人形機器人應用廣 錢景俏
圖/新華社
人形機器人關鍵零部位相關廠商
全球面臨少子化、人口老化與薪資高漲等議題,具聯合國指出至2050年已開發、開發中、低開發國家高齡人口分別達27.8%、17.4%與6.1%,勞動力短缺、高危險與重複性職業將推動機器人產業持續發展。
過往產業透過工業型與協作型機器人增加自動化比重,具Omidia統計,截至2024年工業機器人產值達362億美元,佔勞動市場約0.1%,其中傳統工業機器人與協作型機器人佔比約9:1,然隨軟體方面演算法與多模態模型技術突破,帶動人形機器人硬體投資增長,其中人形與工業型差異在於:一、移動不受工作場域限制;二、手部關節靈巧更利於組裝搬運且不用更換產線配置,故以3~5%勞動市場滲透率推估,人形機器人市場有望達千億產值。
目前人形機器人組成概念分爲三大板塊:控制模組(演算法、晶片)扮演大腦角色的、感測模組(感測器)模擬人類感官神經、與運動控制模組(各類執行器)完成大腦所下達之運動指令並執行。
其中,運動控制模組區分爲三大執行器:旋轉執行器、線性執行器與末端執行期(手部)。旋轉執行器:透過電機驅動進行旋轉運動,分佈於需要旋轉之關節,如肩部和髖部,關鍵零組件爲:諧波減速器/精密行星減速器、無框力矩電機、編碼器與力感測器。
線性執行器:透過電機進行往復運動並提供支撐,分佈於擺動角度較小的單自由度關節,例如膝部和肘部,以及體積緊湊的雙自由度關節,例如腕部和踝部,關鍵零組件爲:行星減速器、行星滾柱螺桿、無框力矩電機、編碼器、力感測器。
末端執行器(手部):有別於傳統工業機器人夾鉗式與吸附式,靈巧手透過五指執行抓握能力,關鍵零組件爲:空心杯電機、無框力矩馬達、鍵繩、滾珠螺桿、力感測器。
因應人形機器人發展,以臺廠而言,藉由IPC、ODM產業地位與累積經驗,競爭優勢有望落於下游軟硬體整合,並以運動控制模組關鍵零部件發展較有機會,主要如減速器、伺服力矩馬達、視覺模組與螺桿廠商。