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台科大生設計倒水送水機器人 寫程式、組裝全都自己來

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▲台科大學生示範遙控機器人開冰箱。(圖/台科大提供,下同)

記者蕭玗欣/台北報導

全台規模最大的「第20屆TDK盃全國大專院校創思設計與製作競賽」(TDK盃機器人競賽),14日至16日在台科大開賽,今年競賽主題為「水男孩─WaterBOT」,分為「自動」與「遙控」兩組,自動組參賽隊伍須設計出可開冰箱門、取水瓶、辨識物體、倒水、夾取冰糖、送水杯、避障功能之全自主式機器人,由機器人自主行動完成關卡。

台大科大表示,遙控組競賽參賽隊伍則須設計出可開冰箱門、取水壺、爬坡、倒水與送水杯功能之機器人,參賽者以遙控機器人方式闖關。兩組的差別在於自主完成和遙控完成,自動組以水量多寡分勝負,遙控組則可重複送水,看誰取最多水,兩組的所有過程及任務皆納入評分標準。

台科大校長廖慶榮表示,台科大機械系學生在畢業前都要經過「動手做」的訓練,機器人競賽考驗學生實務與理論的整合,必須結合多項專業技術,並發揮團隊默契,同時在修正過程中磨練毅力與耐力是很珍貴的學習經驗。

參與此次競賽規畫的台科大機械系教授郭進星說,今年比賽設計的運水任務很複雜,目前市面上甚至沒有任何一款機器人能完成一連串的居家運水任務,學生少了參考目標,自然有更多發揮創意的挑戰空間,做出來的機器人也能符合產業界需要,增加未來就業力。

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▲第20屆TDK盃機器人競賽遙控組參賽之台科大學生。右起:徐志宏、劉奕恩、蔡文愷、陳威廷

參加遙控組競賽的同學徐志宏曾是全國技能競賽綜合機械職類的金牌國手,他表示,今年競賽難度很高,除了爬坡時要防止水溢出,如何提高運水效率也是勝負關鍵。徐志宏認為,要做好一個機器人,機構的設計與協調很重要,為了讓機構間互動順暢、提高機器穩定度,必須不斷測試修正,組裝的角度一點都不能差。

徐志宏說,以前參加技能競賽都是按照別人給的設計圖加工組裝,但這次必須全部從零開始,機構設計、加工、組裝、寫程式通通自己來,擔任隊長後領導能力也更加成熟,過程雖然辛苦但很值得。

今年參加自動組的台科大電機系張安宏表示,機器人的穩定度是得分關鍵,距離感測則是影響穩定度的重要因素。為了挑戰製作難度,團隊選擇用比紅外線更不容易穩定的影像辨識裝置,透過攝影機的影像來感測距離,進而執行取水、倒水、行走等指令。張安宏說,為了提高機器人的準確度及穩定性,投入了很多心力在撰寫程式,將各種可能發生的狀況都寫進去,幫助機器人做判斷。

TDK盃機器人競賽進入第20年,今年由台灣科技大學主辦,由財團法人TDK文教基金會贊助,補助各參賽隊伍製作材料費及差旅費,更設有競賽獎、創意獎、工作團隊紀律獎、科技人文獎及TDK獎等獎項,競賽獎的遙控組及自動組優勝隊伍可赴日本觀摩機器人競賽(NHK Robocon)。

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▲台科大自動組參賽學生,左起許雅荃、張安宏、高銘良示範自動組機器人行走顛頗路面。

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