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飛行球形機器人GIMBALL-即使在物體碰撞下仍能持續飛行

December 10, 2013

當感測器和微芯片變得越小,越便宜且功能越強大,這使人更容易用他們來做任何事情。但,有時越簡單越好。 沒有立體攝像機,雷達和複雜的算法,洛桑聯邦理工學院的團隊為他們最新飛行機器人–GimBall,配備了導盲手杖,以幫助它瀏覽嚴峻,雜亂的空間。 帶著光球形籠子的GimBall,其籠子在碰撞時旋轉而內部機器人保持穩定。GimBall的籠子使得它可以防止絕大部分的狀及,甚至因此通知其飛行模式。該機器人喚起如昆蟲多次飛入一個窗口,直到它找到開放的空間和自由。 為了測試GimBall,團隊將其放置於森林,對於一個傳統機器人而言,穿越森林的程式設計將會是一個棘手的問題,人任何樹木發生的任何碰撞都由可能意味著實驗的結束。反觀GimBall是隨他喜愛的自由地碰撞盡可能多的物體,並且,每一個碰撞,可以使其重新調整系統。 GimBall的發明者說“這個平台讓我們了解到,只要經得起碰撞自,主導航要簡單得多:這不需要先進的傳感器,而且障礙,甚至可以用於指導機器人。 並非編輯複雜飛行模式或一系列自主的相互作用,Gimball可以採取直線路徑的指示穿過森林。像一隻昆蟲,它撞上東西,然後單純回到他原本的飛行路徑。 就如同其他飛行機器人,GimBall可能會應用於在凌亂環境的搜索和救援任務。不像其他的飛行機器人,GimBall不會在做過多監查工作,它並完全不融入周圍環境。 參考資料:http://singularityhub.com/2013/11/02/flying-spherical-robot-gimball-collides-with-objects-but-keeps-on-flying/

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舌控輪椅

November 29, 2013

喬治亞理工的研究團隊近日發表了一項研究成果,在不久將來應該可以嘉惠甚多因疾或其他因素全身癱瘓的朋友。 一如上圖所示,他們自 2005 開始就在構思一個讓病友最容易操控輪椅的方法,而最終是採用了舌頭來進行控制,其可達到的操控精確性,經比較後不僅可以跟吹-吸操作系統(sip-and-puff)媲美,速度更是快三倍;技術上來說,是在舌尖上安放磁性小裝置,然後讓兩邊掛在頭盔上的感測器偵測舌頭動作,隨後透過電腦分析資料來操作輪椅;實驗中則是以 iPod (其他行動裝置應該也可以) 來作為運算核心,也讓這技術的推廣可以稍微容易一點。 不過目前仍有一些非技術性的問題待克服,包括如何說服保險公司願意補貼,還有醫療有關單位是否核准等;而計畫主持人 Maysam Ghovanloo 為了讓這項裝置離開大學實驗室、往外普及化,還另外成立了 Bionic Sciences 這家公司,他預計最快 2015 年應該就可以上市,如果上述的問題最終不成問題的話。 參考資料:http://www.cool3c.com/article/73301

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Handie 義肢

November 25, 2013

https://www.youtube.com/watch?v=02y8ZYduRvA Handie 義肢的製作成本壓低到了 US$400(約 NT$11,800 / HK$3,100)以下 ,以智慧型手機取代了昂貴的專用肌肉感應模組,用來感測身障人士健在肌肉對於動作所傳遞的訊號;另一個降低成本的關鍵則是 3D 列印,使用者將可以用更低成本打造義肢零件,進行制作或修復,而這樣也等於延長了產品壽命。藉由此技術亦能更輕易地達成客製化的工作,畢竟每位身障人士的狀況也許都略有不同,可以直接改版部分零件,而非以往需要再花費一次購買新產品的費用。 設計方面,開發團隊在這次的版本中新增了提升手指靈活度的特製機構,讓每隻手指分別僅需使用一個馬達即可靈活驅動三節關節。 從基本適應物品形狀的握持、物件在不同位置的適應甚至是僅使用少數手指的握持狀況都可以順利對應。 此計劃接下來的目標是希望能透過更縮小感測電路的尺寸,甚至改以全面無線化來增進便攜性。所以,誰說 3D 列印只是噱頭呢? 參考資料: 1.http://www.engadget.com/2013/11/03/handie-prosthetic-cheaper-smartphone-3d-printing/ 2.http://chinese.engadget.com/2013/11/04/handie-prosthetic-cheaper-smartphone-3d-printing/

