高教創新 〉2018國際奧林匹克機器人世界賽-臺灣隊進機器人殿堂,大放異彩
2019-1-05

機器人是我們工作和生活的好夥伴?還是會導致更多人失業?無論如何,機器人將大舉「入侵」人類社會的各個層面,這已是不爭的事實,可以想見機器人產業的未來相當可觀。

不同於一個命令一個動作的簡單型機器人,現在的機器人技術已進展至智慧機器人的階段。結合大數據、機器視覺和人工智慧 (AI)等先進技術,機器人已擁有智慧,能夠自己下判斷並提供人們建議。

根據Allied Market Research的預測,全球智慧機器人市場從2018年到2025年的年複合年成長率為19.6%,2025年將達到175.6億美元。另根據Genesis Marketing Insights預測,2018年全球智慧機器人市場價值可達35.1億美元,至2023年可達135.9億美元,年複合成長率達25.32%。

WRO獲勝,篤定擁抱機器人夢想

迎接機器人產業的蓬勃發展,全球許多國家早已投入機器人產業人才的培育,臺灣準備好了嗎?其實,從「以賽代訓」的角度來看,臺灣已累積不少機器人好手,臺灣學生在全球各類機器人競賽中迭有佳績。

近期最耀眼的成績,當屬在今年11月於泰國清邁舉行的2018年「國際奧林匹克機器人世界賽」(World Robot Olympiad, WRO)中,臺灣學生一舉奪下二金、二銀、一銅的殊榮,展現臺灣在機器人產業與教育的傑出成果。此屆競賽共有63個國家486支隊伍參賽。

其中,就讀交通大學「百川學士學位學程」的莊勝傑同學所屬「哈雷戰士」隊,拿下大專組銀牌殊榮。大專組的比賽項目為「俄羅斯方塊」,比賽規則是機器人得在限制時間撿起散落在地上的方塊,並將這些方塊推入方格中,時間內堆最多層的團隊就能獲得勝利。

跨領域學習,做出理想機器人

要做完比賽規定的這些動作並脫穎而出,機器人必須具備優秀的視覺影像辨識系統、精準度高的機器手臂,以及強大和敏捷的馬達,且選手必須良好地控制機器人。也就是說,想要贏得比賽,選手必須具備跨領域知識和技術。

對於始終追逐著機器人夢想的莊勝傑而言,進入交大讓他更能築夢踏實,「交大的資源非常豐富,且學校提供的修課彈性很大,我可以自由組合不同科系的課程,對於我日後要走的機器人道路,這些跨領域學習是非常重要的,」莊勝傑說。

憑著從國中開始累積的各種機器人競賽成績,臺中高工畢業的莊勝傑,透過「特殊選才」升學管道於今年進入交大,他選擇電機系做為自己的核心科系,只要修完約30個學分,就能拿到電機系學位,其他的數十個學分就完全是莊勝傑可以自由發揮的空間。

為了機器人夢想,莊勝傑在電機系之外,選修了許多資工系的課程,畢竟軟硬整合好,才能創造出理想的機器人。

「交大有許多和機器人相關的實驗室,其中,有位教授是研究『棒球打擊機器人』,我非常有興趣,雖然還沒資格參與實驗室工作,但是我已經看過這位教授的論文。」莊勝傑現在是大一新生,但他已經篤定將來要念研究所。

不只對機器人有興趣,莊勝傑也熱愛著棒球,成為大一新生後,他加入交大棒球隊擔任外野手,一圓棒球夢。結合棒球和機器人,他希望有朝一日能做出完美的打擊機器人,可供棒球選手訓練之用。

引進校外資源,培訓選手

回顧莊勝傑的機器人教育養成歷程,是啟蒙自國中的機器人研究社,之後進入臺中高工,為了備戰技職比賽,學校引進瑞明系統科技(ReMiSYS)的機器人訓練課程,瑞明負責人王中彥成為莊勝傑的指導教練。在他的陪伴下,莊勝傑一路過關斬將,包括此次獲得WRO銀牌,王中彥一直都在。

莊勝傑非常感念王中彥的協助。有一次,莊勝傑在三天後得參加一項競賽,但是機器人卻在這個節骨眼不會動了,無論如何都找不出錯誤,「王老師先是在視訊中和我一起討論,後來他索性就從臺北開車來到臺中,親自陪著我研究到深夜12點,才終於揪出問題並解決完成。」莊勝傑對此次的有驚無險及王中彥的熱心協助,始終記憶深刻。

瑞明系統科技成立於2015年,是一個熱愛機器人和系統整合教學的小團隊,工作項目之一是替高中職、大專院校或坊間的機器人教室提供培訓及顧問服務。瑞明同時也是美國國家儀器公司(National Instruments,NI)的學術夥伴,NI的myRIO控制器搭配LabVIEW程式開發的機器人平臺WSCbot,就是瑞明用來培訓機器人選手的主要工具,已獲得許多學校採用。

王中彥陪伴著許多學生征戰國內外大小機器人戰役並奪下佳績,其中包括在2018年教育部舉辦的工科技藝競賽「機器人職種」項目,經由王中彥指導的學校和學生拿下第一、第二及第五名,「今年是教育部首次設立機器人比賽項目,顯示機器人教育已經愈來愈受到重視,」王中彥說。

鼓勵參賽FRC,推動機器人教育

為進一步推廣機器人教育,政府於今年開始積極推動「FRC 機器人競賽」(FIRST Robotics Competition)培訓活動,希望能將更多學生選手送上FRC的國際舞臺。在各方推力中,王中彥的專業指導促使學生夠快速掌握機器人自造的知識及技術。

FRC 機器人競賽堪稱是全球最知名且難度最高的機器人競賽活動之一,鎖定的主要參賽對象為全球高校生。由學生、教練和顧問組成的參賽團隊,需在六星期內搭建重達 54kg 的機器人參加比賽完成任務,例如將球投進目標區、將碟片飛入目標區,或者在平衡木上保持平衡等。想要在此競賽取得好成績,學生選手必須懂得利用科學方法進行調查研究,以及自己動手設計機器人。

針對南部高校學生選手的培訓,成功大學是訓練重鎮,該校的自造基地MAKER FACTORY聘請瑞明系統科技做為FRC競賽的技術指導。成大與南部科學工業園區管理局合作開設LabVIEW及Solidworks共60小時的帶狀課程,以及為期六天的「FRC機器人訓練營暨模擬賽」,共有來自南臺灣15校75位師生參與,在這些訓練活動中皆可看見王中彥的身影。

FRC是非常重要的機器人競賽,過去,礙於參賽資金新台幣30萬元及隊員需有30人的門檻過高,大部分學校都無力參與,現在,受惠於科技部的大力協助,許多高中職得以參與也展現了極高的戰鬥力。

「在準備參賽的過程中,我看到許多學生的學習動機得到強化,也看到許多學生主動地解決問題,」王中彥分享他的觀察,「對於學生而言,我想除了獲得機器人知識和技術外,能夠感受到自己對於學習的渴望和熱情,也許是更重要的事情。」

為了協助學校培訓學生選手,王中彥總是南來北往奔波於各校校園,3年下來累積的無數行程,讓許多學生學到更多機器人知識、獲得更棒的機器人競賽佳績,進而踏上一條新的人生道路。「我們希望能夠繼續擴大這份影響力,讓更多學生有機會接觸機器人,為臺灣機器人產業培養人才。」總是謙稱瑞明只是一家小公司的王中彥,其實有著大大的夢想。

參觀人數:1114147  Copyright © 2015 Innovation in Higher Education Bi-monthly All Rights Reserved