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　　急速變異的機器人究竟能為人類做什么？

　　國際金屬加工網

　　先進制造 ◇ 系列技術講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys我國機器人行業典型研討會

　　隨著更多新、舊技術的重新加入，不論是哪一種形態的機器人都慢慢能已經開始幫助人類做更多的事，即使繼續執行許多「特殊」的各項任務，比如深入細致脆弱地區收集或加載信息、陪伴著及護理老人、在工廠提高裝配組織工作臺的速度等…

機器人應用領域領域涵蓋非常廣為，以廣義來說，機器人包含機械肩膀、擬人形機器人、特殊應用領域領域應用領域機器人，即使Alzonne機器人、無人機、穿戴型機器人都能劃在機器人的應用領域領域。不論是哪一種形態的機器人，已經已經開始慢慢幫助人類繼續執行許多「特殊」的組織工作，比如深入細致脆弱地區收集或加載信息、陪伴著及護理老人、在工廠提高裝配組織工作臺的速度…等，但這些機器人多停留在一個口令一個動作的階段，仍無法總結經驗「思考」人類需要他們額外做些什么組織工作。

　　但隨著更多舊有技術的重新加入，如傳感器、中央處理器、攝影機、各式有線與無線通訊技術，和近期正夯的人工智能(AI)、機器學習、機器視覺、擴充真人秀(AR)…等，機器人慢慢能已經開始幫助人類繼續執行更多事。

　　機器人消費市場前景可期

　　根據市場調研機構IDC的調查報告，由于亞洲地區瘋迷機器人，因而亞洲地區機器人與有關服務消費市場體量將由2016年的915萬美元(約臺幣2.9余億)，倍增為至2020年的1,880萬美元(約臺幣6余億)，反映出機器人消費市場火熱程度。

另外，《我國機器人產業產業發展產業發展報告(2017)》統計數據也顯示，亞洲地區機器人將迎來新一輪科技和產業產業發展革命的蓬勃產業發展， 2017年亞洲地區機器人消費市場體量將達到232萬美元，且2012~2017年的年平均增幅近17%。當中，我國大陸2017年機器人消費市場體量受惠于「我國制造2025」計劃促進，消費市場體量預計可達62.8萬美元，約占亞洲地區消費市場三分之一的比重，而2012~2017年的平均增幅達到28%。若以機器人類別來看，我國工業機器人消費市場體量為42.2萬美元、服務機器人為13.2萬美元，而特種機器人則是7.4萬美元。

IDC分析，促進機器人消費市場快速高速成長的因素，主要來自技術不斷進步、持續增加的應用領域案例，和消費市場接受程度的提高。技術不斷進步主要重大貢獻在機器人能繼續執行的各項任務種類增加，進而促使更多產業產業發展得以采用機器人繼續執行有關企業各項任務。

　　復合型機器人消費市場不可忽視

　　若從機器人應用領域消費市場來看，復合型與消費型機器人消費市場產業發展力道頗為強勁。中研院產業產業發展經濟與趨勢研究中心(IEK)分析師黃仲宏認為，機器人在AI護持下，尤其復合型機器人，今后將形成新的商業體系。IEK統計Luzy，亞洲地區智能機器人消費市場體量預計將在2021年高速成長至336萬美元，不論工業型或是復合型的機器人消費市場都即將逐漸高速成長。當中，人手短缺越來越顯著的現實環境因素，也將使今后智慧家居與醫療護理等需求驅動復合型機器人銷售高速成長更加快速。

ALi半導體(STMicroelectronics)資深網絡營銷副經理楊正廉表示，雖然目前復合型機器人尚未被廣為使用，但該類型機器人如Zenbo、Pepper或是護理機器人…等，和消費型機器人，如Alzonne機器人、玩具機器人…等可歸納在高階機器人應用領域領域的產品，消費市場的產業發展將因許多技術的演進，抑或者今后社會產業發展狀況而變得相當可期。

　　楊正廉所指的高階機器人，具備與人類交互的能力，「高階機器人不只是玩具，這類機器人能和人們交互，不論是透過許多手勢或是語音人機接口(UI)，進一步提供人們許多必要的陪伴著或是幫助，因而今后可產業發展的空間或消費市場體量皆可關注。」他解釋。

　　工業消費市場仍是凈土

不僅復合型或消費類機器人，工業產線使用的機械肩膀消費市場也能關注。在工業4.0推廣更安全或高度自動化工廠議題的促進下，機械肩膀、搬運機器人…等在工廠生產線中，可代替水電工繼續執行較脆弱組織工作的機器人，也逐漸已經開始受到消費市場重視。

