【觀點】明明雙手萬能,為何機器人都是「獨臂俠」?從剝香蕉機器人看未來發展
【觀點】明明雙手萬能,為何機器人都是「獨臂俠」?從剝香蕉機器人看未來發展

(觀點文章呈現多元意見,不代表《數位時代》的立場)

日本對於機器人的熱情,相信大家都有目共睹,其中當然不會錯過飲食方面的應用。從國民美食壽司的製作,到台灣人也很愛的章魚燒都在行,順便來杯咖啡也行,簡直是今晚我想來點甚麼,機器人就做給你!到了去年,居然還推出一款會剝香蕉的機器人,連猴子的需求都照顧到,看來外送業要小心了!

不知道大家有沒有注意到,相對於人類廚師是用雙手料理餐飲,這些「餐飲達人」大多是由單臂工業機器人改裝而來,既然想一手搞定向來由雙手完成的事,能處理的食材也就較為局限,像前面提到的剝香蕉,就讓它傷透腦筋。

生活中其實也不乏類似的例子,像是開個罐頭、切片牛排等等,雙手還是比較好用的,歸根結柢,這個世界大多數的事物本來就是根據人的形體進行設計,雙臂機器人應該是個較佳的選擇,「雙手萬能」不是嗎?

但事實並非如此,現今單臂機器人仍然是市場的主流,以銷售量來看,雙臂機器人遠遠落後,看來業界的認知與一般大眾存在著明顯的落差,這究竟是為什麼呢?

Agility Robotics 雙足機器人 Digit
明明雙手更像人類的動作,但雙臂機器人在產業中卻不是主流。
圖/ Agility Robotics

為什麼機器人單臂是主流?

話說從頭,誕生於上個世紀1960年代的工業機器人,當初的設計理念就是由模仿人的單手而來,即使擁有人手的外型,它其實並不依循人類的方式運作,之所以如此,主要的原因就在於它的主戰場一直是在工廠,面對的是形形色色的工業應用,以一隻手再搭配上精心設計的自動化製程也就足以應付。

有句話說:「不要輕易改動勝利方程式」,既然這模式一直以來成效良好,在業界最在意的成本考量上,單臂又遠比雙臂低廉,更何況如果真的需要用到兩隻手、甚至三隻手,也可以組合運用,多徵召幾個伙伴就是,硬是不讓雙臂機器人有插手的餘地。

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工廠中自動化的單臂機器人。
圖/ FedEx

但這一切在即將邁入人與機器人共存時代的今天似乎有所轉變,正如前面提到的餐飲業,機器人正逐漸進入到我們的社會,既然這個世界是繞著人類打轉,以雙臂的方式來承接人類的工作肯定是較為直接,相關技巧、流程的移轉也會更加順暢;值得一提的是,未來機器人很有可能三不五時就出現在我們的身邊,擁有與人類較為相似的外型也會讓它更容易被接納。

此外,相較於以單臂機器人組合成雙臂的運作模式,這回可換成雙臂機器人得以展現它那一體成型、無縫接軌的優勢,想像一下,如果是兩個不同單位各派出一個成員組成團隊,彼此之間要如何能達到充分的合作與協調呢?

延伸閱讀:我的同事不是人! 台電MIT機器人「瓩力」登場,踏出智慧巡檢第一步

從剝香蕉看雙臂機器人的發展

擁有雙手讓機器人擁有較佳的立足點,但離真正能成為生活中的好幫手還有一段很長的路要走,再回到剝香蕉這例子,也許大家的心中會有這樣的OS,「不是已經有兩隻手了,剝根香蕉還會很難嗎?」有些我們覺得稀鬆平常的事對於機器人來說就是個大挑戰,如何能順利剝開香蕉那層外皮、又不傷到它柔嫩的心呢?再加上每根香蕉也不會長得一模一樣,這些都需仰賴良好的視覺與靈巧的手感,從找到合適的下手處到恰到好處的力道,在在是考驗!

