淺談機器人在機械工程的應用與挑戰|專家論點【郭啟全】

郭啟全(明志科技大學 機械工程系 教授兼系主任、智慧醫療研究中心 教授)

圖1 明志科技大學機械系之德國KUKA與日本FANUC之機器手臂(圖片來源:郭啟全)

筆者曾經於課堂上播放一張照片,問修課的學生。請問這是什麼?大部分學生均知道,這是掃地機器人(robot vacuum cleaner)。筆者再繼續問,這機器人有像人嗎? 真有趣,也許有,有許沒有。其實,「機器人(robot)」之定義還是存在有很多爭議,因為有一些電腦程式(computer program)還被稱為機器人,例如日本人認為請外籍師資來教英文付出成本太高,因此日本人找機器人來教英文,此機器人之核心就是一套具人工智慧之電腦程式。

筆者於課堂上介紹「機器人」時,為了讓學生印象深刻,常常舉例機器人於工業中之3D應用。很有趣,美國人稱「3D」,然而日本人稱「3K」,因為3K所指的是Kitanai(骯髒)、Kiken(危險)及Kitsui(重複性枯燥乏味)。所謂3D指的是Dirty(骯髒)、Dangerous(危險)以及Dull(重複性枯燥乏味)等三種工作。可想而知,機器人可以替人類(human beings)於機械工程領域,做一些骯髒、危險或重複性枯燥乏味之工作,例如:沖床、射出成型機、剪床、雷射切割機、電漿切割機、靜電噴塗、二氧化碳銲接機…….等等。

日本2011年3月11日於東北地區發生大地震,隔日無人機(unmanned flying vehicles)與機器人即展開行動,替人類於受損之核電廠,執行危險性任務。由於福島核電廠所釋放之輻射超標,因此,探勘機器人兩小時就失去功效。很幸運,筆者那一星期在東京電機大學開會,於發生大地震前一日2011年3月10日從東京回到臺灣,逃過一劫。否則,筆者將滯留於日本數天,因為東京至羽田機場之交通中斷以及飛機停飛。

知名品牌機器人或機器手臂有很多,例如:德國庫卡(KUKA)、日本發那科(FANUC)、安川電機(YASKAWA)、不二越(NACHI)、瑞士ABB、美國愛普生(EPSON)……等等。為了推廣工業用機械手臂,德國庫卡KUKA曾經拍攝一支YouTube影片,以德國知名桌球選手蒂姆·波爾(Timo Boll)與KUKA機械手臂進行桌球比賽,以幽默方式來推廣德國庫卡KUKA工業級機械手臂,強調德國庫卡KUKA工業級機械手臂之速度、加速度、精度與穩定度;影片之結論很有趣:「Not the best in table tennis. But probably the best in robotics.」。圖1為明志科技大學機械系之德國 KUKA 與日本 FANUC 之機器手臂。

幾年後,筆者也於YouTube影片中,看到日本安川電機股份有限公司也拍攝一支幽默的影片,推廣安川電機YASKAWA之工業級機械手臂,比較對象是日本知名武士(sword master),以揮舞武士刀居合術IAIJYUTSU進行比賽。很特別,安川電機YASKAWA之工業級機械手臂具有學習能力,可以學習人類之動作,進行精密與重覆性工作。為了不讓歐、美、日於機器人專美於前,達明機器人秉承“Made in Taiwan”,創造出來自臺灣協作機器人(collaborative robot)之品牌和生產商,此公司真是名符其實的臺灣之光。

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