機器人的話題一直引人入勝,現在世界各國政府開始鼓勵工業4.0相關產業,希望藉由結合機器人來實現智能制造。
據報導,制造業發展至今已經走過許多階段,過去工廠仰賴單一機器,進行重復性工作,并由人工做完成品;而隨著消費主義興起,大量制造的生產線讓產品可以快速生產,同時達到高質量水平。
后來,才出現了單獨存在的自動化系統與機器人。接下來的制造業革命,則是強調虛實集成的系統:互相連結的機器人、裝置與產品形成網絡,讓數據可以互相流通,達成所謂的工業4.0。
在工廠之外,機器人也有很大的應用空間,例如在城市里,機器人可以與無線連網的無人駕駛車,共同建構智能與安全的交通系統。在醫療領域,機器人外科醫師可以持續進行手術而不會感到疲累;其操作器械的精準度,可以超越人的極限。
未來世界將需要大量設計機器人的工程師,而這些工程師需要涉獵的領域,包括運算、控制、機械與電子等。英國Sheffield大學教授SeanAnderson認為,數學尤其是工程師的根本。
Anderson認為,數學經常被忽略,但它其實相當重要。透過數學的方程序和微積分,可以分析無人駕駛車的力量與速度變化;數學也是機器學習和人工智能的基礎,這對機器人控制算法尤其關鍵。
目前業界使用的機器人和電機系統都還相對單純:機器手臂撿起物件、將其放置在特定位置,而且與人隔絕。未來機器人將與人一起工作,機器人要能應付突發狀況。
死機器人變得越來越聰明,機器人的需求將推動相關工程師的就業機會,智能制造甚至到深海探索,都會需要機器人。對數學有興趣的人,在選擇主修科目時,或許可將機器人產業納入考量。