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Peachy Printer

November 4, 2013

加拿大的Rylan Grayson發明了Peachy Printer——全球首款100美元的3D打印機。Peachy Printer並沒有像其他3D打印機那樣通過降低組件成本來降低售價,而是通過改進3D打印機的設計原理來實現低價。 Peachy Printer是一台光刻打印機,通過控制光束將光敏樹脂凝固成形。Peachy Printer會沿著X軸和Y軸移動激光光束來生成物件的形狀,另外通過滴灌系統來控制樹脂Z軸的高度,也即物件的高度。 3D打印機工作原理 Grayson編寫了一款基於Blender的插件,通過該插件能將3D模型轉換成音頻信號。通過電腦上的耳機插口就可以向打印機傳輸相應的音頻信號。該音頻信號會驅動一對電磁鏡,通過這對電磁鏡可以控制激光光束的傳播路徑。音量越大,鏡子的移動就越大。基於這個原理,激光光束就可以刻畫出物件在XY平面內的形狀了。此外,智能機、收音機、MP3播放器等都可以用來控制打印機。 滴灌系統:在打印機的頂部有個容器,其中充滿了鹽水,這些鹽水會隨著彎管不斷下滴。通過一個閥可以控制鹽水的下滴速度。每次下滴都會通過2個電極,此時麥克插孔會接受一個因此產生的電信號。隨著鹽水的不斷滴灌,光敏樹脂會不斷上浮。軟件也會不斷監聽麥克風位準,並記錄下滴的次數,同時計算是否已經完成。通過這些,軟件可以控制樹脂所處的Z軸位置。最終完成整個打印工作。

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M-blocks 自組裝機器人概念

October 21, 2013

這是由MIT的CSAIL( Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory)所提出的自組裝機器人概念,想法為透過方塊作連接,這些方塊並沒有可以行動的外接元件,但他們仍然擁有可以移動的能力,不論是在地面滾動、跳躍至空中或者是爬行至另一方塊上都可以。這是因為在每個方塊中擁有一個轉速可達到20000rpm的飛輪,它藉由這個飛輪的轉動慣量改變,產生方塊的轉動、移動。為了使方塊之間能達到相互連接的功用,在方塊的每個面向上都有永久磁鐵存在。 現階段驅動方塊的方式是透過無線電傳遞訊息給方塊,之後將利用演算法讓方塊可以自行判斷組裝方式及規則。未來是希望能將方塊更小型化,如此可以做出類似液態般的隨意改變其形狀和功能、應用方面相當地廣。現階段所想到的應用是可迅速堆疊出不同的家具、某些重型的組裝物、軍事用途上修補毀壞的建築或是利用在修補沖斷的橋樑中,可以透過方式馬上連接出一座新的橋。 參考網址 http://web.mit.edu/newsoffice/2013/simple-scheme-for-self-assembling-robots-1004.html

