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全球機器人研發計畫 World Robotics R&D Programs
2021/04
International Federation of Robotics
https://www.ifr.org/downloads/hidden/20210420_World_Robotics_RD_Programs_V02.pdf
近年來,由於機器人技術發展的多元化,使得相關技術的投資更甚以往,加上整體環境在人工智慧、物聯網、大數據分析、5G通訊的帶動下,使得機器人研發的應用光譜也日漸寬廣,因而許多國家將機器人領域的投資位階拉高到國家層級。因此國際機器人聯盟彙整亞洲11國、歐洲14國、美洲3國共28個主要國家的機器人研發計畫,提供計畫的期程、經費規模、計畫目標、執行的細部研究計畫等供策略研究的參考。重點介紹如下:
一、 中國
1. 中國在2011年-2015年的「十二五」便宣示智慧製造,並在國內整合機器人與資訊產業。在2016年便由工信部主導推動「2016年-2020年機器人產業發展計畫」,光是2019年預算就達5.77億美元,主要目標在於持續推升至產業規模、強化技術水準、突破關鍵零組件、最後能獲得傲人的整合應用。重要任務包括:在標誌性中高階工業機器人與服務機器人有所突破、強化產業創新能耐(包括創新中心、平台及標準建立、推動示範性展示、培育領先企業等等,因此介紹人-機協作機器人、全自動智能機器人、消防機器人、手術機器人等10種特色產品以及高精密減速器、馬達、感測器、致動器、高效能控制器等5大關鍵零組件。
2. 2020年由科技部投資1,020萬美元,建立「2020年智能機器人關鍵特殊計畫指南」,主要在盤點2017年-2021年的推動成果。2020年的主要目標在於建立標準系統、技術驗證平台並展示應用,以加速機器人在中國的穩健發展。因此,建立許多評估指標,包括整合功能與結構的軟性機器人、不同彈性或撓曲度的機器人、混合活細胞的機器人、仿生機器人、以5G串聯不同機器人共同協作、可用生物神經網絡訓練與建模的機器人、植入式腦機介面且具生物控制能力的機器人、可互動社交的機器人、手術機器人、救災機器人等。
二、 日本
1. 2015年日本政府推動「2016年-2020年新機器人策略(New Robot Strategy)計畫」,2019年度預算為3.53億美元。主要目標想將日本打造成為世界機器人的創新樞紐,除了普遍應用於日常生活以外,並能夠串聯各種大數據開發新商業模式,同時將日本機器人的技術加以標準化。在這5年期的計畫中,特別針對製造業、服務業、護理業、醫療業、營建與基礎建設、農林漁牧與食品業,並訂定相關績效指標。近期計畫主要在推動早期診斷並將治療效益最大化,改善老化問題,提高生活品質。
2. 2014年-2018年推動高達5.14億美元,名為「透過破壞性創新計畫推動典範轉移Impulsing Paradigm Change through Disruptive Technologies (ImPACT)」的高風險、高影響力的研發型計畫,以及4.67億美元的跨部會「策略性創新推動計畫Strategic Innovation Promotion Program (SIP)」。SIP計畫是訂定明確出場機制的商業轉譯計畫,旨在將基礎研究推向商業化應用,後續還有2019年-2022年的第2期計畫,經費規模為6.1億美元。
3. 2019年由日本經產省與內閣府籌組的委員會提出「運用機器人優勢促進社會變遷計畫」,其目標在利用機器人加速日本的社會轉型,剖析日本與世界機器人強國,如美國、中國等,冀望藉由政策推動,健全機器人生態系統、培育相關人才、建立產學合作機制、促進研究與發展。
三、 韓國
1. 2019年-2023年由產業通商資源部及相關部門推動的「第3期智慧機器人基本計畫」,主要目標是將機器人作為發展第4次工業革命的核心產業,並支援製造業與服務業的創新。因此發展重點放在基盤產業(root industries)、紡織、食品與飲料業等3大製造型機器人,以及照護、醫療、物流及穿戴式等4大服務型機器人,同時開發驅動器、傳感器、控制器等次世代關鍵零組件與軟體,以及4大關鍵軟體平台如機器人軟體平台、夾爪技術軟體平台、影像處理軟體平台、人機介面技術平台等。
2. 2020年再度在產業通商資源部及相關部門推動下,投資1.13億美元執行「2020年智慧機器人推動計畫」,主要目標是針對上述計畫的重點製造業與服務業,擴散機器人在產業的利用率、扶植服務機器人市場的成長以及確保關鍵零組件的穩健成長與扎根,以厚植民生並確保在全球機器人領域的領先地位。
四、 歐盟
