揭開AI機器人大未來


▲設計 杜軍儀

獨家直擊亞馬遜物流中心、早稻田實驗室


2024年以來,機器人產業在生成式AI加持下,迎來前所未見的盛世。不僅輝達執行長黃仁勳、特斯拉執行長馬斯克都在積極投資,就連台積電董事長魏哲家、華碩董事長施崇棠也極為看好。
《遠見》團隊前進美國、日本、台灣等現場,直擊這股AI機器人浪潮如何翻轉產業界、學術圈,並且一步步走入你我的生活,為應用端帶來全新的「人機互動」時代。

企畫、撰文/陳品融、曾子軒 責任編輯/曾美鳳 責任美編/杜軍儀

搭著飛機越過9800公里,再經過一小時車程,總算來到美國華盛頓州一間巨大的物流中心。這間隸屬於亞馬遜、名為PAE2的大型倉庫與理貨站有五層樓高,占地超過26萬平方公尺,能夠儲存高達4000萬件貨品。

走進PAE2,地板上貼滿彩色標線。過往,這大多用於指引機器人前進;如今,使用者卻變成人類,告訴工人與訪客移動範圍。

這間物流中心裡,機器人無所不在,並與人類協作、合作無間。專精於分類包裹的機器人羅賓(Robin)會從輸送帶上舉起貨物,放置到可移動、能載重的泰坦(Titan)上面;同樣在地上跑的還有普羅透斯(Proteus),隨著感知能力提升,它的移動範圍不再受限,能進入人類行走的開放式場域;現在,亞馬遜也在實測人形機器人,期待憑藉它優異的移動與操控能力,親手拿著貨物走進每個角落。

從充斥著機器運轉聲的嘈雜倉庫,轉移到太平洋彼岸,東京早稻田大學裡,有人領先時代50年,為人形機器人發展做出深遠貢獻。

「人形機器人之父」加藤一郎在1973年推出世上第一台人形機器人,他的嫡傳弟子高西淳夫接棒,頂著學界冷嘲熱諷,率領實驗室開發出情感機器人、咀嚼機器人、音樂演奏機器人等十多條分支,儘管離商業應用還很遠,卻是理解人類的點滴累積。如今,隨著生成式AI落地,竟讓他們真的等到人形機器人站上舞台中心的這天。

再次切換場景,上海中國國際進口博覽會上,人們對宇樹科技出產、在空中360度翻身的機器狗大表驚嘆。在它旁邊,還有不到十萬人民幣的人形機器人,依照參觀者指令,一下深蹲、一下揮手。

最後,回到台灣,台北市一間辦公室裡,宇樹代理商至盛科技總經理王國棟,向記者展示機器狗如何巡邏。只見它靈活地運用模仿動物運動姿態設計出的四隻腳,在狹窄的走道中不斷向前,即便有人刻意擋住去向,頭上裝設的光達很快就能感知,它總能適時停下腳步。王國棟透露,已有客戶在工安巡檢、保全巡邏時使用機器狗。

過去機器人難普及,生成式AI成新動力

多年來,從美國、日本、中國再到台灣,自倉庫、工廠、醫院再到餐廳,已有不同型態的機器人陸續問世,卻始終沒引發太大的注意力。但這一次,背後一股新動力,重新把機器人產業推向時代的風口浪尖,就連輝達執行長黃仁勳、特斯拉執行長馬斯克都大力看好,不僅讓上述一切躍入世人目光,更讓機器人一步步走入你我的生活中。

這股驅動力,就是「生成式AI」。它之所以振奮人心,是因為機器人應用談論多年來,距離普及到日常生活,還有一大段路。

以真正走到日常與人類互動的「服務型機器人」來說,許多人印象最深刻的,可能是曾轟動一時的軟銀Pepper。當年,它到各行各業,因其可愛外表收獲大批粉絲,但消費者熱情很快退燒,Pepper也在2021年走入歷史。


▲2024年輝達GTC大會、台北國際電腦展COMPUTEX上,輝達執行長大力強調AI的下個重點就是機器人。蘇義傑 攝

「過去沒有生成式AI時,機器人對使用者的需求很多是用猜的,不能清楚了解人類意圖與需求,」華碩機器人暨智慧應用事業部總經理王恒聰,回想當年和Pepper約莫同期推出居家機器人Zenbo時,所面臨到的挑戰。

