起床吧!別人的機器人兵團早已開拔

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今年夏天,來自美國、日本、德國、義大利、南韓及香港的 23 組菁英團隊聚集在加州,參加美國國防高等研究計畫署(DARPA)舉辦的國際機器人比賽經過兩天的決賽,南韓的 KAIST 隊奪得冠軍頭銜,抱走獎金 200 萬美元;第二名及第三名的隊伍來自美國,分別贏得 100 萬和 50 萬美元。臺灣很可惜沒出席這場盛會。

 

 

2011 年日本福島發生嚴重核災,惡劣的核爆環境讓救災極為不易。DARPA — 美國國防部底下負責研發軍事用高科技的機構 — 於是興起研發救災型機器人的念頭,發出了英雄帖,邀攬各國高手參加這場長達 33 個月的機器人競技。

 

決賽的場地模擬災區環境機器人必須挑戰駕駛汽車、穿越瓦礫堆、移除障礙物、使用工具、連接消防水帶等八重關卡。參賽的 23 隊裡有七組人馬用 DARPA 贊助研發的知名人形機器人 Atlas 作為母體,搭配團隊的軟體來參賽;更有 12 隊來自地主美國。南韓隊到底有什麼特殊本事,脫穎而出?答案之一就在「膝關節」。南韓 KAIST 隊的冠軍機器人 DRC-HUBO 是決賽中唯一搭配了膝關節的款式,即使在瓦礫中也可自由切換行走模式或輪式移動,跟其他只能兩腳行走、容易跌倒的機器人一比,高下立判。

 

「我們情勢特殊,致命宿敵近在咫尺。因為這個長期威脅,我們有強大軍隊及研發配套技術的傳統。」

 

南韓在機器人大賽中表現亮眼,而他們國內機器人產業也早已揚名海外。位於南韓大田的 DoDAAM Systems 公司專門研發智慧型軍用武器。它的代表作是 Super aEgis II:不需人為操控就可以自動辨識、追蹤及摧毀三公里外的移動目標,具有紅外線夜視功能,搭配的自動機關槍的子彈威力可迫使一臺卡車立即停駛。DoDAAM 跟媒體透露這款自動化砲台自上市後已銷售超過 30 臺;阿拉伯聯合大公國的空軍基地、阿布達比皇宮及卡達爾軍械庫,都是客戶。

 

南韓機器人產業發展蓬勃,恐怕是情勢所造就。1953 年南、北韓在歷經三年韓戰後簽署了《南北韓停戰協定》。兩國以北緯 38 度線為界,但情勢緊繃。北韓不斷擴充核武,對南韓無疑是嚴重威脅。南韓將威脅轉化為動力,藉由國防需求驅動著機器人產業邁向高峰。DoDAAM 的總裁 Myung Kwang Chang 表示:「需求為發明之母。我們情勢特殊,致命宿敵近在咫尺。因為這個長期威脅,我們有強大軍隊及研發配套技術的傳統。我們的武器不睡覺,跟人類不同;它們的視覺不被黑暗影響,這也跟人類不同。我們的技術彌補人類的不足。」

 

 

日本在機器人發展界亦不缺席

 

南韓隊最終贏得第一名,或許還有另一個原因。其實在 DARPA 挑戰賽的 2013 年預賽中,奪冠大熱的隊伍另有其人。來自日本的 SCHAFT 人形機器人號稱擁有踹不倒的 Urata 之腿,更搭載了仿生的人工肌肉,及高輸出功率的驅動模組。SCHAFT 速度敏捷,在預賽中表現幾乎無瑕疵,拔得頭籌。但這家日本公司賽前就被 Google 收購,在預賽上技驚四座後自此低調退出後續比賽。

 

 

除了 SCHAFT 公司,日本其他企業也針對社會的需求,積極開發機器人產品。因應日本社會的高齡化,軟銀在 2015 年 6 月推出陪伴型機器人 Pepper。它不但能跟主人簡單對話,洞察人類臉部表情、話語與四周環境,更號稱能自主產生六種基本情緒。「能成為家中一分子」的它,在正式開賣當天,一千台的備貨在一分鐘內就被秒殺

 

美國軍方結合民間企業,研發軍用機器人

 

Google 在 2013 年除了收購日本的 SCHAFT,在同期間陸陸續續買下了另外七家機器人製造公司,包括接受 DARPA 贊助來開發 Atlas 的波士頓動力(Boston Dynamics)。在此之前,Google 就不斷在機器人領域開疆闢土。這家搜尋引擎龍頭花了超過十年致力研發無人駕駛汽車,三管齊下地使用照相機、雷達感應器和雷射測距機來評估交通狀況,再利用鉅細靡遺的地圖來導航前方道路。主導 Google 無人駕駛汽車計畫的工程師早在 2005 年領導他的史丹佛大學團隊贏得 DARPA 當年舉辦的「自主汽車」大挑戰,在沙漠成功行駛 212 公里,帶回獎金 200 萬美金。

