讓歐日巨頭也買單的 機器人「觸覺皮膚」

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一家台灣的十人新創公司,靠自主研發生產的「觸覺皮膚」,竟敲開由歐洲、日本主導的工業機器人市場,讓國際知名機器人巨頭也買單成為客戶。

小兵立大功的,是去年才從工研院獨立出來的原見精機。它的關鍵技術是使機器人除了既有的「視覺」,再具備「觸覺」,解決了過去在安全考量下,產線的機器人要用圍籬阻隔的問題。

 

「過去機器人還沒有觸覺,碰到沒反應,現在,跟點穴一樣,人一碰,機器手臂就停,確保安全。」原見董事長兼策略長蘇瑞堯解釋,有了觸覺感測,就能防止人和機器人協同工作時受碰撞,確保人員的安全。

 

工研院機械所所長胡竹生表示,產線要無人化太難,近年人和機器人各自發揮擅長的人機混線生產潮流成了趨勢;但人與機器人近距離接觸時,機器人無法只靠視覺感知到人,因而產生工安問題。「不可能四面八方都裝鏡頭,」一定要靠觸覺感測,「未來,每個機器人都要有皮膚,原見先行優勢很強。」

 

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耐高溫耐衝擊

厚度只有0.5公分

 

要讓機器人擁有觸覺感測的皮膚,聽來很簡單,其實要突破很難。

 

第一個難關,便是觸覺感測器要夠敏感。蘇瑞堯指出,人的指尖觸覺最小感測大小約八釐米(○.八公分),機器人的觸覺感測器若超過此一數字便有缺陷,他最後成功做到五釐米,等於讓機器人的觸覺感知比人手還精密。

 

不只如此,皮膚的材料要夠耐用,能承受工業環境中高溫和高強度的衝擊等國際安全標準;同時又要輕薄,目前他已突破到厚度只有五釐米。

 

國際上,不是沒人成功研發出機器人電子皮膚。舉例來說,英國有實驗室透過鍍上一層石墨烯,獲歐盟認證,但一片要價四萬英鎊(約合新台幣一六○萬元),比一個約百萬元的工業機器人還貴,因而無法商業化量產,「價格抓機器人的一成到一成五,才是甜蜜點。」蘇瑞堯透露,而這些難關,他也都靠八年來的決心和打底,一一突破。

 

時間回到二○一○年。當時在工研院機械所上班的他,想解決台灣製造業人力組裝問題,投入機器人仿人的指尖抓取觸覺感測研發。

「往前推八年,沒人談機器人。當時人力薪水很便宜,搬到中國、越南就好,所以沒人認同……。」原見總經理盧元立透露,很多人冷言冷語「你先做出來!」「這沒有用!」當時台灣機器人產業以機器人手臂本體、視覺辨識為大宗,後者找鏡頭等供應商容易,觸覺則幾乎完全沒有產業鏈,團隊只能自行在黑暗中摸索。

 

兩年後,蘇瑞堯在機器人仿人手的抓取觸覺上取得初步結果,但應用時卻因機器人本體、組裝環境和工件受限,光有人手抓取觸覺感測還不夠,於是再以更大面積的皮膚感知為研發方向。

 

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5人團隊

一天睡不到3小時

 

由於沒人看好,一三、一四年這兩年,他每年只有三十萬元的研發經費,是其他研究案的十分之一。「你要看現在流行什麼研究案,下班回家看電視就好,這不就是個工作!」這段期間,團隊要克服的,除了技術難度,更難的是資源的取得和旁人的眼光。

 

儘管如此,蘇瑞堯在內的研發團隊五個人,哪怕彼此分散在不同單位、哪怕只能利用晚上六點後的下班時間,窩在實驗室角落研究,最後還有一人離職,他們還是熬過來了。「熬夜到凌晨四點,還被警衛警告,早上七點又來上班……。」

 

一次次的挑燈苦戰,蘇瑞堯和團隊吃盡苦頭。以材料研發為例,常常溫度一高就融化,或一開始沒事,某個時間點後卻又出問題,一周至少換一種材料測試,加上感測器的結構、訊號分析等各種不確定變數環環相扣,無一不是煎熬。

 

一種技術,兩種看法,問他為什麼沒放棄?「背後已經夠多把劍,胸口那顆蛋要顧好。」蘇瑞堯不諱言,自己不是做「me too」,沒辦法看別人怎麼成功,失敗很正常,成功很偶然,「相信機器人該有觸覺,一個guts!如果喊累、算了,沒研發,就再也不會出現。」

 

「我們一定做對了,因為今天比昨天做對一點。」一千天後,露出曙光,機器人皮膚可行的生產技術雛形出現了;再歷時另一個一千天,又完成試量產。

 

隨著智慧製造大趨勢帶動,機器人觸覺皮膚感測的需求和商業模式日益成熟,決心和打底都比別人深的蘇瑞堯,終於嘗到獨家技術勝出的甜美果實。

 

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