机器手臂/工业联网商机俏 芯片商新品轮番抢市 工业, 商机, 手臂, 新品

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机器手臂和工业联网设计需求爆发，吸引晶片商竞推新一代嵌入式处理器，以达成更优异的机器人伺服马达(Servomotor)控制性能；与此同时，晶片业者更利用FPGA SoC，灵活支援EtherCAT、PROFINET和Powerlink等多种工业乙太网协定，进而满足不同系统厂设计要求。

机器手臂在智慧工厂扮演要角，相较过去须设安全栅栏才能上工的传统型工业机器人，新一代协作型机器手臂正企图改变过去的生产模式，其内置的力量控制器能限制接触时的力道，避免造成人体伤害，因此能与人共同作业，同时毋须安全栅栏，可与人类近距离工作，预期协作型机器手臂将蓬勃发展。  
UR新款协作机器手臂　注重轻巧/安全/灵活性


图1　Universal Robots亚洲区总经理Shermine Gotfredsen认为，随着市场的趋势发展，未来市场对多样化的夹具以及机器视觉系统的需求会增加。
Universal Robots(UR)亚洲区总经理Shermine Gotfredsen(图1)表示，除了运用机器人解决人力问题之外，在面临订单更改或是小批量生产时，机器人能否有足够灵活度面临急迫改变，以及机器人的安全性与体积等，都成为机器人厂商设计时的重要考量。  

Gotfredsen进一步解释，该公司今年推出的新款协作型机器手臂可改善上述问题，其具备安全性和灵活性，并允许所有腕关节节点三百六十度旋转，适用于电子元件、电路板和医疗设备等产业；同时其容易编程，可应对未来少量多样化的生产方式。  

未来智慧工厂的机器人将更加注重安全、灵活和弹性，而为了达到上述目的，机器人也必须不断晋级，逐渐从最简单的三轴、四轴，演化至现今常见的六轴机器人，未来更可能出现七轴，甚至是十轴机器人。  

而当机器人关节轴数增加时，则更需要功能强大的伺服马达控制关节，使其能更准确控制、移动和反应，而相关伺服马达控制的关键元件包括MCU、DSP和FPGA等，各家生产相关元件的半导体厂商无不瞄准此波控制商机；此外，随着工业物联网热度升温，半导体厂商也已布局工业乙太网路解决方案。  

TI新款处理器将于Q3登场　提升Robot控制力/安全性

掌控机器人关节的新利器即将报到。德州仪器(TI)预计今年九月底发表新款处理器，该产品能更提升多轴机器人的控制能力与安全性。  


图2　德州仪器资深科技委员会委员兼应用协理郑曜庭观察，今年“机器人与自动化展”上，工研院已开发技术提升机器人安全性，产业亦研发多款机器人，但则较少见厂商投入与机器人相关的联网分析。
德州仪器资深科技委员会委员兼应用协理郑曜庭(图2)表示，今年的智慧工厂发展趋势，可发现业者更为关注“安全性”。因为近日德国汽车大厂福斯才刚发生机器人误伤操作员的死亡事件，不禁令人更加省思机器人的安全性。他认为，德国致力发展工业4.0，已经是先进制造业国家，却仍然发生机器人致死事故，因此其他晚近投入工业4.0的国家，应该更加关注此问题。  

同时，基于机器人日益增加关节轴数，亦须提升其控制与即时反应能力，才可增进机器人的安全性，因此德州仪器预计今年第三季末推出新款处理器。该产品以ARM Cortex-A15为基础，内建可编程即时单元(PRU)和数位讯号处理器(DSP)，与过去类似产品相比，多了压缩影像之功能，可降低传输量且能处理庞大资料。  

值得一提的是，智慧工厂由多种要素组成，涉及多种技术与通讯标准的支援，郑曜庭表示，因此智慧工厂将促成感测器、控制器、闸道器(Gateway)等元件需求上升，据了解，该公司目前也已针对上述元件提出相关解决方案；他亦指出，智慧工厂除了机器人等硬体设备，也必须包含物联网/云端巨量资料的分析与预测，才能提供较佳的安全服务。  

除了德州仪器致力于开发新处理器于机器人控制应用外，亚德诺(ADI)亦看好工业自动化市场，持续布局投资该领域。  


图3　亚德诺亚太区马达与电源控制行业市场部经理于常涛表示，工业自动化是相对稳定、缓慢而又持续技术革新的行业。
亚德诺亚太区马达与电源控制行业市场部经理于常涛(图3)表示，智慧工厂是较大的概念，有诸多处理器产品被应用，从半导体厂商的角度而言，伺服控制将是商机所在，该公司针对伺服控制领域推出浮点混合讯号处理器和多核心处理器。  

于常涛进一步解释，从产业趋势来看，不管是处理器、相应工具或具备相应技能的工程师资源等，将越来越倾向标准化平台，而新款浮点混合讯号处理器适用于开发通用伺服产品，譬如单轴和双轴控制，此外该处理器内建Sinc滤波器可以节省以FPGA实现同一功能所需的成本和工程资源。  

另外，针对多轴控制系统和运动控制，该公司则推出多核心处理器。该处理器具备低功耗且周边介面丰富，提升即时处理任务与管理周边的能力，以方便连接工业封闭回路控制。据悉，该公司除了布局伺服马达控制外，目前也看好工业乙太网路在智慧工厂的前景，因此已有相关布局计画。  

ST量产Cortex-M7 MCU　机器人关节控制更精准

意法半导体(ST)近日则宣布量产采用ARM Cortex-M7核心的新一代MCU，助力机器人控制效能更上一层楼。