服務型機器人可協助人類執行多樣化的任務，且能提高生產力、簡化流程與改善工作場所安全性等優勢，不過，儘管各產業對服務型機器人的需求不斷增加，但其價格不斐卻是一大挑戰。本文摘錄MarketandMarket論述服務型機器人未來技術趨勢與2021年-2026年市場發展預測。

一、技術趨勢

(一)對遠端臨場/電訊現身(telepresence)與人形機器人(Humanoids)的需求持續成長：使用者可以透過操作遠端臨場機器人，選擇與控制想觀看與聽到的內容，例如在醫院，醫師可以使用遠端臨場機器人進行巡房，或在手術過程中提供建議予同儕。人形機器人因擬人化外觀可獲得較高的接受度與信任感，能用於治療自閉症兒童，在醫療保健與教育領域相當具發展潛力。

(二)將人工智慧整合至機器人：人工智慧可以學習、推理、規劃、感知與處理自然語言，因此可幫助機器人學習最佳化流程。機器人利用自然語言處理能力，能以更人性化的方式與顧客互動，現已被用於提升全球零售業與飯店旅館的服務品質。

(三)持續研究機器人標準作業系統(Operating System, OS)：標準化作業系統能帶來許多益處，如簡易的操作介面、眾多開發人員參與的大型社群、大量的應用程式，理想的標準化作業系統是能避免頻繁地重新配置設定，且在執行硬體抽象層(Hardware Abstraction)時可提供標準化功能。機器人作業系統(Robot Operating System, ROS)最常使用開源系統，且ROS主要由Python、Lisp或C++等語言編寫。ROS可提供研究人員開發捷徑，使用者無需了解硬體運作原理，也能快速配置具備基本功能的機器人軟體，使研究人員能更專注於更有意義的開發工作。此外，Comau與Nvidia已推出ROS的開源機器人硬體平台。

(四)機器人即服務(Robot-as-a-service, RaaS)商業模型的成長：服務型機器人的商業模式有兩種，第一種是用戶直接向製造商購買機器人的傳統模式；第二種模式是用戶向提供RaaS服務的公司租用機器人(亦稱RaaS模式)。RaaS模式利用雲端技術蒐集有關機器人的資料，並在機器人的協助下監控各種自動化的任務，且由於RaaS模式的靈活性、可擴充性，以及較傳統模式更低的進入門檻，企業對此模式的興趣逐漸升溫。

二、服務型機器人市場

服務型機器人市場預計將從2020年的301億美元，成長至2026年的1033億美元，2021年至2026年間的複合年成長率(CAGR)為23.3%。MarketandMarket將服務機器人應用領域分為：家庭應用、醫療、戶外、國防/救援/保全、檢查與維護、物流、娛樂/教育/個人、營建與拆除、公共關係、海洋應用、研究與太空探索。2020年市場占比前四大為家庭、醫療、國防/救援/保全、戶外，在2021年-2026年預測期間中，各領域皆大幅成長，但市場規模排序在期間內無變化，統計與預測數據如圖一，下列摘述服務型機器人在家庭、醫療、 國防/救援/保全、娛樂/教育/個人，以及研究與太空探索的市場發展。

(一)家庭應用：

因全球人口與核心家庭數量增加，使得家庭應用的機器人需求大量提升。家用機器人可協助幫忙家事，並豐富人們的日常生活，最早進入市場的機器人為掃地機器人，之後家用機器人應用範圍逐漸擴大到游泳池與草坪等領域。2020年，地板清潔應用占家庭應用市場比例最高，達71.1%。地板清潔機器人通常搭配導航軟體系統與感測器，藉由軟硬體結合，使機器人能自主運作。此外，部分公司亦推出消毒機器人，在Covid-19疫情期間，協助醫院、護理中心、政府辦公室與校園等場所之消毒與地面清潔。
早期地板清潔機器人所使用的模型僅搭配基本導航系統，因此清潔效率低且耗時，並常受障礙物干擾，現在新模型使用同步定位與地圖構建(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM)演算法，加裝感測器使機器人可在黑暗環境下運作，輔以能提高清潔效率的外形設計，以降低環境因素而導致機器人暫停運作的情況。此外，對於地板清潔機器人的強勁需求也推動了更先進功能的導入，例如Wi-Fi連接、高效微粒子過濾功能(high-efficiency particulate air, HEPA)、即時樓層配置地圖繪製、自動充電與廢棄物處理等功能。Amazon、Google與Facebook等公司將人工智慧整合至機器人，讓使用者能透過智慧型手機與手錶遠端操控機器人。

