一、前言
智慧機器人(Smart Robots)整合AI演算法、感測技術與機電系統等先進技術,具備環境感知、決策規劃與自主行動等能力,可廣泛應用於醫療輔助、製造自動化、警備巡邏及教學互動等應用場域。根據市場研究機構 MarketsandMarkets 預測,全球智慧機器人市場規模將從 2025 年的 162 億美元成長至 2030 年的 428 億美元,年均複合成長率(CAGR)為21.5%。
目前許多企業正積極投入不同型態與用途的智慧機器人開發,本文將介紹六項智慧機器人領域之代表性創新案例,涵蓋機器人開發解決方案到具商業化潛力的人形機器人,以呈現全球機器人技術的最新進展。創新案例摘要請參閱圖一。
二、創新案例
(一) 以特斯拉全自動駕駛(FSD)技術為AI核心的通用型人形機器人
開發廠商:美國特斯拉(特斯拉)
Optimus為特斯拉開發的通用型人形機器人,設計目標聚焦於工廠自動化與家庭服務等應用場域。第二代機型 Optimus Gen2擁有與人類相近的體型和運動能力(身高約 170 公分,體重約 60 公斤),最大步行速度可達8公里/小時。手部為Optimus的核心技術,最新版本具備 22 個自由度,已接近人類手部的靈活程度(27個自由度)。
Optimus 的 AI核心源自特斯拉自主研發的全自動輔助駕駛(FSD)技術,結合多種感測器與攝影機,使其能夠即時感知環境、規劃運動路徑,並執行多樣化任務。Optimus目前已能完成物體識別、障礙物迴避、物品搬運等基礎任務。未來,特斯拉將持續強化其處理複雜情境與自主決策的能力,以拓展更廣泛的應用場景。今年五月,特斯拉發布一段Optimus 執行多種舞蹈動作的影片,展現其在平衡感與動作靈活度上的顯著進展。
特斯拉預計於2025年小規模量產Optimus,並於自家工廠內部署與測試,預計2026年將邁入大規模量產階段。
(二) 具備多機協作能力的通用型人形機器人
開發廠商:美國Figure AI
Figure AI為專注於通用型人形機器人開發的新創公司,Figure 02為其最新一代機型,主要針對工業和家庭應用場景設計。此機器人擁有與人類相似的外型(身高約 170 公分,體重約 70 公斤),最大步行速度約4公里/小時。
Figure 02整合了Figure AI最新推出的通用型視覺-語言-動作(VLA)模型-Helix。相較於傳統機器人需針對每項新任務編寫程式碼或根據示範動作進行學習,Helix 模型具備視覺處理、自然語言理解和即時動作控制的整合能力,能依據語音指令辨識任務需求與目標物件,並以連貫的動作完成。即使面對從未見過的物品,也能以合適的力道與方式精準完成任務(目前仍聚焦於機器人上半身控制)。此外,Helix還賦予機器人多機協作的能力,能透過自然語言指令,使兩台機器人協同完成任務,例如共同將桌上的雜物分類並放入冰箱或收納箱中。
2024 年下半年,Figure 02 已成功整合至BMW工廠的生產流程中,並展開測試。預計今年(2025)將進一步拓展至家庭應用場域進行驗證。
(三) 動作靈活的經濟型人形機器人
開發廠商:中國Unitree Robotics
宇樹科技專注於通用型四足機器人、機械手臂以及人形機器人開發。2024 年宇樹科技發布了G1通用型人形機器人,其體型較一般成人嬌小(身高約130公分,體重35公斤),行走速度約7 公里/小時,續航時間約2小時。
G1配備一雙帶有三根指頭的機械手(Dex3-1)與先進的力量控制技術,能輕易執行焊接、剝核桃等高精度的任務。在感知與運算方面,G1 配備先進的3D光達和深度攝影機,能精準感知周遭環境與檢測障礙物。
G1售價僅約新台幣40萬元,具備高度開放性,允許開發人員根據自身需求開發特定功能。此外消費者亦可選配 NVIDIA的邊緣運算解決方案,以支援更為複雜的視覺處理、語音辨識及推理等功能。
(四) 已商業部署於倉儲與製造設施中的人形機器人
