林建甫專欄》人形機器人 下一個顛覆性產品

輝達年度GTC大會美國時間3月18日登場，還奉上機器人大軍，見證輝達已具備創建人形機器人所需技術。（美聯社）

輝達在今年3月18日舉行的GTC大會上，發表了AI人形機器人計劃。隨後輝達執行長黃仁勳4月中在美國聖塔克拉拉舉行的「CadenceLIVE Silicon Valley 2024」大會上預測未來「人形機器人」將成主流，而且製造成本可能比人們預期的還要低，成爲大衆化製品。特斯拉執行長馬斯克(Elon Musk)也透露，他們的人形機器人Optimus明(2025)年底前有望開賣，而且價格不到兩萬美元。人形機器人，將是繼電腦、智慧手機、新能源汽車之後的又一個顛覆性創新產品。

在世界大部分地區，人口變化使勞動市場面臨前所未有的壓力。未來已開發國家跟大部分開發國家都面臨老人化、少子化的人口結構改變。據統計到2050年，全球60歲以上人口預計將達到22%，幾乎是目前比例的兩倍。同期80歲以上的人數預計也將增加兩倍。這一趨勢將加劇現有的人工短缺，並推動照護人力需求大幅增長。因此人形機器人的出現剛好可以彌補未來短缺的人力。

機器人的發展迄今分成三大領域，第一是工廠應用場景：目前在系統上應用的主流仍是以4軸或6軸的關節型機器人爲主。由於它在產線上具靈活及彈性，佔用面積小，可運動的範圍大，成爲自動化廠商的主要選項。第二是商業服務場景：目前最常見的就是餐廳送餐、飯店管家送東西、商家協助搬運重物及運輸，還有像因應疫情所需而誕生的消毒機器人等。第三則是面向家庭的生活服務場景：但目前幫助家務的功能仍相當有限，都是操作單一目的，像洗衣機、洗碗機、掃地機器人等。但以上這些都還稱不上人形機器人。

人形機器人是一種旨在模仿人類外觀和行爲的機器人（robot）。目前隨着生化科技的發展，可以將機械的外層包裹類似人類有彈性的纖維及皮膚、毛髮，造成摸起來的相同觸感；臉上肌肉的線條讓各種表情也可以栩栩如生。再加上大型語言模型的發展，人形機器人加入像ChatGPT的語言能力，就可以跟人類對答如流。

然而，模仿人類行爲，手腳關節的各項運動是最困難的。機器人開發先驅波士頓動力（Boston Dynamics），這家是從麻省理工一間實驗室獨立出來的公司，一直是世界上數一數二的權威。他們最新的全電動版Atlas機器人稱得上是目前世上最動感機器人，和舊款液壓動力相比，純電版更強壯、更靈活也更快速。可以後空翻，也可以做到和人類跳躍的相同動作。從最新影片可看到，機器人從地上起身時，更不需像人類屈膝，只要手撐地，直接小腿向後轉90度就能起身，而關節更能360度自由轉動，超越人類的極限。

馬斯克於2021年才首次讓他們原型版的機器人Optimus亮相，當時真的還非常陽春。但半年前公佈的影片，Optimus的表現就非常令人驚豔。不但動作流暢，且可展現逼真的身軀動作，尤其拿雞蛋的手指，展現靈活及精準的力道控制；而用一條腿做出瑜伽姿勢，則展露優異的平衡力和協調力。對比Atlas，頗有後來居上的味道。

因爲Optimus的人形機器人搭載了與特斯拉汽車同源的最新科技，包括完全自動駕駛能力（FSD）電腦以及Tesla Vision視覺神經網路，室內行走避開障礙物與避免撞前車的變換車道基本類似，慢速雖然簡單，但室內環境比車道又複雜得更多，需更細緻。

另外，人形機器人的神經網路完全是端到端的運作，再加上利用機器人本身的2D攝影機以及觸覺和壓力感測器的數據，直接產生完美控制關節的序列。雖然機器人手部只有11個自由度，已經完美的媲美人類20多個自由度的手部運動。馬斯克自信地預測Optimus將取代電動車，成爲特斯拉未來創造價值的主力產品，看來非常有可能。

准此，人形機器人的進步非常迅速。雖然要做到通用型的人形機器人，恐怕短時間還是不行，但兩年後開賣的Optimus可能會具備一些做家務的通用功能。人形機器人是集人工智慧、高端製造、新材料大成的先進科技，是未來產業的先導力量，臺灣產業界要加油。（作者爲中信金控首席經濟學家、中信金融管理學院講座教授）