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Handie 義肢

Posted by 柯柏任 on November 25, 2013 at 11:03 am

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/

高精度伺服系統

Posted by 系統管理 on November 11, 2013 at 9:39 am

由Mitsubishi Electric所研發出來的AC 伺服系統,使三個齒輪的控制在4500rpm的同步轉速, 馬達控制在微米等級,因此可以在高轉速下,齒輪間亦不會發生干涉現象。 此系統包含三部分,第一個為底層的線性馬達,控制直線運動,使齒輪間接觸,第二個為直驅馬達,使最上層的馬達與齒輪能進行水平方向的旋轉,最後一個部分為帶動齒輪轉動的馬達,在影片中的轉速為4500rpm,而最高轉速可以到達6000rpm,皆可使三個獨立的系統達到齒輪準確契合的效果。 此高精度的馬達伺服系統可應用於許多場合,例如智慧型手機的零件組裝,當產品的組裝物件變小時,即需要此類型的伺服系統,促進高精度的產業發展。同時,此高精度系統亦可應用至醫療的用途。 http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=pH-l7c0BSu0 參考資料: 1.http://www.diginfo.tv/v/13-0075-r-en.php 2.http://www.geek.com/science/perfectly-synced-gears-rotate-at-4500-rpm-and-mesh-without-slowing-1573221/

Peachy Printer

Posted by 柯柏任 on November 4, 2013 at 1:23 pm

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。 http://www.youtube.com/watch?v=aCbNua94Zfc

M-blocks 自組裝機器人概念

Posted by 柯柏任 on October 21, 2013 at 2:09 pm

http://www.youtube.com/watch?v=6aZbJS6LZbs 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

機器人走鋼索

Posted by 系統管理 on October 15, 2013 at 5:40 am

機器人可用於取代人力,進行較危險的工作。以電纜為例,可藉由機器人的協助,檢查電纜的安全性以及損壞評估,並且減少人力成本。同時可做為吊橋的安全檢查。 一位美國的機械工程研究生Nick Morozovsky,研發一個名叫” SkySweeper”的機器人,比起傳統檢查電纜用途之機器人成本少了許多。” SkySweeper”的移動方式也非常特別,類似尺蠖的爬行方式,可在欲移動之繩索上,藉由一伸一縮的姿態前進,中間有馬達控制其移動量及方向。” SkySweeper”目前屬於一個簡單的樣本,但實際應用的場合可以變得更多樣化,可在抓取之桿件上任意放置所需的感測器。此設計除了達到多樣化的應用之外,設計成本亦減少許多。 http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=2h6UPMcy8-o http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=k5ew1ez7nzU 參考資料: 1. http://www.geek.com/science/skysweeper-bot-will-check-powerlines-so-people-dont-have-to-1553172/ 2. http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=2h6UPMcy8-o

日本自行車地下停車場,保護愛車、改善市容

Posted by 柯柏任 on October 7, 2013 at 10:43 am

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。 http://www.youtube.com/watch?v=EY2AYA0O-VY

重力燈-無電源地區的光源

Posted by 柯柏任 on September 23, 2013 at 11:37 am

http://www.youtube.com/watch?v=7SfNBJB0EY8 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

體操機器人

Posted by 系統管理 on September 11, 2013 at 12:17 pm

單槓體操選手需要經過不斷的訓練,達成高難度的動作,現在也已經成功研發吊單槓的機器人。機器人結構採用簡單的材料及零件組合而成,並在頭部安裝上兩軸加速規,當機器人在旋轉時,可以準確量測並且控制機器人的上下左右晃動,以達到完美的翻轉。高難度動作部分,此機器人在吊單槓的過程中,能夠將抓取的雙手鬆開,並在空中自體旋轉後,重新掌握到單槓的位置,雙手穩穩的抓住單槓。單槓的體操競賽中強調平衡感,從單槓上跳下時,著地的動作越平穩成績越高,此機器人同樣能在鬆手到著地的過程中,於空中翻轉數圈,並且平順的達成著地動作。 http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=4M0jhAuAuJI http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=ckbC0PTfCRE 參考資料: http://www.geek.com/news/gymnast-bot-lands-perfect-quadruple-backflip-1562332/

Wi-Vi(MIT) WiSee(華盛頓大學) 穿牆感應技術

Posted by 柯柏任 on August 20, 2013 at 3:25 pm

http://www.youtube.com/watch?v=uJkQzLjYBFI http://www.youtube.com/watch?v=VZ7Nz942yAY 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

RHex:可以跳躍翻轉攀爬的機械人

Posted by 柯柏任 on August 1, 2013 at 11:45 am

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。 http://www.youtube.com/watch?v=ntlI-pDUxPE http://www.youtube.com/watch?v=kV9J-oayCBU