先探/未来已来! 人形机器人大潜力领域

企业对AI投资逐渐从云端延伸至边缘运算,人形机器人产业迎来重要转捩点,从AI半导体、大脑感测晶片、关键零组件到整机组装等四个次族群,掀起了翻天覆地的革命!

文/周佳蓉

代表生成式AI的ChatGPT横空出世之际,这两年全世界都看到了AI产值的爆发威力,而以四大云端CSP厂为首的Gen AI基础设施建置不停歇之下,不断调高AI资本支出,从核心算力着手,并完成各大平台语言模型(LLM)的训练,也逐步为企业导入GenAI推论技术、发展边缘AI打下了基础。

研调机构IDC预估,二二至二七年间,边缘AI软硬体支出的五年复合成长率将分别达五四.八%及四一.六%,位居AI投资类别成长前二名,IDC观察,二五年起企业为了推动GenAI发展,将显著增加对边缘IT基础设施的投入,半导体龙头台积电高层近期也指出,AI从云端延伸至边缘运算,将带动晶片市场快速扩张。

以美国为例,Walmart、Amazon等零售业从数年前即开始积极的导入机器人,背后原因是急速萎缩的劳动力,自一六年起,美国收紧移民政策加上新冠疫情影响,使工厂和零售领域的自动化需求大增,近年在辉达(Nvidia)、特斯拉(Tesla)等和新创公司Figure AI相继投入之下,人形机器人产业正式迈入崭新的商业化阶段,未来五~十年迎来爆发性成长。

人形机器人爆发元年

机器人产业,初步可区分为工业用、协作型和服务型机器人。传统的工业用机器人与机械手臂,多使用于工厂制造产线等需要重复性的工作,在上下料、取放等技术已发展得相当成熟,以瑞士的ABB、库卡(Kuka)、日本的发那科(Fanuc)和安川电机(Yaskawa),并列为四大家族。协作型则加入了人机合作的概念,在可自动生成路径下,兼具安全与弹性设定优势,人机在同一空间工作下合作流畅度得以大幅提高,并可切入到更细分的精细、客制化操作,方便加装各式AI视觉辨识镜头、感测器等,近年来协作型机器人成本持续下滑,已从医疗机械、物流应用再导入至汽车、电子与半导体市场;包括手臂与零组件供应商达明、直得,动力系统的台达电、专注于驱动器、控制元件大银微系统;影像感测的原相、MCU的新唐、盛群、AI机器视觉的所罗门等厂商,在关键材料方面,拓凯为重要的复合材料供应商。

服务型机器人则泛指非工业用,依用途分为消费用和专业用,自主移动式机器人(AMR)亦是一种,能自主移动、感知周围环境并执行任务,开始常态化应用于物流、仓储、医疗、餐饮等服务领域。

随着自然语言处理与AI技术持续进步下,人形机器人相继有辉达、OpenAI、特斯拉等巨头加入,使市场竞争格局日益扩大,当中除了必备的AI晶片、演算法、作业系统等,还须并配备各种感测元件、感测晶片、镜头、关节模组等。在这领域领导企业主要来自美、中二国,波士顿动力以一三年研发出首代可在户外行走、后空翻的Altas闻名,不断改进其技术后,再度推出第二代Altas 2;新创公司Figure AI开发出Figure 01和Figure 02,提供通用机器人解决方案,通过BMW工厂测试后,应用于底盘制造流程中,而中国代表优必选科技则有Walker X,已开始应用于汽车产线视讯等用途。

特斯拉的Optimus已经从第一代进化到第二代,Optimus开始在其生产厂区执行电池相关的自动化工作,而第三代光是手部就多达二二个自由度,能够抓取球体等更细腻的动作,马斯克计划在二五年下半年小规模生产一千台供公司内部使用,二六年大规模对外销售,经过不断调整进步,最新技术显示Optimus已能从工厂走向户外,不靠视觉输入、依赖嵌入式神经网络处理的感测器数据,展现在复杂地形自主行走的能力。

Jetson Thor是杀手级产品二四年三月的GTC大会上,辉达就展示了在下一代机器人技术的投入,包括九款由辉达晶片驱动的人形机器人,以Thor SoC为基础的Jetson Thor电脑与Isaac机器人平台的最新版本。(全文未完)

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