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ADI看好人形機器人前景 鎖定「靈巧手」為目標市場

   

作者:籃冠銘,Silicon Press內容總監

Analog Devices(ADI)在今年Semicon Taiwan展前舉行了一場媒體訪談,深入剖析人形機器人市場的前景與核心技術發展。ADI機器人產品線全球市場總監陸子信(Simon Lu)指出,ADI有足夠實力為快速發展的人形機器人產業提供長期的技術承諾;同時,ADI將把在車用與工業現場數十年的成熟技術,整合於人形機器人最關鍵的靈巧手等核心零組件,搶攻新世代機器人龐大商機。

以穩健體質長期投入 軟硬整合搶攻機器人商機

陸子信表示,人形機器人是尚未完全成熟但發展迅速的新興市場,客戶最需要的是能長期投入的技術夥伴。目前ADI年營收約138億美元、市值約178億美元,其優勢在於高度分散的營收結構:工業應用佔近五成,涵蓋自動化、醫療、國防儀測及能源管理;車用佔約四分之一,其餘則為通訊與消費電子。這種無單一終端市場獨大的體質,讓ADI過去一年得以投入約19億美元研發費用及逾6億美元資本支出,即使面臨景氣波動,也能維持穩定的技術投資。

在具體產品線規劃上,人形機器人屬於ADI工業自動化事業部,旗下涵蓋網路控制(Network & Control)、感測與致動(Sensing & Actuation)以及機器人本體三大塊。除了人形機器人,ADI亦佈局移動機器人與固定式機械手臂。

他也強調,不同型態的機器人底層技術高度共通,皆仰賴強大的網路、運動控制與感測整合。因此ADI跨足人形機器人並非從零開始,而是整合深耕工業與車用市場數十年的成熟經驗,聚焦於結構最複雜的關鍵零組件,加速人形機器人走向規模化落地。

ADI也不再是過去單純銷售晶片的硬體思維,轉向提供包含AI演算法、模組化軟硬體平台及高度整合的完整解決方案,並透過生態系夥伴合作,加速協助全球客戶進軍機器人市場。

移動問題已解 「手部操作」才是真門檻

陸子信指出,目前常見機器人跑步、跳舞、打拳擊或彈琴等展示,看似進展驚人,但在商業與工業落地層面多屬於預先寫死指令的「硬編碼(Hard Program)」,缺乏實質生產力。

「真正能拉開競爭差距的,是智慧與操作能力(Manipulation)。」陸子信強調,機器人技術主要分為移動與操作能力。目前機器人從A點移動到B點的定位與運動控制已相當成熟,不再是廠商的差異化來源;反觀「手部操作」才是當前最大的工程障礙。

人類手部能直覺完成整理纏繞電線、開瓶蓋或折布等細緻工作,但對AI演算法而言,每一項非結構化任務都缺乏現成訓練數據,必須重新理解並應對物理回饋。

「誰能率先解決靈巧操作的問題,誰就能在這場人形機器人競賽中勝出。」陸子信說道。

靈巧手等同高度緊湊系統 牽動四大核心技術

靈巧手並非一般末端夾爪,其本身就是一個在極度受限空間內運作的高整合系統。ADI把靈巧手內部關鍵挑戰拆解為四大方向:

高自由度(DoF)關節運動控制:為了達到接近人手的靈活性,手部自由度正由傳統6軸向15軸、20軸甚至24軸邁進。而每增加一個自由度就必須塞入一顆馬達,如何在人手體積的極限尺寸下完成高密度佈局與熱設計,考驗馬達驅動與位置感測技術。

多模態觸覺感測與耐用度:靈巧手在接觸物件時必須具備精確回饋。目前觸覺感測技術呈現磁性、壓阻性與電容性等多種方案並存發展,業界尚在摸索最佳搭配。此外,手部在真實作業中頻繁碰撞,感測器如何兼顧高靈敏度與高強健耐用性是量產關鍵。

