【正文】 裝置量排名上升至第五名，搬運(yùn)用機(jī)器人的裝置量也上升至第六，其各產(chǎn)業(yè)需求量有顯著增加的趨勢(shì)，另外韓國(guó)2006年在各項(xiàng)機(jī)器人裝置量也全部上榜，值得注意的是韓國(guó)在產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人近年來的發(fā)展也如同其半導(dǎo)體及汽車產(chǎn)業(yè)一樣有不容忽視的潛力，臺(tái)灣在搬運(yùn)用機(jī)器人裝置量方面則是由2005年的第五名退步到2006年的第九名。 圖4 各類工業(yè)機(jī)器人裝置數(shù)量三 全球重點(diǎn)國(guó)家市場(chǎng)分析圖2 各地區(qū)年度裝置量隨著亞洲地區(qū)代工產(chǎn)業(yè)模式興起，為了提高生產(chǎn)力有越來越多的亞洲地區(qū)國(guó)家也開始大量引進(jìn)產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人，如韓國(guó)與大陸等國(guó)家，再加上近幾年日本經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)對(duì)于產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的需求量增加，使得產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人市場(chǎng)需求慢慢由歐美地區(qū)轉(zhuǎn)移到亞洲地區(qū)，亞、澳地區(qū)在2004年到2005年的裝置數(shù)量大幅增加，已成為產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人需求量最高的地區(qū)。圖3 各國(guó)產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人市值四 工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析汽車市場(chǎng)2004年到2006年間，汽車供貨商在投資的策略上有了重大的改變，主要汽車市場(chǎng)北美、日本及西歐國(guó)家發(fā)生了停滯甚至衰退的情況，這使得這些區(qū)域的汽車供貨商采取合并生產(chǎn)線來降低開發(fā)成本并穩(wěn)固市場(chǎng)占有率，所有汽車制造商開始轉(zhuǎn)往集中投資于成長(zhǎng)中的汽車市場(chǎng)如印度、南美洲、東南亞及東歐等國(guó)家。 化學(xué)產(chǎn)業(yè)在所有的產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，化學(xué)產(chǎn)業(yè)(含橡膠和塑料產(chǎn)業(yè))被視為僅次于汽機(jī)車產(chǎn)業(yè)之后最重要的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人市場(chǎng)，在亞洲及美國(guó)地區(qū)，化學(xué)產(chǎn)業(yè)為第三大的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人使用者，亞洲地區(qū)2001到2006年之間化學(xué)產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的裝置量則是呈現(xiàn)出波動(dòng)的狀態(tài)；美國(guó)則是在2004年到2006年裝置量有持續(xù)性的增加；如同亞洲地區(qū)，歐洲地區(qū)在2000年后需求量也呈現(xiàn)明顯的波動(dòng)；整體而言，2001至2003年裝置量呈現(xiàn)衰退現(xiàn)象，2004至2006年間則是波動(dòng)期，其原因可能是由于供應(yīng)汽車塑料零組件的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人裝置量也被列入在化學(xué)塑料產(chǎn)業(yè)的計(jì)算當(dāng)中。在接下來的五年中，全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)%的水平。工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)在發(fā)展中國(guó)家有望經(jīng)歷高增長(zhǎng)，這些發(fā)展中國(guó)家在傳統(tǒng)應(yīng)用方面將大量使用工業(yè)機(jī)器人，如定位焊接和原材料處理。ARC分析專家Stefan Surpitski，在《工業(yè)機(jī)器人全球展望》報(bào)告中提到，隨著新技術(shù)、新應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)將變得更加令人振奮。