人工智慧、機器學習與深度學習技術研究與開發

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Title:	人工智慧、機器學習與深度學習技術研究與開發
Authors:	詹榮茂
Contributors:	電機工程系
Keywords:	創意性機構機器人、顏色辨識、路徑規劃、麥克納姆輪、鏈輪鏈條、齒輪齒條、伸縮機構、升降機構、機電整合
Date:	2019-10-31
Issue Date:	2020-01-10
Abstract:	本計畫以參加第22屆TDK盃大專院校創思設計與製作競賽為主要目標，TDK文教基金會舉辦此比賽之目的為培養學生創思興趣，激發創造潛能，強化設計及製作能力，進而培育創思設計人才以提升國家競爭力。本屆競賽主題為「智慧型男+─SmartBOT+」，挑戰「虎韜龍略、齊心協力、凌雲飛虎」三大智慧競技主題，共分成「自動組」、「遙控組」與「飛行組」三組。可因應台灣未來發展智慧機器人的需求，並促進台灣機器人產業之發展。自動組競賽參賽隊伍須設計出可正確撿球並分類，自身定位、辨識球籃、路徑規劃、視覺與動作協調功能之全自主式機器人，以自主行動之方式完成關卡。遙控組場地分為起始區、分類區、集貨區三個區塊，共有兩台機器人，可透過分工或偕同之方式進行，從一開始起始區至分類區，到最後將分裝好的籃子送至集貨區，每一道關卡模擬農業的實際運行情況，機器人透過採集、分類、運送、放置這四個動作來進行關卡，而過程中的路線及操作方式沒有限定，只要依照指示完成任務即可，上述競賽關卡之設計主要考驗機器人之夾取能力、定位精準度、移動性能、乘載功能與操控性。本計畫擬研發製作競賽機器人之創意性機構，將多年來參加國內外競賽機器人之得獎成果，擷取其中精華，將其中具創意之設計及特殊之機構加以整理並予以智庫保存，以作為教學與傳承之用。如夾取機構、升降機構、各式曲柄搖桿機構、功能性機構等，皆是值得開發的機器結構內部運作之重要機構。針對競賽型機器人於比賽時經常會使用到之傳統機構如凸輪、氣壓缸、升降機構等，若能投入心思設計，巧妙地加入巧思與創意加以改裝調整，常可穫得令人滿意甚至驚人之效果。另由於競賽型機器人須因應不同題目，達到快速的通關得分，故嘗試多種底盤與輪子設計，使機器能更加靈活操縱，並且將創新機構予以微小化以達到輕量化與易於移動之訴求，同時減少在裝設創新機構於機體過程之複雜性。為了期望能夠與其它機器人能共用零件，提昇其相容性，利用人工智慧近年來在技術上不斷地突破與發展，可將此技術以模組化方式嵌入以擴充其功能性。本計畫若能順利進行並完成雛型機構，此機構模組化之衍生商品將具備相當之市場潛力，其技術更可望商業化，進而申請專利，乃是本計畫之最終目標，而將創意機構運用於各式機器人，亦應是未來競賽型或服務型機器人必然之進化方式。
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