國科會布局智慧機器人關鍵技術 推動 AI 走進真實場域
人工智慧（AI）正快速從數位世界走向真實環境，機器人也成為 AI 與物理世界互動的重要載體。隨著大型人工智慧模型、多模態 AI、電腦視覺、強化學習與智慧控制等技術持續突破，新一代智慧機器人已不再只是依照預先設定的程式執行單一動作，而是朝向能夠自主感知環境、理解任務、推理決策並採取行動的「具身智慧」（Embodied AI）發展。另一方面，全球高齡化與少子化造成的勞動力短缺，也進一步推升醫療照護、餐飲旅宿、物流巡檢與防災救難等領域對智慧機器人的需求。
國際智慧機器人市場也呈現快速成長趨勢。根據國科會工程技術研究發展處115年度「智慧機器人關鍵技術研發與場域應用專案計畫」徵求公告所引用的市場預測，GlobalData預估全球機器人產業將由2024年的902億美元成長至2030年的2,055億美元，年複合成長率達15%。臺灣長期累積半導體、資通訊、人工智慧與精密機械等產業及研發能量，具備發展智慧機器人的良好基礎。配合行政院「智慧機器人產業推動方案」，國科會進一步從前瞻科研端布局關鍵技術，期望透過跨領域整合與場域驗證，加速研究成果由實驗室走向產業與社會應用。
本專案以可實際導入應用場域的「服務型機器人」為主要研發方向，由 AI、資工、電機、控制、機械等智慧機器人相關領域學者組成跨領域、軟硬體整合研究團隊，從實際場域需求出發，針對產業所需關鍵技術進行前瞻研發與系統整合。計畫特別聚焦餐飲旅宿、醫療照護、物流巡檢及防災救難四大應用場域，要求團隊根據實際使用者及領域專業需求，提出明確任務功能與應用情境，發展能夠在真實環境自主移動及執行任務的智慧機器人系統。
在技術布局方面，專案涵蓋從硬體、感知、推理、控制到場域驗證的完整技術鏈。首先在「多模態感知、空間理解與環境建模」方面，整合視覺、深度、LiDAR、IMU、聲覺、觸覺及力覺等感測資訊，並發展三維視覺、點雲處理、NeRF、Gaussian Splatting、動態 SLAM與語意地圖更新等方法，提升機器人對複雜環境、物體狀態及人類行為的理解能力。同時結合人類意圖辨識、情緒辨識與多模態互動，讓機器人從「感測環境」進一步邁向「理解環境」。
第二項重點為「智慧推理、決策與控制技術」。大型語言模型、多模態模型與世界模型的快速進展，使機器人有機會具備更高階的語意推理、任務分解、多步推理與自主探索能力。計畫將發展強化學習、模仿學習、Diffusion Policy、Adaptive Control、LLM-to-Control等技術，並探討Agentic AI、多代理人決策及持續終身學習，使 AI 的高階智慧能與機器人的低階運動控制有效串接，建立從「理解任務」到「實際行動」的完整具身智慧決策鏈。
第三項技術布局則深入智慧機器人本體與機電整合，涵蓋機構設計、動力學建構、致動器、端效器與靈巧手、可變剛性與仿生關節，以及輪式、足式與人形等不同移動平台。研究團隊除了整合感測器、嵌入式控制器及力覺、觸覺模組之外，也鼓勵自行發展創新機電系統，而非僅使用現有機器人平台進行演算法研究，以逐步建立臺灣自主智慧機器人本體與系統整合能力。
更重要的是，本專案強調「真實世界驗證」。研究成果不得僅停留在電腦模擬，而須將感知、推理、決策與控制整合於實體機器人，完成核心功能驗證，並進一步進入真實場域實測。研究內容亦涵蓋遙操作（Teleoperation）蒐集人類示範資料、模仿學習、強化學習，以及 Sim-to-Real、Real-to-Real 等技術，使機器人在動態、不確定且複雜的真實環境中，實際執行抓取、操控、導航及互動等任務。
為縮短學術研究與產業需求之間的距離，專案也高度重視產學合作。研究團隊提案時須邀請國內企業共同參與，包括具備機器人系統開發與整合能力的技術合作廠商，以及具備場域導入與商轉能力的落地應用廠商。透過企業提供軟硬體設備、實測場域、研發人力，以及後續產學合作、技術移轉等方式，讓產業需求更早進入科研開發過程，提升成果實際落地的可能性。
此外，計畫亦將鏈結國研院於臺南沙崙設立的國家智慧機器人研究中心。研究團隊可優先運用中心建置的軟硬體共作平台與測試場域進行開發及實測，並在符合智慧財產權規範的前提下，推動資料集、AI模型與研發工具等資源共享，逐步建立臺灣智慧機器人共同研發、測試與驗證環境。
智慧機器人的國際競爭，已從單一機械本體或 AI 演算法，進一步走向晶片、感測、人工智慧、智慧控制、機電整合與場域服務的完整系統競爭。透過「智慧機器人關鍵技術研發與場域應用專案計畫」，國科會工程技術研究發展處將前瞻科研、產業需求與真實應用場域緊密串聯，從多模態感知、智慧推理與決策、機器人本體、運動控制到真實世界驗證，逐步建立臺灣智慧機器人自主研發能量。未來若能進一步結合臺灣既有的半導體、資通訊與精密機械優勢，將有助於科研成果走向產業及社會民生應用，並強化臺灣在全球智慧機器人與實體 AI 發展浪潮中的技術競爭力。
資料來源：國家科學及技術委員會-公告事項-國科會工程處公開徵求115年度「智慧機器人關鍵技術研發與場域應用專案計畫」-工程技術研究發展處
