機器人創意製作與應用 主 講 者 蕭盈璋

Agenda 教育機器人現況 教育機器人之特色 機器人創意製作 機器人競賽實例

教育機器人現況

查別克 (Karel apek) 1890-1938 捷克劇作家 蘿蔔(Robot)的由來 勞役、苦工 工人 Robota Robotnik Robot + 查別克 (Karel apek) 1890-1938 捷克劇作家 捷克文 波蘭文

機器人的定義 自身動力 聯合國標準化組織采納了美國機器人協會給機器人下的定義︰ 控制能力 機器人是靠 自身動力 和 控制能力 來實現各種功能的一種機器 聯合國標準化組織采納了美國機器人協會給機器人下的定義︰ “一種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機； 或是為了執行不同的任務而具有可改變和可編程動作的專門系統。”

HONDA ASIMO 機器人 身高: 130 cm 體重: 54 Kg 2005年發表 Advanced Step in Innovative Mobility 身高: 130 cm 體重: 54 Kg 2005年發表 特殊能力: . 爬行樓梯 . 慢速奔跑 . 語音辨識 . 人類臉部辨識 . 使用手勢與人類溝通 . 開關電燈、大門 . 為客人端茶。

機器人三大法則 艾西莫夫（Isaac Asimov, 1920-1992）二十世紀科幻文壇的超級大師，也是舉世聞名的全能通俗作家。是公認的「現代機器人小說之父」。他於一九四二年所創立的「機械人三大法則」： 第一法則 : 機器人不得傷害人類，或坐視人類受到傷害而袖手旁觀。 第二法則 : 除非違背第一法則，機器人必須服從人類的命令。 第三法則 : 在不違背第一法則及第二法則的情況下，機器人必須保護自己。

智慧型機器人類型 工業機器人 教育機器人 保全機器人 保全機器人 醫療機器人 娛樂機器人 服務機器人 R1 (利基, Taiwan) SeQ-1 (新光保全, Taiwan) 智慧型機器人 醫療機器人 娛樂機器人 服務機器人 瓦力 RIBA(東海橡膠, 日本) Roomba (iRobot, USA)

機器人博物館(一) ~ 北台灣科學技術學院 博物館設立日期： 2005/11/28 館長: 潘同泰教授 基地面積： 建物總樓地板面積2300坪

機器人博物館(二) ~中 州 技 術 學 院 創思機器人博館 2008 年 地點: 中州技術學院機電館三樓

機器人的結構 機器人是整合的科技 拆開看簡單, 整合才是學問 感應器 輸出元件 驅動電路 中央處理單元 人機介面 馬達 其他 機械結構

教育機器人之特色

機器人系列(一) 人形機器人 6 軸 12 軸 16 軸 19 軸 13

機器人系列 (二) 輪型機器人 紅螞蟻自走車 坦克 innoBot 自走車 競速車 越野車 Mini-Ubot 14

機器人系列(三) 仿生機器人 小蜘蛛 大蜘蛛 機械蛇 15

機器人系列(四) 機器人模組 16軸機器人 控制板 32軸機器人 控制板 各種感測器模組 16

機器人創意製作 紅螞蟻自走車 Homework Board 專題製作板

紅螞蟻8號簡介 *配備: .主控制板(內建單板電腦、紅外線、按鈕、IO 接腳) .直流馬達x 2 .橡膠輪組 .USB 接線 .電池盒 *特色: . 單板電腦核心，內含8 位元單晶片。 . USB 程式下載，不需額外燒錄工具。 . 具有8 個獨立GPIO 及6-Pin CmdBus 擴充介面。 . 內建紅外線感測、蜂鳴器及按鈕。 . 全中文化高階語言程式軟體。 . 提供函數化指令。 . 提供實驗範例。

紅螞蟻8號介紹 橡膠輪胎 直流馬達1 萬用板及麵包板 電源開關 按鈕1 按鈕2 紅外線感測器 x 3 LED燈1 LED燈2 Cmd Bus 電池盒 蜂鳴器 GPIO x 8 重置按鈕 電路板 USB接口 直流馬達2 橡膠輪胎

Homework Board簡介 *特色: . 單板電腦核心，內含8 位元單晶片。 . USB 程式下載，不需額外燒錄工具。 . 具有16 個獨立GPIO 及6-Pin CmdBus 擴充介面。 . 31X13個線路焊接點(萬用板)。 . 附麵包板 . 全中文化高階語言程式軟體。 . 提供函數化指令。 . 提供實驗範例。 . 可加購材料包升級為實驗教材。

Homework Board介紹 麵包板 Cmd Bus USB接口 電源接頭 重置按鈕 電源開關 GPIO x 16 萬用板

個人單板電腦– PSBC (Personal Single Board Computer) USB 開發簡單化 -- 非工程人員專用 產品個性化 -- 非大量生產產品 開發極速化 -- 快速完成產品原型 效能極大化 -- 功能模組結合 22

利基之SBC-- BASIC Commander 利基應用科技研發之單板電腦 MTP Type MCU inside,可多次重複燒寫程式 USB 介面 On Board 可單獨使用輸出入腳 (16 or 24) 專有cmdBUS與周邊模組通訊 可搭配周邊模組使用(Up to 32個) 23

