文／財團法人資訊工業策進會
人工智慧技術的快速演進，讓機器人應用跨出工廠圍籬，走進生活各個領域，像是在飯店可以看到機器人幫忙運送行李或送餐給房客；在賣場或百貨公司，可以看到機器人在和顧客互動、玩遊戲；甚至在安養院，還能看到機器人帶著老人唱歌及做運動。
這種工業生產以外的機器人應用，都屬於服務型機器人的範疇，通常又依據是否具備商業用途而細分成兩種類型：個人/家庭用（主要用於家庭和一般生活）、專業用（針對特定產業與需求而設計）。
根據國際機器人聯合會（IFR）定義，全球服務型機器人正在快速成長中，預計 2018 至 2020 年間，全球個人/家用機器人的年複合成長率為 30～35%，全球專業用機器人則為 20～25%。
資策會數位服務創新研究所副主任蔡明宏認為，服務型機器人的發展潛力，為台灣機器人相關業者提供一個很好的市場切入點，而 2017 年底問世的開源機器人作業系統 ROS 2 正式版，則是台廠強化產品競爭力的關鍵要素之一。
蔡明宏進一步指出，工業型機器人發展歷史悠久，對準確度、可靠度的要求非常高，市場多屬於德系或日系廠商的天下，台廠產品即便做得再好，也很難切入市場，但是服務型機器人則非如此。
一來這塊市場是最近幾年才開始發展，目前正處於百花齊放的狀態，台廠有很大的發展空間，像資策會服創所與智動協會共同成立的服務型機器人聯盟，就是為了推動這塊市場；二來因為應用場域非常多元，服務型機器人在追求穩定可靠之餘，更重視與人互動、因應環境變化的能力，透過 ROS 平台可以快速地建構機器人的大腦，使機器人具備這樣的能力。
ROS 2.0 更適合商業應用
不過，ROS 在最初發展時，以研究教學為主要目標，希望研究生或教授開發出來的功能模組可以被重複利用，以加快後續機器人研究速度，將 ROS 運用到商業市場並非優先考慮，以至於 ROS 1.0 在商業應用上，免不了有些不合適之處。
為了解決商用限制，ROS 2.0 在推出時做了幾項重大改變，首先是去中心化，確保不會因為 master node 不穩定造成系統失效，再來改用 DDS 架構，改善 QoS 確保服務品質。
蔡明宏解釋，ROS 1.0 在傳輸資料上效率較差，加上有些感測器會產生大量數據，如光學雷達（LIDAR），因此使用 ROS 1.0，不只有頻寬問題，還會拉高對機器人控制器演算能力的要求，相對成本也會跟著增加，而 ROS 2.0 的改變使其有更多機會朝商用領域發展。
只可惜 ROS 2.0 有些功能模組尚未成熟，例如：對空間的認知與互動、規劃移動路徑、迴避障礙物…等，這些是服務型機器人很常使用的演算法，在 ROS 1.0 已經有很完整的模組，但在 ROS 2.0 的支援尚未完備，因此目前應用比例並不高，一旦日後發展成熟，市場對 ROS 2.0 的接受度將會比 ROS 1.0 更高。
ROS Ready 元件， 再續 PC 產業輝煌成績
而這對台灣廠商有哪些幫助？蔡明宏認為，這應該分成兩個層面來看，對機器人製造商來說，可以降低成本、縮短開發時間、減少研發投入人力。
ROS 目前在網路上有非常豐富的資源，而且採模組化設計，以前如果要內建導航、避障、空間辨識等功能，機器人開發商要自己撰寫相關元件的驅動程式，現在只要元件帶有 ROS 驅動程式/軟體接口，就可以直接使用，不只省下開發時間，元件的整合、互換性也高，不必擔心被特地元件商綁住。
至於對機器人週邊元件供應商來說，則是可以擴大市場。以前機器人開發商通常不會輕易更換元件供應商，因為已經對元件做最佳化，如果更換元件的話，還要從頭再做一次，而 ROS 有免費參考框架，元件供應商可以事先將驅動程式整合至產品中，例如：凌華就已經在機器人控制器搭載 ROS 2 作業系統，提高機器人開發商的使用意願。
就像以前 Wintel 電腦時代，微軟&Intel 定義了軟硬體框架，台廠只要專注生產品質良好的產品就可以，而 ROS 在機器人產業中就像是微軟的角色，打破過往固定供應鏈的產業形態，在模組化設計的前提下，只要是 ROS Ready 的機器人元件，就有機會進到全球各大機器人市場中，再續台灣 PC 產業的輝煌成績。