　　IDC表示，2016年超絕對多數的機器人消費市場采購金額是由制造業重大貢獻，當中對數制造業占整體消費市場31%、流程制造針紡織品占28%，到2020年，制造業仍將是機器人最大采用的產業產業發展，有關投資預估將達1,100萬美元。在對數制造業，機器人主要應用領域實例為裝配、THF1與涂裝；流程制造巴韋縣，機器人的主要應用領域則為混合。

ALi半導體模擬、微機電與感測組件技術網絡營銷副經理陳建成認為，目前工業應用領域領域正朝著能簡化組織工作臺步驟，也就是將水電工組織工作的流程由淺議簡，即使組織工作臺流程可持續運作不中斷的狀況。不過，這些要求若是由人類水電工來繼續執行，時間一久，可能會「出亂子」——水電工斜頜或是發生防衛性的脆弱，以至于工廠得停工，造成重大損失。

　　有鑒于此，由機器人或是機械肩膀來替代，將是較佳的方式，也因而工業應用領域領域用機器人逐漸受到重視。國家儀器(NI)技術網絡營銷副經理吳維翰表示，若是將機器人大略分為消費性與工業用兩大塊，相較之下，工業機器人消費市場仍是一塊處女地，消費市場競爭度相較于消費型機器人仍較小，是有關組件、系統業者能耕耘的藍海。

值得注意的是，除了消費與工業用機器人外，救難、搬運型機器人或是室內無人機等較特殊用途的機器人，由于能深入細致到救難人員無法到達的地方，或是具備「神力」可搬運比人類雙手可及更重的物品，因而目前有些國家的軍事或救難單位已導入這類特殊用器人，可預期此類機器人的市場在今后也會有更多的產業發展空間。

　　關鍵組件與技術助力

　　上述提到IDC分析機器人消費市場快速高速成長的原因之一是技術的不斷進步。的確，在軟件與硬件技術急速更迭的同時，促使機器人的功能越來越豐富、也越來越能滿足應用領域需求，而機器人消費市場接受程度的逐步提高，也提高有關半導體組件的采用率，為半導體組件拓展新應用領域消費市場，可謂「魚幫水，水幫魚」。

　　傳感器——感知環境

機器人抑或者機械肩膀要能在設定的方向動作、防止碰撞…等進一步了解環境，則需要仰賴各式各樣傳感器的幫助。陳建成說明，消費型機器人包括Alzonne機器人、無人機、導覽機器人…等，與手機使用的傳感器大同小異，大多是加速度計加陀螺儀，再加壓力計即已足夠，與手機應用領域最大差別在于搭配的軟件。

　　ALi半導體影像產品事業部技術網絡營銷副經理林國志補充，消費型或工業用機器人要避免碰撞到其他物體或是人體，還要能夠測距與延邊控制，即須添加飛行時間(ToF)傳感器，而這些功能通常是Alzonne機器人、室內無人機、導覽機器人，和機械肩膀的基本需求。

　　在工業應用領域應用領域領域，由于對機械肩膀和機器人的要求是高度安全、精確及可靠度，因而除了加速度計、陀螺儀確保移動的方向性之外，還需要MEMS麥克風幫助收集機械震動信息，可了解機器肩膀運作狀況，防止震動過大影響機械肩膀的動作方向與準確性。

至于磁力計，滲透率則相對較低，這是由于磁力計易受干擾，需要較強的算法支持，且加速度計加上陀螺儀已足夠算出相對方向。更重要的是，工業用傳感器需要通過工規認證、具備長期(最少10年)供貨保證，和具備高準確度與可靠性。

　　中央處理器——行動自如

　　機器人要能做出動作或是行走，需要馬達幫助，而要能控制馬達則需要中央處理器。楊正廉表示，機器人行走或是做出動作，一定需要馬達，此時，中央處理器即成為必得使用、萬不可省的組件。

另外，機器人需要內建傳感器、具備通訊技術，因而傳感器融合(Sensor Fusion)或是通訊協議繼續執行都需要中央處理器。楊正廉強調，機器人平衡控制、人機接口與交互功能，在在都需要中央處理器支持，唯獨AI或是云端運算有關技術需要處理器的高運算能力，并非中央處理器的應用領域范疇。即便如此，近期不論消費性或工業用即使特殊應用領域機器的消費市場熱度，為中央處理器創造更多消費市場需求。

