【正文】 大學(xué)的機(jī)器人研究者、工程師為主要銷售對(duì)象，在運(yùn)動(dòng)控制或與人溝通等技術(shù)領(lǐng)域，被當(dāng)成機(jī)器人研究平臺(tái)與工具使用。而研究機(jī)構(gòu)專用的小型人型機(jī)器人，雖然有實(shí)際的需求，但市場(chǎng)大小較確定，因此市場(chǎng)的成長(zhǎng)應(yīng)將會(huì)呈現(xiàn)持平的狀態(tài)。目前該產(chǎn)品尚未出租或銷售，未來(lái)計(jì)劃朝向基礎(chǔ)技術(shù)的穩(wěn)定化或降低成本等實(shí)用化的方向繼續(xù)開(kāi)發(fā)。該公司的策略是將人型機(jī)器人的技術(shù)開(kāi)發(fā)能力，運(yùn)用在其它機(jī)器人事業(yè)中。以及General Robotix與其伙伴廠商所共同開(kāi)發(fā)的「HRP2m Choromet」（2006年9月推出，含稅價(jià)格為498,750日?qǐng)A。其它著名之人型機(jī)器人尚有：Tmsuk在2005年發(fā)表了人形化的雙腳步行型機(jī)器人「Kiyomori」。2007年6月發(fā)表了最新型的「HRP3 Promet MkII」。與真人相近大小的人型機(jī)器人原來(lái)的目的在于與人類共同工作、或代替人類執(zhí)行部份作業(yè)。與真人大小相仿的人型機(jī)器人可以與人共同工作，或代替人們執(zhí)行部份日常作業(yè)，目前相關(guān)研究正朝向?qū)嵱没M(jìn)行。除了日本政府持續(xù)將次世代機(jī)器人的開(kāi)發(fā)列為新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造的重要策略之外，企業(yè)界也投入眾多資源戮力研發(fā)各型服務(wù)機(jī)器人，學(xué)研單位更是長(zhǎng)久以來(lái)即累積了許多機(jī)器人前瞻技術(shù)能量。相對(duì)來(lái)說(shuō)，如「動(dòng)力輔助服」等不需要機(jī)器人進(jìn)行自主性動(dòng)作，而是輔助穿戴者進(jìn)行各式各樣動(dòng)作的機(jī)器人，由于是透過(guò)人類來(lái)判斷動(dòng)作，因此預(yù)計(jì)較為接近實(shí)用化階段。 單位：百萬(wàn)日?qǐng)A二 日本服務(wù)型機(jī)器人生命周期日本將服務(wù)型機(jī)器人普及狀況分為四階段，并預(yù)測(cè)其普及的時(shí)間。一 2009－2012年市場(chǎng)規(guī)模分析日本機(jī)器人相關(guān)企業(yè)近年所推出或即將上市的服務(wù)型機(jī)器人類型有：多功能服務(wù)型機(jī)器人、專業(yè)用清掃型機(jī)器人、專業(yè)用保全型機(jī)器人、救援型機(jī)器人、人型機(jī)器人、動(dòng)力輔助服（PowerAssist Suit）、治療型機(jī)器人、飲食協(xié)助型機(jī)器人、輪椅型機(jī)器人、溝通型機(jī)器人、家庭保全型機(jī)器人、興趣型機(jī)器人。第二節(jié) 日本服務(wù)型機(jī)器人市場(chǎng)服務(wù)型機(jī)器人的種類繁多，專業(yè)服務(wù)型機(jī)器人有軍事偵查、消防救災(zāi)、教育娛樂(lè)、醫(yī)療照護(hù)、水底操作系統(tǒng)等等截然不同之應(yīng)用領(lǐng)域，可說(shuō)是上天下海無(wú)所不包。關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人是Yaskawa主要產(chǎn)品，%。其核心的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品包括：點(diǎn)焊和弧焊機(jī)器人、油漆和處理機(jī)器人、LCD玻璃板傳輸機(jī)器人和半導(dǎo)體晶片傳輸機(jī)器人等。2004年，F(xiàn)ANUC公司的營(yíng)業(yè)總收入為2648億日元，其中工業(yè)機(jī)器人（包括注模機(jī)產(chǎn)品）銷售收入為1367億日元，%。