智慧機器人 AI動起來

鋼鐵身軀與數位靈魂

實體AI的崛起：臺灣機器人的創新之路

1980年代，在汽車業與彈性大量生產的需求下，國際間機器人產業蓬勃發展。為求技術自主，在臺灣工廠仍以人工為主要勞動力時，工研院已經投入工業機器人的研發。1983年，由工研院研發，臺灣第一台工業機器人「ITRI-E」面市，開啟臺灣工業機器人自主研發的先河。

「ITRI-E」之後，工研院陸續打造垂直關節的「ITRI-L」裝卸機器人、「ITRI-U」焊接機器人、「ITRI-A」小型裝配機器人，1989年衍生成立「盟立自動化」公司，成為國內首家工業自動化設備零組件研發、製造與銷售公司，日後更成為臺灣電子業自動化的推手。

這場跨越40年的技術歷程，見證了從仰賴進口設備，到掌握核心軟硬體開發能力的轉變。機器人研發也涵蓋服務型機器人、無人搬運車（AGV）、自主移動機器人（AMR）、醫療機器人與無人機等完整研發體系。現在這股蓄積已久的研發能量，正與AI匯流，推動機器人從執行預設指令的工具，進化為具備學習能力的智慧實體。

「可以說工研院機器人科技的發展，幾乎等於臺灣機器人的發展，」工研院南分院執行長周大鑫說。

臺灣機器人40年自主研發軌跡

追溯臺灣機器人發展歷程，有四大關鍵里程碑，「1983年到2005年，是工業機器人技術自主的階段，」周大鑫表示，到了2005年，日本愛知博覽會向全球展示了未來機器人進入生活的無限可能，這讓工研院看到了新契機，開始跨足到「服務型機器人」，延伸不少應用，像是與保全業者合作導覽機器人、投入掃地機器人的關鍵模組開發，甚至當時建立的專利技術，後來還協助國內廠商，在專利官司中擊敗國際大廠iRobot。

來到2010年，隨著產業對多樣少量的自動化製造需求激增，工研院重新將目光投向工業機器人。「當時全球市場被ABB、KUKA、YASUKAWA、FANUC等四大廠商寡占，為協助臺灣廠商在大廠夾擊中殺出重圍，工研院聚焦機器手臂、AGV、AMR，並在關鍵零組件和控制器領域，扶植了不少廠商，也加大技術縱深。」周大鑫說。

2020年，AI科技為機器人的開發帶來質變，「AI不僅賦予工業機器人更強的感知與決策能力，更讓服務型機器人有機會真正『走入人群』。」周大鑫指出，透過數位雙生的模擬平台，機器人得以在虛擬世界中重複訓練，也大幅提升機器人即時判別與回應能力，機器人能更好的與環境和人群互動。

時機成熟下，工研院再次投入服務型機器人開發，建立「工業」、「服務」兩條線並行的機器人策略。

關鍵技術催生出的機器人新勢力

在機器人的研發上，工研院已累積深厚的技術護城河，更培育出一批深具競爭力的新創公司。

在人機協作的產線現場，為保護人員安全，工業機器人往往須以圍柵隔離，導致效率與安全難以兼得。工研院研發出具觸摸感知的「機器人皮膚」，只要套上皮膚，機器人碰到物體就會停止作動，讓人機協作更安全。這項技術衍生出新創公司「原見精機」，不僅廣受國內業者青睞，連要求嚴苛的日系廠商也紛紛採用。

被視為3K（辛苦、髒、危險）產業的金屬研磨、拋光製程，極度仰賴老師傅手感，工研院透過數位雙生與AI模擬器規劃路徑、調整力道，在虛擬環境中不斷優化學習老師傅技藝，訓練完成後可直接上線使用，大幅縮短現場調機時間。這項技術已成功導入水五金大廠和成及其他廚具、手工具工廠，也衍生出工業器人軟體公司「赫崙」。此外，還有開發外骨骼機器人，協助脊損病患站起來的「福寶科技」，也是工研院極具代表性的新創成果。

技術之外，工研院也扮演機器人產業標準互通的橋梁。為解決不同自主移動機器人（AMR）系統無法互通的問題，工研院在2020年成立「自主移動機器人聯盟」（AMRA），串聯2、30家業者，制定共通的產業標準，有助不同廠牌的AMR溝通連接，也讓臺灣中小型設備業者透過標準化介面，合作爭取國際大型訂單。

