「人工智慧機器人開發平台」種子師資研習課程

「人工智慧機器人開發平台」種子師資研習課程

國立中央大學資訊工程學系

■研習目標

當前機器人設計人才培育有兩個主軸，一是偏重控制理論和原理的學理教學，另一主軸是偏 重做中學的的自造者(maker)學習範式。這兩個主軸都未能滿足未來工業 4.0 和人工智慧浪 潮的機器人設計人才培育需求，前者難以滿足機器人品開發的產業真實需求和實作技能，後 者不容易滿足可累積的、可傳遞的機器人設計系統化知識和方法，對產業界產品開發期待的 縮短Time-to-Prototype、Time-to-Market 目標難以得到確保。因此，本研習活動將提供 一個智慧機器人系統化設計與快速雛型化方法論，並研發一套創新教材和教具，藉由舉辦大 專院校種子師資研習課程，希望可大幅縮短機器人系統設計學習時間、提升學習者的架構設 計能力，同時朝向團隊合作開發。對於台灣智慧機器人教育和產業人才培育帶來新的驅動力。

■上課日期時間： 107 年 7 月 20 日 9:00~17:00

■上課地點： 國立中央大學工程五館B217。

■報名資格：全國大專院校老師(人數限制以 30 人為限，額滿為止)。如有餘額，則開放指導 教授指定研究生參加。

■報名時間 10 7 年 7 月 1 2 日 ( 星期 四 ) 早上 10:00 起開始報名 ，額滿為止

■報名方式 ：請進入以下網址填寫

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「人工智慧機器人開發平台」種子師資課程時程表

上午

時程 內容 講師

9:00~10:00 人工智慧機器人系統設計：

技術、方法、應用趨勢 陳慶瀚博士 中央大學資工系教授 Break Time

10:30~12:00

智慧型機器人控制器軟硬體設計 王建鈞 資深工程師 下午

時程 內容 講師

13:30~14:50

智慧型機器人視覺

戴嘉宏博士 業界資深工程師 Break Time

15:10~16:30

智慧型機器人聽覺

郭家銘博士 業界資深工程師

16:30~17:00

人工智慧機器人教學平台、教材與

專題案例分享 陳慶瀚博士

中央大學資工系教授

「人工智慧機器人開發平台」種子師資課程內容

目標

針對工業4.0 和人工智慧浪潮的機器人人才培育需求，本研習課程目的在於探討機器人的 系統化設計方法，藉由輪型機器人、人型機器人、六足機器人、和機械手臂四種機器人 的控制器開發，導入泛用型機器人嵌入式計算平台的概念。有別於機器人自造者的做中 學學習範式，本研討著重結構化、程序化的設計方法，從階層式系統架構設計、離散事 件建模、到嵌入式軟體合成、以及機器人軟硬體整合，以此作為機器人系統設計教學方 法論，可縮短機器人開發時程、提高機器人系統性能和可靠度，增強系統可維修性和擴 充性，同時利於團隊合作開發。研討會除了邀請學界和業界專家介紹智慧型機器人的最 新架構、方法和技術發展趨勢，也將展示機器人系統設計和開發實務，分享寶貴的機器 人教學方案。。

教材

智慧機器人設計教材分為三個部分。第一個部分是核心方法論，包含五個子題：

第一章、機器人嵌入式系統 第二章. 階層式、模組化架構設計 第三章、離散事件系統建模 第四章、軟體高階合成 第五章、軟硬體整合驗證

此一部分教學是基於本人所研發的系統設計方法論，針對機器人設計所提出的教學方法，

目的是訓練學生培養系統化的設計思考和解決問題方法和流程。

第二個部分教材探討機器人系統設計所需要的模組化技術和方法，包含五個子題：

第六章、機器人感測系統 第七章、機器人控制系統 第八章、機器人通訊系統 第九章、機器人視覺 第十章、機器人聽覺

這五個子題涵蓋智慧型機器人的各種技術面向。教材設計理念是將這些技術以階層化、

模組化的方式由上而下(top-down)、由粗到細(coarse to fine)的分類，以符合方法論 設計精神。藉由模組化設計的核心理念，這五個智慧機器人功能模組提供了設計者快速 開發的參考架構。

第三部分教材將採用四種機器人平台，結合第一部分設計方法論和第二部分核心技術功 能模組，從事實務導向的機器人系統設計和實作。這四種機器人平台包括：

第十一章、輪型機器人設計 第十二章、兩足機器人設計 第十三章、六足機器人設計 第十四章、機械手臂設計

我們將使用四種機器人平台教導學生從硬體組裝、測試、驅動程式開發、中介軟體使用，

以及基於設計方法論的應用系統開發練習。

教具

本課程將採用輪型機器人、人型機器人、六足機器人、和機械手臂四種機器人平台作為 研習課程教具，並結合機器人視覺、聽覺、以及九軸慣性感測器模組進行設計方法論實 務開發，藉以引導學員從機器人自造者邁向智慧機器人應用系統開發者。圖1 是這四種 機器人平台。

圖1、智慧型機器人開發平台

智慧型機器人視覺是基於神經網路的嵌入式機器視覺，可執行視覺檢測、分類、偵測、

辨識等應用。圖2 是本課程的智慧型機器人視覺系統。

圖2、智慧型機器人視覺系統

本課程使用的智慧型機器人聽覺系統使用高品質麥克風陣列技術，可發展機器人遠距聽 覺，提供語音辨識、聲源定位與追蹤的機器人應用，圖3 是本課程的智慧型機器人聽覺 系統。

圖3、智慧型機器人聽覺系統