我们都将成为机器人

『我們都將成為機器人』--生物智慧帶給機器人世界的啟示Ray『機器人(Robots)時代』即將來臨!!!研究生物智慧所建造的各種『仿生機器人』更將為人類對更美好生活的追求帶來無限可能性。今天的Presentation將儘量以日常生活應用實例與影片，以『人型機器人』為『經』，以『仿生機器人』為『緯』，與各位一起來鳥瞰你我都將親臨的未來『人機一體』世界的生活情境。一、世界各國機器人的發展世界各國政府均積極發展機器人產業，南韓預估到2013年，每個家庭都會有一台機器人，而日本機器人協會預測到2025年，機器人產業全球的產值將超過每年五百億美元，我國也已在今年將智慧型機器人研發列為優先推動計畫。美國是最早投入開發、日本則是成果質與量都是世界第一。已開發國家中，日本機器人應用最多最廣但失業率最低，英國機器人應用很少但失業率很高，可見機器人不會搶人類的飯碗。二、早期的機器人世界奇才達文西早在15世紀就已完成設計圖，雖然已無從考據當時是否實際建造，後人依其設計圖建造而成的達文西機器人(現典藏於美國聖地牙哥人類博物館)仍讓人驚嘆!日本人則將西方傳入的鐘錶技術發揮的淋漓盡致，在17世紀的奉茶童子為早期代表作品，18世紀的書法家機器人更是登峰造極之作。三、近代機器人的定義具有如下條件的機器稱為機器人：(1)具有腦、手、腳等三要素的個體；(2)具有接收固有五感資訊之感測器;(3)具有平衡感;(4)具有自主規劃能力。換言之，機器人應具備一些與人或生物相似的智慧能力，如感知能力、規劃能力、動作能力和協同能力。從Toyota在愛知世界博覽會推出系列機器人(如機器人樂團、機器人提琴手)，HONDA的ASIMO可窺知現代機器人風貌之一二。四、人形機器人(HumanoidRobots)(1)人形機器人是有人類外觀特徵、可如同人類行走與其基本操作功能的機器人。(2)人型機器人集機、電、材料、電腦、感測器、控制技術等多門學科於一體，是一個國家高科技實力的重要表徵。以下幾個Demo展示了人形機器人在皮膚外型擬人逼真度、表達與互動能力、服務功能性的重要進展。五、仿生機器人(BionicRobots)(1)仿生學(Bionics)：向生物學習、模仿、或啟發創意，藉由仿造各種生物的優點，以改進人類的技術或創造發明。(2)仿生機器人：藉了解生物的結構和功能原理來研製新的機器和新技術，或解決機器技術的難題。以下以BenzBionicCar與BigDog兩個實例說明。六、人類面臨的難題人類面臨的困境包括人口膨漲、食物匱乏、資源耗竭、能源短缺、環境汙染、生態平衡遭破壞等。向生物經長期演化所累積的智慧學習、善用機器人科技以探索各種可能性或許可找到可能的解答。七、生物擁有各種特殊結構(略)八、生物擁有的特殊技能生命系統顯現出千姿百態、精巧奇妙、錯綜複雜結構與功能，例如：–變色龍變色逃生的機制用於軍事偽裝設備–生物的骨骼構造比鋼鐵強硬–蓮花出淤泥而不染–墨魚的瞬間加速可以達到每小時20哩–蜂鳥飛行600哩旅程耗費不到十分之一盎司的能量–蝙蝠的回音定位造成雷達發明–模仿蜻蜓與蜂鳥的自動控制與導航系統–啄木鳥的腦殼有最緊密組織的抗震骨骼–蜘蛛絲有五倍鋼鐵的硬度與延展性；–壁虎掛吊在天花板上研發出一種超強黏性的膠帶–魚類的魚鰭仍是世界最完美結構的天然推進器–仿生龍蝦有目前世界已知最堅硬的外殼可用來探掘冰雷(參考:科技未來研究-楊棋明博士)九、仿生學的應用---以蜜蜂搜尋炸藥(1)巴夫洛夫制約：動物對某種重覆刺激產生特定反應；科學家讓蜜蜂聞炸藥，如果牠們伸出牠們原本用來吸花蜜的管鼻，就打賞牠們糖水吃；久而久之，蜜蜂聞到炸藥就伸管鼻，成為牠們的固定反應。(2)偵測TNT炸藥：恐怖分子愛用C-4塑膠炸彈，或者容易製作的強力TATP炸藥；嗅彈蜜蜂可以裝在手提偵器裡，讓爆破組的拆彈機器人攜帶；蜜蜂只要伸出管鼻，牠們聞到的毫無疑問一定是炸藥，百試不爽。十、蛇機器人(SnakeRobots)(1)生物智慧：能以側行、擺動、直線伸縮、蜿蜒爬行等各種行進方式，在水上游泳、爬樹、或岐嶇陸地上自由活動。(2)應用實例︰困難地形之偵查、救援、施工等。(3)Demo：SnakeRobots.十一、壁虎機器人(1)生物智慧：無論牆面或天花板表面是平滑、粗糙、乾或濕，壁虎都能隨心所欲、攀簷走壁。(2)應用實例︰攀爬機器人、壁虎膠帶。(3)Demo：StickBot.十二、烹飪機器人(CookingRobot)(1)生物智慧：能撫慰人心、增進生活情趣、滿足老饕餮的烹飪創意。(2)應用實例︰具持續性、維持一定品質、不會要求加薪、不會辭職的好廚師。(3)Demo：Motoman、中國烹飪機器人。十三、仿生大力士-ExoskeletonHAL(1)生物智慧：不同於鳥類或其他動物(包括人類)的骨骼是包在身體『內部』，有些昆蟲、螃蟹或蝦類具備堅硬的的外骨骼結構以保護內部器官。(2)應用實例︰在軍隊裏，裝備外骨骼機器裝置(Exoskeleton)擴大(增加)了士兵的身體體能。經由這種裝置的幫助士兵可攜帶較重的負荷、步行速度更快、跳得更高、也可以得到更好的人身保護。(3)Demo-BerkelyBionics.十四、群體機器人(SwormRobots)(1)生物智慧：如螞蟻般能溝通協調、群策群力、分工協力，以共完成任務。(2)應用實例︰如救援等，需要參與成員密切互動、團隊分工的任務。(3)Demo：Sworm-Bot.十五、更多仿生機器人、仿生機器人之人道用途十六、Half-machine-half-man-人機一體Demo：MonkeywithRobotArm說明機器人與人類的關係不僅止於機器手臂、人工視覺等，未來人類將能以腦波來控制機器，機器與人體能作密切整合以增強人類各方面的能力。十七、結論機器人產業界以RobotCup足球賽2050年機器人隊將戰勝人類的冠軍隊為目標，你我有生之年都能看到這個目標的實現。我們最後來觀賞美國太空總署的飛鳥機器人像鳥類一般以低耗能輕巧在火星飛行的影片，振翅拍打我們佈滿塵埃的思考方式，迎接充滿無限可能的未來。ThePossibilitiesareinfinite!!