不只會巡檢！ANYmal四足機器人兼具工業與羽球夢

Posted By owenou on 9 月 10, 2025 in AI Robot, 技術新訊, 案例研究 | 0 comments

作者：歐敏銓

當一隻來自瑞士的四足機器人走進石油平台或電廠，你或許會以為它是來替工人分擔巡檢任務。但令人驚訝的是，這台名為 ANYmal 的機器人，竟也能在羽球場上與人類來回對打十個回合。從危險工業場域到運動競技場，Anybotics 正用一台四足機器人，重寫人們對機器人「用途」的想像。

從蘇黎世實驗室走出來的工業夢想

故事要從瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）的一間實驗室開始。2016 年，一群來自 機器人系統實驗室（Robotic Systems Lab）的研究人員決定將多年研究成果帶出校園，成立了 Anybotics。這家公司定位非常明確：它不想造「玩具型」機器人，也不打算追隨機器人武器化的爭議，而是專注於「工業級自主機器人」，讓機器人成為人類的協作者，取代危險、髒亂、重複的工作。

這是一條艱難的路。工業設施巡檢一向仰賴人工，工人要戴著安全帽，提著測量工具，在狹窄管線間穿梭，時常暴露在高溫、噪音、甚至潛在爆炸危險的環境中。Anybotics 的使命，便是讓這一切變得自動化、安全，並與全球產業正在推動的「數位化與綠色轉型」接軌。

ANYmal：能走能爬的四足巡檢員

Anybotics 的明星產品 ANYmal，是一台看似「機械狗」的四足機器人。與常見的機器狗不同，它完全為工業場景打造，體型高約 0.5 公尺，重量達 50 公斤，外殼擁有 IP67 防塵防水等級，能承受風雨與粉塵。

ANYmal 的 12 個電動關節讓它能靈活地走動、轉彎、甚至爬上 25 公分高的階梯。它不像輪式機器人那樣侷限於平滑地面，而是能在濕滑油漬地、金屬格柵甚至崎嶇斜坡上保持穩定。一次充電，它可以自主巡邏約 2 公里，並在電量不足時自行返回充電座。

然而，ANYmal 的真正價值在於它的「感知」。360 度 LiDAR、深度攝影機、光學鏡頭、熱成像儀與氣體感測器，使它能同時捕捉視覺、聽覺、熱能與化學數據。這意味著它能在石化廠嗅出氣體洩漏，在變電站辨識過熱元件，或在黑暗管廊裡發現異常聲響。透過 AI 演算法，它能即時規劃路徑，自主完成巡檢，並將數據傳回後台。

工業應用：從油氣平台到電力網絡

ANYmal 的應用領域幾乎涵蓋所有高風險工業場景。

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在石油與天然氣產業，它能代替工人深入油氣平台或管線周圍，檢測是否有腐蝕、滲漏，甚至在防爆區域內安全運作。這對馬來西亞國家石油（PETRONAS）與殼牌（Shell）等國際巨頭來說，代表了降低工安意外與維護成本的雙重價值。

在電力與公用事業，ANYmal 可以巡邏變電站、風力發電場或地下電纜管道。當某個設備過熱時，它的熱像儀能比肉眼更快發現，及早預警。

在化工廠或製造業，它則能進入爆炸性氣體或粉塵環境，替代工人進行危險檢查。西門子能源等公司已與 Anybotics 合作，在多層工廠建築中部署自動巡檢。

這些應用背後隱藏的共同邏輯，是降低人力暴露風險，同時提升數據收集的精準度與即時性。正因如此，ANYmal 不只是一台「能走的攝影機」，而是一個能自我規劃、理解環境的智慧檢測平台。

另一面：羽球場上的機器狗

然而，ANYmal 的故事並不僅限於工業。2015 年，ETH Zurich 的研究團隊為它開啟了一場意想不到的挑戰：學打羽毛球。

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為了完成這個目標，研究人員在 ANYmal 的身體上安裝了一隻機械手臂，手握球拍，並配備立體攝影機以捕捉羽球的飛行軌跡。接著，他們讓這台機器人進入一個模擬羽球場的虛擬環境中，透過 強化學習 進行超過 五千萬次模擬訓練。在過程中，機器人必須學會如何移動四肢、協調手臂，並在合適的時機將羽球回擊。

