人性化介面发展趋势-以机器人技术(Robotics)为例

人性化介面發展趨勢－以機器人技術(Robotics)為例標題：人性化介面發展趨勢－以機器人技術(Robotics)為例產業分類：電子零組件及材料產出單位：工研院IEK化材組作者：白忠哲前言智慧化、感性化的設計風潮，目的在使人們能更便利而友善地使用各式各樣產品與服務。而針對不同性別、年齡、職業…的使用者需求，如何整合適當的科技來滿足他們?機器人技術可說是在面臨上述問題時，常被運用的解決方案之一。為因應高齡化所產生的勞動力不足等問題，機器人已被台灣、日本與韓國列為未來重要的產業投入發展，歐盟各國對機器人的研發亦不遺餘力。比較特別的是，歐盟國家將機器人技術定位為「介面技術」，視機器人為支援人類的工具。智慧型機器人現正處於產業萌芽階段，亟待技術的提升、需求的喚起和應用服務的擴增，從技術推動和需求拉動多方面地促進產業成形(圖1)。另一方面，機器人技術如感測技術(影像辨識、語音辨識…)、操作與移動機構技術等等，與家電、消費性電子等各式裝置整合，成為更便利實用的人性化產品，不僅提昇產品的附加價值，亦創造了新的商機。圖1促成機器人產業發展的因素人機互動介面人-機器人互動(HumanRobotInteraction,HRI)研究已成為機器人技術研究的一支，可見機器人的發展十分重視與使用者的互動體驗，目的在讓機器人來契合使用者的需求，而非要人們去適應機器人。日本經濟產業省(METI)將機器人定義為「具有操作（Manipulator）、通訊（Communication）或移動等機能，可取得自身及外部資訊，以決定本身行動」的機械。工業機器人(IndustrialRobot)已是十分成熟的產品，它代替人們在工廠內從事單調重覆、高精密或危險的工作，提昇了生產力；而服務型機器人(ServiceRobot)將與人類密切地互動，更需強調安全性，也要整合更多樣化的感測與協調控制技術。人-機器人互動介面的相關技術(表1)，是指在工業用機器人與服務型機器人的實用化、市場擴大等各方面都十分重要的技術。依據METI的分類方法，機器人在與人類共存的情境下，相關的必要機能有：溝通(Communication)方面：與人對話、了解人類的姿勢、提供資料資訊、理解人的各種狀況與意圖、輔助人類學習並成為人類的理想溝通介面。操作(Manipulation)方面：機器手臂可直接拿取各種形狀的物體或使用工具作業、亦可進行裝配與分解作業，並且具備可靠之安全性能。移動(mobility)方面：行進中障礙物的識別、自我位置辨認、行動的學習規劃、認識環境。所應用的感測技術有：說話者方向感測、影像感測、觸覺感測、方位感測、環境辨識感測、行為感測等。表1機器人與人機互動介面相關技術結語隨著人口結構的改變，高齡化的社會已然成型，照護及居家安全逐漸受到重視。機器人今後的需求，除了以往的製造業領域之外，將會擴大到許多新的領域之中。以日本為例，為了提前實現機器人的廣泛應用，使用者與製造廠商之間針對機器人的機能、周邊環境、成本等因素進行廣泛分析與討論，不僅是針對機器人本身，而是以作為「整體解決方案的一環」來定位機器人系統。由於機器人的活用範圍日漸擴大，有關於機器人的安全性、信賴性、便利性等相關的技術性要求，明顯的比以往的產業用機器人更高。除了機器人的高智慧化之外，致動器(actuator)與傳動裝置的小型輕量化、感測器(Sensor)技術以及辨識技術的提昇、通訊安全的確保等，可預期這些人機介面相關技術將朝向更便利化與人性化的方向整合。