解读智能机器人的应用及作用

不久前，日本本田公司（Honda）知名的ASIMO人型机器人上台担任指挥，带领底特律交响乐团演出百老汇音乐剧“梦幻骑士”中的名曲《The Impossible Dream》，全场演出乐手与观众皆报以热烈掌声。而麻省理工学院（MIT）机械脚实验室研究员赫尔的下半身看起来就像机器人，他是一位双腿截肢的残障人士，正研究如何以金属杆取代骨头、用精密的计算机电路板代替腿部肌肉功能，研发出以人造肌肉驱动的义肢。

自1970年产业用机器人大量运用在工业生产，如汽机车、机械、半导体等产业之后，近年来随着市场需求与应用趋向多元化，再加上过去十年来人工智能与传感技术等的进展，驱动了智能机器人时代的来临，机器人与我们的生活，甚至身体也更加密不可分。

        图1  Honda所研发的智能机器人于今年5月13日，指挥底特律交响乐团并与华裔大提琴家马友友握手（来源：Honda）

服务用智能机器人为产业推手

国际机器人协会（IFR）与联合国欧洲经济委员会(UNECE)调查分析指出，2003到2006年累计机器人需求达220万台，有三万种的应用产品出现；自2004至2007年间服务用智能机器人之产量将成长为670万台，在机械控制技术渐趋成熟的情况下，家务用机器人跃升成为主流，占总产量之61.83%，居于第二位的教育娱乐用机器人占37.25%，从2012到2020年，机器人市场总值保守估计可望达到800~2500亿美元之间，主要成长的领域将是非工业领域—尤其是玩具、交通、健康和老年人护理等服务用智能机器人，与个人/家用服务机器人；而“机器人”这个概念，也从模拟人的行为或形体，扩展成能学习并以自动化方式取代某些人类行为的装置。

服务用智能机器人具备有多重传感系统、远程监控、警报通知及多媒体导览等功能。根据国际机器人协会所订定之分类标准，服务用智能机器人可依照使用目的区分为19大类，如表1。其中最被看好的机器人应用为医疗、居家服务以及娱乐等应用。

表1  服务用智能机器人用途分类表（来源：IFR）

目前市场上医疗用机器人，仍是以操控式机械手臂加上显微影像显示系统所结合操作、共同使用之手术型机器人为主。目前最新的是由美国IS（Intuitive Surgical）公司所制造的机器人内窥镜手术装置“达芬奇系统”（照片2）。优点在于可大幅降低手术过程中的感染问题，并进入一般医师手部所无法伸入之器官组织；此外，配合视讯传输与影像显示技术的进步，可望能进一步实现远距手术。医疗用机器人的进阶应用之一则朝向让机器人成为人体一部分—人机一体的方向迈进。譬如正在发展中的人工心脏、视网膜、能接收神经信号的智能型义肢等，让身体因受伤或生病而出现功能缺陷的人，可以有更多替换或矫正的选择。此外，复健与看护机器人的需求也随着人力不足的问题而增加。

      图2  达芬奇系统（来源：Intuitive Surgical）

居家服务机器人为目前推展最顺利的机器人产品之一。全球吸尘器每年需求量为6000万台，预估智能型吸尘器机器人将占总销售量的1.6％。现阶段独占鳌头的美国机器人大厂iRobot长期以来与美国国防部及太空总署合作，看好人们对生活质量和健康的要求，便从军事用途机器人跨足居家服务机器人，更与Clorox共同研发Roomba的进阶机种Scooba—除了吸尘功能外，还具有拖地功能。去年9月iRobot（照片3）在纽约举办数字生活展又推出了两款新机种，一款是可在雨天进行户外打扫的机器人iRobot Looj；另一款则是可通过镜头与麦克风进行远程沟通的iRobot ConnectR，让使用者可对家中环境进行互动监控。虽然iRobot尚未发展出多功能的整合型管家机器人，但足可看其出布局居家服务机器人的野心。

图3  已融入人们家庭的iRobot家用清洁机器人（来源： iRobot）

在娱乐机器人部分可发挥的空间就更多了。从Sony推出的宠物狗爱宝Aibo，到近期具有情绪表达能力的机器恐龙Pleo，今年暑假燃起新旋风的则是Wall-E（照片4）。这是由迪斯尼动画消费者产品部门（Disney Consumer Products）准备推出一系列与最新动画片Wall-E相关的机器人产品。“Wall-E终极机器人”有十个马达可让它自由运动，还可跟着人的声音行走、自动绕开障碍物，并传感人员进出房间，最讨喜的部分是它启动后会说话并随着音乐跳舞，插入iPod或其它的MP3播放器，就会变身成i-Dog或i-Cy动感音乐装置。

图4  迪斯尼动最新机器人动画片“Wall-E”中的机器人（来源：迪斯尼）

种类繁多的智能机器人产品创造了高产值，也为背后关联产业创造了新商机。譬如精密机械、零器件及ICT产业，包括网通、主机板、控制芯片、软件、马达、电池等相关零组件等，高附加价值的特性，也造就了多样化、且大量的市场需求。

打破“人形迷思”，机器人发展无限广