(二)醫療應用：

隨著人口老化趨勢，老年人口不斷增加，因此許多機器人正被研發應用於協助病患與醫療人員。醫療輔助機器人透過遞送必要儀器或其他醫療工具，協助醫師進行手術或醫療診斷。應用於醫療業的機器人，主要包含手術機器人、動力外骨骼(Powered Exoskeleton) 、自動導引運輸車(automated guided vehicles AGVs)與遠端臨場機器人(Telepresence Robot)，下列介紹占市場比例最高的手術機器人，以及成長率最高的動力外骨骼。
1.手術機器人：2020年手術機器人占醫療應用市場比例最高，達88%，市場規模將從2020年的46.58億美元，成長至2026年的127.09億美元。手術機器人因為微創手術逐漸普及，市場滲透率快速提升，主要面臨挑戰為安全性、符合法規規範、可負擔性與商業可行性等。
2.動力外骨骼：現今動力外骨骼技術已具備低功耗、自供電、輕量、低複雜性、簡易操作介面與可攜性等特點，且因越來越多保險將動力外骨骼納入理賠範圍，預計2021年-2026年期間，動力外骨骼市場的CAGR將高達44%，至2026年的市場規模將達14.96億美元。根據美國疾病控制與預防中心(Centers for Disease Control and Prevention, CDC)資料顯示，2019年美國約有6,100萬位身心障礙成年人，其中13.7%為行動不便的身障人士，因此對外骨骼的需求相當高。

(三)國防、救援與保全應用：

服務型機器人主要用於執行涉及國家安全的危險任務，例如地雷清除、消防、邊境安全與監控。2020年應用於此領域的機器類別包含：無人機、人型機器人、外骨骼機器人、遠端臨場機器人、水下自動巡航器(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)、無人遙控載具(Remotely Operated Vehicle, ROV)、無人水面載具(Unmanned surface vehicle, USV)。2020年市場規模占比最高的是23.28億美元的無人機，達61.0%，無人機近年來逐漸被應用於識別危險區域、跟蹤非法活動，並在發生意外災難期間執行犯罪防治工作與救援任務。

(四)娛樂、教育與個人應用：

社交機器人在娛樂、教育與個人應用中漸受歡迎，2020年作為娛樂使用的服務型機器人市場規模為11.94億美元，在此類占比最高，估計至2026年將成長至40.78億美元，下列介紹娛樂型機器人與陪伴型機器人。
1.娛樂型機器人：家庭型娛樂型機器人可用於討好長輩、小孩與客人，其中包含玩具機器人與寵物機器人，目前最受歡迎的產品有機器狗AIBO、可移動視訊機器人Spykee、機器狗I-Cybie與機器恐龍Pleo等產品。商業應用部分包含機器人於娛樂場所、博物館、現場表演、商場與公園的表演與互動。
2.陪伴型機器人：主要目的是模仿人類的真實陪伴，在大家庭沒落與雙薪家庭普及的社會中，陪伴機器人可以幫助孤單的兒童與老人。這些機器人常模擬人類或動物外型，使用攝影機、麥克風、喇叭與顯示器，輔以電機裝置與致動器，實現移動能力。此外，陪伴機器人可提供人性化的觸感，並模仿人類運動，其嵌入的人工智慧系統會根據輸入做出相對回應，使機器人也具有自己的個性。

(五)研究與太空探索：對運作地球同步衛星(Geosynchronous satellite)與清除衛星軌道碎片的需求、自主系統技術進步，以及在國際太空站(International Space Station, ISS)內的在軌(on-orbit)製造與組裝需求、提供國際太空站補給與加油需求等因素，推動機器人在太空探索的應用。這類服務型機器人可在太空使用3D列印技術，製造衛星中毀損的元件，並協助太空人在太空中搬運重物。估計2021年-2026年的CAGR將達46.5%，為服務型機器人市場成長速度最快的領域，尤其是人型機器人市場，將從2021年的1.25億美元，成長至2026年的13.03億美元 ，人型機器人可替代部分太空人任務，且不需要進食與睡眠，另外，因不需考量回程，故可將機器人送至更遠的距離，相當有助於太空探索。

三、參與企業

(一)美國iRobot：1990年成立，為消費型機器人企業的國際領導廠商，產品包含掃地機器人、拖地機器人、除草機器人與教育類的程式設計機器人 ，2020年全球市場收益為140億美元。iRobot陸續與Google、Amazon合作，透過共同開發與聯合使用創新技術以拓展全球市場。
(二)美國Intuitive Surgical：1995年成立，以開發能極小化侵入範圍的手術機器人為主要產品，如達文西手術系統與相關儀器，2020年收益達43億美元。該公司在美國與其他國家約有3,000件專利，使其收益自2016年27億美元，快速成長至2018年37億美元，顯示該公司在機器人市場正持續獲得正向回應。
(三)美國Northrop Grumman：於1994年成立的跨國航太及國防科技公司，主要提供陸、海、空領域的軍事防禦無人機，產品包含：自主系統解決方案、指揮與控制系統、通訊與電腦系統、情報、監視和偵察(ISR)系統、以及物流和現代化系統，該公司並協助建造詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)。  

四、結論

雖然服務型機器人在許多市場有更多的新興應用，並能協助人類完成更多類型的工作，如最後一哩路的運輸(last-mile delivery)、設備偵測與維護工作等，目前主要面臨的挑戰，是如何提供消費者價格合理且具備安全性的服務型機器人。未來將隨著全球人口高齡化，需要更多服務型機器人以協助老人照護工作，包含復健用機器人(如動力外骨骼)與社會協助機器人(如陪伴機器人)等。