表2 日本機(jī)器人企業(yè)在全球的位置（單位：億日?qǐng)A、率：%）資料來(lái)源：日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省及各公司財(cái)報(bào)。惟在產(chǎn)品應(yīng)用部分，在拜訪日本機(jī)器人工業(yè)會(huì)中，與臺(tái)灣代表團(tuán)見(jiàn)面的飯倉(cāng)先生（JARA專務(wù)理事），長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)之推動(dòng)有極大之貢獻(xiàn)，他認(rèn)為目前在日本機(jī)器產(chǎn)業(yè)當(dāng)中仍以產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人為主，服務(wù)型機(jī)器人還無(wú)法獨(dú)立成為一個(gè)產(chǎn)業(yè)來(lái)看待。（2）分布式系統(tǒng)研究部門(mén)，開(kāi)發(fā)?“MTRAN”自主變結(jié)構(gòu)模塊機(jī)器人；MTRAN是由多個(gè)相同模塊組成的，可以自由低自主改變自身整體結(jié)構(gòu)以適應(yīng)周圍環(huán)境的機(jī)器人。IMR Type 1更結(jié)合了視覺(jué)、影音與感測(cè)技術(shù)可以進(jìn)行導(dǎo)覽服務(wù)、互動(dòng)娛樂(lè)等功能。 彈力元素機(jī)構(gòu)應(yīng)用于足型機(jī)器人藉由此次參訪，除了解日本產(chǎn)學(xué)研單位在機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)現(xiàn)況，也利用此次參訪機(jī)會(huì)建立臺(tái)日雙方在機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)合作契機(jī)，并了解日本在機(jī)器人研發(fā)上所投入之深度與廣度，深刻體驗(yàn)到日本政府對(duì)于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)之重視與大力支持。而DD驅(qū)動(dòng)由于具有上述優(yōu)點(diǎn)，所以機(jī)械剛性好，可以高速高精度動(dòng)作，且具有部件少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易維修、可靠性高等特點(diǎn)，在高精度、高速工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用中越來(lái)越引起人們的重視。 3．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是將電脈沖信號(hào)變換為相應(yīng)的角位移或直線位移的元件，它的角位移和線位移量與脈沖數(shù)成正比。 目前國(guó)外許多電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家均開(kāi)發(fā)出與交流伺服電動(dòng)機(jī)相適配的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，用戶根據(jù)自己所需功能側(cè)重不同而選擇不同的伺服控制方式，一般情況下，交流伺服驅(qū)動(dòng)器，可通過(guò)對(duì)其內(nèi)部功能參數(shù)進(jìn)行人工設(shè)定而實(shí)現(xiàn)以下功能： 1．位置控制方式； 2．速度控制方式； 3．轉(zhuǎn)矩控制方式； 4．位置、速度混合方式； 5．位置、轉(zhuǎn)矩混合方式； 6．速度、轉(zhuǎn)矩混合方式； 7．轉(zhuǎn)矩限制； 8．位置偏差過(guò)大報(bào)警； 9．速度PID參數(shù)設(shè)置； 10．速度及加速度前饋參數(shù)設(shè)置； 11．零漂補(bǔ)償參數(shù)設(shè)置； 12．加減速時(shí)間設(shè)置等。 2．