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日本自行車地下停車場,保護愛車、改善市容

October 7, 2013

日本政府提倡環保節能,推廣自行車更是不遺餘力。他們已成功讓人人將自行車當作日常生活的交通工具,東京更是公認的自行車友善城市。但此熱潮伴隨著自行車大量出現,市區已經沒有足夠空間建置停車場,常常可以看見自行車擠成一團隨意停放。 為了解決這個問題,建設公司在東京鬧區挖了 11.65 公尺深、直徑 8.15 公尺的地下停車場 Eco Cycle,一共可容納 204 輛腳踏車。停車場的操作十分簡單,首先用戶必須申請會員 IC 卡,將附帶的 IC 辨識標籤貼在車子前輪。接著將腳踏車固定在一樓的停放處,機器會自動運轉將它送進地下,分配至 204 個儲存處。要將車子取回也容易,只需感應票卡,車子就會在 8 秒內回到地面上。 這個停車場採包月 1800 日圓計費,不僅讓市容變得整齊,也減低自行車被風吹雨打或是竊取的風險。 台灣目前正在推廣騎乘腳踏車,或許企業該看準商機推出類似服務,順便整合台北市 Ubike 政策,不僅保護這些公用腳踏車,還能停放更多車輛,避免大家下班後總是面對無車可騎的窘境。

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重力燈-無電源地區的光源

September 23, 2013

設計師 Martin Riddiford 與 Jim Reeves 耗費了四年的努力,打造出了一款僅需 5 美元的低成本 LED 燈具,重要的是,他可以透過隨時在我們身邊的「地心引力」來發電,用以驅動照明、收音機或是幫電池充電。 使用者只需將他們所精心設計的重力燈(Gravity light)– 吊燈,吊掛是驅動他的最主要方式,只要將沙包裝入了適當重量的一般石頭吊掛其上,便能利用它內部的驅動元件連續提供約半小時的發電時間 — 原理類似今年 CEATEC 上所見到的微震發電技術類似 參考資料:http://chinese.engadget.com/2012/12/29/gravitylight-uses-weight-to-illuminate-without-batteries-or-fuel

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Wi-Vi(MIT) WiSee(華盛頓大學) 穿牆感應技術

August 20, 2013

由麻省理工學院(MIT)電子工程教授Dina Katab所帶領的研究團隊發展出名為Wi-Vi的系統,利用Wi-Fi隔牆辨識房間內的人體移動與位置。 Wi-Vi使用類似雷達或聲納成像的技術,只不過它傳送的是Wi-Fi訊號,並透過訊號的反射來追蹤人體的運動,不論被偵測的對象是處於關閉的房間內或是在牆的另一邊。 根據MIT所展示的影片,研究人員將Wi-Vi系統放置在一個房間內,只要有人進入該空間,便能根據人與Wi-Vi的遠近來判斷人的位置。 Wi-Vi系統上總計有兩個發射天線與一個接收天線,兩個發射天線發出的訊號幾乎是一樣的,但第二個天線的訊號是逆轉的,若這些訊號遇到靜止的物體(例如牆)並產生反射,就會互相抵銷而歸零,因此只有偵測到移動物體的訊號才會傳回到接收天線;當有人在房內移動時,即可根據他與接收器之間的距離判斷所在位置。 Katab表示,他們想創造一個低功率、可攜,而且任何人都方便使用的裝置,來讓人們能夠檢視門後或牆後的動靜。 Wi-Vi系統可被應用在災難時搜尋倖存者,或是讓警方判斷屋內歹徒的數量與位置,也能作為個人的安全防衛裝置;此外,Katab強調該系統也可偵測手臂的揮舞等動作,可用來在家中控制燈光或其他電子裝置。 美國華盛頓大學也曾在近日發表類似的WiSee技術,同樣是透過Wi-Fi訊號來偵測使用者手勢以控制家中的電子設備。MIT準備在今年8月於香港舉行的Sigcomm會議上展示Wi-Vi系統。(編譯/陳曉莉) 美國華盛頓大學的4名研發人員最近展示了一項名為WiSee的研究成果,藉由家中的Wi-Fi訊號便能偵測使用者的手勢,以用來控制家中的電子設備。 WiSee被定義為一新穎的手勢辨識系統,可利用Wi-Fi訊號來感應手勢,使用者不僅能夠在PC或電視面前進行手勢控制,甚至只要在被Wi-Fi環繞的家中任何一角都可以手勢來操控電子裝置。 根據該研究報告的說明,WiSee主要利用都卜勒位移(Doppler shift)原理,當來源與觀察者間的距離變動時波的頻率也會隨之改變,而WiSee就是利用自人體反射的Wi-Fi訊號來分析與判斷手勢,並把寬頻訊號轉為窄頻以方便辨識手勢的細微動作,而且能透過不同的天線來偵測家中不同成員的動作,從手勢到身體的擺動。 WiSee接收器可透過軟體或晶片嵌入家中的無線基地台中,利用家中的手機或筆電等無線裝置充當訊號來源,使用者得以透過手勢開關音樂、電燈、冷氣甚至是轉換電視頻道等。 由於WiSee是透過Wi-Fi傳遞,因此它不像Kinect或Leap Motion等體感控制裝置必須裝有攝影機,而且具備穿牆能力,只要處於Wi-Fi環境中即可運作。使用者必須設定一特殊的手勢來喚醒WiSee的體感控制能力,或是作為操作密碼。 這群研究人員在一間辦公室及另一間兩房公寓進行測試,發現WiSee對9種手勢的辨識準確度高達94%,因WiSee相容於現有的無線標準,研究人員認為它也許在不久的將來就可成為無線裝置的配置,實現智慧型家庭的願景。(編譯/陳曉莉) 參考資料: http://www.ithome.com.tw/itadm/article.php?c=81253 http://www.ithome.com.tw/itadm/article.php?c=80799 http://web.mit.edu/press/2013/new-system-uses-low-power-wi-fi-signal-to-track-moving-humans.html

