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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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正方形 Icon 編者的話Editor's Note

眼睛,是機器手臂的靈魂之窗

范碧珍

看 ,是一切行動發展之始。嬰兒出生以後,慢慢張開了眼睛看這個陌生的世界,一段時間後,得以分辨母親及其他人,逐漸長大以後,更用眼睛來選取自己的未來。經過時間的培養、經驗的啟發,不斷地跟環境配合與協調,以完成人生之使命。
「眼睛」是專為外界溝通而存在的器官,人身的機器,有與生俱來的本能,這種本能偏重於對外的接觸,基於這種種的接觸,得以綿延人類的生命,繼續謀求生活,而在這許多本能之中,又以看(視覺)為先。

可見視覺在人類下判斷時,扮演極為重要的角色;反觀,同樣是利用「手眼協調」,在眼睛逐漸看清楚環境的過程中,學習如何看到物體之後,命令手臂及手指做出反應,如學習去抓取前方物體,這種整體性的手眼訓練過程,機器人的學習和嬰兒是不謀而合的。

「Eye to Motion」是指機器人透過視覺(攝影機),從影像的內容資訊加以計算分析,然後做出適當的動作,簡單地說,就是根據視覺(Eye)來決定動作(Motion)。這讓我聯想到一部電影,「機器手臂也可以救人一命」,不要緊張,這只是電影《鋼鐵人》的一段情節,男主角東尼因為遭到合夥人的偷襲,竊取了他賴以維生的人工心臟,正當生存危急之際,實驗室裡的機器手臂自動地將另一顆人工心臟遞給他,順利將人工心臟歸位。不僅如此,劇中還出現機器手臂自動幫主人穿戴鋼鐵盔甲,還聽得懂主人的命令,準確率之高,令人咋舌。

不同於一般的電影,劇中沒有出現完美的機器人(例如變形金剛),取而代之的是充滿智慧的機器手臂與穿了鋼鐵衣的男主角之間的密切互動,尤其當機器手臂在執行滅火動作時,其聽得懂人話的模樣,還挺惹人愛憐的。

本來,產業用的機器手臂就應該是長這個樣子,只不過,要如同劇中能完美與人互動,在目前的科技發展中,還有待努力。

如同交通大學電機工程學系教授胡竹生所言,人與機器手臂完美的互動,目前沒有一個國家真正做到,就連機器人發展先驅的德國、日本都無法辦到,想要實現電影情節中的畫面,可能還需要一些時日。為了進一步探索機器人發展的趨勢,本期封面主題特地走訪工研院機械所,發現2009年才開始進行的研發計畫「Eye to Motion」視覺伺服控制技術,此技術是為了提高機器人的智慧,使機器人可以如同人類般「認知環境」,並經過理解判斷後,做出正確的反應及動作。

不要小看這一連串由「知」到「行」的機器人行為,若能在技術上有所突破,背後所代表的產業是台灣引以為傲的世界第一代工業,影響甚鉅,例如大型面板廠根本無法靠人工搬運,需要靠智慧型機器人的協助搬運,否則整座面板廠都無法運作,數百億的投資也就形同泡沫;又如同手機組裝業,透過「Eye to Motion」視覺伺服控制技術,可以準確的組裝手機,未來甚至與生產線上的人員配合,都可大大提升生產量與效率提升。由此可見,不可小覷智慧型機器人的重要性,胡竹生進一步期許,台灣產業的下一步,應朝向精品市場發展,利用高科技協助提升製造技術,讓機器人在生產線上協助作業員完成生產工作,如此一來,企業根留台灣的意願也將大幅提高。



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