勞工的人身安全問題是協作型機器人發展上的一大考驗。為了讓業界有更明確的依循標準，國際標準組織日前發表ISO/TS 15066規范，針對ISO 10218“工業機器人安全要求”做詳盡補充。業界預估，此標準將讓協作機器人變得更為安全，也有助于提升產線運作效率。

　　國際標準組織(ISO)日前發表ISO/TS 15066新技術規范，作為ISO 10218“工業機器人安全要求”標準的補充文件。新規章詳細定義協作型機器人設計與安裝要求，以及安全風險評估準則，未來機器人制造商與零件開發商可依 循此一規范進行設計，以確保勞工在協作型機器人環境下的人身安全。

　　Universal Robots全球法務長Lasse Kieffer表示，ISO 10218在2011年修訂公告時著重于傳統工業型機器人，而當時協作型機器人技術仍較新穎，所以并未仔細訂定規范，現今相關產業可遵循ISO/TS 15066，來確保協作型機器人能和人類一起安全作業。

　　這項新技術規范由二十四個參與國的成員共組國際標準組織委員會起草，其中亦包括協作型機器人制造商代表如丹麥業者Universal Robots。ISO/TS 15066相關作業始自2010年，最終發表內容為所有利益關系人共識結果，其是針對2011年公布的ISO 10218-1與ISO 10218-2工業機器人安全標準，提供額外補充資訊，并詳述各項人機協作概念以及相關需求。此外，也包括設計與風險評估，更有一項身體各部位在機器人速 度、壓力及沖擊下的疼痛程度門檻的分析研究。

　　Universal Robots技術長Esben Ostergaard指出，ISO/TS 15066象征各成員國對新興技術達成共識。人類對機器人安全須謹慎以對，同時亦仍要持續研究，找出人類與機器人的安全互動方式，并思考如何訂定務實原 則，藉以充分發揮協作型機器人的潛力。該公司身為協作型機器人生產業者，也期待能與時俱進，令產品具備可調式安全功能及符合各項標準。

　　Universal Robots亞洲區總經理Shermine Gotfredsen補充，ISO/TS 15066的宣布將允許系統整合者能與該規范結合并履行安全協作型應用。協作型應用的履行，有益增加對協作型機器人的需求。

　　Gotfredsen指出，UR遵守ISO/TS 15066對協作型機器人的力道與力量限制。該公司目前發布的最新款協作型機器人--UR3，其荷重為3公斤、終端關節可無限旋轉，以及力道能降低至50牛頓。

　　現階段，UR的協作型機器人除了被廣泛使用于工業自動化領域之外，當前亦被餐廳和旅館采用，并且也導入半導體產業的自動無人搬運車(AGV)，有助讓產品生產更自動化與容易。

　　據了解，該公司機器人專利安全系統內，共有八項可調式安全功能，包括關節位置與速度、TCP位置、方位、速度與力道，以及動力和機器的電力。

　　整體來看，國際標準組織最新發表的ISO/TS 15066，有助確保勞工和協作型機器人共事的人身安全，加速智慧工廠和人機協作實現。而除了UR積極推廣外，ABB也擴大展開搶攻。

　　強化力道控制/負重　ABB明年推單臂YuMi

　　圖1　ABB自動化與驅動控制事業部工業機器人專案工程師陳君羽表示，現代化的生產方式是少量多樣，在成本與效益的考量下，人機協同是當前有效的解決方式。

　　國際工業機器人大廠ABB為搶進協作型機器人版圖，于2015年收購德國Gomtec公司以及推出雙臂協作型機器人--YuMi。據悉，該公司將于2017年推出采用Gomtec技術的單臂協作型機器人--Next YuMi(暫定名稱)，其能從事更高荷重的工作。

　　ABB自動化與驅動控制事業部工業機器人專案工程師陳君羽(圖1)觀察，人機協同適合處理較小型的作業，由于人無法處理太重的東西，所以太重的 場合并不適合使用人機協作的概念，因此當前協作型機器人都屬小型并多從事零件組裝，譬如3C組裝產線便適合使用人機協同的生產概念，2016年協作型機器 人在3C市場的產量也有逐漸上升的趨勢。

　　陳君羽表示，比起傳統機器人而言，協作型機器人具有提高空間利用率的特色。因協作型機器人具安全性，人們靠近它進行生產工作時，毋須刻意遠離，故在同樣的空間與體積內，能放入更多協作型機器設備，有助提升生產效率。

　　據了解，ABB在2015年推出雙臂協作型機器人--YuMi，相較其他廠商多推出單臂協作型機器人來說，該公司會生產雙臂機器人是由于當前3C組裝仍以人為核心，諸多復雜動作須要雙手來處理，因此YuMi便模仿人類雙手各七軸的設計，來提升作業能力。