BASIC Commander ® Platform

innoBASICTM Workshop Terminal Window File Manager Window Message Input/Output Window Program Editor Window

innoBASICTM Fundamental Commands DIM PERIPHERAL IF …THEN … ELSE DO… LOOP SELECT… CASE FOR… NEXT GOTO RETURN CALL SUB … END SUB FUNCTION…END FUNCTION EVENT … END EVENT ...etc.

innoBASICTM I/O Commands BUTTON OUTPUT CHECKMODULE COUNT PULSEIN DEBUG PULESOUT DEBUGIN PWM GETDIRPORT HIGH RCTIME IN READPORT INPUT RESETMODULE LCDCMD REVERSE LCDIN SETDIRPORT LCDOUT TOGGLE LOW WRITEPORT

innoBASICTM Math & Conversion Commands FLOAT2WORD FLOAT2INTEGER FLOAT2DWORD FLOAT2LONG FLOAT2STRING FLOAT2REALSTRING LCASE UCASE RIGHT MID LEFT LEN STRREVERSE PAUSE RANDOM ABS SGN CEIL FLOOR SQRT EXP EXP10 LOG LOG10 SIN COS ASIN ACOS ATAN ATAN2 BYTE2FLOAT SHORT2FLOAT WORD2FLOAT INTEGER2FLOAT DWORD2FLOAT LONG2FLOAT STRING2FLOAT FLOAT2BYTE FLOAT2SHORT

Peripheral Modules (1/3) 二軸加速度模組 三軸加速度模組 超音波測距模組 電子羅盤模組 紅外線測距Sensor 顏色感測模組

Peripheral Modules (2/3) 2.4 GHz RF Module PS2遙控模組 藍芽傳輸模組 大氣壓力及高度模組 溫濕度感測模組 三軸搖桿模組

Peripheral Modules (3/3) 4x4 keypad module 2x16 LCD module Timepiece Module Dual 650mA DC Motor Drive Module RC Servo Drive Module (16-CH) DC Motor Control Module (30A 35V)

2x16 LCD Module Usage Peripheral myLCD As LCD2x16A @ 0 ‘module ID is 1 Sub Main() myLCD.Display(“HOW ARE YOU?”) ‘display message End Sub USB HOW ARE YOU? cmdBUS

Keypad Module Usage Peripheral myKeypad As KeypadA @ 1 ‘module ID is 1 Sub Main() Dim keyID As Byte Dim Keystatus As Byte Do keystatus=Mykeypad.GetKeyID(KeyID) If Keystatus = 1 Then Debug "Key ", KeyID, CR Loop End Sub USB cmdBUS

Sonar Module Usage Peripheral MySonar As SonarA @ 2 ‘module ID is 2 Sub main() Dim dis As Word Do MySonar.Ranging() ‘start the sonar Pause 100 ‘wait for reflection MySonar.GetDistance(1,dis) ‘read the distance Debug "Distance = ",dis," cm",CR Loop End Sub USB cmdBUS

Compass Module Usage Peripheral myComp As CompassA @ 3 ‘module ID is 3 Sub Main() Dim Ang As Word ‘declare variable Do MyComp.GetAngle(Ang) ‘angle to the North Debug "Angle: ", Ang, CR ‘display angle Loop End Sub USB cmdBUS

專題應用 --- 二足機器人 重力感測 超音波 Servo Commander 16 藍芽、RF 、PS2

專題應用--- 二足機器人 個人單板電腦 BASIC Commander 伺服機驅動模組 Servo Control Module 鋁材 37

專題應用 --- innoBot 自走車 個人單板電腦 BASIC Commander 紅外線感測 【應用】 避障、循跡、遙控….. 38

專題應用 --- 坦克 Peripheral MyMotor As MotorRunnerB @ 1 Sub main() Do 個人單板電腦 BASIC Commander Peripheral MyMotor As MotorRunnerB @ 1 Sub main() Do MyMotor.ForwardA(200) MyMotor.ForwardB(200) Pause 1000 MyMotor.BackwardA(200) MyMotor.BackwardB(200) Loop End Sub 馬達控制模組 39

專題應用 --- 六腳機械獸 BASIC Commander Servo Control Module x 2

專題應用 --- 七 Omni-directional Robot 全向輪移動平台機器人

機器人競賽實例

機器人競賽狀況(一) 台師大--全國二足機器人大賽 雲科大-- 全國智慧型機器人創意大賽 萬能科大-- 全國智慧型機器人科技創意競賽 機器人跳舞、迷宮、踢足球、競走 雲科大-- 全國智慧型機器人創意大賽 機器人跳舞、迷宮、踢足球、競速車、輪型迷宮 萬能科大-- 全國智慧型機器人科技創意競賽 競速、障礙自走車、創意賽 建國科大– 全國智慧型機器人程式設計競賽 二足跳舞、二足競走、輪形迷宮賽、競速自走車

機器人競賽狀況(二) 南台科大--台灣智慧型機器人國內及國際邀請賽 南台科大--人工智慧單晶片電腦鼠暨機器人競賽 http://www.ee.stut.edu.tw/robot/ 南台科大--人工智慧單晶片電腦鼠暨機器人競賽 各校輪辦-- TDK盃大專院校創思設計與製作競賽 http://www.youtube.com/watch?v=Ze6rOK600M0&feature=related 屏科大-- 工業機器人競賽 屏科大--田間機器人競賽 http://www.youtube.com/watch?v=x4LGfHYlnnw&feature=related

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