智慧化。