　　網絡技術——聯系彼此

　　今后機器人尤其是工業應用領域領域機器人，很大的一個改變將是融入聯機技術，不過，目前重新加入通訊技術的商品化機器人仍占少數。陳建成表示，通訊技術諸如LoRa、Sigfox、藍牙低功耗(BLE)，或是藍牙網狀網絡(mesh working)，與傳感器進一步結合，將能衍生更多有別以往的新應用領域，和為工業機器人賦予更多智慧，并提高效率。

　　吳維翰進一步強調，不論硬件組件或零件技術如何地提高，要能在機器人消費市場找到一條寬廣的大道，必須特別注意硬件與軟件的完美結合，也就是信息科技(IT)與操作科技(OT)能夠進一步融合，掌握「整合性」關鍵，才能創造更多消費市場商機。

陳建成亦同意，好的組件需要搭配合適的軟件和算法，才能發揮最大的效益，打造最符合消費市場需求的機器人及其應用領域。然而同時具備硬件及軟件知識的人才不多，加上純硬件供貨商若要新培養一批軟件人才得考慮投資報酬率的問題，因而大多數組件商仍選擇與第三方或新創軟件公司合作。

　　AR——利于知識傳承

　　也許你會認為AR在消費性消費市場產業發展優于其他應用領域領域，但其實機器人的商機也促使消費和工業消費市場已經開始匯流，并產業發展更多新應用領域。吳維翰指出，「虛實整合」能為工業消費市場開發更多新應用領域，更能帶來許多新商機。

舉例來說，Nvidia繼續執行長黃仁勛在2017年GTC Taiwan中，即闡述可透過AR，讓在遠程汽車制造工廠的設計人員，為臺灣與會來賓解釋正在打造的新款汽車有何功能，利用AR技術能仔細查看汽車的各部分零件或是設計細節，若是有問題也能進一步修改。

　　不僅如此，透過AR也能讓工廠組織工作人員得知機械肩膀或機器人的運轉狀況，即使能用AR教導新進組織工作人員廠房機器的結構，和如何操作，能讓工廠組織工作臺及器具的有關知識更易于傳承。吳維翰強調，在解說工廠內部機具構造時，無法因而停止機具并拆開一一為員工解釋其內部構造與使用注意事項，利用AR技術，這些問題將可迎刃而解。

　　AR技術可讓組織工作人員用更簡單的方式在工業應用領域領域傳承專業知識

　　AI「開靈智」

AI近期因受運算技術的演進而受到極大的重視，IT界三大龍頭——微軟(Microsoft)、Google與亞馬遜(Amazon)，也宣布投入AI有關技術的研發，當中微軟與Amazon更是在臺灣設立研發中心。臺灣科技部也在2017年7月宣布將展開4年投入臺幣40億元經費的「半導體射月計劃」，進行AI技術研發與人才培養，可見AI的火熱程度。

　　而AI這股風潮勢必也將吹向機器人應用領域領域，吳維翰認為，今后工業消費市場對于AI的需求將提高，進行更精細或是水電工較難進行的組織工作。不過，如何讓身為工廠機器人腦袋的AI融入硬件機械設備，將是有關業者需要進一步多加思考的難題。

換句話說，目前的AI技術變化多難以掌握，并具備相當強大運算能力，但是若要連結工業機器人的傳感器、控制馬達，即使教導機械肩膀該做什么、如何學習新組織工作臺方式，還需要一段時間的融合，才能發揮AI的能力。

　　帶來新氣象還是驚悚？

　　在AI大行其道的同時，機器人勢必也將已經開始「變異」，可能變得如同科幻電影中具備思考能力的「擬真人」機器人。現階段能學習、具備思考能的機器人雖然仍是少數，然而也已多多少少引發許多爭議，因而AI加上機器人對人類的生活究竟會帶來何種新變化？好的，還是壞的？科幻電影中人類與機器人的戰爭是否在今后會成為現實？

廠商普遍認為，具備AI的機器人將與人類更進一步協同組織工作，而非取代人類，先前賦予機器人公民身分的作法，也僅是噱頭大于實際的意義。今后擁有AI技術的護理機器人將可能在老齡化社會中扮演居家護理的角色，解決老人長照人手不足的社會問題；或是在軍事、工業或救難應用領域領域，替代人們深入細致脆弱的境地…等。

　　今后，有關AI開發業者若能強化人腦與計算機的溝通，并更加化為實際，相信AI機器人的優勢與助力將可在各行各業更被感受到。

　　( 文章來源：互聯網 )

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