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1.1 研究動機與目的
由於自閉症孩童(Autistic children)在目前時代進步的生活中，依國際上 的研究資料，其發病率已高達 1/150[1]，其中也包括亞斯伯格症(Asperger Syndrome, AS)與雷特症(Rett Syndrome, RS)，其發病主因神經心理功能異常 所導致的一種發育障礙；自閉症孩童又亦被稱為「星星的孩子」，在日常生 機器人介面(Humanoid Robot Interface; HRI)為主的互動教學，並透過無線感 測網路 ZigBee 的連結，搭配誘發性的學習環境，達成學習復健之回饋系統 的功能，希望藉此回饋互動教學，以人形機器人為媒介，訓練自閉症孩童之 模仿能力與專注力，提升學習的動機，來促進與人之間的互動。
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1.3 問題陳述
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圖 1-1 迴路互動教學圖
1. 自閉症孩童姿態感測之訊號處理與姿勢判斷：
感測器主要分為網路攝影機與三軸加速度計，以電腦為核心，首先以影 像處理建立起靜態姿勢的擷取，得到身上的數個特徵點，並以這些相對特徵 點座標，計算上肢的手臂資訊；另外以三軸加速度計透過 Jennic 微控制器處 理，並以 ZigBee 無線網路建立起星狀拓樸網路架構，與電腦溝通，本研究 亦參考了 D.S. Hirschberg 所提出的最長共同子序列 (LCS) 演算法 [26] ，藉 由一連串的動作序列，得到動作相似度的比率，完成動態辨識的功能。並整 合此兩種感測器，將姿勢的判斷應用在回饋互動教學中。
2. 回饋互動教學的建立與教學可行性之評估：
建立三種迴路教學，(1)靜態互動教學、(2)伴隨互動教學、(3)動態互動 教學，主要分為人形機器人示範幾個大幅度的動作配合音效，吸引自閉症孩 童注意，並製造學習環境，使其模仿機器人動作；以及由自閉症孩童做動作，
帶領著人形機器人做動作，建立起雙向的關係，相互模仿可提升正面情感，
並可降低刺激，讓自閉症孩童逐步接納外界的人、事、物；另外，將測試後 的資料彙整，以數據來驗證此設計之教學的可行性且評估介入自閉症孩童教 學之前後差異性。
1.5 論文架構
本論文共分六章，第一章旨在簡述研究動機、目的與背景，並陳述所要解 決的問題與研究之方法。第二章介紹整個教學的平台，並說明整體系統架構，
包含所使用的硬體元件規格、感測器元件、連接方式，以及無線感測網路的建 立。第三章描述如何以感測器得到手臂的姿態訊息，分別為依照影像處理技術 完成靜態姿態擷取，以及利用動態規劃達到動作追蹤的目的。第四章述說三種 人形機器人與自閉症孩童迴路互動教學的建立。第五章為將第四章所建立之教 學，實際由三位自閉症孩童做測試，透過評估辦法，驗證教學之可行性以及得 到此教學對自閉症孩童的影響。第六章對本論文做一個結論，並提出未來可再 發展之方向。
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