剝香蕉機器人
東京大學研發出可以精細剝開香蕉皮的機械手臂,目前成功率為57%。
圖/ 東京大學發布影片

話雖如此,根據外電報導,日本東京大學下世代AI研究中心的團隊已經開發出能夠自動剝香蕉的雙臂機器人系統,除了上述視覺與力覺能力的建立之外,它的關鍵技術就在於如何能成功地學習到人類剝香蕉的技巧,包括過程中所涉及的動作與順序,也因此他們搜集了大量人類剝香蕉的範本,特別運用了「模仿式深度學習」來推衍出接近人類方式的策略。

在種種努力之下,大約可以在3分鐘內撿起一根香蕉、並完成剝皮動作,整體成功率約略是50%,並不算太差,但這也意味著有一半的香蕉會受傷,看來團隊仍需好好努力,不然每天可是會有吃不完的香蕉。

延伸閱讀:曾是AI領頭羊,為何Google在聊天機器人這仗輸給微軟?董事長揭真正原因

無論是單臂或雙臂,只要能順利完成任務就是個好機器人,一路走來,單臂機器人在工業界確實是肩負重任,預期未來也將持續扮演著重要的角色,在此同時,隨著人類社會走向人與機器人共存之際,雙臂機器人也在其中找到自己的定位,而我們可不要小看能夠剝香蕉的機器人,因為這意味著它已具備應對人類生活中種種細緻、靈巧工作的潛力,距離全面服務人類的日子也就更近了!

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責任編輯:隋昱嬋、林美欣

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彰化,是活的!台灣設計展「圓未來之行」:以源創圓,看交通、建設、生活等多方面向,如何從300年中轉譯甦醒,令過去翻頁至今,創建未來!
彰化,是活的!台灣設計展「圓未來之行」:以源創圓,看交通、建設、生活等多方面向,如何從300年中轉譯甦醒,令過去翻頁至今,創建未來!

2025台灣設計展將開展!本次由彰化縣政府建設處 陳昌茂處長與策展人何來香,共同聊聊「圓未來之行」展覽與其背後的城市發展與公共建設,時代帶來了哪些蛻變與機會,彰化的未來,會是什麼模樣?陳昌茂處長談到:「先輕鬆聊聊彰化最為人知的印象吧,許多外地人提到彰化,就是控肉飯與肉圓,美食旅遊確實是大家的共同嗜好,但是否有其他的深度內容,能給大眾重新認識彰化的機會?『台灣設計展:圓未來之行』就是一個好契機。

圓未來之行,與城市一起成長:你所知道的彰化,它是什麼?

300年來的發展,彰化的農業與工業在國內甚至國際都佔有舉足輕重的角色,半工又半農的發展成了城市獨有特色,在行政區劃及地方制度的調整下,縣市間的城鄉差距造成了資源上的落差,因此,政府近年於交通、城市規劃與建設上積極推動許多計畫,此次的展覽為的就是讓民眾看見設計中與蛻變進行中的彰化,包含:彰化交流道的農業區解編、國民運動中心興建、規劃與建設八大生活圈轉運站及全國首創的長照衛福大樓等等,從交通、建設面改善實質生活,正是此次展覽核心,透過時代回顧轉譯為當代及未來發展能量,讓彰化充滿地方鮮活的發展魅力。」

策展人何來香說起,『台灣設計展:圓未來之行』以時間、轉譯、共創為展出主軸,將時間梳理成「過去─現在─未來」,包含:源(回顧記憶與成長記號)、緣(轉譯與生活)、圓(圓未來城市之貌)、合(共創未來),一如處長所說,將300年的背景梳理轉譯,在「交通、建設、生活」呈現,將其佈局為:三個室內展區X一個戶外展區,透過線上互動與實體呈現,讓彰化時代(過去─現在─未來)逐漸活起來,從低調走向鮮活光亮,「現在」,正是未來的縮影與定錨力量。

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「圓未來之行」兩大重要推手:策展人何來香、彰化縣政府建設處陳昌茂處長。
圖/ 彰化縣政府

