仿生机器人.doc

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1、 仿生機器人栩栩如生的多足仿生機器人, 不但外形酷似蜘蛛等爬蟲類, 運動方式及步態移動,完全採接近真實昆蟲行為模式, 是仿生機器人研究及相關機構設計者的最佳選擇。巧妙的設計可充分展現多足機器人靈活的運動特性以及跨越障礙的功能。一隻腳最多可達3個自由度的設計, 採用專用的伺服控制器, 再搭配微處理器(幾乎適合所有廠牌), 可用有線方式或採取無線控制, 也可以與PC連線控制, 非常適合機電, 資訊, 仿生, 互動等領域。機器人的使用領域相當的廣泛，在醫學應用、外太空探險，危險區域探索，居家環境清潔及電子寵物等均有不錯的成果。 例如美國航空太空總署 (NASA)對於火星的相關研究中，將裝載各種感測裝

2、置與探測儀器的實驗機器人送上火星，以收集火星表面上的資料送回地球研究。另一方面，機器蛇、機器蜘 蛛等仿生機器人的開發研究更可幫助尋找瓦礫中的遇難者。此外由iRobot公司製造的倫巴，能像吸塵器一樣自動清理地板，並鑽到沙發及床底下清掃，碰到牆 壁或障礙物，也能輕巧彈開，不傷害傢俱，讓使用者挪出更多時間去更重要的事情。日本最近更研發出救援掃雷機器人，研究人員認為，這類原本用來掃雷或搜尋地震倖存者的機器人，可能不久之後便可挽救人命。三洋電機與TMSKU共同研發家庭保全用之四足步行機器人，SONY的寵物機器狗AIBO，本田的雙腿機器 人ASIMO等，越來越多的智慧型機器人被設計來與人們合作，其應用也將

3、越來越廣，隨著科技技術的提昇，智慧型機器人將參與更多的人類生活。 Sony機器狗本田的ASIMO俄機器人能處理核事故莫斯科6月14日電俄羅斯科學院機器人與控制技術研究所研制出了專門用於處理局部核事故的機器人。使用這樣的機器人能安全地尋找和轉移核事故中的伽馬放射源。據俄塔社報道，該機器人前不久在聖彼得堡“高技術、創新與投資”國際展覽會上首次展出，就受到了專家的好評。該機器人的設計者、俄科學院通訊院士、機器人與控制技術研究所所長洛波塔介紹說，該機器人將專門用於尋找和轉移局部伽馬放射源。當某一核設備發生事故 后，工程人員必須使用這樣的機器人來消除核事故的危害。另外，在防范使用核材料進行的恐怖活動以及

4、局部軍事對抗中，使用這樣的機器人也將取得良好的效果。據悉，該機器人重150千克，長1.5米，高不到1米，裝備有遙控裝置，能夠發現500米遠處的危險放射源。機器人演化 試解造物章法 美國卡內基美倫大學、加拿大麥吉爾大學、加州大學柏克萊分校與美國密西根大學四校組成仿生機器人研究團隊，研究蟑螂行為20年，向蟑螂取 經，日前設計出一款蟑螂外形的六足機器人RHex，可上下爬行、滑行樓梯、跳躍、前後與左右移動。但和真正的蟑螂比起來，還是很笨拙。 台大機械工程系助理教授林沛群表示，這個四校團隊在實驗箱觀察蟑螂如何在顛簸路面行動，發現牠不同於雙足與四足動物，毋需以腳掌著地，牠那超過50個關節的足肢，可以克服各

5、種障礙敏捷爬行。 團隊觀察的對象不只是蟑螂，研究人員也發現，壁虎爬行打滑時，會迅速用腳勾住任一物件，以保持平衡，這個概念也運用在機器人研發，不但加入多種感測元件，也加入各種危險模式處理。 模仿自然 還差得遠 科技技術打造仿生物外型已經做到，但要做到仿生物的完全功能仍然十分困難。林其禹分析，這是因為人類使用的材料科技落後自然太遠。人類想要模仿自然，卻無法做出如同自然一樣的材料。 不過，瑞士聯邦理工學院以生物為師機器人研究組組長奧克揚艾斯皮爾特在他所發表的文章中提醒，演化有發展引擎之稱，但未必具有效率，科學家應該突破既有系統的限制，或許能發現比自然更好的解決方案。 腦波複雜 人工造腦難及 台灣科技