直流伺服電動(dòng)機(jī) 包括小慣量永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)、印制繞組直流伺服電動(dòng)機(jī)、大慣量永磁直流伺服電動(dòng)機(jī)、空心杯電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)。 4．調(diào)速范圍寬能使用于1：1000～10000的調(diào)速范圍。三 2010年清潔機(jī)器人市場(chǎng)清潔機(jī)器人可分為產(chǎn)業(yè)型與家用型兩大類，清潔機(jī)器人在地板清潔(吸塵與洗地)、除草、游泳池清潔及大樓窗戶清洗等應(yīng)用需求量很大。精簡(jiǎn)化才能提高實(shí)用價(jià)值，在分析與實(shí)務(wù)之間找到最佳的平衡點(diǎn)。群組中也許有一個(gè)leader robot，支配指揮所有成員的工作；也可能所有robots都是平等的partners，會(huì)自動(dòng)規(guī)畫(huà)出一個(gè)最快速或最清潔的目標(biāo)完成任務(wù)，依使用者所要求情況而定。功能智能化：傳感器的融合帶來(lái)訊息量的增加，是為了使機(jī)器人提供更符合人性化的服務(wù)，因此人工智能的強(qiáng)化將會(huì)越來(lái)越重要?？赏高^(guò)因特網(wǎng)由計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制各種操作與任務(wù)執(zhí)行。高速處理器，描繪環(huán)境3D映像，以辨識(shí)目前所在位置，提供更快速清掃路徑。無(wú)線射頻遙控器，操作無(wú)距離與方向限制。使用7種防護(hù)傳感器，偵測(cè)路障并閃避，包括1個(gè)上方輸入傳感器、1個(gè)灰塵量傳感器、1個(gè)陀螺儀傳感器、3個(gè)掉落傳感器、三個(gè)碰撞傳感器、1個(gè)輪凹陷傳感器、2個(gè)旋轉(zhuǎn)刷毛驅(qū)動(dòng)傳感器。具備4種清掃模式，包括螺旋型、Z字型、隨機(jī)性、沿墻行走等，可自動(dòng)調(diào)整，適用各種不同材質(zhì)地板（木質(zhì)、地磚、花岡石、地毯等）。LED按鍵，人機(jī)接口操作簡(jiǎn)便，容易上手使用。160接觸式避障傳感器，能自動(dòng)閃避障礙物。?尺寸（cm）：32x32x12?重量（kg）：?噪音值（dB）：59?價(jià)格（美元）：200300?專利項(xiàng)目：已申請(qǐng)8案專利（美、中、臺(tái)），其中包含靜音型葉輪、自動(dòng)充電、全向定位輪、避障、踩空等多項(xiàng)。4.7.3.與Electrolux的Trilobites一樣，都屬于高價(jià)位產(chǎn)品。7.3.iRobot更號(hào)稱2006年銷售超過(guò)100萬(wàn)臺(tái)。7.3.iClebofree，韓國(guó)工業(yè)機(jī)器人廠商Yujin Robotics所研發(fā)。提供不同清掃模式，針對(duì)不同環(huán)境對(duì)應(yīng)不同吸塵功率與與速度，節(jié)省電力消耗與清掃時(shí)間。（二）6.2.但由于家庭的室內(nèi)面積小，且有許多家具擺設(shè)，加上室內(nèi)空間死角多（床下、桌椅下、沙發(fā)茶幾下），在技術(shù)層面上則更為復(fù)雜，除了要能深入角落之外，還需要具有優(yōu)越的避障與脫困能力，避免造成家具損壞或受困在空間角落里，且還要兼顧噪音限制等生活質(zhì)量因素。第四節(jié) 全球清潔機(jī)器人一 清潔機(jī)器人產(chǎn)品概況隨著自動(dòng)化技術(shù)與人工智能的快速發(fā)展，機(jī)器人在人類的環(huán)境中扮演越來(lái)越重要的腳色。