自從1962年美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以來，機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)、自動(dòng)化工廠(FA)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的自動(dòng)化工具。和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。中國(guó)作為亞洲第三大的工業(yè)機(jī)器人需求國(guó)，市場(chǎng)發(fā)展穩(wěn)定，汽車及其零部件制造仍然是工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域，隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)不斷深入和國(guó)際制造業(yè)中心向中國(guó)的轉(zhuǎn)移，我國(guó)的機(jī)器人市場(chǎng)會(huì)進(jìn)一步加大，市場(chǎng)擴(kuò)展的速度也會(huì)進(jìn)一步提高。同時(shí)，由于我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，特別是汽車及汽車零部件制造業(yè)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人仍將保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)勢(shì)頭。 包裝業(yè)、食品業(yè)、機(jī)械裝備業(yè)等新興應(yīng)用領(lǐng)域目前已呈現(xiàn)全球性技術(shù)革新的發(fā)展趨勢(shì)。 綜上，預(yù)計(jì)未來幾年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人仍將保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)勢(shì)頭。富士經(jīng)濟(jì)在每年的機(jī)器人與自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)調(diào)查中，即提出日本工業(yè)機(jī)器人振興之策略如表1所示，包括在既有用途中找尋新應(yīng)用商機(jī)，與擴(kuò)大新興產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用等等，頗值得國(guó)內(nèi)廠商參考。目前防御/救災(zāi)/安全之應(yīng)用為數(shù)最多，也是IFR預(yù)測(cè)未來四年市場(chǎng)銷售最被看好的產(chǎn)品，2009~2012年累計(jì)量預(yù)估將超過2萬臺(tái)，主要原因?yàn)槊儡娫谝晾伺c阿富汗等地之大量使用。個(gè)人/家用服務(wù)型機(jī)器人圖3 個(gè)人/家用服務(wù)型機(jī)器人銷售累積與預(yù)測(cè)量家用清潔機(jī)器人的銷售量逐年提升，預(yù)計(jì)未來亦將持續(xù)擴(kuò)增其市場(chǎng)滲透率。在家用機(jī)器人龍頭廠商iRobot，以及眾多已投入本產(chǎn)業(yè)的廠商帶領(lǐng)之下，家用清潔機(jī)器人可說是目前的機(jī)器人銷售明星，但仍應(yīng)持續(xù)在一般家庭提升其滲透率。娛樂機(jī)器人代表性廠商Wow Wee在暢銷產(chǎn)品史賓機(jī)器人（Robosapein）之后，仍不斷推陳出新，研發(fā)多樣化的機(jī)器人產(chǎn)品上市；更進(jìn)一步推出家用保全監(jiān)控機(jī)器人（Rovio），可遠(yuǎn)距遙控家中人、事、物實(shí)時(shí)狀況。傳統(tǒng)上機(jī)器人的應(yīng)用層面多集中于工業(yè)化的生產(chǎn)系統(tǒng)與制造流程上，專門應(yīng)付長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)、大量重復(fù)性動(dòng)作、系統(tǒng)復(fù)雜且需要精密控制、高危險(xiǎn)性等工作上。 清潔機(jī)器人的涵蓋范圍廣泛，依照IFR World Robotic的分類，可分為產(chǎn)業(yè)型與家用型兩大類，在產(chǎn)業(yè)型方面例如地板清潔（吸塵與洗地）、風(fēng)管空調(diào)系統(tǒng)清潔、除草、大樓窗戶清洗、水箱清潔等。而家用型的地板清潔機(jī)器人（吸塵器）在近年來則快速竄起，成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品，根據(jù)IFR World Robotics 2005的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，服務(wù)型機(jī)器人中，清潔機(jī)器人仍是主要應(yīng)用。 