6、大學智慧型機器人研究中心主任林其禹表示，仿生機器人是指機器人研發的仿生物功能，觀察生物的腦波訊號，可以理解許多重大問 題，如果把這樣的研究投注在機器人發展，想要創造出具有大腦思考能力的機器人，還必須借助人工智慧與生物智能的不同專業，同時更必須要設法建立良好的人 機介面。 人機介面，就是人與機器溝通的介面，林其禹強調，人機介面是很難建立的。因為，人與人溝通很容易，但是人要叫機器人去做事卻很困難，原因在於機器人聽不懂人話，簡單的程式雖可以完成簡單的行為，但若是要達成複雜細膩的動作，必須強化各項系統的設計與整合。 林其禹舉例，想用聲音控制機器人，光就語意部分就有操作上的困難，因為每個人的聲音強度不同

7、，同樣一句話，不同的人講就有不同效果，現在做出來的機器人還無法辨識語意中細微的差異。 成功大學先進智慧型機器人與系統實驗室主持人李祖聖教授表示，除了聲音感應器設計上不容易外，要研製很多可以辨識人臉、認出主人的機器人，主要的視覺辨識技術，很容易受到光線亮度、陰影、色系差異的影響，要即時正確地辨識出主人也是難度極高的技術。 台大機械工程系助理教授林沛群指出，仿生可以分成元件、系統與材料三個面向。林其禹表示，以往人類會經由創造類神經網絡，嘗試理解生物思考運作的邏輯，但現在科學家利用鼠腦的自然腦部網路組織，直接研讀腦波訊號，無須再創造新的架構，還可以取代模擬大腦的浩大工程。 但他也強調，生物的腦神經仍

8、然十分神秘與複雜，即使我們開始探索自然智慧與打造人工智慧，但並不表示已經能夠創造大腦。目前人類只能由大腦 研判出一到二成的訊息，而這些訊息內容也僅是簡單動作與淺層意識，想要設計出能縝密思維與動作準確度高的機器人，囿於現行技術，機器人文明社會的產生仍有 一大段路要走。 英國瑞汀大學（University of Reading）於8月13日，發表全球第一個有腦的機器人戈登（Gordon），和其他機器人最不同的是，他的腦部擁有5到10萬個神經元，成為全球第一個利用活體腦組織控制的機器人。戈登的主要設計人之一沃維克（Kevin Warwick ）說：我們的目的是了解生物的腦部如何儲存記憶。 他說，觀察

9、神經元在發出電脈衝時如何連結成網路，也許有助於科學家對抗攻擊腦部的神經退化性疾病，像是阿茲海默症和巴金森氏症。 英國科學家發明以老鼠腦組織控制的機器人戈登機器人科技對人類生活的利弊 機器人科技對於人類的最大好處就是能替代勞力，日本因為出生率超低以及社會高齡化的因素使得日本比其他國家更迫切地需要利用機器人科技來改善人民的生活 90 年代開始因為人工智能科技的突破而讓機器人科技的研究重點從產業用機器人過渡到自律型機器人，簡單地說機器人逐漸從陰暗的工廠走出並且開始散布於人類社會 的各個角落為人民服務，依日本政府經產省估計機器人要完全地融入人類社會並且形成一種人類與機器人的共生型社會大約需要20年的時

10、間，雖然在這段時間中可 能會出現許多新奇的機器人，人類要能完全享受機器人的服務可能不是短期之內可以實現的事情 日本21世紀COE學術卓越計畫中有一項是”超高齡社會人與機器人的共生”就是在研究這個問題，這項計畫由早稻田大學負責執行 機器人科技雖然能改善人類的生活但是有兩個潛在的弊病第一是能源的浪費 一件掃地的清潔工作給人來做不需耗費太多資源，但給機器人來做的話也許一小時的工作就吃了許多電，連一件小事給機器人做都要耗費那麼多能源的話那麼當成千上萬的機器人在人類社會各個角落服務時其要耗費的巨大能源就不難想像第二是互動的安全 未來人類與機器人的互動將是近距離的，可是機器人的出力很大，一不小心就會傷害到人類，如何制定機器人的安全基準規範時它能與人類正常地互動也是一個重要的問題網址http:/