與產業共創的機器人訓練基地－ARIDC

勞動力議題強化對專業服務型機器人的需求，根據國際機器人聯合會（IFR）統計，2030年全球服務型機器人市場將超過1,500億美元。為此，工研院重啟服務機器人研發，在經濟部支持下，於工研院南分院設立「智慧機器人創新與應用研發中心（ARIDC）」。這個中心不僅是機器人技術的前瞻實驗室，更是一個與產業共創、攜手育成新創的訓練基地。

周大鑫表示，今年中心將與業者共同開發出6款指標性機器人，鎖定醫療照護、物流倉儲、巡檢防災、餐飲服務等四大高成長潛力領域。在醫療照護上，重點研發可於隔離病房清潔消毒，及能精準傳遞手術器械的機器人，降低醫護人員職業傷害與勞動壓力；在物流倉儲上，瞄準倉庫「最後一哩路」的揀貨任務，讓機器人辨識不同形狀與材質的商品，解決電商倉儲中最耗人力的挑揀工作。

巡檢防災則針對大型工廠巡檢，讓機器人具備對熱、煙霧、人員工傷的感知能力，可能以「巡檢機器狗」型態出現，維護廠區安全；餐飲服務方面，目前已與業者光聚晶電投入開發「拉麵機器人」，除了會煮麵，也能擔綱精細的配料擺盤，紓緩餐飲業缺工問題。

因應未來AI科技導入，機器人需要大量情境數據，中心也建立了完整的實體與虛擬的訓練環境，涵蓋餐飲內外場、醫療手術室、電商倉儲等真實場域，及高度擬真的數位雙生環境，讓機器人在進入市場前，先在這些情境中完成虛擬與實體的雙重磨練，加速技術落地。

此外，中心也建立了前瞻性的「機器人大小腦平台」，解決臺灣廠商最需要的關鍵軟體部分。周大鑫解釋，大腦負責高階的推理判斷與邏輯決策；小腦則負責即時反應，屬於邊緣運算概念，在大小腦平台上，會陸續累積各式技術模組，未來廠商可依需求選用，好比「一站購足」的購物中心，加速特定專業機器人的研發。

邊緣突圍、以軟帶硬　重塑差異化戰略

面對美、中、日等科技巨頭在機器人領域的大力投資，工研院也努力展現差異化，首先是強化「邊緣AI」技術。周大鑫指出，半導體晶片與工業電腦（IPC）是臺灣的強項，因此非常適合發展邊緣AI，讓機器人在邊緣端／地端就能完成即時判斷，因此在中心的大小腦平台中，也會連結臺灣的晶片業者，周大鑫看好，「邊緣AI是未來臺灣機器人能勝出的關鍵之一。」

第二個戰略是軟硬加值整合，臺灣硬體能力世界聞名，透過機器人這個載具，由工研院投入軟體開發與系統整合，以軟帶硬，包括關鍵模組、控制器、智慧演算法，深化靈巧手、雙足運動等技術，讓國內業界搭配使用，提升硬體能力。

最後是關鍵場域的快速對接，「讓機器人快速導入服務場域，工研院可以扮演很好的銜接角色，」周大鑫說。透過與產業深度合作，打造實體與虛擬並進的訓練平台，可望縮短機器人從實驗室到場域的距離，快速進入產業現場，提供勞動力。

跨域協作　吸引創業人才共創

機器人研發不只考驗技術，也是一項跨領域的科學，涉及機械、電機、資通訊等人才跨域協作，周大鑫透露，院內往往一個計畫都需橫跨4、5個單位，現在機械人要懂程式，軟體人要理解硬體，這種融合已成為工研院的日常，也是成功研發的關鍵。

面對機器人領域的人才搶奪戰，周大鑫認為，工研院的人才吸引力在於「前瞻性」與「創業機會」。對於有志投入前瞻技術的人才，工研院提供一個能接觸最新科技的環境，也鼓勵研發成果轉化為新創公司，「這種內部創業的誘因，對於想開拓新事業的人才有極大吸引力。」

工研院在其「中長程技術策略與藍圖」中，已明確將AI機器人與無人載具列為研發主軸之一。從自動化到智慧化，從單機作業走向人機共融，工研院的機器人研發已延伸應用至多樣場景：工廠、醫院、倉儲、餐廚，甚至走進家庭。機器人不僅是臺灣應對缺工與產業轉型的智慧夥伴，也是下一波站上世界舞台的變形金剛，讓臺灣在AI時代中，掌握全球智慧機器人產業的關鍵位置。

想了解更多有關AI機器人的報導，請看5月號工業技術與資訊月刊