家用型清潔機(jī)器人受到熱烈歡迎的主要原因在于已開發(fā)與開發(fā)中國(guó)家多以雙薪家庭為主，并逐漸走向少子化與高齡化的趨勢(shì)，在家庭人口結(jié)構(gòu)變少的情況下，清潔工作的替代便成為新興市場(chǎng)發(fā)展的重要需求，遂使的清潔機(jī)器人成為各國(guó)爭(zhēng)相投入的技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)。清潔機(jī)器人產(chǎn)品介紹下面將介紹目前全球較常見的幾款家用型清潔機(jī)器人產(chǎn)品，并在末了提出未來清潔機(jī)器人的主要發(fā)展趨勢(shì)。特點(diǎn)：集塵空間大、吸力大、非接觸式避障。?尺寸（cm）：35x35x13?定時(shí)清潔模式，保持居家環(huán)境衛(wèi)生。旋轉(zhuǎn)刷毛設(shè)計(jì)與強(qiáng)力吸塵模塊，提高清潔效率，微塵與寵物毛發(fā)都能有效清理。高等級(jí)微米空氣濾凈器，防止灰塵外漏，確保灰塵能密閉在除塵箱內(nèi)?？沙绦蚧〞r(shí)器設(shè)定，讓使用者可以設(shè)定清潔時(shí)段。階梯傳感器防止掉落。全自動(dòng)化回站充電技術(shù)，確保電量充足，隨時(shí)能執(zhí)行清潔工作。防糾結(jié)技術(shù)，避免受到繩索狀物體纏繞。超音波聲納偵測(cè)系統(tǒng)，能自動(dòng)閃避障礙物，不會(huì)損壞家具。區(qū)域禁止清潔技術(shù)，貼上安全磁條后，可以避免進(jìn)入不想清潔區(qū)域，例如嬰兒沉睡的搖籃。Ottoro，韓國(guó)家電商Hanool所推出之產(chǎn)品，但體型過大，重量有15kg。?尺寸（cm）：46x60x28?重量（kg）：15?價(jià)格（美元）：4630技術(shù)簡(jiǎn)介：1.2.3.4.5.6.（三）特點(diǎn)：以導(dǎo)電橡膠接觸式避障 紅外線IR非接觸避障。但略重。自動(dòng)回站充電技術(shù)，偵測(cè)電量并充電站位置，達(dá)成目標(biāo)。預(yù)設(shè)清潔時(shí)段，準(zhǔn)時(shí)達(dá)成清掃工作。內(nèi)建7個(gè)紅外線IR傳感器，避免刮傷家具與墻壁。緩沖與觸碰傳感器，辨識(shí)各種不同障礙物。地板偵測(cè)傳感器，防止掉落樓梯。動(dòng)輪傳感器，當(dāng)機(jī)體離開地面時(shí)會(huì)自動(dòng)停止輪轉(zhuǎn)動(dòng)。除塵箱傳感器，當(dāng)除塵箱沒有正確安裝在機(jī)體上時(shí)，機(jī)器人不會(huì)運(yùn)作。三階段過濾系統(tǒng)，網(wǎng)狀過濾、防菌過濾、與靜電過濾。底盤有側(cè)刷與主刷，配合吸塵模塊，能清理最細(xì)微的塵垢。Roomba，由美國(guó)iRobot公司所研發(fā)，為目前市占率最高的產(chǎn)品，達(dá)50%以上。特點(diǎn)：虛擬墻、操作方便、路徑規(guī)劃功能、垃圾偵測(cè)、價(jià)位適中。采用較強(qiáng)的吸塵模塊，配合高速旋轉(zhuǎn)刷毛，大幅提升清潔效能，可以清除碎片、寵物毛發(fā)、食物碎屑等垃圾。創(chuàng)新的“虛擬燈塔”技術(shù)導(dǎo)引機(jī)器人能在房間內(nèi)達(dá)到完全清掃的任務(wù)，并且會(huì)建構(gòu)出一道虛擬障礙墻，限制機(jī)器人在完成任務(wù)前不能超界線。全機(jī)模塊化設(shè)計(jì)，使用容易，且方便維護(hù)更新。提供語音辨識(shí)的初始設(shè)定，當(dāng)Roomba在維修時(shí)能提醒使用者避免靠近。創(chuàng)新的防糾結(jié)技術(shù)，確保Roomba在清掃時(shí)不被電線、流蘇、地毯邊緣等鏈型物體纏繞。光觸碰緩沖器，確保Roomba在接近障礙物時(shí)能自動(dòng)降低速度，并自動(dòng)避開障礙物?？沙绦蚧懦滔到y(tǒng)，提供使用者7個(gè)清潔時(shí)段設(shè)定，完全配合使用者作息。無線遙控器，可以遠(yuǎn)程控制Roomba的各種動(dòng)作。自動(dòng)回站充電技術(shù)，確保運(yùn)作時(shí)電量充足。RC3000，德國(guó)清潔設(shè)備大廠Krcher所研發(fā)，其服務(wù)項(xiàng)目涵蓋各種家庭用、商業(yè)用，以及工業(yè)用產(chǎn)品。特點(diǎn)：子母車、避障功能佳、自動(dòng)充電功能佳、馬達(dá)壽命長(zhǎng)、噪音低、體積小。 ?尺寸（cm）：?重量（kg）：2?噪音值（dB）：清掃時(shí)56dB，回站傾倒垃圾時(shí)64dB。交互式智能型灰塵辨識(shí)傳感器，能根據(jù)偵測(cè)程度，自動(dòng)執(zhí)行4種不同的運(yùn)作模式。防糾結(jié)技術(shù)，確保在清掃時(shí)能越過電線、流蘇、地毯邊緣等地形。附有旋轉(zhuǎn)刷毛與高效吸塵模塊，提高清潔效能。機(jī)身具備360氣懸浮緩沖器，避免機(jī)體或家具損壞。多功能充電站，能以紅外線導(dǎo)引機(jī)器人清潔路徑，并自動(dòng)回站充電。避障能力優(yōu)越，能輕易跨越小階梯或障礙物。自動(dòng)斷電裝置，當(dāng)機(jī)器人被提起時(shí)，會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)避免傷害使用者。