表1 日本擴(kuò)大工業(yè)機(jī)器人商機(jī)之策略領(lǐng)域別擴(kuò)大商機(jī)策略細(xì)項(xiàng)說(shuō)明既有用途產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域成本領(lǐng)導(dǎo)內(nèi)制化、需要地區(qū)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模等擴(kuò)大服務(wù)支持?jǐn)U充海外支持據(jù)點(diǎn)拓展亞洲市場(chǎng)擴(kuò)充銷售網(wǎng)絡(luò)、開(kāi)拓當(dāng)?shù)厥褂谜呤袌?chǎng)拓展附加價(jià)值產(chǎn)品致力于線性馬達(dá)（linear motor）驅(qū)動(dòng)等高附加價(jià)值產(chǎn)品拓展應(yīng)用面在現(xiàn)有市場(chǎng)具體的新應(yīng)用建議強(qiáng)化系統(tǒng)整合規(guī)劃能力加強(qiáng)與外圍機(jī)器組合之生產(chǎn)系統(tǒng)建議培育有力之系統(tǒng)商藉由與系統(tǒng)商合作以強(qiáng)化整合能力提升操作性/親和力降低技術(shù)門(mén)坎、獲得中小企業(yè)使用者市場(chǎng)導(dǎo)入非自動(dòng)化工程克服障礙將過(guò)去較難自動(dòng)化的組裝工程自動(dòng)化業(yè)務(wù)合作與研發(fā)/生產(chǎn)/銷售等各方面的合作需求地區(qū)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)大型機(jī)器人之需求地區(qū)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)（如：次世代之液晶玻璃搬運(yùn)機(jī)器人等）新興用途產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域拓展新興用途液晶玻璃搬運(yùn)轉(zhuǎn)用于太陽(yáng)光電面板搬運(yùn)等拓展綠色節(jié)能用途致力于附加價(jià)值較高的綠色節(jié)能機(jī)器人跨業(yè)共同開(kāi)發(fā)與工具機(jī)制造商一起開(kāi)發(fā)新應(yīng)用提升操作性/親和力降低技術(shù)門(mén)坎，擴(kuò)大尚未導(dǎo)入機(jī)器人產(chǎn)業(yè)應(yīng)用拓展非汽車領(lǐng)域市場(chǎng)因應(yīng)市場(chǎng)變動(dòng)狀況、收益率降低之對(duì)策專業(yè)服務(wù)型機(jī)器人圖2 專業(yè)服務(wù)型機(jī)器人銷售累積與預(yù)測(cè)量專業(yè)服務(wù)型機(jī)器人向來(lái)即為少量多樣的市場(chǎng)型態(tài)，為因應(yīng)各種專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的特殊需求而有極為不同的產(chǎn)品類型，包括軍事、醫(yī)療、運(yùn)籌、清潔、建設(shè)、水底系統(tǒng)等等。與此同時(shí)，機(jī)器人技術(shù)的不斷更新，如新型的人與機(jī)器人之間的交互式控制以及安全系統(tǒng)、機(jī)器人感應(yīng)科技系統(tǒng)以及機(jī)器人視覺(jué)應(yīng)用系統(tǒng)等產(chǎn)品的推出，滿足了用戶更高、更廣泛的需求，推動(dòng)了機(jī)器人裝備量的上升。隨著新興應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展及傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的需求，預(yù)計(jì)自2009年起全至2011年將達(dá)到年產(chǎn)量134,100臺(tái)的水平。同樣，我們一直認(rèn)為工業(yè)機(jī)器人就是現(xiàn)在知道的樣子，新的創(chuàng)新也很有可能改變現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人的屬性。