今年9月日本NEPCON電子展,首度從東京移師名古屋舉辦。對於邁入超高齡社會的日本而言,仰賴機器自動化的壓力比其他國家來得迫切,因此在今年第一屆名古屋NEPCON電子展會上,隨處可見各式AI機器人,日本為了滿足未來勞動力缺口,在機器人產業上的努力值得關切。
日本社會很早就開始面臨高齡化與社會勞動力不足的問題,回顧2014年5月,日本首相安倍晉三就打出「機器人革命」口號,為日本機器人產業打造成長戰略,當時已訂下目標,要在2020年東京奧運舉辦之前,讓日本機器人產業達到產值2.4兆日圓。
日本發動「機器人革命」,背後有兩個重要原因,其一是少子高齡化與老舊建設等問題,讓日本成為首先需面臨仰賴機器人的主要國家;另一方面,由於歐美、中國及其他新興國家已經投入許多相關研究,日本希望透過機器人在數位時代領先世界。日本的機器人革命在經歷6次討論後,終於在2015年1月擬定「機器人新戰略」,目標是「使日本成為世界最先進的機器人標竿大國,將機器人普及於日常生活之中,希望日本機器人於社會應用的比率為世界第一,並在物聯網時代保持全球領先地位」,日本的機器人發展政策,更是日本發展AI的重要戰略基礎[1]。
日本AI技術戰略會議下設「研究合作會議」與「產業合作會議」,分別由學界與法人協助規劃,同時結合產業進行人才培育、標準化、技術道路圖、以及智財法治等規劃,以產業發展應用為發展目標,學研的研發方向和項目都是未來要能讓產業明確使用,並分成三個階段進行產業化技術發展:
第一階段(Phase 1,約至2020年):各領域AI應用及資料蒐整運用應有所進展,相關產業或服務業等新型態產業的萌芽。
第二階段(Phase 2,約於2025年~2030年):跨領域AI應用和資料的活用,相關產業或服務業等新型態產業的擴大。
第三階段(Phase 3,2030年~):複合性資料服務提供與生態系(Eco-system)建構。
資策會產業情報研究所(MIC)資深產業分析師林信亨指出,全日本有超過兩成的老年人口,屬於「超高齡社會」,預估到2020年時,日本有半數女性超過50歲,每年更面臨60萬的勞動人口減少,退休師傅技藝失傳、醫療照護負擔加重等問題日益嚴峻,迫使日本比其他國家更需仰賴機器自動化。
從日本近期舉辦的NEPCON電子展,可以觀察日本人工智慧最新應用現況。林信亨表示,今年9月日本NEPCON電子展首度從東京移師名古屋舉辦,名古屋是關中核心城市,鄰近品牌車廠如豐田、本田、三菱、福斯及上游零組件廠商,今年四大主題區為電子零組件與材料、汽車、機器人與工廠,共有590家廠商參展、45場研討會,總參觀人數達3.6萬人。從第一屆的名古屋NEPCON電子展會中,隨處可見各式AI機器人如何滿足未來的勞動力缺口。
圖一、2018 NEPCON NAGOYA 展會主軸
資料來源:MIC,2018年9月
機器之手:輕量、快裝、多工、易教
2017年12月,歐洲最大的機器人供應商ABB宣布和日本機器人巨頭川崎重工業(KAWASAKI)展開機器人自動化合作。由於雙臂型機器人能夠進行人際交往,幫助全球應對勞動力短缺和勞動力老齡化,為社會做出巨大的貢獻,成為雙方合作的首選。ABB旗下第一台真正的協作雙臂機器人「YuMi」,和KAWASAKI的雙臂SCARA機器人「duAro」,聯手推動便於用戶使用的先進協作自動化,率先以相容標準進行策略聯盟。
林信亨表示,內建控制器與4輪的雙臂SCARA機器人Duaro,可透過平板同時編程多台機器人,易安裝、易設定是duaro機器人的特色,它的另一個優勢是兩隻手臂可以獨立完成不同的任務,也可以共同協調一起完成一項任務。
表一、KAWASAKI 日本雙臂恊調式 DuAro Scara Robot
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- 四軸機器人Dual-arm
- 型號 :duAro 1
- 苛重 : 2公斤(1 arm)
- 行程 : 760mm
- 精度 : +/-0.05mm
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圖片來源:翔元自動化機械
機器之腳:自主移動與自動避開障礙物
為了滿足工廠和物流倉庫對於高效、輕鬆、安全的運輸貨物需求,日本Doog Inc.開發出運輸機器人「THOUZER」。THOUZER採用光學雷達(LiDar)識別出要跟隨的目標,並可多車自動跟隨、避開障礙物。透過鋪設反光帶讓設備自行移動,加上安裝避障控制穩定運行,目前已通過動態穩定性試驗、運行耐久性試驗、振動測試和EMC測試等多種實驗評估,適用的工作場景包括物流倉庫、工廠的採摘和運輸工作、機場運輸行李、酒店醫院和療養院運送餐點和床單等等。
表二、Doog運輸機器人的「THOUZER」
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- 規範機身尺寸:940 mm(寬)x 600 mm(長)
- 裝載平台尺寸:600 mm(寬)x 750 mm(長)x 300 mm(高)
- 最大承重:120KG
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圖片來源:Doog
日本理光集團(Ricoh)也推出一款採用光學相機進行圖像識別感的自動導引車M2,該設備是透過電腦控制無人駕駛車運送貨物,可在PC或平板上進行操作,只要使用市售的黑色乙烯基膠帶,就能根據現場靈活設置跑道、無需詳細設置行駛路線,是工廠在短時間內以低成本更換跑道的自動化方案,導入後預計可取代七成人力,不過僅限於室內使用。
圖二、Ricoh無人搬送車M2
圖片來源:Ricoh
機器之腦:多感知深度學習,創造機器人自主學習能力
「多模式AI機器人」內建全景相機、力覺感測器與關節控制器,使用者可透過VR頭戴式顯示器(HMD)教導機器人指定動作作為訓練數據,再由「遞歸神經網路」(RNN)深度學習眼/手/力三者數據的時序關係,以預測未來時序數據、即時調整AI機器人正確的動作,不受環境改變的影響。林信亨舉例,全球第二大、日本第一大的汽車零部件供應商電綜(Denso),起先是豐田汽車的下屬零部件供應商,後來成為豐田集團子公司,主要據點位於以日本愛知縣為中心的中京工業地帶。Denso展示出訓練多模式AI機器人折疊毛巾的成果,就算將毛巾凌亂擺放,AI機器人也能藉由多感知深度學習,不受環境影響順利完成任務。
圖三、Denso旗下的機器人系列
圖片來源:Denso
未來AI機器人將會更快速的進化,從人機合一的「穿戴型機器人」,到人機協作的「協作型機器人」,再進化為無人自主的「服務型機器人」,屆時AI機器人不需人類的協助,即具備自動化工作與可移動力,能在個人、家庭或專業用途等特定場域提供服務,將成為填補高齡化社會勞動力缺口的要角。只不過,擁有五感認知的AI機器人,能與人類勞動力共存或是直接取代?恐怕還是人類最擔心的問題。
備註:
- 資料來源:2015/12/9國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心,「日本機器人新戰略之產業策略」。
作者: |
吳碧娥 |
現任: |
北美智權報資深編輯 |
學歷: |
政治大學新聞研究所 |
經歷: |
驊訊電子總經理室特助
經濟日報財經組記者
東森購物總經理室經營企劃 |
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