SCARA 機器手臂控制設計及其新應用(1/3)

近年來，經濟部端出提升我國工具機產業競爭力的重要政策，強調強化我國工具機產業 控制器自主性、提高進口替代率，且為培育業界控制軟體應用人才的重要方針。經濟部調查 報告顯示，2013年國產工具機控制器需求量約5.5萬套，其中國外控制器約佔4萬套，占需 求量的73%;國產控制器約1.5萬套，國產自給率約27%。台灣必需加速國產工具機控制器 的腳步，以因應產業需求。因此本計晝就是嘗試把本實驗室的機器人研究焦點轉移至工業機 器人的研究方面。本計晝研究主題是一個很常用的工業機器人SCARA(Selectively Compliance Assembly Robot Arm)機器人，它具有四個關節，三個旋轉關節軸線互相平行，實現平面移動、旋轉與 定位，一個移動關節實現末端物件升降運動。具有高精度、高速度、高剛性、空間小、自由 度高等優點，往往被使用於工廠自動化中的焊接、點膠、插件、取件、檢測等功能。本計晝 分三年執行，第一年將購買SCARA機器人，並建立機器手臂系統模式，運動控制方法及最 佳軌跡規晝雛型設計，以及驅動器與控制器的合併板子設計。第二年將建立機器視覺系統， 包含目標物辨識、影像座標位置失真校正，讓機器手臂可以作物品辨識、撿拾、分類的工作。 第三年主要在完成一些SCARA機器手臂的示範功能，目前想到的是做紅豆餅、拼字應答、 保特瓶刷條碼與遞給客人等三種，以上三種示範功能是現在的想法，計晝執行到第三年時， 不排除有新idea，開發更新、更能展現機器手臂與人互動的功能。三年執行下來，必然可以使學生學習到機器人數學模式建立的能力，機器手臂運動控制 分析與設計的能力、機器視覺系統建立的能力，工業機器人的使用能力、以及賦予該機器人更 多應用價值的創意培養能力，對於學生進入職場前的準備將更為具體與紮實。另一方面，對於 國内工具機控制器開發，本計晝也提供一份成果給予業界參考。