人形机器人应用广 钱景俏
图/新华社
人形机器人关键零部位相关厂商
全球面临少子化、人口老化与薪资高涨等议题,具联合国指出至2050年已开发、开发中、低开发国家高龄人口分别达27.8%、17.4%与6.1%,劳动力短缺、高危险与重复性职业将推动机器人产业持续发展。
过往产业透过工业型与协作型机器人增加自动化比重,具Omidia统计,截至2024年工业机器人产值达362亿美元,占劳动市场约0.1%,其中传统工业机器人与协作型机器人占比约9:1,然随软体方面演算法与多模态模型技术突破,带动人形机器人硬体投资增长,其中人形与工业型差异在于:一、移动不受工作场域限制;二、手部关节灵巧更利于组装搬运且不用更换产线配置,故以3~5%劳动市场渗透率推估,人形机器人市场有望达千亿产值。
目前人形机器人组成概念分为三大板块:控制模组(演算法、晶片)扮演大脑角色的、感测模组(感测器)模拟人类感官神经、与运动控制模组(各类执行器)完成大脑所下达之运动指令并执行。
其中,运动控制模组区分为三大执行器:旋转执行器、线性执行器与末端执行期(手部)。旋转执行器:透过电机驱动进行旋转运动,分布于需要旋转之关节,如肩部和髋部,关键零组件为:谐波减速器/精密行星减速器、无框力矩电机、编码器与力感测器。
线性执行器:透过电机进行往复运动并提供支撑,分布于摆动角度较小的单自由度关节,例如膝部和肘部,以及体积紧凑的双自由度关节,例如腕部和踝部,关键零组件为:行星减速器、行星滚柱螺杆、无框力矩电机、编码器、力感测器。
末端执行器(手部):有别于传统工业机器人夹钳式与吸附式,灵巧手透过五指执行抓握能力,关键零组件为:空心杯电机、无框力矩马达、键绳、滚珠螺杆、力感测器。
因应人形机器人发展,以台厂而言,借由IPC、ODM产业地位与累积经验,竞争优势有望落于下游软硬体整合,并以运动控制模组关键零部件发展较有机会,主要如减速器、伺服力矩马达、视觉模组与螺杆厂商。