進(jìn)一步的挑選出各區(qū)域主要的裝置國(guó)家檢視其市值的變化狀況如圖3所示，日本為市值萎縮幅度最大的國(guó)家，%，推測(cè)其原因可能是因?yàn)?005年大幅度的投資在汽機(jī)車及電子產(chǎn)業(yè)的裝置量已經(jīng)足夠支撐2006年的生產(chǎn)量，因此對(duì)產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人設(shè)備的需求預(yù)估將轉(zhuǎn)向化學(xué)及食品產(chǎn)業(yè)；另外韓國(guó)的裝置量也從2005年的13,000臺(tái)減少至10,800臺(tái)，主要的裝置需求則是由電子產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到汽車及通訊產(chǎn)業(yè)；美國(guó)雖然在塑料化學(xué)產(chǎn)業(yè)的裝置量有明顯的增加，但在汽車產(chǎn)業(yè)裝置需求量卻呈現(xiàn)大幅度的減少，不過(guò)這樣的情況可能只是短暫的現(xiàn)象，在亞洲及歐洲國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手廠商宣布他們將大量投資在北美洲地區(qū)設(shè)備廠房的威脅下，美國(guó)RIA（Robotics Industry Association）指出2007年的前半年已經(jīng)有許多的公司陸續(xù)提出設(shè)備訂單，可見(jiàn)在2007年美國(guó)在產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的裝置量將會(huì)有提升的機(jī)會(huì)。第二節(jié) 全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)一 工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模分析 圖1 全球工業(yè)機(jī)器人裝置量與總市值圖產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的發(fā)展隨著技術(shù)提升、使用顧客的需求及整個(gè)環(huán)境的改變而產(chǎn)生不同的變化，圖1可以觀察到產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的市值在2006年達(dá)到57億美元，年度裝置量112,203臺(tái)，而在產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的總市值達(dá)到170億美元。智能機(jī)器人：以人工智能決定其行動(dòng)的機(jī)器人。三 機(jī)器人的分類家務(wù)型機(jī)器人：能幫助人們打理生活，做簡(jiǎn)單的家務(wù)活。同年，他還預(yù)言：“我要讓機(jī)器人擦地板，做飯，出去幫我洗車，檢查安全”。Shakey可以算是世界第一臺(tái)智能機(jī)器人，拉開(kāi)了第三代機(jī)器人研發(fā)的序幕。人們?cè)囍跈C(jī)器人上安裝各種各樣的傳感器，包括1961年恩斯特采用的觸覺(jué)傳感器，托莫維奇和博尼1962年在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力傳感器，而麥卡錫1963年則開(kāi)始在機(jī)器人中加入視覺(jué)傳感系統(tǒng)，并在1965年，幫助MIT推出了世界上第一個(gè)帶有視覺(jué)傳感器，能識(shí)別并定位積木的機(jī)器人系統(tǒng)。明斯基提出了他對(duì)智能機(jī)器的看法：智能機(jī)器“能夠創(chuàng)建周圍環(huán)境的抽象模型，如果遇到問(wèn)題，能夠從抽象模型中尋找解決方法”。1942年 美國(guó)科幻巨匠阿西莫夫提出“機(jī)器人三定律”。也許正是由于機(jī)器人定義的模糊，才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。就像機(jī)器人一詞最早誕生于科幻小說(shuō)之中一樣，人們對(duì)機(jī)器人充滿了幻想。但它讓人們對(duì)家用機(jī)器人的憧憬變得更加具體。1956年 在達(dá)特茅斯會(huì)議上，馬文1962年1963年傳感器的應(yīng)用提高了機(jī)器人的可操作性。它帶有視覺(jué)傳感器，能根據(jù)人的指令發(fā)現(xiàn)并抓取積木,不過(guò)控制它的計(jì)算機(jī)有一個(gè)房間那么大。