工業用單臂機器人進化 雙臂擴展應用範圍

製造業生產線上一般所稱的自動化生產設備，實際上都是以硬體為基礎，架構出自動化輸送的邏輯，如輸送帶、工作站、旋轉台等，這類的製造自動化生產系統，在多量少樣的產品時代裡，能夠讓業者以最高的生產效率，來製造物品，但當市場改變，客戶需求成為少量多樣的生產模式時，工廠內的設備，也需要隨著不同的生產模式，而有所改變。

少量多樣的生產可以用單元化生產模式或是3D列印等技術來生產，但短時間內需要製造大量產品的產品生產模式，是最令管理者傷腦筋的狀況。

如果依照舊式產線自動化邏輯，產線依照硬體的布置與設計，只要換產品規格一改，整條生產線就要整組改掉，重新設計與建構以符合下一代產品的自動化生產邏輯，改建產線的成本相當的驚人，不僅要花費巨額的硬體成本，還要包括自動控制工程師、機械設計工程師、系統整合工程師等人力成本，還有漫長的時間成本，對於管理者來說都是不合邏輯的投資。為了解決製造商的難題，機器手臂的熱潮開始興起。

在眾多工業機器人當中，六軸多關節機器人的需求最為大宗，為整體工業機器人需求市場的67%，而對工業機器人需求度，由高至低分別為汽車、電子、金屬加工、塑化、食品加工等，而台灣部分，則是以電子製造業對工業機器人的需求度最高。

六軸關節機器人的用途包括了噴塗、搬運、焊接、組裝、大型元件差件，無塵室應用等，但當傳統機械手臂開始應用到各種自動化生產流程時，便無法適應，必須要搭配各種週邊的自動化設備，如夾治具、供料系統等，才能發揮正常功能，因此需求，各廠商推出了近似人類靈活性的雙臂機器人，雙臂機器人的好處如下。

雙臂機器人的第一優勢，在於靈活且更有效率，雙臂機器人擁有兩隻手臂，比起傳統的單臂機器人，更接近人體的動作模式，使用者更容易想像此設備的運動模式，雙機器人的第二優勢，在於面對少量多樣的生產趨勢的彈性化適應能力，傳統機器人當初都是為了處理焊接工作在空間中的運動規劃而設計成的，但雙臂機器人的雙臂是採用同一控制器，可以各自分開獨立作業，也可以一起合作共同完成一項工作，效率跟彈性比起兩支單臂提高30%以上。

產線上的操作手臂跟生產設備等於都是由同一顆大腦在靈活處理，而這個大腦就是軟體控制器，軟體控制器的最大優勢，其實就是彈性，讓所有的變動都從易於改變的軟體上去做調整，只要大腦換了一個控制程式，就可以更換生產運作模式，由於是軟體所構成，這樣的虛擬機器人可以相容於更高階的電腦上，如此一來，不只一台機器人，兩台、三台甚至是整條產線，都有機會納入這個虛擬體系中，在把控制器跟實體連線接上，又能夠控制實際的系統，這樣即可達成工廠內虛實整合的功效。

在軟體技術跟網路技術的發展跟進部下，機器視覺、巨量資料、感測技術，讓雙臂機器人越來越聰明。只要機器人能夠具備更高的自由度及更複雜的作業能力，便能靈活完成各種不同任務，省去重新建置生產線的，人力、物力，管理者評估之後確認省下的成本，將超越建置成本的時候，就會是機器人市場爆炸的時機。