智能型清潔裝置，能將機(jī)器人所搜集到的灰塵，在充電期間，轉(zhuǎn)移到充電站中的貯存盒中。TRV10，國(guó)內(nèi)松騰實(shí)業(yè)所開發(fā)，大陸制造生產(chǎn)，以O(shè)EM為主。特點(diǎn)：超靜音（60dB以下）、IR引導(dǎo)自動(dòng)充電功能（偵測(cè)距離可達(dá)五米以上）。?尺寸（cm）：?重量（kg）：?噪音值（dB）：69?價(jià)格（美元）：275?已申請(qǐng)8項(xiàng)臺(tái)灣專利及四項(xiàng)以上之美國(guó)專利。特殊防掉落感應(yīng)裝置，遇到樓梯會(huì)自動(dòng)后退，避免翻覆。紅外線遙控，以微調(diào)控制方向左右角度，前進(jìn)后退來回清潔，行動(dòng)范圍不受限制，可隨時(shí)隨地暫停，方便操作。前緣設(shè)計(jì)彈性保險(xiǎn)桿，沿壁游走清潔；內(nèi)建FUZZY智能程序，渦輪交叉地毯式搜索，絕無死角。兩側(cè)特殊旋轉(zhuǎn)毛刷設(shè)計(jì)，擴(kuò)大清潔范圍；毛刷特選材質(zhì)，不沾毛發(fā)。清潔面積：設(shè)定于S：20分鐘，M：40分鐘，MAX：直到電池耗盡（充滿電約60分鐘）。可設(shè)定清潔時(shí)段，當(dāng)設(shè)定之周期日時(shí)間一到，TRV10會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)清掃，無論設(shè)定在“S”、“M”、“Max”之任何行走程序，當(dāng)時(shí)間程序走完均會(huì)自動(dòng)回充電站充電，方便長(zhǎng)時(shí)間外出者使用。MSL/ITRI，工研院結(jié)合多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)于2006年研發(fā)出一款創(chuàng)新之，「超靜音自動(dòng)吸塵器」。技術(shù)簡(jiǎn)介：1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.（八）?尺寸（cm）：?噪音值（dB）：65?價(jià)格（美元）：2500技術(shù)簡(jiǎn)介：1.2.3.4.5.6.7.8.（九）?價(jià)格（美元）：2800元技術(shù)簡(jiǎn)介：1.2.3.4.5.6.7.8.二 產(chǎn)品未來發(fā)展趨勢(shì)縱觀目前市面上的幾款清潔機(jī)器人，不難發(fā)現(xiàn)未來的清潔機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)有幾方面的重大突破： 1. 2.這部份堪稱是機(jī)器人技術(shù)的關(guān)鍵核心，尤其服務(wù)型機(jī)器人因?yàn)樯钊刖蛹噎h(huán)境，朝夕與人類相處，與人類的生活質(zhì)量、安全等息息相關(guān)，其智慧化的程度與需求遠(yuǎn)比在生產(chǎn)在線的產(chǎn)業(yè)型機(jī)器人更為迫切，各企業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)無不積極開發(fā)更多的軟件技術(shù)與算法，提升機(jī)器人在圖樣辨識(shí)、環(huán)境決策、訊息組織、模仿學(xué)習(xí)、任務(wù)排程等各方面的能力。另外人機(jī)接口的親和度也將會(huì)是影響使用者接受的主要因素，這方面也考驗(yàn)著技術(shù)人員在設(shè)計(jì)上的創(chuàng)意與藝術(shù)內(nèi)涵。多群組代理人協(xié)調(diào)控制：未來的家用型服務(wù)型機(jī)器人的種類將會(huì)越來越多，將不只是一個(gè)機(jī)器人，而是一組機(jī)器人在家庭中為人類服務(wù)，包括吸塵、洗地、搬運(yùn)垃圾、洗窗、水族箱清潔等等。每個(gè)機(jī)器人都具有個(gè)別的智能能力，集合起來構(gòu)成一個(gè)智能化的群體結(jié)構(gòu)，彼此之間能夠信息分享、互相學(xué)習(xí)、經(jīng)驗(yàn)交換等。所伴隨而來的無線通訊，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、多媒體串流等技術(shù)也會(huì)有越來越重要的整合應(yīng)用與發(fā)展。電控技術(shù)精簡(jiǎn)化：機(jī)器人是一個(gè)需要高度精密控制的系統(tǒng)，整合了許多的伺服機(jī)構(gòu)、電子回路等模塊在其中。模塊越多，功能越完備，代表處理器運(yùn)算的電力消耗越高。所謂精簡(jiǎn)化，并非指單純的取舍，而是需要從整合的觀點(diǎn)仔細(xì)評(píng)估整體效能的權(quán)衡與配重，避免某個(gè)模塊占用太多的系統(tǒng)資源，并隨時(shí)調(diào)整。 5. 6.