一、 會議簡介
Romansy (Symposium on Theory and Practice of Robotics and Manipulators)是一個相當知名的機器 人會議論壇，每隔兩年舉辦一次，主要討論的內容包括了最新的機器人設計、動力學分析與控制 技術，所參與的人員都是在各式機器人領域有相當成果的各國學者。Romansy 是由 Centre International des Sciences Mecaniques (CISM)以及 International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine Science (IFToMM)共同舉辦的機器人專屬研究會議，今年的主辦單位是 早稻田大學，主辦人則是發展出世界知名的人型機器人 WABIAN 的高西淳夫教授。
二、 會議參與心得內容 Date: 7/6
今天首場演講為 Keynote Lecture，大會邀請來自 Toyota 汽車公司伴侶機器人部門之 Soya Takagi 先生演講，演講之主題為 Toyota 公司所發展之伴侶機器人目前研究現況以及未來之產品 及應用方向。Takagi 先生首先展示目前 Toyota 公司所發展之表演機器人之影片；其所研發之機 器人不但具有靈巧之活動能力，且能與人互動，並演奏樂器。此一影片不但引起在場與會人士之 高度關注，並也看出智慧型機器人未來之產業潛力。此外，這也說明本校目前所研發之機器人劇 場之可行性與重要性。在另外一方面，Takagi 先生也介紹 Toyota 公司對於智慧型機器人在未來 居家管理 (Household) 、銀髮族照護 (Nursing/ Healthcare)、行動輔助 (Personal Mobility )、與製 造 (Manufacturing) 等產業上之應用；同時提出了具體的應用方向。
接下來大會安排了『視覺與觸覺感測』、『機器人行動能力』、『自走式機器人』等三個議題 進行不同時段之討論。在視覺與觸覺感測議題上，台北科技大學張文中教授發表一以視覺為基礎 之智慧型環境，此一環境建構了多重俯視攝影機，透過攝影機所偵測到的影像來進行自走型機器 人之定位及導航工作，張教授也透過影片展示其研發成果。此外，由日本東京大學之 Noda 等學 者所共同發表之觸覺感測彈性片模組，也相當特殊。此一觸覺感測彈性片模組可以裝設於圓弧取 面之物體表面，並量測其表面張力及壓力；同時，此一觸覺感測彈性片模組是採用微機電技術加 以構裝而成，微型感測器以垂直於彈性片之表面來成型，因此，其使用上的穩定性與可靠性是大 家有所疑慮的。
今天議程中，還有一相當有趣的論文發表，其為 Kaloutsakis 等學者所發表之自我組織以及 更換子模組之機器人系統。此一研究以固定幾何外型之機器人模組來自動組合成一機器人系統，
並完成更複雜之運動行為以及所派任之任務。在簡報過程中，作者也以展示他們之前所進行之相 關研究；他們以樂高機器人來組合出另一部樂高機器人，並能同時運作。因此，此一研究將可應 用於智慧型機器人之自我故障診斷與排除之用途。
Date: 7/7
今天大會所安排之議程分成兩個 Parallel Sessions 來進行。其議程探討之主題包括：『控制』、
『機器手設計』、『健康照護』、『擬人機器人』、『人形機器人』、『雙足機器人』等六個主題。其中，
印象最深刻的是 Iwata 等學者所共同發表之具觸覺感測互動之人形機器人。此一機器人具有感測 外部施加於機器人身上力量之能力，透過該團隊所研發之控制演算法，使機器人即時回應外在施 加力量。因此，此一機器人可應用於日常生活中，並安全地與人互動。當機器人碰到周邊之物體 或人的時候，機器人可更改其原有之運動路徑（手臂或身體），保護環境物體、人以及機器人之 安全；同時，在外力因素排除後，將可繼續完成之前之作業。在另一方面，此一機器人也可以由 操作者直接以接觸機器人方式，直接操作機器人運動，以達到順從式（Compliance）操作之目的。
因此，此一來自早稻田大學 Sugano 實驗室所研發之『Twenty-One』機器人在全世界觸覺互動機 器人之發展上是相當受到矚目的。
另外，來自本校（台灣科技大學）林其禹教授也於此一年會中發表具表情與看譜唱歌能力 之機器人頭顱。此一機器人頭顱不但具有與人類相似之五官與皮膚，並能做出類似於人類之表 情。特別的是此一機器人頭顱具備立體視覺系統，其能辯識於機器人頭顱前之人的表情，並做出 回應表情；此外，此一機器人頭顱也能辯識放置於機器人眼前之歌譜，並辯識相關音節、音符及 文字，並以與語音合成技術即時唱出歌譜之歌曲。此一研究是整合本校機械與資工系老師之研發 成果，在場引起與會學者之熱烈討論。
除了安排六場論文報告之外，今天（也是此一會議）最引人注目的是『Lab-Tour』之安排，
大會安排了早稻田大學機器人研究相關實驗室給與會者參觀，並安排詳盡之解說。此一 Lab-Tour 不但親眼看到早稻田大學知名之機器人（如 Takanishi 實驗室之 Wabian 雙足人形機器人、Sugano 實驗室之 Twenty-One 機器人等之實際操作），並能與該實驗室研發團隊進行討論，不但難得更獲 益匪淺。
Date: 7/8