 

 

舉辦挑戰賽並投資多項公司的 DARPA 這個公部門,一直扮演著推動美國科技優勢、整合政府與民間企業研發的角色。 DARPA 成立於 1958 年,當時的美國總統艾森豪希望藉由擴充國防科技,來確保美國軍事科技的領先。

 

 

這個年預算 30 億美元、員工僅 200 人的機構,其研發成果在我們現今生活中處處可見:它在60 年代開發的「阿帕網」奠定了網際網路(Internet)的雛形。而近幾年,DARPA 資助波士頓動力研發能藉由「動態平衡」快速移動的知名人形機器人 Atlas,也投資開發適合險峻地形的負重機器人 Big Dog。2006 年美國在伊拉克和阿富汗戰場上部屬的上百個戰術移動機器人(PackBot Tactical Mobile Robots),亦是 DARPA 投資 iRobot 公司的研發成果。DARPA 2011 年更投資波音公司發展 Vulture 計畫,期盼研發能持續飛行五年的飛機,在空中執行情報、監控、通訊等任務。

 

 

中國的機器人發展與國際接軌

 

韓美日積極透過機器人產業擴展國防實力,而中國雖然目前處於研發初段班,但也動作積極。中國北方工業公司仿製波士頓動力的 Big Dog,推出「山地四足仿生移動平台」。中國國防機構也效仿 Google 研發無人駕駛汽車。 2011 年中國國防科技大學研發的紅旗 HQ3 據說成功完成長沙至武漢長達 286 公里的道路實測。另外,中國人民解放軍軍事交通學院也宣稱其「猛獅3號」在 2012 年完成了 114 公里的京津高速行駛。

 

中國國防機構推動著機器人研發的同時,民間機器人產業逐漸成熟。「大疆創新」(DJI)搭上近年崛起的無人空拍機商機,打造出頂級載具,讓玩家能透過相機遨遊天際,也讓該公司拿下全球民用無人機市場的七成市佔率。旗下產品「DJI Inspire 1」特色為「變形收起的起落架,讓相機 360 度無遮擋」,被紐約時報列為 2014 年引人注目的科技產品之一。今年矽谷創投公司 Accel Partners 就砸了 7500 萬美元投資大疆創新,讓該公司的市值直逼 80 億美元

 

 

臺灣機器人產業為何而發展?

 

「需求」確實為發明之母。日本軟銀看準高齡化社會市場,研發 Pepper 搶攻陪伴型機器人大餅;中國大疆搭上全球空拍熱潮,靠著 DJI Inspire 1 大發利市。「需求」也讓全球列強為了保家衛國,推動機器人研發。美國為了面對救災的實際需要,舉辦了一場為期 33 個月的國際機器人挑戰賽。韓國不但參加了比賽,還因為現場佈滿瓦礫,而研發出有膝關節的機器人變化款,勇奪冠軍。「需求」更讓韓國公司 DoDAAM 為了對抗強敵而創造智慧型武器,並一石二鳥地開拓了外銷市場。

 

然而在沒有針對具體需求的情況下推動「產業發展」,卻可能陷入東施效顰的窘境。今年 7 月,經濟部工業局、經濟部技術處、智動協會及展覽公司展昭國際企業共同舉辦了「臺灣機器人與智慧自動化展」和「全國機器人競賽」。

 

這場賽事分三場比賽:第一場比的是機器手臂設計,並要求參賽者用國產品組裝;第二場比賽則要求參賽隊伍用機器手臂排列骨牌、繪畫書法、及堆疊積木。在最後一場比賽中,遙控機器人在迷宮裡必須依指定曲線行動,同時閃避紙箱。從競賽的影片中,我們看到參賽的大學生們玩得很開心,但這一系列的活動對臺灣機器人產業的實際應用為何,不得而知。

 

 

然而臺灣確實有機器人產業可以補強的區塊。根據行政院的天然災害統計,臺灣近十年共有七個災害性地震;平均一年會遇上五次颱風。光在去年,天然災害出動救援人次就達四萬六千多。如果有救災型機器人,人命關天的救援工作可望更加順利。

 

帶領臺灣國防科技發展的中山科學研究院,目前員工八千多人,職缺名額仍上百欲發展保家衛國的科技,除了試圖延攬頂尖的人才進入公部門這個途徑,美國 DARPA 僅聘僱 200 名員工,但善用社會現有研發能量,將資源及經費挹注於民間企業的模式,或許也具參考價值。

 

在機器人產業發展的道路上,臺灣要如何急起直追,考驗我們的智慧。