1. 在為期7年的「Horizon Europe計畫」總計畫項下,「2021年-2022年的工作計畫」項下,「數位、產業與太空」子項中有2.4億美元左右的經費與機器人相關,冀望利用數位化、AI、大數據分享與先進機器人模組,加速製造業與營建業的綠色與數位轉型,同時也鼓勵技能再造,以保障製造業與營建業的工作機會。工作計畫包括:發展穩健、易操作的AI工具加速機器人在智慧製造的應用,結合AI、數據資料與機器人來扣合綠色新政的目標,運用AI、數據資料與機器人讓工作更安全且具效率,推升機器人的認知功能到極限,建設歐洲機器人卓越中心網絡,利用AI、數據資料與機器人讓產業(包括製造業與服務業)最佳化,提升機器人在關鍵領域的展示能耐,整合歐洲AI、數據資料與機器人的標準。
五、 德國
1. 聯邦政府在2006年的第一版「高科技策略(High-Tech Strategy, HTS)」推動下,自此訂定了德國的國家研究與創新的政策方向,到2018年的「德國高科技策略2025(German High-Tech Strategy 2025)」已經是第4版,設定到2025年為止,預計每年投入GDP的3.5%作為研發經費。2020年由聯邦教育與研究部推動的「透過創新串聯」計畫,期程為2021年-2026年,總研發經費為3.62億美元,旨在扣合HTS、型塑以人為本的技術的任務目標,冀望透過技術改革讓整體社會得以受惠。因此機器人相關計畫包括4大發展方向:以解決如診斷、復健、居家安全、失智等照護需求的機器人系統與最佳操作規範;運用AI技術提高人與機器互動,如輔助人類的機器手臂或手術機器人等;協助中小企業發展仿生或外骨骼、VR手術訓練模擬器等創新研發;強化人與機器互動操作以發展非工業應用的機器助手。
六、 英國
1. 由英國創新局、英國研究創新局以及商業、能源及產業策略部在2017年共同發起,為期5年、投資1.56億美元的「產業策略挑戰基金(機器人讓世界更安全)」,主要訴求是開發機器人的解決方案讓工作環境更安全,因此在5種極端環境,如離岸能源、核環境、太空、交叉環境、深度採礦等,希望能夠發掘出跨領域應用的機會,並提高現有的生產力。同時在4個大學分別建立研究中心,包括:核環境機器人研究中心發展機器人與AI在核子產業的應用、與來自美國與日本等國的國際機器人與核子工程師共同研究機器人與AI在核子產業的RAIN(The Robotics and Artificial Intelligence in Nuclear)中心、利用機器人與AI在極端與不可預測環境下協助決策的離岸檢測OTCA (Offshore Robotics for Certification of Assets) 中心、可勝任較長時間複雜任務且具感知與操控能力人機互動機器人FAIR-SPACE (Future AI and Robotics for SPACE) 中心。
七、 美國
1. 美國自2012年起由國家科學基金會提出「國家機器人倡議」,2016年進入「國家機器人倡議2.0(NRI-2.0)」且逐年修正,2020年會計年度的預算是3.2千萬美元,主要任務是發展協作機器人的基礎研究計畫,希望加速機器人協助完成人類的工作,並旨在打造無所不在的協作機器人。此倡議支持的機器人聚焦在規模化、客製化、低進入門檻、具有較大的社會效益,其他包括打造基礎建設與試驗基地、K16教育機器人計畫等。其他支持此倡議的機構包括:美國國家航空暨太空總署(NASA)、美國國家職業安全衛生研究所(NIOSH)、美國農業部/國家食物與農業機構等(USDA/NIFA)等,各自發展任務導向的機器人研發計畫。
2. 美國國防部自2019年發起的「無人系統研發計畫」,並逐年修正,2020年的預算為83億美元。主要目標為提高戰略層級至太空與網路作戰的能力,並讓陸、海、空軍現代化,同時發展機器人與無人系統,以提高國家軍事力量以及競爭力。發展的3大主軸為:透過智慧機器協助讓軍隊更具殺傷力、強化自動系統的營運能力、強化國防部應用無人系統的能耐。同時繪製國防部無人系統的發展路線圖:至2021年的近期以操作上的安全與效率為主要訴求,2021年-2024年的中期以機器協助操作為目標,2025年-2018以後的遠期目標則是混合不同系統的無人機組隊。
3. 「阿提米絲月球計畫」由NASA在2019年提出,執行期間為2020年-2029年。2020年-2024年的總預算為350億美元。此計畫為之前美國登月計畫阿波羅的孿生計畫,是一項國際合作太空探索計畫,目標為在2024年能夠送第一位女性及第二位男性太空人登上月球背面的南極-艾托肯盆地。
張國鈞
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