四大展區表述「三源一合」:未來可以被共創,一同設計理想的生活模樣

『台灣設計展:圓未來之行』共有四大展區,規劃為:源(記憶之源)、緣(轉譯之間)、圓(未來城市)、合(共創未來),同時串接著「時間:過去─現在─未來」的脈絡線,一覽城市的成長姿態。走進展區,開始從「過去」中逐漸甦醒,壓艙石、鐵道枕木等建材文物彷若時光倒流,將觀展者帶回記憶之源,透過佈局中的架構語言,從最微觀的建築元素開始見證曾經,呈現彰化的移居風光;來到「現在」,城市逐漸有了治理與變化,交通疏通了生活與流動,當下的建設創造了更多的「宜居」,像是:「共生共享」,表述著近年的建設成果,如:交通樞紐轉運站、伸港青年住宅、鹿江綠建築,以及老屋改造返鄉青年創業案例等,透過不同形式的交通、城市建設的延伸,以延續更多的綠化、永續、教育與建築示範及全齡照顧與幸福範例城市、共融場域等,舒展著彰化的此刻宜居。
而「未來」正在萌發的可能性,則以情境式劇場呈現城市建設藍圖,置身體驗充滿希望的願景,陪伴居民一起邁向未來。

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員林市衛生所暨長照社福大樓新建工程拿下第23屆公共工程建築工程類金質獎,建築採全齡化無障礙、節能減碳設計。
圖/ 彰化縣政府

陳昌茂處長與策展人何來香提到,「未來城市」象徵著:綻放、圓滿、快捷與新鮮,展區整體風格呈現現代、乾淨、溫暖的未來感,此區域特別設計一個共創互動環節,以大尺度的城市規劃角度出發,邀請觀展者共同打造屬於彰化的未來城市,透過彰交特定區為城市共創背景,觀展者能透過平板互動,依需求、喜好選定主題類型與建築,如:該區域希望如何發展?公園綠地(共融公園、生態濕地)、產業經濟(百貨商場、研發大樓)、休閒育樂(美術館、圖書館等),民眾意見將由 AI 即時生成建築並影響城市發展指數,進而反思發展過程中經濟建設與生活環境的平衡取捨,最終會將互動成果整理成報告做為縣府施政參考,此區域的未來,將是共創而生的實驗計畫之一。而代表「合」的「戶外串聯區」,則是由在地師生以自然素材共創的「魚的肚子是我們的生活」,延伸探索永續、自然、未來想像及綠色療癒,令「圓未來之行」參與民眾跨域孩童到成人,擁抱接納多齡意見,讓想像活躍充滿新鮮生命力。

彰化的蛻變,是成長留下的獨特印記──未來,由我們共創

有趣的是,『台灣設計展:圓未來之行』本次展出地點為:彰化縣立鹿江國際中小學,它不僅是彰化首間公辦的雙語學校,也確定籌設高中部,以接軌國際的教育為目標。當展區中的時間(過去─現在─未來)與交通、建設、生活相互交融與牽連,讓每個時代的彰化,蛻變都因成長而留下獨特印記。從海洋(船運、通商)而生的彰化,在展覽中扣回海洋生態的共創溯源反思。

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鹿江國際中小學新設高中部,預計117年學年度正式招生。
圖/ 彰化縣政府

陳昌茂處長認為,彰化的發展不必然要同於其他城市,當然也不會是其他城市的翻版,因為彰化有自己的專屬發展模式。期待透過此次展覽與共創,讓民眾與我們一起共同體驗最宜人與舒服的生活輪廓與幸福感受以及發掘彰化未來的無限發展可能;策展人何來香笑著分享,彰化是全球百大幸福城市的銀牌級城市,很期待各地民眾來參觀,重新感受彰化,並與群眾一同共創彰化。延續這樣的願景,彰化縣長王惠美也分享:「縣府其實一直在思考,如何擘劃下一個百年都市發展願景,讓民眾的生活變得更好,外移的人口逐漸回流。這些交通、城市建設的規劃、執行與聆聽大眾意見,都是為了一同探索未來、共同創造大家真正嚮往的生活」。

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彰化縣長王惠美與縣府團隊積極規劃下一個百年都市發展願景,打造最宜居 幸福的城市。
圖/ 彰化縣政府

採訪・撰文/楊喻婷

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