視觸覺互補融合(Vision-Touch Fusion):機器人頭部或胸部攝影機常在手臂伸入機台、板件後方或抓取小型螺絲時產生視線死角。在手腕導入RGB-D深度視覺模組,能與指尖、指腹的觸覺感測形成「視觸互補」。當物體被手指遮蔽時,系統仍能依賴觸覺確認物理狀態。

低延遲高頻寬通訊架構:密集感測器與高頻馬達控制訊號必須在毫秒內傳輸至主控端。內部可透過CAN-FD、ADI專屬E2B/10BASE-T1S等技術架構,結合手腕端GMSL或乙太網路,提供高頻寬、超低延遲的通訊。

靈巧手的關鍵技術挑戰(資料來源/ADI)

靈巧手的關鍵技術挑戰(資料來源/ADI)

攜手南韓業者展示抗滑與整線AI模型

為展示靈巧手的實戰可行性,陸子信表示,ADI已與南韓靈巧手製造商展開深度合作,將ADI旗下的精密電機驅動、觸覺傳感信號調理(ADC)、高速通訊與手腕RGB-D 3D視覺模組直接導入實體機械手。

除了底層硬體,ADI也跨足軟體層,自主研發兩款邊緣AI演算法。這類解決方案能有效縮減「模擬至真實環境(Sim-to-Real)」的落差,讓客戶無需自行從零拼湊硬體與演算法,縮短原型走向量產的時間。

ADI台灣區業務總監葉淙益也補充道,現階段倉儲環境中的移動技術(Locomotion)已趨成熟,但若要進一步推進至「人機協作」的高階應用,感測器的配置與多感測器融合(Sensor Fusion)技術,將成為決定機器人能否脫穎而出的關鍵。不同工作任務的型態將直接主導感測器的選擇架構,唯有依據場景需求精準配置感知能力,機器人才能真正打破純自動化的侷限,邁向與人類無縫配合的作業水準。

ADI的固定式機器手臂的控制方案

ADI在Semicon Taiwan 2025展示固定式機器手臂控制方案(攝影:Judith Cheng)

針對精密製造現場的實際痛點,他以組裝流程為例說明,若機器人僅執行抓取螺絲等基礎動作,可能僅需導入視覺感測器即可達成定位與抓取;然而在汽車組裝或精密加工等對手部動作細膩度極度嚴苛的工序中,單靠視覺已無法滿足需求,勢必得進一步導入高精度觸覺感測器。要使機器人發揮最大效能,不僅在於堆疊硬體元件,更關鍵的挑戰在於如何將視覺、觸覺等異質感知數據即時且同步地深度融合,藉此精準因應任務所要求的高靈巧度動作,化解產線落地痛點。

擺脫「賣晶片」思維 轉向任務導向系統服務

面對新興的人形機器人發展,陸子信強調,機器人是涵蓋感知、控制、通訊、電源管理與機械結構的龐大跨領域系統,無法僅靠單一零件解決問題。「我們與客戶討論的第一步,不再是詢問晶片規格,而是詢問機器人到底要進入什麼場景、執行什麼物理任務。」

他表示,無論是工廠精密插件、倉儲檢視分類,或是長時間8到10小時作業的電池管理不同場景決定了感測器融合與驅動模組的搭配方式。ADI擁有超過7.5萬款元件資產,並在類比數位轉換、訊號調理與感測器領域深耕逾60年,如今策略核心在於將成熟的車用與工控技術重組為「任務導向」的客製化模組方案。

針對市場普及時程,陸子信表示,人形機器人發展必然是漸進式的:第一階段為當前產線受限環境下的獨立隔離作業;第二階段是具備力道回饋與安全防護的人機協作環境;第三階段才會演進到進入非結構化家庭環境的自主共存。靈巧手正是貫穿第二與第三階段的核心載具,ADI將持續與全球機械結構及感測夥伴攜手,加速打通從物理感知到靈巧操作的最後一哩。

近期台灣火熱的無人機市場,ADI也有相對應的解決方案

近期台灣火熱的無人機市場,ADI也有相對應的解決方案(攝影:Judith Cheng)

 

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