另一方面,當時市場對機器人的認識也還不高。王恒聰印象深刻,曾有一名長者問他們:「我什麼時候才能和機器人講話?」這才讓他發覺,原來使用者甚至不知道如何與機器人互動,這種人機之間的隔閡,也是推動產品落地的一大挑戰。

即使在機器人應用相對成熟的工業領域,普及也存在阻力。在台灣工業型機械手臂拿下近三成市占,Epson自動化解決方案事業部副總經理陳建仲觀察,電子大廠導入自動化的速度很快,反觀中小企業,就算認同自動化是趨勢,但沒有生成式AI,其效益比不過後端維運的高成本,讓很多人打退堂鼓。


走進服務、製造現場,見證AI機器人帶來改變

如今,生成式AI席捲世界,無論深耕服務型或工業型機器人領域的受訪者,都向《遠見》記者直言:「這次真的不一樣!」歸納幾大關鍵,就是機器人終於能在各場域做到靈活互動、迅速反應,並搜集資料做出個人化決策。

究竟,AI讓機器人如何不一樣?又如何翻轉我們的生活?來看幾個場景。

「我很寂寞怎麼辦?」新竹台大醫院的病患公共空間中,一名長者正對著機器人凱比說話。「聽你這麼說,我真有點擔心,你要不要找朋友聊聊天?或是畫畫、散步轉移注意力?」它聽出長者的落寞,馬上以溫言暖語回應長者。

「以前的機器人只能一問一答,現在可以根據不同長輩設定個性,還會講台語,之後導入客語,他們就覺得很好玩,」新竹台大醫院家醫部醫師賴秀昀分享,如今院方已將機器人導入失智據點、護理之家和樂齡中心,除了娛樂與關懷,還能幫忙量體溫、填寫病患量表。

對醫院來說,這樣的機器人已經幫得上忙了。「超高齡社會趨勢中,最大的缺口就是長照人力,」新竹台大醫院院長余忠仁強調,在機器人持續演進之下,絕對能為照服員分擔壓力。

鏡頭再轉到彰化縣和仁國小,校內小小的學習中心裡,竟已部署20多台機器人,小朋友們又叫又笑地圍著它,成為如今課堂的日常。

協助校方導入機器人的樂奇育科技文教執行長高維隆分享,只要把各科課文或繪本內容「餵」給機器人,學生就能用問答方式學習。不僅減輕老師備課壓力,這樣的教學模式更能促進靈活思考,尤其適合用在不敢與人互動的特教學生身上。

「小朋友會因為跟機器人互動而活用知識,這段過程本身就是一種學習。」一名家長向記者說出觀察,頗為肯定「機器人老師」的教學成效。

在工業型領域,效益更是顯著。常經手國內「電子五哥」自動化業務的陳建仲很有感。因為近年電子五哥在貿易戰下,紛紛往東南亞、美墨布局,為降低管理人力的挑戰,正相當積極打造自動化生產線。


但在生成式AI出現前,邊緣(Edge)端的機械手臂其實還難以即時辨識複雜、未標準化的料件,為避免影響良率,仍得靠人在場監督、調整。如今生成式AI助機械手臂做到立即反應,總算可以落實少量多樣產品的全自動化生產。


▲彰化縣和仁國小內,三年級學生正和機器人開心互動。黃菁慧 攝

昔日瓶頸迎來解方,帶旺整體機器人產業

各種應用蓬勃發展的背後,其實歷經漫長的技術積累,更有長期難以突破的難題。

時間倒回至1988年,當時鑽研機器人學的學者莫拉維克(Hans Moravec)觀察,電腦在下棋或做智力測驗時,雖能展現與人類同等的運算能力,卻沒辦法像嬰兒感知環境。這,便是「莫拉維克悖論」(Moravec’s paradox )。

「(電腦)跟三歲的小孩比為什麼會輸?一個是你本來就沒教他,另外一個就是學習、教導成本太高,」與電腦相似,工研院AI策略長余孝先舉例,小朋友走路時發現坑洞懂得避開,但機器人可能會繼續前進。他強調,這並不代表小朋友比機器人聰明,而是人類試錯後累積了經驗。