會議第三日一開始的 keynote Lecture speaker 則是請來了 Boston Dynamics 的總裁 Marc Railbert 分享他的研發團隊發展大型機器人 BigDog 的寶貴經驗。Mr. Railbert 在約 1985 年的時候 曾經在麻省理工學院(MIT)機械系擔任過專任教師，從那時開始他就開始對機器腳的運動很有興 趣並有著初的研究成果，至今已累績了將近二十幾年的研發經驗。BigDog 是一隻能夠用四隻腳 在陸地上行走的機器人，因為其所設計的腳主要是模擬動物們在各種艱難的情況下移動，因其動 起來特別像一隻大狗，故得到 BigDog 的稱號。可能的應用範圍不外乎在於軍事運輸、危險救災 等一般機器人所無法正常工作的場合。BigDog 的微處理器乃是裝在一般工業用的 PC 104 電腦，
速度不超過 2GHz，用來進行控制機器人的運動與平衡、感測器的管理，以及進行跟蹤人類與無 人探測的工作。所用的感測器當中包括了腳的位置與力感測器、慣性感測器、全球定位系統、空 載雷達、以及傳回溫度、壓力、與流量的各式感測器。主講人提到在每次的測試當中(不論成功 或失敗)他們都花了大量時間收集有用的資訊當作下次設計改進或是系統除錯分析的參考，個人 認為是相當值得學習的研究態度。有關動力來源部份，起初看到如此龐然大物猜測若採用電池的 話可能走不到幾分鐘，正在納悶如何用此機器人做進一步的研究，當 Mr. Railbert 秀出 power 投 影片並揭開謎底時，才知道為了克服此困難，他們是採用 12 馬力的內燃機驅動液壓伺服致動器 當作解決方案。也因為如此，Demo 影片中的 BigDog 在行走時伴隨著相當吵嘈的引擎運轉聲，
他們曾經請教過一些工程顧問公司該如何有效解決此一問題，不過所得到的答案卻是建議他們在 BigDog 身上裝上一個大型的滅音器，這樣反而讓全身更笨重了，顧此失彼，令人有點啼笑皆非，
這也正顯示理論跟實務是絕不能分開的。BigDog 的重量約 235lb，所能進行的負重約 340lb，到 目前為止 Boston Dynamics 試過在潮溼的泥沼、滑溜的雪地、與滿是崎嶇岩石的環境下行走，所 展現出的平衡性與完成度相當令人驚豔，也因為設計中考量了柔軟性(Compliance)，使得 BigDog 在被人大力踢擊或是快要滑倒時還能夠逐漸的回復到平衡的狀態。根據 Mr. Railbert 總裁所述，
他們的目標是做出一隻能夠半自主式、而且在戶外各式艱困的環境下進行各種運動。目前 Boston Dynamics 此計畫的 funding 來自軍方支持，並且和全美各大知名大學如 Stanford University, Carnegie Mellon University, MIT, USC 有合作關係，影片中展示的小型機器狗能夠上下樓梯、橫 越障礙物，做出許多特殊動作，相信也許不久的將來就會有超越愛寶狗的活碰亂跳機器狗問世。
Date: 7/9
會議第四日的議程包括了“Kinematics”, “Force, Impedance and Stiffness”, “Actuation”等有趣的 主題，在此僅挑選兩篇文章報告。首先是來自東京工業大學(Tokyo Institute of Technology)的一篇 有關 Compliance 的文章“Nonlinear Passive Stiffness using Mechanical Singularity and Its Application for Four-legged Robot”。主要的 idea 是採用兼具被動順從式與高扭力的傳動機構機構做為機器人 的關節，使得當機器人遇到衝擊碰撞時，能夠藉由低剛性的設計來減低實際的損壞。另外一篇論 文則是由來自新加坡南洋理工大學的陳義明教授報告的“Magnetic Field Modeling of a Permanent Magnet Electromagnetic Spherical Actuator”，我們一行人在會議中與陳教授有過交談，此研究在發 展一新式的球型可變磁阻馬達(磁浮軸承)，以便在機器人產業的應用當中能夠建立關鍵技術，例 如人型機器人中的關節需要容易轉動且具有高剛性，此篇論文探討精確評估磁場密度以進行更進 一步的機電系統分析，特別是為高精密運動控制技術發展建立一個良好的實驗平台。可解析磁場 模型公式與 ANSYS 軟體的分析結果顯示此方法提供了一個有效的計算三維磁場空間系統。當天 下午的 Keynote Lecture Section 則是由德國 Karlsruhe 大學的 Rudiger Dillmann 介紹他們的研究團 隊發展的仿人型機器人 ARMAR 一系列的成果。此類的機器人主要的特徵是利用主動偵測、大 量學習、多功能的對話與記憶使得機器人能周邊的環境做一緊密互動並根據實際需求做出相對應 類似人類的動作。Demo 影片中的 ARMAR-III 在廚房中能夠做出拿水杯、開關冰箱、取出碗盤 等等人類常做的動作，新一代的 ARMAR 機器人將具有雙足能夠行走更像真實的人類。
Date: 7/10
本日的行程為到東京理科大學(Tokyo University of Science)機械工程系小林宏教授的實驗室 進行實地參訪。小林教室的實驗室研究方向主要是設計製造各種醫療工程用的輔具與機器，像是 助行器、肌肉力量復健用裝置、模擬咀嚼行為的機器人、吸乳用機器、以及輪椅等等。最令人印
本日的行程為到東京理科大學(Tokyo University of Science)機械工程系小林宏教授的實驗室 進行實地參訪。小林教室的實驗室研究方向主要是設計製造各種醫療工程用的輔具與機器，像是 助行器、肌肉力量復健用裝置、模擬咀嚼行為的機器人、吸乳用機器、以及輪椅等等。最令人印