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當神經網路完成訓練後，研究團隊將它移植到真實的 ANYmal 上。結果令人驚訝：這台 18 個關節協同運作的機器人，不僅能移動到羽球落點，還能以每秒 12 公尺的揮拍速度將羽球擊回球網。雖然水平大約等同於孩童級球員，但它能與人類對手完成 十個來回回合，並在每次擊球後自動回到場中央，準備下一球。

這項成果發表在《科學機器人》（Science Robotics）期刊，象徵著機器人在「複雜而動態的運動場景」中展現潛力。正如研究主持人Yuntao Ma所說：「這不僅是羽毛球，而是讓機器學會在高度不確定環境下整合視覺與動作控制。」

技術挑戰：十八個關節的合奏

打羽毛球的困難在於協調。對人類而言，眼睛與手腳的協作是自然而然的事，但對機器人來說，這需要複雜的數學運算與控制策略。

研究人員設計了獎勵機制：擊球角度正確、揮拍時機準確，機器人便能獲得「獎勵值」。隨著訓練次數增加，ANYmal 逐漸學會如何在不同情境下調整動作。當羽球距離很近時，它只需揮拍；當距離達到 2 公尺以上，它則必須迅速奔跑並伸展手臂。

更令人驚訝的是，經過訓練後，ANYmal 展現出類似「人類直覺」的行為。例如，在擊球後自動移回場中央，這並不是明確編程的指令，而是強化學習過程中「自然產生」的策略。

從羽球場到災難現場的想像

那麼，訓練機器人打羽毛球有什麼實際意義？研究團隊給出的答案是：災難救援。

羽球場的挑戰在於動態、不確定性與快速反應，而這些正是救災現場的核心需求。在坍塌的建築或瓦礫堆中，機器人若能同時兼顧視覺感知與靈活肢體運動，就能協助清理障礙、搬移物品，甚至尋找受困者。羽球只是「訓練場」，未來的戰場可能是地震廢墟或化工事故現場。

結語

從工廠管道到羽球場，ANYmal 展現了機器人技術的雙重面貌：一方面，它是全球能源與製造巨頭倚重的工業巡檢員；另一方面，它又是一個被賦予學習能力的運動挑戰者。

Anybotics 的故事提醒我們，機器人並非只屬於冷冰冰的生產線，它們也能透過 AI 的力量學會靈活與創造。當技術跨越領域，從「巡檢」延伸到「對打」，人類與機器人的關係也正悄然改變——從工具，走向協作；從工業，走向生活。

在未來，我們或許會看到更多像 ANYmal 這樣的機器人，不僅守護工業設施的安全，也能與我們共享球場、舞台，甚至是更危險卻更需要它們的世界。

》ANYmal 機器人關鍵數據：

項目	數據與特色
尺寸 / 重量	高約 0.5 公尺，重約 50 公斤
設計	四足機器人，工業級堅固外殼，IP67 防塵防水
動作能力	12 個電動關節，可行走、轉彎、爬樓梯（最高 250 mm 階梯）
移動速度	約 0.75 公尺/秒
續航能力	一次充電可自主巡檢約 2 公里，具備自動回充功能
感測器配置	360° LiDAR、多光學與深度攝影機、熱成像儀、氣體感測器
感知功能	視覺、熱能、聽覺、化學數據收集與即時分析
運算與 AI	支援自主定位、AI 視覺辨識、路徑規劃與異常檢測
通訊	4G/LTE 與 Wi-Fi 連線，支援遠端操作
負載能力	可攜帶最多 10 公斤外掛模組（如檢測工具、感測設備）
應用場景	石油與天然氣巡檢、電力與公用設施監控、化工廠防爆巡檢、多層製造業設施
特殊案例	ETH Zurich 研究團隊為 ANYmal 安裝手臂與強化學習系統，使其能與人類對打羽毛球（最多 10 回合）