1984年 英格伯格再推機(jī)器人Helpmate，這種機(jī)器人能在醫(yī)院里為病人送飯、送藥、送郵件。蓋茨預(yù)言，家用機(jī)器人很快將席卷全球。學(xué)習(xí)控制型機(jī)器人：能“體會(huì)”工作的經(jīng)驗(yàn)，具有一定的學(xué)習(xí)功能，并將所“學(xué)”的經(jīng)驗(yàn)用于工作中。80多年來(lái)，世界無(wú)人機(jī)的發(fā)展基本上是以美國(guó)為主線向前推進(jìn)的，無(wú)論從技術(shù)水平還是無(wú)人機(jī)的種類和數(shù)量來(lái)看，美國(guó)均居世界之首位。工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)在發(fā)展中國(guó)家有望經(jīng)歷高增長(zhǎng)，這些發(fā)展中國(guó)家在傳統(tǒng)應(yīng)用方面將大量使用工業(yè)機(jī)器人，如定位焊接和原材料處理。包裝業(yè)、食品業(yè)、機(jī)械裝備業(yè)等新興應(yīng)用領(lǐng)域目前已呈現(xiàn)全球性技術(shù)革新的發(fā)展趨勢(shì)。富士經(jīng)濟(jì)在每年的機(jī)器人與自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)調(diào)查中，即提出日本工業(yè)機(jī)器人振興之策略如表1所示，包括在既有用途中找尋新應(yīng)用商機(jī)，與擴(kuò)大新興產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用等等，頗值得國(guó)內(nèi)廠商參考。娛樂(lè)機(jī)器人代表性廠商Wow Wee在暢銷產(chǎn)品史賓機(jī)器人（Robosapein）之后，仍不斷推陳出新，研發(fā)多樣化的機(jī)器人產(chǎn)品上市；更進(jìn)一步推出家用保全監(jiān)控機(jī)器人（Rovio），可遠(yuǎn)距遙控家中人、事、物實(shí)時(shí)狀況。 家用型清潔機(jī)器人受到熱烈歡迎的主要原因在于已開(kāi)發(fā)與開(kāi)發(fā)中國(guó)家多以雙薪家庭為主，并逐漸走向少子化與高齡化的趨勢(shì)，在家庭人口結(jié)構(gòu)變少的情況下，清潔工作的替代便成為新興市場(chǎng)發(fā)展的重要需求，遂使的清潔機(jī)器人成為各國(guó)爭(zhēng)相投入的技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)。定時(shí)清潔模式，保持居家環(huán)境衛(wèi)生。階梯傳感器防止掉落。區(qū)域禁止清潔技術(shù)，貼上安全磁條后，可以避免進(jìn)入不想清潔區(qū)域，例如嬰兒沉睡的搖籃。3.（三）預(yù)設(shè)清潔時(shí)段，準(zhǔn)時(shí)達(dá)成清掃工作。動(dòng)輪傳感器，當(dāng)機(jī)體離開(kāi)地面時(shí)會(huì)自動(dòng)停止輪轉(zhuǎn)動(dòng)。Roomba，由美國(guó)iRobot公司所研發(fā)，為目前市占率最高的產(chǎn)品，達(dá)50%以上。創(chuàng)新的“虛擬燈塔”技術(shù)導(dǎo)引機(jī)器人能在房間內(nèi)達(dá)到完全清掃的任務(wù)，并且會(huì)建構(gòu)出一道虛擬障礙墻，限制機(jī)器人在完成任務(wù)前不能超界線。光觸碰緩沖器，確保Roomba在接近障礙物時(shí)能自動(dòng)降低速度，并自動(dòng)避開(kāi)障礙物。RC3000，德國(guó)清潔設(shè)備大廠Krcher所研發(fā)，其服務(wù)項(xiàng)目涵蓋各種家庭用、商業(yè)用，以及工業(yè)用產(chǎn)品。防糾結(jié)技術(shù)，確保在清掃時(shí)能越過(guò)電線、流蘇、地毯邊緣等地形。避障能力優(yōu)越，能輕易跨越小階梯或障礙物。特點(diǎn)：超靜音（60dB以下）、IR引導(dǎo)自動(dòng)充電功能（偵測(cè)距離可達(dá)五米以上）。前緣設(shè)計(jì)彈性保險(xiǎn)桿，沿壁游走清潔；內(nèi)建FUZZY智能程序，渦輪交