工研院副院長胡竹生分析,莫拉維克悖論提出時,機器人並非缺乏感知環境或採取行動的能力,只是在所需算力、記憶容量及能源供應有所不足。

1980年代求學、畢業後進入資訊領域工作,余孝先則分享,「常識性推理」(common sense reasoning)是當年的聖杯,但電腦科學家不管是透過複雜規則,還是初期的神經網絡,都無法讓AI學到人類眼中的常識。


如今隨著生成式AI突飛猛進,「只要拿很多資料給它(模型)讀就可以學會,在學習方法上出現重大突破,」余孝先表示,基礎模型終於展現出一定的通用能力,對不同領域的問題都有一定認知;再加上半導體等硬體技術提升,軟硬整合以後,總算迎來改變。

例如,透過雷射或者視覺導航的掃地機器人,便有機會配置具有視覺能力的多模態模型,建構出更加精準的地圖。

這意味著,機器人正從「自動化」跨向「自主化」。變得愈來愈像人,學習經驗後,不需要指令,就能快速判斷、自主應變。

加上腦袋與感官以後,機器人將變得更加聰慧靈敏,過去幾十年只存在於科幻小說或是學研機構的「人形機器人」,更有望走入日常。國外包括輝達、Google、亞馬遜、特斯拉、軟銀都積極投入,國內比如鴻海、長春石化等,也已展開相關布局。

機器人本身的變化,也正在翻轉產業版圖與科技樣貌。因為訓練門檻降低,業界看好供應鏈不再只集中在工業機器人「傳統四大家族」─發那科(FANUC)、庫卡(KUKA Roboter)、ABB和安川電機(YASKAWA);在服務型領域,也將有更多公司如雨後春筍般崛起。

「這是一個很大的餅,各個領域都有它的應用、它的商機,」台灣智慧自動化與機器人協會祕書長陳文貞樂見其成。

根據調研機構Statista於2024年發布的報告指出,全球AI機器人的市場規模,將從2024年的170.3億美元(約新台幣5600億元),攀升至2030年的643.5億美元(約新台幣2兆元),年複合成長率高達24.80%,也將同步帶動台廠供應鏈在此領域的能見度。(請見頁96 AI機器人概念股)


▲機器人的型態陸續改變,也出現「人形」外型必要性的爭論,但受訪者們都同意,重點還是回歸到機器人能夠帶來哪些價值。張智傑 攝

走向「泛化」仍有挑戰,但已開啟全新局面

在AI助攻之下,機器人距離我們的生活愈來愈近,似乎就只差最後一哩路,只是,想走完這一哩路可能還要花上一段時間。

想從工廠走進生活,場景變得開放、任務變得多元,難度在於,機器人遇上未知情況時,要能夠自主制定決策、接著執行。「機器人學會『從桌上舉起杯子』以後,如果換一個杯子、換一張桌子還能做到,就是能夠泛化(generalize),」台大電機系助理教授孫紹華解釋。

對人類來說,舉杯子是通用技能,但對機器人來說,遇上不同杯子與桌子,都需要重新搜集資料,甚至重新訓練。孫紹華觀察,現在機器人學習背後的深度神經網絡架構,想要泛化仍有挑戰存在。

「AI非常、非常強大,」主要投資深度科技(deeptech)標的,MTM Venture Partners創辦人江夢熊認為,從資料、模型到推論,機器人都因為AI而大幅改進。

不過,想讓機器人24小時全年無休,電池的能源耗損有待改良,而感測器數量的密集度、資料輸入輸出的品質,也都是想帶機器人回家,必須克服的任務。

在居家機器人領域深耕多年的王恒聰則提醒,技術突破雖是重點,但最核心的,還是必須實際走到第一線,找出使用者的需求與痛點,才能真正加快普及速度,並造福人類。

無論是移動、操控、還是互動,在不同場景裡,都見到機器人從0到1的巨大突破。接下來,就看生成式AI如何帶領軟、硬體持續演進,讓人機協作從1跳向100,甚至光速一般的指數型成長,讓更多機器人走入你我的生活中。

當然,AI加乘機器人是否為人類帶來更大威脅?數位隱私與資訊安全如何保障?這些大哉問持續會是課題,但無論如何,我們已站在AI機器人時代的新起點! 閱讀完整內容
遠見雜誌2025/1月 第463期

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2025/1月 第463期