人形机器人 下一个颠覆性产品

(图/美联社)

辉达在3月18日的GTC大会上发表了AI人形机器人计划。随后辉达执行长黄仁勋4月中在「CadenceLIVE Silicon Valley 2024」大会上预测未来「人形机器人」将成主流,且制造成本可能比人们预期的还要低,成为大众化制品。特斯拉执行长马斯克也透露,他们的人形机器人Optimus明年底前有望开卖,而且价格不到两万美元。人形机器人,将是继电脑、智慧手机、新能源汽车之后的又一个颠覆性创新产品。

在世界大部分地区,人口变化使劳动市场面临前所未有的压力。未来已开发国家跟大部分开发国家都面临老人化、少子化的人口结构改变,因此人形机器人的出现刚好可以弥补未来短缺的人力。

机器人的发展迄今分成三大领域,第一是工厂应用场景:目前在系统上应用的主流仍是以4轴或6轴的关节型机器人为主。由于它在产线上具灵活及弹性,占用面积小,可运动范围大,成为自动化厂商的主要选项。第二是商业服务场景:目前最常见的就是餐厅送餐、饭店管家送东西、商家协助搬运重物及运输,还有因应疫情而诞生的消毒机器人等。第三则是面向家庭的生活服务场景:但目前的功能仍相当有限,都是操作单一目的,像洗衣机、洗碗机、扫地机器人等。但以上这些都还称不上人形机器人。

人形机器人是一种旨在模仿人类外观和行为的机器人。目前随着生化科技的发展,可将机械的外层包裹类似人类有弹性的纤维及皮肤、毛发;脸上肌肉的线条让各种表情可以栩栩如生。再加上大型语言模型的发展,人形机器人加入像ChatGPT的语言能力,就可跟人类对答如流。

然而,模仿人类行为,手脚关节的各项运动是最困难的。机器人开发先驱「波士顿动力」最新的全电动版Atlas机器人,称得上是目前世上最动感机器人,和旧款液压动力相比,更强壮、更灵活也更快速,可做到和人类跳跃的相同动作。从最新影片可看到,机器人从地上起身时,只要手撑地,直接小腿向后转90度就能起身,而关节更能360度自由转动,超越人类的极限。

马斯克于2021年才首次让原型版的机器人Optimus亮相,当时还非常阳春。但半年前公布的影片,Optimus的表现就令人惊艳,不但动作流畅,且可展现逼真的身躯动作,尤其拿鸡蛋的手指展现灵活及精准的力道;而用一条腿做出瑜伽姿势,则展露优异的平衡力和协调力。对比Atlas,颇有后来居上的味道。

Optimus的人形机器人搭载了与特斯拉汽车同源的最新科技,包括完全自动驾驶能力(FSD)电脑及Tesla Vision视觉神经网路,室内行走避开障碍物与避免撞前车的变换车道基本类似,慢速虽简单,但室内环境比车道又复杂得更多,需更细致。

另外,人形机器人的神经网路完全是端到端的运作,再加上利用机器人本身的2D摄影机以及触觉和压力感测器的数据,直接产生完美控制关节的序列。虽然机器人手部只有11个自由度,已经完美的媲美人类20多个自由度的手部运动。马斯克自信地预测Optimus将取代电动车,成为特斯拉未来创造价值的主力产品,看来非常有可能。

准此,人形机器人的进步非常迅速。虽然要做到通用型的人形机器人,恐怕短时间还是不行,但两年后开卖的Optimus可能会具备一些做家务的通用功能。人形机器人是集人工智慧、高端制造、新材料大成的先进科技,是未来产业的先导力量,台湾产业界要加油。(作者为中信金控首席经济学家、中信金融管理学院讲座教授)