　　未來在2017年時，ABB亦預計推出單臂協作型機器人--Next YuMi。據悉，下一代YuMi會采用Gomtec的技術，同時將具備更精密的力道感測控制、更快速度與更高荷重。此外，單臂設計的價格與成本也會更便宜。

　　另外，對于ISO/TS 15066的發布將為協作型機器人發展帶來哪些影響?陳君羽觀察，ISO 10218利用圍籬將機器人關在安全范圍內，藉由限制空間來避免機器人意外傷人，但機器人本身仍具危險。但ISO/TS 15066是專為協作型機器人所制定，其目的以保護人為主，并多了以下的人機協作定義，包括傷害分級、機器人速度/功率限制、人機協作的定義、風險管理、 周邊設備設計原則與負責人定義(如機器人廠商或系統商)等。

　　陳君羽認為，ISO/TS 15066的問世，能拉近機器人與人的距離，更加反映市場對人機協作模式的認同。

　　陳君羽補充，以往ISO標準都是ABB會加入的認證。除了ISO認證之外，YuMi機器人亦獲得UL1740認證，不管在沖擊力道、電擊、溫度和電磁波等方面都具有安全保證。

　　整體觀察，目前不只是協作型機器人越來越受矚目，而是整個機器人產業都正蓬勃發展，因此也帶動全球對機器人的需求，譬如亞太和北美地區對機器人的需求都大幅攀升。

　　亞太區機器人支出攀升　醫療/農業亦擴大導入

　　根據國際研究調查機構IDC近日發布的報告指出，亞太地區的機器人及相關服務支出在2015～2019年的年復合成長率(CAGR)為19%， 該地區在工業、服務和消費性機器人的支出于2019年將成長至近210億美元。除了汽車行業采用機器人之外，零售、物流、醫療照護和農業等領域也已導入機 器人。

　　IDC制造觀察機器人研究經理Jing Bing Zhang表示，未來創新的工廠可以賦予制造業重要的改變，而機器人是其中之一的核心技術，其能驅動商業模式轉變、帶來新的營收，以及以知識為基礎的系統與新工作流程。

　　Zhang指出，盡管傳統上機器人多應用于汽車產業，但現今在電子、零售、醫療照護、物流、農業、服務、教育和政府等領域也漸漸增加采用機器 人。機器人會被廣泛采用主要是由于勞工薪資增加、專業人才短缺、機器人系統價格降低、日益要求品質，以及國家策略倡議等原因所驅動。

　　當前亞太地區的機器人支出是由離散元件與制程制造業所主導，其次的機器人支出則是資源和醫療照護。從技術角度而言，亞太地區在機器人系統，包括 工業、服務和消費性機器人的支出在2019年將成長至近210億美元。然而，服務相關的支出，包含應用管理、教育和訓練、硬體部署、系統整合以及諮詢，在 2019年會超過240億美元。

　　值得關注的是，2015年亞太地區占機器人總支出65%以上。

　　Zhang補充，2013年中國變成全球最大的機器人市場、2014年占全球工業機器人出貨量超過25%，預估該股成長趨勢將會持續，一部分是因為“中國制造2025”的政策所驅動，在此政策中機器人被列入十大關鍵技術。

　　除了制造業，該研究機構也觀察到亞太其他產業的成長機會，比方像醫療照護、零售、消費和資源。舉例而言，如澳洲機器人能幫助采礦自動化。

　　北美機器人市場強強滾　2015年創新紀錄

　　根據機器人工業協會(RIA)的研究資料顯示，北美的機器人市場成長力道佳，訂單量和出貨量皆雙雙于2015年刷新紀錄。在2015年間，共有 三萬一千四百六十四臺機器人(總價值約18億美元)的訂單量，其單位與價值分別增加14%與11%;在出貨量方面，共有兩萬八千零四十九臺機器人(總價值 約16億美元)被出貨至北美，在單位與價值各成長10%和9%。

　　據悉，汽車產業是2015年北美機器人成長的主要驅動來源，與2014年相比，機器人訂單量上升19%。非汽車產業機器人的訂單量亦增加5%，2015年非汽車產業的訂單成長主要來自半導體和電子產業，共增長35%。

　　RIA市場分析經理Alex Shikany表示，2015年北美機器人訂單量成長最快速的應用是涂料和點膠(占49%)、物料運輸(占24%)以及點焊(占22%)。

　　該協會估計當前北美工廠約采用二十六萬臺的機器人，其在數量上是繼日本和中國之后排名第三。

　　北美機器人市場的創新紀錄表現也伴隨著失業人數的下降。過去幾個月，美國勞工統計局宣布美國失業率達到4.9%，這是自從2008年2月以來的最低水平。

　　RIA總裁Jeff Burnstein指出，比起之前，現今機器人產業有許多的機會，其持續地成長為人們制造諸多新興的工作機會，舉例而言人們能夠從事編程、安裝、驅動以及維修機器人，事實上，工業自動化有助創造就業機會。