撰稿 李岱君

特斯拉、輝達領跑,台廠也搶進的市場!「人形機器人」為何是下一個技術風口?

輝達(NVIDIA)的 GTC 大會甫落幕,最受矚目的重點之一就是「機器人」。根據路透社(Reuters)報導,黃仁勳在會後表示,「通用型機器人時代已來臨」,並強調人形機器人(humanoid robots)將在 5 年內廣泛應用於製造業等領域。根據高盛的預測,全球人形機器人市場將在 2035 年前達到 380 億美元(約新台幣 1.2 兆元),然而機器人對於大眾早已不陌生,為何會在近幾年被視為下一個技術風口?
人形機器人:未來自動化的全能助手
人形機器人是一種模仿人類外觀與行為的自動化系統,其核心特徵在於擁有類似人體的結構,包括頭部、軀幹、手臂和雙腿,並配備先進感測器以實現與人類環境的自然互動。
與傳統機器人的根本差異在於設計理念與功能多樣性,傳統工業機器人通常為特定任務設計,如生產線上的焊接臂或倉庫中的自動搬運車(AMR),固定在特定位置或環境中,執行高速、重複性的標準化工作。
相比之下,人形機器人擁有更高的自由度,能夠適應非結構化環境,從樓梯、走廊到辦公室和家庭,並使用為人類設計的工具和設備。
根據功能、應用領域及設計特性,人形機器人還有不同分類:
依應用功能分類
類型 | 功能簡介 |
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工業 | 專注於製造業、組裝及物流領域,具備高效率與精確度,如 Tesla Optimus 能執行倉儲任務與組裝工作。 |
服務 | 設計用於人類互動環境,應用於醫療照護、餐飲服務及家庭,如 NAO 教育機器人、Kimi 客服機器人等。 |
研究及教育 | 用於研究人機互動與人工智慧發展,如波士頓動力公司的 Atlas 機器人、Hanson Robotics 的 Sophia。 |
娛樂 | 用於表演、媒體製作,注重表演性與吸引力,如 Geminoid 系列和軟銀的 Pepper 機器人。 |
探索及災難應變 | 專為危險環境設計,如災區救援或太空探索,具備強大環境適應能力,如 Atlas 救援機器人和 NASA 的 Valkyrie。 |
依設計與移動方式分類
類型 | 功能簡介 |
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雙足人形機器人 | 模仿人類直立行走,以兩條腿為主要移動方式,具卓越平衡能力,如 Atlas 和 Agility Robotics 的 Cassie。 |
類人型機器人(Android) | 注重外觀逼真度,用於高度社交互動場景,擁有接近人類的五官與表情,如 Geminoid 和 Sophia。 |
模組化人形機器人 | 具備可定制組件,適應性高,能根據不同任務需求進行功能調整,如輝達與 DeepMind 合作的 Newton。 |
依產業領域分類
類型 | 功能簡介 |
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家務 | 協助家務及家庭管理,與家庭成員互動,如 UBTECH 的 Walker 機器人能處理簡單家務。 |
醫療 | 支援手術或患者照護,具備精確操控能力,如達文西手術系統的機械臂能協助完成複雜手術。 |
軍事 | 用於爆炸物偵測或軍事物流,具防爆及遠程操控功能,如 TALON 機器人。 |
太空探索 | 能在外太空環境中運作,專為惡劣環境設計,如 NASA 的 Valkyrie 能在火星等環境中執行任務。 |
AI 技術突破,讓機器人掙脫不好用、太貴的枷鎖
過去 20 年間,人形機器人開發受限於幾個關鍵瓶頸:AI 決策能力不足、雙足行走穩定性與能耗問題、環境感知精確度有限,以及高昂的生產成本,使其難以規模化生產。但近年,AI 技術飛躍性進步,推動人形機器人的技術革命,體現於 4 大突破:
1. 認知決策能力躍升
先進的基礎模型(如輝達公布的 GR00T N1)實現類似人類的感知與決策能力,使機器人能從示範中學習並適應複雜環境。而生成式 AI 使機器人無需重新編寫程式即可理解新任務,顯著提升通用性與適應能力。例如,特斯拉(Tesla)的 Optimus 利用自動駕駛衍生的視覺系統感知環境,並能適應不同工作場景。
2. 精密的移動系統
AI 改良的平衡算法與輕量化材料改善了雙足行走的穩定性,同時降低能耗。模擬環境中的強化學習技術,則讓機器人能在虛擬世界中練習動作協調數千小時,成本僅為實體訓練的一小部分。這讓現代人形機器人能在不平整的地面上行走,甚至能負重行動,也將其應用範圍從工廠搬運擴展到災難救援等場景。
3. 多模態感知系統賦予「感官」能力
高解析度攝影機作為「眼睛」,雷達和觸覺感測器模擬「觸覺」,高靈敏度麥克風作為「耳朵」。這些感測器使機器人能全方位感知環境並做出適當反應,從而實現與人類的自然互動,讓機器人能在人類環境中安全導航並進行精細操作。
4. 成本顯著降低
AI 驅動的設計改良和中國供應鏈效率提升,使高規格人形機器人的生產成本下降。高盛指出,人形機器人的製造成本已經從每台約 5 萬到 25 萬美元下降至 3 萬到 15 萬美元,降幅達 40%。而零組件標準化和生產規模擴大,進一步催化成本下降,使人形機器人從實驗室原型走向商業解決方案。
人形機器人商機大爆發,台廠概念股出列
而科技巨頭和新創正大規模投資。例如,特斯拉計畫 2025 年將 Optimus 投產,而人形機器人開發新創 Figure AI 獲得 26 億美元估值,證明投資者對行業前景充滿信心。
中國憑藉其對全球 2/3 機器人專利的掌控,計畫在 2025 年前實現人形機器人的大規模生產,強化其電動車供應鏈的優勢,像是 2025 年 CES 展會上展示的 14 款人形機器人中,多款就來自中國廠商如優必泰和 Unitree,而台灣廠商也有所布局供應鏈(參見下表)。
資料來源:Reuters、NVIDIA、HRT、WSJ、Bloomberg、Robozap 、Technology Magzazine
核稿編輯:王宥筑