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機械工業雜誌

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技術專題主編前言|Physical AI 引領智慧機器人自動化的發展變革

作者 游鴻修

刊登日期:2026/08/01

摘要

隨著生成式人工智慧與多元感測技術的進步,全球自動化挑戰正由傳統「快、穩、準」的設備自動 化思維,跨越至處理不確定性自動化能力的「物理 AI」與「具身智能」新紀元。本期前言特別指出,次 世代智慧機器人控制架構正重塑「大腦」與「小腦」的融合,例如將傳統控制器架構適當結合模型基礎與 人工智慧數據驅動方法,使其從單純的運動控制,演進為具備任務規劃與歷史加工記憶功能的智慧型控制 器。專輯依循由宏觀戰略至技術落地的脈絡編排,收錄國內頂尖產學研團隊的研究成果,內容涵蓋隱性製 程經驗轉化、全球具身智能供應鏈布局、物理 AI 落地案例實證,以及協作機器人智慧組裝、異質雙臂協 作搬運與無治具組裝實務。此外,後半段技術專文更深入探討無 CAD 模型之生成式視覺智慧研磨、基於 大型視覺語言模型的無地圖自主導航,以及利用低成本壓力感測陣列解耦絕對重量的底層觸覺感知模型。 綜觀全期,各項創新成果精準回應少量多樣、高變異與高依賴經驗判斷等產業應用痛點,全面展現臺灣 在全球智慧機器人產業鏈中的跨感知整合能量與落地潛力。

Abstract

Driven by advancements in generative AI and multimodal sensing, global automation is shifting from the traditional "speed, stability, and precision" paradigm to a new era of "Physical AI" and "Embodied AI" capable of handling operational uncertainties. This preface highlights how next-generation intelligent robot architectures are reshaping the "brain-cerebellum" integration. By appropriately combining model-based and AI data-driven methods, traditional controllers are evolving from simple motion control into intelligent controllers equipped with task planning and historical processing memory. Structured from macro-strategies to technical implementations, this issue features top domestic research covering the transformation of implicit manufacturing experience, global embodied AI supply chain layouts, and empirical physical AI deployments. Furthermore, it explores practical breakthroughs in collaborative and jigless assembly, heterogeneous dual-arm collaboration, CAD-free generative vision-guided grinding, map-free autonomous navigation via large vision-language models, and low-cost tactile perception models. Collectively, these innovations precisely address industrial pain points such as high-mix lowvolume production, high process variability, and heavy reliance on experience, comprehensively demonstrating Taiwan's cross-perception integration capabilities and commercialization potential within the global intelligent robotics supply chain.

前言

受惠於人工智慧與感測器等技術進步,全球機器人市場持續快速增長,因應各行各業對自動化、生產效率與勞動力短缺的需求,機器人技術與相關應用將進入新一輪成長與轉型期,機器人導入不僅要解決人力短缺問題,更是解決製程高變異、高風險與高度仰賴經驗判斷等問題的關鍵手段。過去機器人以「快、穩、準」為核心的傳統自動化思維,已不足以因應現今少量多樣、高精度與高變異的加工需求。機器人自動化的核心挑戰,正由「單一設備自動化」轉向整合感知辨識、工藝知識、運動控制與製程系統整合的智慧決策能力。

近年來,生成式人工智慧(Generative AI,GAI)的爆發性發展,推動全球智慧製造與自動化技術邁入全新階段。AI 技術的應用範疇已從虛擬世界中的數位模擬與知識生成,逐步延伸至具備感知能力、力覺控制的機器人具身智慧 embodied AI 全球正在快速發展中。AI 與多元感測技術、低階致動控制系統的深度融合,正在模仿人類生物結構「大腦」與「小腦」的抽象概念發展中,使其由過去仰賴人工教導與規則設定的運作模式,逐步進化為具備情境理解、推理決策及處理不確定性能力的次世代智慧機器人系統。

以筆者與團隊於 2011 年所開發的工業機器人控制器 MIO(Motion Intelligence Orchestration)為例,也正適當結合「model based」與「model free(AI data driven)」的方式,從 Motion 往 Mission Intelligence Orchestration 控制器的方向來發展,透過任務規劃、決策協調、資源配置,整合技術經驗與歷史加工記憶功能等大小腦控制器系統架構,期待未來能於後續技術專輯中,進一步分享相關架構與應用成果。

本期技術專輯精選國內產學研界頂尖團隊的代表性研究成果,內容涵蓋從全球機器人產業發展趨勢、技術戰略布局,到智慧製造與實際場域應用等多元面向,依循由宏觀戰略至技術落地的脈絡進行編排。透過各篇專文的深入探討,全面展現臺灣機器人產業正由傳統自動化逐步邁向跨感知整合、工藝智慧化以及 Physical AI 發展的新時代脈動,並彰顯臺灣在全球智慧機器人產業鏈中的技術能量與發展潛力。

DOI:10.30256/JIM.202608_(521).0002

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