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RHex:可以跳躍翻轉攀爬的機械人

August 1, 2013

在跑步的過程中,我們遇到障礙物都能及時反應並繞過去。這對於機械人來說,要達到相似的效果,不是一件容易的事情,裡面涉及到很多問題,比如說對障礙物檢測和判斷、路徑調整等。最近賓夕法尼亞大學的研究人員展示了一個非常靈活的機械人RHex,它可以在部分地形輕鬆酷跑。 這款機械人的外表看起來跟蟲子有幾分神似,它擁有六條半弧的「彈力腿」。這六條腿各由一個功率為50W的電機驅動,整個機械人的功耗峰值為380W。它完全能夠在部分地形穩定、快速行駛。 比起一般的輪子,半弧形的腿能夠更靈活應對一些障礙物:當圓弧外側無法「滾」過去的時候,「背面」的末端可以先小面積接觸障礙物,通過抓力牽引機器向前。 據視頻介紹,RHex能夠輕鬆實現快速行駛、縱身一躍、騰空翻轉和攀爬等動作。當遇到比它還高的障礙物的時候,它會先跳起來,然後用兩條前腿勾住障礙物邊緣,再進行翻越。據設計者介紹,這樣的機器可以派到一些災區執行救援任務,也可以送到人跡罕至的地區進行偵查。 RHex是幾所大學花費十年研製的產品,現在電氣工程學院的教授Daniel Koditschek和研究生Aaron Johnson正在做一個改良版XRL(或稱為X-RHex Lite):除了腿部擁有觸覺反饋外,XRL還配有激光掃描儀,主要服務於視覺分析系統。與此同時,機器還會配備導航傳感器和其他觸覺傳感器。他們希望改良版能夠適應更多的地形,翻越更多的障礙物。

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Universal Robot的工業機器人UR-5

July 23, 2013

從小機件到自動生產線,Universal Robots 在工業中佔有很大的部分。可變動的機器人,人性化設計,可藉由使用者直覺式的調控其運作模式,不論是在裝配食品、工廠組裝、產品組合上,都可以應用。本身擁有可360度旋轉的手臂,透過端部上有不同的裝配工具,即可以使它有不同的功用。即使機器人的周遭有其他人在旁邊,運作過程中如果有不慎的碰觸,機器人能迅速反應減少衝擊。整體的大小並不同以往的機器人占空間,在安靜程度、夾持力量控制上有更進一步的提升。

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