開發廠商:美國Agility Robotics
Agility Robotics 開發的 Digit,為全球首款實際部署於倉儲與製造設施的人形機器人。Digit 擁有與人類相仿的體型(約 175 公分高)與雙臂,但其雙腿採用獨特的仿鴕鳥腿設計。此設計使其能靈活穿梭於樓梯、狹窄通道及不平坦地面,大幅提升在真實場域的適應能力。
Digit 尤其重視實用性與模組化設計。以手部為例,許多通用型人形機器人傾向採用高度擬人化的五指設計,但此類設計往往伴隨著高昂的開發成本與複雜的技術挑戰。相較之下,Digit 採取更務實的路線,其手部設計專注於貨物抓取與搬運能力,捨棄過度擬真的機構,以提升可靠性並降低整體系統負擔。此外,模組化架構使 Digit 能依據不同任務快速更換各類手部工具,增加應用彈性與操作效率。另外Agility 於今年初推出的新一代 Digit 更整合多項安全機制,包括機身緊急停止按鈕與無線遙控急停裝置,提升其在實際工作環境中的操作安全。
目前Digit已於多家物流中心(如亞馬遜)進行部署,並透過現場運作持續優化產品性能。2025 年初,Agility 除了發表新版Digit,同時也宣布將進一步與 NVIDIA展開合作,將透過其模擬平台於虛擬環境中進行大規模訓練,進一步提升 Digit 在穩定性與任務執行上的整體表現。
(五) 支援機器人開發的 AI 與邊緣運算平台
開發廠商:美國NVIDIA
NVIDIA 是全球人工智慧領域的重要技術供應商,其軟硬體平台廣泛應用於人形機器人的「大腦」建構。NVIDIA Jetson 系列產品專為機器人開發設計,整合了高效能的圖形處理單元(GPU)與多核心運算模組,可直接部署於機器人本體中,負責執行影像辨識、感測資料處理與行動規劃等核心任務,賦予機器人即時反應與自主決策的能力。
另外,為協助機器人快速學習與優化行為表現,NVIDIA 推出了 Isaac機器人開發平台,整合多項開發工具與AI 訓練資源,包括Isaac Sim、Cosmos等,以大幅提升機器人開發效率。Isaac Sim 提供高度擬真的模擬環境,能精準模擬真實世界的物理規則(如重力、摩擦、碰撞反應等),使開發者能在虛擬空間中反覆測試機器人的行為與反應,降低實體測試的成本與風險。Cosmos 則能透過文字或影音指令快速構建各類虛擬場域與互動物件,幫助開發者打造豐富多變的機器人訓練環境。
目前,NVIDIA 仍在持續優化上述各項平台,並陸續推出新產品,以支持機器人的開發,例如,2025 年初發表了專門針對人形機器人的基礎 AI 模型 Isaac GR00T N1。
(六) 以AI技術為核心的機器人開發軟體平台
開發廠商:美國Intrinsic
Intrinsic致力於開發讓工業機器人更容易使用、編程與部署的平台,以降低企業導入機器人技術的門檻。其核心產品為 Intrinsic Flowstate,提供完整且直覺化的開發環境,整合感知訓練、運動規劃與感測器控制等關鍵模組,協助開發者有效設計並部署各類自動化任務。平台內建 AI 規劃功能,能依任務需求自動生成操作策略,省去繁複程式撰寫,大幅提升開發效率。
為強化 AI 能力,Intrinsic 於 2022 年收購了機器人AI公司 Vicarious,將其AI 模型整合至自家平台。Vicarious 的AI技術能在極少量的訓練資料下完成學習,且能將以學習技能延伸應用於不同但相似的任務情境,尤其適合應對高變異性的工作流程,如組裝、貨物挑選與包裝等。
此外,2025年Intrinsic也宣布將與NVIDIA進一步展開合作,包括:將NVIDIA Isaac 平台與Intrinsic Flowstate整合,讓機器手臂能依據物件形狀與感測資料,自動判斷最佳抓取方式;結合NVIDIA Omniverse與 Flowstate平台,以協助開發者建立工廠數位孿生,可應用於佈局設計、產線協同優化與流程自動化管理。