由於工業機器人不僅能夠降低產品成本以及減低工人錯誤操作的風險，截至目前，已經有越來越多的企業已經開始引進使用工業機器人來提高生產效率。最知名的例子是鴻海董事長郭台銘曾於2011年8月時，喊出了百萬機器人口號，希望藉以導入工業機器人來提昇生產線自動化程度。

世界機器人聯合會（International Federation of Robotics，IFR）同樣也指出未來的產線會走向以機器人為主的自動化發展趨勢，並將從以往的傳統汽車工業逐步轉移至電子產業自動化為目標。

無獨有偶地，比爾蓋茲在對未來科技領域的Next Big Thing預測中也指出，機器人與自動化技術將會是未來發展的重要趨勢。

工研院機械所智慧機器人技術組組長王維漢先生表示：「台灣隨著後EFCA時代來臨，兩岸產業競合，國內業者面臨產業加值升級、製造業服務化、3K（即辛苦、汙穢、危險之工作）與3C產業缺工、台商回流等課題與壓力，面對如此嚴峻的挑戰，政府與民間研究機構與業者達成積極投入發展『智慧自動化』以因應上述課題。

其中具備手眼力協調的智慧型工業機器人將扮演核心關鍵角色，透過機器人與相關感知、處理、控制、驅動技術的整合，未來智慧自動化除了可處理更複雜工作外，也將更能適應日益快速的產品生產步調，並因應生產由以往多量少樣需求轉變為未來變量多樣需求的生產挑戰。

圖一 : 台灣智慧型機器人產業發展目標 資料來源:經濟部（擴大投資新興產業推動方案）

工業機械人的組成結構

在資訊標準組織（ISO）的標準ISO/TR/8373-2.3中，將工業機器人定義為一部自動控制、可再程式、多功能、具有多個可程式軸向（三軸向以上）的機器；在工業自動化應用中，它可以是固定在一個位置或移動中使用。

從工業機器人定義中可以得知，可再程式與多功能為兩個主要的關鍵功能代表：(1)可再程式：由於為機器人的運動是由編輯程式所控制，程式可以經過修改來改變機器人的運動模式；(2) 多功能：強調機器人可以根據程式與現有工具執行多種不同功能。

工業機器人主要是由3個部分所構成，主體、驅動系統以及控制系統。大多的工業機器人具有3～6個運動自由度，而腕部部分則通常有1～3個運動自由度。至於在工業機器人分類部分，包括單軸機器人、直角座標機器人、SCARA機器人、平行結構機器人與多關節機器人。

關鍵模組則可細分為：機構模組（如聯軸器/齒輪、軸承、線性滑軌/螺桿、末端效應器等）；控制器模組（如PC-Based、PLC、工業電腦等）；驅動模組（如馬達、減速機、驅動器等）；感測模組（如視覺感測器、距離感測器、力學感測器與其他感測器等）。

圖二 : 工業機器人應用模式 資料來源:精密機械研究發展中心(PMC)

台灣工業用機器人所面臨的問題發展挑戰：

台灣目前多軸工業機器人仍以進口為主（尤以日系與歐系產品居多），而出口的工業機器人則以直角座標機器人為主，功能較單純，而這些工業機器人於平面顯示器（FPD）廠、半導體廠有較多的運用，其次為搬運、焊接。再者，台灣工業機器人相關產業對於機器運動關節的速度、準確度、穩定度、量測系統的感測技術、控制整合等技術問題仍無法順利跨越。

所幸台灣工業用單軸、直角座標機器人，已非常具有國際競爭力，並已成為全球的第三大出口國，而三軸SCARA機器人亦可量產。不僅如此，四軸以上的機器人也已具備生產能力，而在六軸機器人雖仍不具量產能力，但已具有開發能力。即便台灣過去在發展產業時常會在專利問題上觸礁，不過台灣已經加速朝向智慧機器人發展，希望搶得智慧機器人相關產業先機。

國內機械業領導廠商上銀科技亦指出，現階段機械產業整體環境雖不算太好，不過仍然是很優質的一個產業；當國內廠商為了要提昇產品品質、節省人力與成本而逐步朝向自動化生產方向前進時，台灣機械產業會是很好的後盾。

以往台灣藉由大量代工的賺錢模式已是過去式，自動化與智慧製造的整合才是時事勢所趨。不論是機械業或電子業，台灣都擁有全球性的競爭力，很適合轉型發展機電整合的自動化或機器人產業。

圖三 : 國際大廠六軸機械手臂在台灣應用領域概況 資料參考：精密機械研究發展中心(PMC)

機電整合應用方向與機會

自動化與機器人的機電整合可說是集合各種科技的萬花筒，涵蓋範圍非常廣泛，從各種的致動器為始，到各種機構運動、感測器、控制器介面、通訊、網路等。

針對工業機器人機電整合應用方向與機會，精密機械研究發展中心副組長 蕭仁忠表示，未來應多利用多部機器人協同工作，來處理長寬比較大的物品，以便進行加工工作（例如：機翼肋骨焊接/組裝）。而CAD轉向CAM直接加工，進行一般低精度模型加工（鑄件模仁、大型雕刻件、去毛邊加工），並且應用複合材以減輕重量，以便加快搬運速度。

另外在3K（即辛苦、汙穢、危險之工作）產業應用方面，應與去毛邊（透過切削工具，去除產品的銳邊）設備進行整合，利用機械手臂的多自由度運動，解決去毛邊之多角度研磨需求。針對噴塗作業，可採用專用軟體來輔助作業流程，提昇噴塗工廠生產量，並將機械手臂應用於畜牧產業，利用機械手臂進行豬隻屠宰作業。

圖四 : Baxter發明人Bodney Brooks。(Source:Baxter)

結論

不論是為了提升良率及產能、取代勞力，或落實在地化生產，工業機器人與生產設備整合成為單機、單元、整線、整廠的方向已成為產線自動化的發展趨勢。再這種需求正不斷擴大，不僅大型企業想發展無人工廠，現在連至中小企業也開始導入更具智慧的工控設備。

在產業面上，機器人的應用預期將從今日主流的汽車與電子業轉拓展到加工、食品生產、產品組裝等一般產業。這波從生產自動化到無人工廠的發展已在全球發燒，不論是產線升級或機器人產業的發展，台灣都擁有極佳的條件，可不要錯過這一波的商機。