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讓機器手臂具備自動駕駛那種「感知周遭環境、主動避障、安全協作」的能力,這樣一來不只安全性提高,也能更靈活地和人共作業(Human-Robot Collaboration, HRC)。
把其中已成熟的環境感知(Perception)與避障規劃(Motion Planning)功能移植到工廠機器手臂安全與智慧化上,並在受控的工業環境中簡化問題範圍,這個方向是非常合理且可行的,甚至可以說是未來產線智慧化的演進趨勢。
在工廠內:
變數比自動駕駛少非常多:不用考慮天氣、光線劇變、行人亂穿、車輛違規這種情況
空間是限制且可定義的:機器人的 Workspace 是可以建模的,不是無限開放空間
行為可預測性高:作業流程固定,人員動線可控,移動物件有限
技術導入門檻反而比自動駕駛低很多,而且環境更可控,能加速產品落地。
| 自動駕駛能力 | 導入機器手臂應用方式 |
|---|---|
| 物體偵測(Object Detection) | 辨識工作區內人員、工具、異物入侵 |
| 深度估測(Depth Estimation) | 建立臂長範圍內3D安全模型 |
| 動態追蹤(Object Tracking) | 追蹤人員或AGV靠近路徑 |
| 危險區分級(Risk Zoning) | 依距離/速度動態調整機器限制扭矩或速度 |
| 路徑規劃(RRT*, A*, MPC) | 避障後自動重新規劃機械臂關節路徑 |
| Sensor Fusion | 結合3D影像 + 力矩 + 超音波等多感測作安全冗餘 |
從「安全停止」升級到「智慧避障」
從「固定圍欄」升級到「人機共作」
從「死流程」升級到「適應式任務」
更適合未來中小企業的彈性製造(HRC 工廠)
導入後,是否再也從從容容,游刃有餘? 也不盡然,3 個工業特有挑戰需要面臨,但是不困難:
| 工廠挑戰 | 說明 |
|---|---|
| 光害干擾 | 拋光/焊接/油汙可能讓相機失效 |
| 金屬反射與粉塵 | LiDAR 在工業現場表現不如室外 |
| 即時性要求更高 | 機械手臂運動速度快、距離短 |
以上。
結論:
1.把自動駕駛的環境感知與避障規劃技術,做「工業環境版本的技術收斂」,是可行且非常具發展價值的方向,沒有本質上的不可行性。
2.影像視覺的AI, 應用面很廣,有待我們深入挖掘。
~鈳恩智聯,莊濠禧
