3.1 Arduino 的概念及應用
Arduino 是由義大利一家高科技設計學校的老師們所開發出來的，因為他 們的學生經常抱怨找不到便宜又好用的控制器，經過分工合作，做出了一塊 電路版被取名為「Arduino」，他們將產品放置於網路中，並保持著開放原始 碼的理念。
Arduino 是一個開放原始碼的單晶片微控制器，它使用了 Atmel AVR 單 片機，採用了開放原始碼的軟硬體平台，建構於簡易輸出/輸入（simple I/O）
介面板，並且具有使用類似 Java、C 語言的 Processing/Wiring 開發環境，
本論文使用 Arduino 控制器 MEGA-2560 外接 Arduino Ethernet Shield 來連 結網路線連結網路。
圖 3.1-1 Arduino Mega-2560 (摘錄於 ElectroSchematics)
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圖 3.1-2 Arduino Ethernet Shield (摘錄於 Arduino.cc)
3.2 Leap Motion 的概念原理及應用
簡單來說，Leap Motion 是基於雙眼視覺的手勢判定設備，類似於滑鼠，
其裝置支援利用手掌和手指動作來進行輸入，但無需手部接觸或者輕觸。像 是微軟的 Xbox Kinect[34]，不一樣的是 Kinect 有三個鏡頭，中間的鏡頭是 RGB 彩色攝影機[35]，左右兩邊鏡頭則分別為紅外線發射器和紅外線 CMOS 攝影機[36]所構成的 3D 結構光深度感應器[37]，使用景深的方式讓玩家不需 要手持控制器，而是使用語音指令以及手勢來操作 Xbox 的介面，而 Leap Motion 是使用紅外線感測雙眼視覺換句話來說就是有兩個攝影頭，利用雙眼 立體視覺成像原理[38]，把兩部相機安裝在某物體的不同角度來提取包括三 維位置在內的訊息，使用校準技術來調準兩部相機之間的畫素資訊，並且擷 取深度資訊。而後建立起手部的立體模型。這種方法對於使用者手勢的輸入 限制較小，可以做到更加自然的人機交互，但由於檢測的範圍大體在傳感器 上方 25 毫米到 600 毫米之間，檢測的空間大體是一個倒四棱錐體，所以感 測的距離不比 Kinect 遠，但卻更加精準。
圖 3.2-1 Leap Motion 內部構造圖 (摘錄於 Csdn 博客)
大致上，Leap 傳感器根據內置的兩個攝影頭從不同角度捕捉的畫面，重 建出手掌在真實世界三維空間的運動訊息，要做到雙眼手勢識別首先需要對 雙眼攝影頭做坐標定位，即是計算空間中左右兩台攝影頭位置的幾何關係。
圖 3.2-2 Leap Motion 運作示意圖 ( 摘 錄 於 w e c h a t 中 文 網 )
Leap Motion 感測器會建立一個直角座標系統，而所謂直角座標系統就
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的中心，座標的 X 軸平行於傳輸感測器，指向螢幕右方。Y 軸指向上方。Z 軸指向背離螢幕的方向，單位爲真實世界的毫米。
圖 3.2-3 Leap Motion 座標圖 ( 摘 錄 於 C o d e P r o j e c t )
3.3 InMoov 機器人介紹
InMoov 機器人[39]是全球第一個開放原始碼 3D 列印真人大小的機器人，
2012 年 1 月開始設計，歷經約 1 至 2 年完成現在的階段。2013 年 1 月，法國 一位名叫蓋爾·朗葛文(Gael Langevin)[40]的雕塑家僅花了 800 美元由就自 創了一台真人大小的機器人，所需材料僅包括一台 3D 列印機、一些電機以及 電路板等。
InMoov 機器人的組裝過程，必須掌握基本 3D 列印技術、程式控制運作、
克服組裝困難與問題解決能力。程式方面 Myrobotlab[41]則提供 InMoov 機 器人運行的技術和控制，Myrobotlab 也是一個開源的 Java 程式控制機器人
系統。而網路有許多是從參與全球性的專案，不但可以提升實作與研發能力，
更可以啟發創新提高全球競爭力。
圖 3.3-1 InMoov 機器人
( 摘 錄 於 W i k i p e d i a ， I n M o o v )
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