產業分析-人形機器人視覺系統與臺廠機會

圖/美聯社

(更多產業分析請掃QR Code)

機器人視覺系統規格比較

隨着AI賦能硬體設備,機器人的用途將更廣泛,不只能投入製造業,還能以人形走入一般消費者的工作和生活場域。可用於製造和服務的多功能人形機器人市場備受市場期待,無論是Tesla、NVIDIA與OpenAI皆積極挹注相關產品服務開發,看好該領域的商業潛力。

人形機器人可在現有圍繞人類設計的環境中,學習執行不同任務,廠商不用打造多個單一用途的專用機器人,也無須改造原本的使用場域和工作流程,因此人形機器人受到市場高度期待。Tesla更是在2024年6月透露正爲旗下的電動車工廠導入人形機器人,除了計劃2025年有1,000臺部署在工廠上進行任務,也在2024年10月發表活動上示範人形機器人與人的互動行爲,人形機器人在製造和服務市場皆有望帶來創新應用。

從數據來看,2025年在各機器人大廠逐步實現量產的前提下,TrendForce預估2027年全球人形機器人市場產值有望超越20億美元,2024年至2027年間的市場規模年複合成長率將達154%。

機器人市場除了受惠於AI技術革新,感測器硬體性能提升也加速人形機器人產品開發。AI和機器人視覺、力回饋和觸覺硬體方案讓機器人能更好地適應、迴應實體世界中不同的環境和變因,並自我學習,帶動各種感測元件和相關的硬體設備的成長動能。

■機器視覺主流解決方案

而機器視覺系統又是其中的關鍵,TrendForce在最新的「人形機器人視覺系統解析與臺灣廠商機會」報告中針對了機器視覺系統的發展進行剖析。機器視覺系統主要由五大模組構成:光學成像、影像感測器、影像處理、IO與顯示器;其中,光學成像模組使用鏡頭將物方空間資訊投影到像方,影像感測器模組負責光電訊號轉換,影像處理模組則基於CPU系統或專用晶片,搭配完整的處理方案和演算法庫進行資訊擷取。

相對於人類視覺而言,機器視覺在量化程度、灰階分辨力、空間分辨力與觀測速度等方面都有顯著優勢,其利用相機、鏡頭、光源與光源控制系統採集目標物體數據,藉助視覺控制系統、智慧視覺軟體與數據演算法庫進行圖形分析和處理,軟硬系統相輔相成,爲機器人賦予視覺能力。

以廠商佈局來看,科技大廠NVIDIA與Tesla積極投入Boston Dynamics和Tesla在202年均推出了突破性人形機器人技術。Boston Dynamics推出的人形機器人Atlas展現機器人複雜運動能力的最高水平,其先進的視覺系統設計可提供即時的立體環境影像,並實現自主移動並閃避障礙。Boston Dynamics爲機器人採用多種市面上主流的視覺感測方案。

Tesla於2024年推出第三代Optimus人形機器人,展現顯著的技術進步,與市面上多數廠商整合多種深度攝影技術提升機器人視覺感測能力不同,Tesla選擇承襲自駕車技術自研FSD系統。新一代Optimus完全採用Tesla自主研發的視覺感測系統和感測器,整體重量和行走速度得到實質提升,其視覺系統承襲Tesla在自動駕駛領域的技術優勢,有效提高系統的即時性,也增強其在複雜環境中的適應能力。

■NVIDIA推廣機器人學習平臺 帶動臺灣廠商視覺系統供應商

兩大廠商的投入不僅爲產業注入強大動能,也爲臺灣廠商帶來新的發展機遇,這當中也反映出機器視覺得到的數據品質將成爲機器人學習效率的關鍵因素。臺灣廠商憑藉深厚的製造實力和技術累積,正積極佈局視覺解決方案市場,當中有多家廠商與NVIDIA建立合作伙伴關係,有望藉其平臺的市佔率在人形機器人市場早期成長過程中受到帶動。

所羅門憑藉AI視覺軟體專業,與NVIDIA合作,累積超過300個應用案例,涵蓋Mercedes-Benz汽車組裝與醫療器材製造,彰顯其技術影響力。達明機器人專注於協作型機器人,整合AI與視覺技術,推出具AI引擎和無編碼操作的智慧機器人方案,併爲人形機器人提供價值解決方案。

聰泰科技開發基於NVIDIA Jetson平臺的邊緣運算產品,其潘朵拉平臺支持多種類型機器人控制,鎖定零售和物流應用。圓剛與NVIDIA合作,推廣智慧城市、智慧零售等應用,AI解決方案營收看漲。佳能則結合光學與AI技術,專注醫療和智慧交通,計劃2025年推出機器人視覺模組,搶攻歐美市場,標誌臺灣廠商逐步轉型爲整體解決方案提供者。

上述臺灣廠商的發展,凸顯出在伺服馬達、相位控制器與AI伺服器等關鍵零組件的優勢之外,臺廠在機器視覺、AI運算等高附加價值領域也陸續推出解決方案展現其技術實力和創新能力。隨着人形機器人應用場景不斷擴大,臺灣廠商在全球供應鏈的角色也將更爲重要。