展望未來，機(jī)器人從工廠生產(chǎn)線走入人類的居家生活已經(jīng)成為不可阻擋的流，不論歐、美、日、韓無不將其列入國(guó)家級(jí)的重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)，全力投入前瞻技術(shù)的開發(fā)與整合。若能掌握未來趨勢(shì)，預(yù)先布局技術(shù)與相關(guān)資源的整合，便能帶動(dòng)臺(tái)灣下波科技產(chǎn)業(yè)升級(jí)，再創(chuàng)高峰。依據(jù)WinterGreen Research, Inc在2008年對(duì)清潔機(jī)器人的市場(chǎng)報(bào)告。以臺(tái)灣而言，家用自走式吸塵器2008年約255萬臺(tái)，至2014年將成長(zhǎng)至2700萬臺(tái)，六年成長(zhǎng)十倍以上。響應(yīng)指令信號(hào)的時(shí)間愈短，電伺服系統(tǒng)的靈敏性愈高，快速響應(yīng)性能愈好，一般是以伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)的大小來說明伺服電動(dòng)機(jī)快速響應(yīng)的性能。 3．控制特性的連續(xù)性和直線性隨著控制信號(hào)的變化，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速能連續(xù)變化，有時(shí)還需轉(zhuǎn)速與控制信號(hào)成正比或近似成正比。 5．體積小、質(zhì)量小、軸向尺寸短6．能經(jīng)受得起苛刻的運(yùn)行條件，可進(jìn)行十分頻繁的正反向和加減速運(yùn)行，并能在短時(shí)間內(nèi)承受過載目前，由于高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、大轉(zhuǎn)矩、低慣量的交、直流伺服電動(dòng)機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用，一般負(fù)載1000N（相當(dāng)100kgf）以下的工業(yè)機(jī)器人大多采用電伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。其中，交流伺服電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)（DD）均采用位置閉環(huán)控制，一般應(yīng)用于高精度、高速度的機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。交流伺服電動(dòng)機(jī)由于采用電子換向，無換向火花，在易燃易爆環(huán)境中得到了廣泛的使用。二 電機(jī)的細(xì)分 電機(jī)大致可細(xì)分為以下幾種： 1．交流伺服電動(dòng)機(jī) 包括同步型交流伺服電動(dòng)機(jī)及反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等。 3．步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 包括永磁感應(yīng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。近年來，國(guó)外機(jī)器人制造廠家已經(jīng)在使用一種集光電碼盤及旋轉(zhuǎn)變壓器功能為一體的混合式光電位置傳感器，伺服電動(dòng)機(jī)可與位置及速度檢測(cè)器、制動(dòng)器、減速機(jī)構(gòu)組成伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元。三 常用的減速機(jī)構(gòu) 1．RV減速機(jī)構(gòu)； 2．諧波減速機(jī)械； 3．?dāng)[線針輪減速機(jī)構(gòu)； 4．行星齒輪減速機(jī)械； 5．無側(cè)隙減速機(jī)構(gòu)； 6．蝸輪減速機(jī)構(gòu)； 7．滾珠絲杠機(jī)構(gòu)； 8．金屬帶／齒形減速機(jī)構(gòu)； 9．球減速機(jī)構(gòu)。 工業(yè)機(jī)器人電動(dòng)伺服系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)為三個(gè)閉環(huán)控制，即電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)。四 驅(qū)動(dòng)器種類 1．直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器 直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器多采用脈寬調(diào)制（PWM）伺服驅(qū)動(dòng)器，通過改變脈沖寬度來改變加在電動(dòng)機(jī)電樞兩端的平均電壓，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 2．同步式交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器 同直流伺服電動(dòng)