人機共工取代無人工廠 安全設計成機器手臂設計重點

現在智慧製造已開始走向以人為本的思考方向，以歐美大廠為例，現在早已不再只是研究於怎麼開發成無人工廠，反而更聚焦於人跟機器間該如何互動與搭配才能有效提升效率，在未來的工廠中，工業機器人將會扮演重要角色，設置於產線中的機器手臂，與作業人員共工的機率相當高，因此如何避免人員為機器所傷，就成為重要設計。

圖一

關節式多軸手臂是現在工業機器人的主流，分類方式多以抓取重量區分， 20kg以下為小型、20kg～60kg為中型、60kg～300kg為大型、300kg以上為重型，關節式多軸手臂本身機體已有相當重量，若再加上抓取的物品重量與手臂的動作速度，所產生的質量非常大，作業人員與之碰撞，受傷的機率極高，近年來工安意識抬頭，多數廠商推出關節式多軸機器人的安全設備。

目前機器手臂的安全設計主要可分為圍籬與感測兩種方式，圍籬則可分為實體與光柵兩種，實體圍籬以金屬製成隔板或網狀，阻絕人、物的進入，立一種則是以紅外線作為光柵，若有人員進入阻斷紅外線，則機器手臂會自動停止，感測模式則是在機器手臂上內建感測器，感測器業可分為兩種，一種是力道感測器，這幾年在機器手臂領域快速竄起的協作型機器人，就內建此類感測器，當機器手臂與人體接觸，處理器就會判斷碰觸力道的強弱，減緩機器手臂速度，另一種應用的感測器是ToF (Time of Flight；飛時測距)感測器，這種技術是透過紅外線的反射時間判斷距離，過去主要應用於消費性產品，如智慧手機拍照的對焦或掃地機器人對障礙物的判斷，現在已有廠商將之設計在機器手臂，依據人體與機器手臂的距離，調整手臂的速度，讓人與機械的共工更緊密，從而提升產線效率。
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