打造高效安全協作型機器人：Agile Robots 的模擬應用
隨著工業 4.0 邁向以人為本的工業 5.0 時代，模擬技術不再只是驗證工具，而是推動智慧機器人創新的核心。來自德國的 Agile Robots SE，專注於人工智慧與機器人整合，便透過 Ansys Motion 多體動力學模擬 與 LS-DYNA 非線性模擬工具，建立了完整的虛擬開發流程，大幅提升設計效率、產品性能與機器人安全性。
Agile Robots 的 Yu 5 Industrial 是一款具備六軸的工業級協作機器人，符合最高的人機協作標準。
Agile Robots 在全球設有多個生產基地，其中包括位於德國考夫博伊倫的工廠，該處生產 Yu 5 Industrial。
從設計端導入模擬，建立快速迭代開發流程
Agile Robots 成立於 2018 年，為德國航太中心（DLR）的技術轉移新創，致力於研發「協作型機器人（Cobots）」，實現人機共作、安全協同的工業應用。他們將模擬視為產品開發的基礎工程工具，主要應用於以下面向：
- 結構強度與疲勞壽命分析
- 動態響應與模態頻率設計
- 機構剛性優化與震動控制
- 熱效應模擬與衝擊容錯驗證
透過 Ansys Motion 所提供的剛柔體結合模擬能力，Agile Robots 能預測整體系統在實際作業下的動態行為，包括力矩分布、頻率共振與結構受力，進一步優化機構設計、減輕重量、強化剛性。
Andreas Spenninger，Agile Robots 工業化主管兼安全經理
提升工作流程與產品開發
Agile Robots 結合力矩感測與先進視覺技術，打造使用簡便且具成本效益的機器人系統，實現複雜工業任務的自動化。力矩感測讓機器人能感知力道和扭矩，搭配視覺系統，提高執行精度與細膩度。
- Yu 5 Industrial：具備六軸、5公斤負載能力的工業級協作型機器人。此款協作機器人具備即插即用連接功能，支持無縫整合，並符合國際標準化組織（ISO）10218-1工業機器人安全要求及ISO 13849機械安全及控制系統相關安全零件標準。安全扭矩感測與安全碰撞偵測使其可依據ISO/TS 15066協作工業機器人系統安全要求應用於各種場景。
- Diana 7：一款具備七軸的力控機械臂，搭配AI驅動軟體，並在每個軸上配備扭矩感測器。
- AgileCore：強大的軟體平台，讓使用者能在同一平台規劃、執行及評估整個製造流程。
- Agile Hand：具備五指的多感測機械手，採模組化設計，考量人手的關節、大小、形狀及自由度。
Agile Robots 的工程師使用 Ansys Motion 工具和 Ansys LS-DYNA 軟體進行靜態與動態強度評估。
從研發走向應用：模擬為實體系統打造性能優勢
Agile Robots 將模擬視為一項價值創造工具，不僅僅是節省測試成本，更是設計優化與創新實現的利器。工程團隊透過模擬技術，成功實現以下成果：
- 優化機構結構，提升整體剛性與負載效率
- 減輕重量，同時保持安全容錯設計
- 快速進行設計變更並測試多版本方案
- 提升最終產品耐久性與應用穩定性
- 更快達成客戶要求的作業節拍與生產效能
此外，模擬也加速了新產品的開發，包括具備七軸與全關節力矩感測的 Diana 7、模擬人手自由度的 Agile Hand，以及整合流程的智慧軟體平台 AgileCore。
Agile Robots 的工程師整合 Ansys 多體動力學模擬，透過結構、熱能及衝擊評估來指導產品設計。
在產業快速數位轉型的浪潮下，Agile Robots 展現出一條明確的技術路線：將虛擬開發流程融入硬體創新核心，並透過模擬驅動協作型機器人的性能、安全與品質躍進。這正呼應了工業 5.0 的精神——讓技術不只服務效率，更服務人本。
資料參考：ANSYS Blog
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