由于工业机器人不仅能够降低产品成本以及减低工人错误操作的风险，截至目前，已经有越来越多的企业已经开始引进使用工业机器人来提高生产效率。最知名的例子是鸿海董事长郭台铭曾于2011年8月时，喊出了百万机器人口号，希望藉以导入工业机器人来提升生产线自动化程度。

世界机器人联合会（International Federation of Robotics，IFR）同样也指出未来的产线会走向以机器人为主的自动化发展趋势，并将从以往的传统汽车工业逐步转移至电子产业自动化为目标。

无独有偶地，比尔盖兹在对未来科技领域的Next Big Thing预测中也指出，机器人与自动化技术将会是未来发展的重要趋势。

工研院机械所智能机器人技术组组长王维汉先生表示：「台湾随着后EFCA时代来临，两岸产业竞合，国内业者面临产业加值升级、制造业服务化、3K（即辛苦、污秽、危险之工作）与3C产业缺工、台商回流等课题与压力，面对如此严峻的挑战，政府与民间研究机构与业者达成积极投入发展『智能自动化』以因应上述课题。

其中具备手眼力协调的智能型工业机器人将扮演核心关键角色，透过机器人与相关感知、处理、控制、驱动技术的整合，未来智能自动化除了可处理更复杂工作外，也将更能适应日益快速的产品生产步调，并因应生产由以往多量少样需求转变为未来变量多样需求的生产挑战。

图一 : 台湾智能机器人产业发展目标 数据源:经济部（扩大投资新兴产业推动方案）

工业机械人的组成结构

在信息标准组织（ISO）的标准ISO/TR/8373-2.3中，将工业机器人定义为一部自动控制、可再程序、多功能、具有多个可程序轴向（三轴向以上）的机器；在工业自动化应用中，它可以是固定在一个位置或移动中使用。

从工业机器人定义中可以得知，可再程序与多功能为两个主要的关键功能代表：(1)可再程序：由于为机器人的运动是由编辑程序所控制，程序可以经过修改来改变机器人的运动模式；(2) 多功能：强调机器人可以根据程序与现有工具执行多种不同功能。

工业机器人主要是由3个部分所构成，主体、驱动系统以及控制系统。大多的工业机器人具有3～6个运动自由度，而腕部部分则通常有1～3个运动自由度。至于在工业机器人分类部分，包括单轴机器人、直角坐标机器人、SCARA机器人、平行结构机器人与多关节机器人。

关键模块则可细分为：机构模块（如联轴器/齿轮、轴承、线性滑轨/螺杆、末端效应器等）；控制器模块（如PC-Based、PLC、工业计算机等）；驱动模块（如马达、减速机、驱动器等）；感测模块（如视觉传感器、距离传感器、力学传感器与其他传感器等）。

图二 : 工业机器人应用模式 数据源:精密机械研究发展中心(PMC)

台湾工业用机器人所面临的问题发展挑战：

台湾目前多轴工业机器人仍以进口为主（尤以日系与欧系产品居多），而出口的工业机器人则以直角坐标机器人为主，功能较单纯，而这些工业机器人于平面显示器（FPD）厂、半导体厂有较多的运用，其次为搬运、焊接。再者，台湾工业机器人相关产业对于机器运动关节的速度、准确度、稳定度、量测系统的感测技术、控制整合等技术问题仍无法顺利跨越。

所幸台湾工业用单轴、直角坐标机器人，已非常具有国际竞争力，并已成为全球的第三大出口国，而三轴SCARA机器人亦可量产。不仅如此，四轴以上的机器人也已具备生产能力，而在六轴机器人虽仍不具量产能力，但已具有开发能力。即便台湾过去在发展产业时常会在专利问题上触礁，不过台湾已经加速朝向智能机器人发展，希望抢得智能机器人相关产业先机。

国内机械业领导厂商上银科技亦指出，现阶段机械产业整体环境虽不算太好，不过仍然是很优质的一个产业；当国内厂商为了要提升产品质量、节省人力与成本而逐步朝向自动化生产方向前进时，台湾机械产业会是很好的后盾。

以往台湾藉由大量代工的赚钱模式已是过去式，自动化与智能制造的整合才是时事势所趋。不论是机械业或电子业，台湾都拥有全球性的竞争力，很适合转型发展机电整合的自动化或机器人产业。

图三 : 国际大厂六轴机械手臂在台湾应用领域概况 数据参考：精密机械研究发展中心(PMC)

机电整合应用方向与机会

自动化与机器人的机电整合可说是集合各种科技的万花筒，涵盖范围非常广泛，从各种的致动器为始，到各种机构运动、传感器、控制器接口、通讯、网络等。

针对工业机器人机电整合应用方向与机会，精密机械研究发展中心副组长 萧仁忠表示，未来应多利用多部机器人协同工作，来处理长宽比较大的物品，以便进行加工工作（例如：机翼肋骨焊接/组装）。而CAD转向CAM直接加工，进行一般低精度模型加工（铸件模仁、大型雕刻件、去毛边加工），并且应用复合材以减轻重量，以便加快搬运速度。

另外在3K（即辛苦、污秽、危险之工作）产业应用方面，应与去毛边（透过切削工具，去除产品的锐边）设备进行整合，利用机械手臂的多自由度运动，解决去毛边之多角度研磨需求。针对喷涂作业，可采用专用软件来辅助作业流程，提升喷涂工厂生产量，并将机械手臂应用于畜牧产业，利用机械手臂进行猪只屠宰作业。

图四 : Baxter发明人Bodney Brooks。(Source:Baxter)

结论

不论是为了提升良率及产能、取代劳力，或落实在地化生产，工业机器人与生产设备整合成为单机、单元、整线、整厂的方向已成为产线自动化的发展趋势。再这种需求正不断扩大，不仅大型企业想发展无人工厂，现在连至中小企业也开始导入更具智能的工控设备。

在产业面上，机器人的应用预期将从今日主流的汽车与电子业转拓展到加工、食品生产、产品组装等一般产业。这波从生产自动化到无人工厂的发展已在全球发烧，不论是产线升级或机器人产业的发展，台湾都拥有极佳的条件，可不要错过这一波的商机。