機器人解析》機器人演化 試解造物章法

September 3, 2008

》 機器人解析》機器人演化 試解造物章法

　　資料來源: 聯合報 | 關鍵字: 台大教師專論 | September 3, 2008

機器人解析》機器人演化 試解造物章法

2008/09/03
【聯合報╱本報記者林嘉琪】

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。

技術 要向上帝學習

學界研究機器人已許多年，但機器人至今仍無法隨心所欲行動，「所以要向上帝學習」，台大土木工程學系暨研究所助理教授康仕仲認為，只要能揭露一些自然的奧秘，人類就能藉由仿生技術，克服機器人發展的限制，於是「仿生機器人」在這樣的脈絡下發展出來。

中央大學GRC機器人團隊、現任親民技術學院電機工程系講師葉律佐解釋，仿生其實就是仿照生物的種類、構造與原理，創造出有如生物，而且更具效率的機構。

可愛的電子寵物狗AIBO；音樂機器寵物i-Dog；掀起玩具恐龍熱潮的Pleo；日本ASIMO雙足機器人，具有32個伺服馬達，能夠慢跑、平穩的行走和爬樓梯，還會辨識人臉；美國機器人設計家David Hanson研發Zeno孩子機器人，會從他可愛表情中傳達情緒，時而顯出楚楚可憐的神情，博得大家憐愛。

美國麻省理工的KISMET機器人運用了電腦科學，創造出具有社交能力的機器人；英國科學家則藉由老鼠的大腦取出細胞，培養出十萬個會學習的神經元，並與機器人結合，創造出類似電影中瓦力的戈登機器人，以上這些都是名副其實的仿生機器人。

突破限制 能爬能鑽

台灣科技大學智慧型機器人研究中心主任林其禹表示，歷經過戰爭空襲和地震摧殘的日本，研發出多款蛇形與蠕蟲形狀的機器人，目的在克服人形與輪形機器人無法在廢墟與地勢顛簸的空間中作用的限制。日本的機器研發團隊發現，只有設計出能夠爬行與鑽探的機器人，才能在災後倒塌的建築物或礦坑災變時，肩負起偵探生命跡象與救援的角色。

美國從2002年後，開始注重仿昆蟲外形與功能的機器人研發，主因是美軍希望從伊朗區域的山洞中找出恐怖分子，考量地形、環境限制與軍隊安全等因素，希望能有隱匿性高的機器人，得以進入沙漠與岩壁擔任偵察任務。

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。