人形機器人 下一個顛覆性產品

輝達在3月18日的GTC大會上發表了AI人形機器人計畫。隨後輝達執行長黃仁勳4月中在「CadenceLIVE Silicon Valley 2024」大會上預測未來「人形機器人」將成主流,且製造成本可能比人們預期的還要低,成為大眾化製品。特斯拉執行長馬斯克也透露,他們的人形機器人Optimus明年底前有望開賣,而且價格不到兩萬美元。人形機器人,將是繼電腦、智慧手機、新能源汽車之後的又一個顛覆性創新產品。

在世界大部分地區,人口變化使勞動市場面臨前所未有的壓力。未來已開發國家跟大部分開發國家都面臨老人化、少子化的人口結構改變,因此人形機器人的出現剛好可以彌補未來短缺的人力。

機器人的發展迄今分成三大領域,第一是工廠應用場景:目前在系統上應用的主流仍是以4軸或6軸的關節型機器人為主。由於它在產線上具靈活及彈性,占用面積小,可運動範圍大,成為自動化廠商的主要選項。第二是商業服務場景:目前最常見的就是餐廳送餐、飯店管家送東西、商家協助搬運重物及運輸,還有因應疫情而誕生的消毒機器人等。第三則是面向家庭的生活服務場景:但目前的功能仍相當有限,都是操作單一目的,像洗衣機、洗碗機、掃地機器人等。但以上這些都還稱不上人形機器人。

人形機器人是一種旨在模仿人類外觀和行為的機器人。目前隨著生化科技的發展,可將機械的外層包裹類似人類有彈性的纖維及皮膚、毛髮;臉上肌肉的線條讓各種表情可以栩栩如生。再加上大型語言模型的發展,人形機器人加入像ChatGPT的語言能力,就可跟人類對答如流。

然而,模仿人類行為,手腳關節的各項運動是最困難的。機器人開發先驅「波士頓動力」最新的全電動版Atlas機器人,稱得上是目前世上最動感機器人,和舊款液壓動力相比,更強壯、更靈活也更快速,可做到和人類跳躍的相同動作。從最新影片可看到,機器人從地上起身時,只要手撐地,直接小腿向後轉90度就能起身,而關節更能360度自由轉動,超越人類的極限。

馬斯克於2021年才首次讓原型版的機器人Optimus亮相,當時還非常陽春。但半年前公布的影片,Optimus的表現就令人驚艷,不但動作流暢,且可展現逼真的身軀動作,尤其拿雞蛋的手指展現靈活及精準的力道;而用一條腿做出瑜伽姿勢,則展露優異的平衡力和協調力。對比Atlas,頗有後來居上的味道。

Optimus的人形機器人搭載了與特斯拉汽車同源的最新科技,包括完全自動駕駛能力(FSD)電腦及Tesla Vision視覺神經網路,室內行走避開障礙物與避免撞前車的變換車道基本類似,慢速雖簡單,但室內環境比車道又複雜得更多,需更細緻。

另外,人形機器人的神經網路完全是端到端的運作,再加上利用機器人本身的2D攝影機以及觸覺和壓力感測器的數據,直接產生完美控制關節的序列。雖然機器人手部只有11個自由度,已經完美的媲美人類20多個自由度的手部運動。馬斯克自信地預測Optimus將取代電動車,成為特斯拉未來創造價值的主力產品,看來非常有可能。

準此,人形機器人的進步非常迅速。雖然要做到通用型的人形機器人,恐怕短時間還是不行,但兩年後開賣的Optimus可能會具備一些做家務的通用功能。人形機器人是集人工智慧、高端製造、新材料大成的先進科技,是未來產業的先導力量,台灣產業界要加油。(作者為中信金控首席經濟學家、中信金融管理學院講座教授)