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西英格蘭大學與布里斯托大學合作 研發特殊機器人 解決不可能的任務
文／林立綺
圖／西英格蘭大學(University of West England) ,布里斯托機器人實驗室(Bristol Robotics Laboratory ; BRL)
自從人類開始研究科學以來，科學家希望能夠運用科學和技術，扮演上帝的角色，創造出能夠由科技所控制的仿生機器人的企圖即未停止。而英國在工業革命之後， 始終保持引領全球科學技術發展的地位，儘管英國對於科學和自然的爭論始終不斷，早在18世紀即有英國知名的作家瑪麗‧雪萊(Mary Shelley)所創作的《科學怪人》(Frankenstein)一書，探討科學到底能否得以成為扮演能夠創造生命的造物者，以及科學發展是否真的能夠 改變自然演化進程之間的拔河。但是科技的發展，就如同潘朵拉的盒子，盒子一旦被開啟，儘管許多違背自然演進的爭議和負面影響也隨之被釋放，但卻同時也為人 類的生存和發展帶來希望。
研發三種機器人
英國的科學發展始終引領全球趨勢，學術界的研究在國際上更是保持先驅地位。在機器人的研究上，則由位於英國西南邊的布里斯托(Bristol) 市的布里斯托機器人實驗室(Bristol Robotics Laboratory ; BRL)為最重要的研究聖堂。
布里斯托機器人實驗室是由知名的西英格蘭大學(University of West England)與布里斯托大學( Bristol University)合作成立的，主要由英國政府以及歐盟所出資贊助進行與機器人相關的研究。西英格蘭大學科學通訊學系( Science Communication Unit) 系主任(director)，同時也是負責在布里斯托機器人實驗室中研究行動機器人(Mobile Robot )研究，更身兼英國工程和自然科學研究委員會(EPSRC)的資深媒體成員(Senior Media Fellow)等多重身分的Alan Winfield教授表示，目前BRL主要的研究範圍分為三個部分：第一是專注研發運用群體智慧(Swarm)所研發的機器人；第二則是主要在研究以 Bio-inspire (仿生)為主的機器人；第三個研究主軸，則是主要研究開發能夠和人類互動(Human -Interaction)並且具有心理療癒功能的機器人。
想像一下，有朝一日，風靡全球的好萊塢電影《變形金剛(Transformer)》，不再只是單純的電影情節，機器不僅具備人類的各種感知功能，包括視 覺、聽覺、觸覺、嗅學，與人類可以進行情感的互動，甚至成為一個看似擁有生命，而且能夠自主行動的有機體。這不是科幻小說的想像情節，由知名的世界頂尖的 英國布里斯托機器人實驗室(BRL)，正在進行結合電子、機械工程技術與生命科學的研究，將使得《變形金剛》的創意，不只存在電影之中，而是有可能出現在 我們的日常生活裡！
機器人研發大國日本著重研究在以協助人類的日常工作為主(例如清潔環境等功能性機器人) 。以英國為首的歐陸機器人研究，則是以針對機器人的人工智慧(Artificial Intelligent)為主。Alan Winfield解釋，近幾年機器人的技術持續發展，從日常生活的清潔機器人甚至是到外太空領域的應用等。但是，過往以單一機器人為主的研發，會面臨到機 器人在環境訊息上的讀取與處理有限的發展瓶頸。
昆蟲的群體智慧
這樣的機器人，對於複雜與多變的工作環境，將無法立即的回應並作出相對應的措施。因此，英國的科學家轉而模仿社會性的昆蟲行為，並透過研究昆蟲行為的群體智慧（Swarm Intelligient），作為發展下一階段機器人的主軸。
Alan Winfield說明，Swarm機器人的研究，是將一群單一機器人進行整合，而這群機器人可以透過直接通訊或間接通訊來進行合作或解決問題，讓無智能的 主體透過合作表現出智能的行為特性，並進一步成為一個能夠自主活動的有機體。Alan Winfield說，這個以群體智慧為主的機器人研究，不僅是英國布里斯托機器人實驗室正在進行的重要機器人研究領域，也獲得了歐盟的贊助，成立了 SYMBRION計畫，研究如何製造出能夠自我組合以及程式化的革命性有機體機器人(Robotic Evolutionary Self-Programming and Self-Assembling Organisms)。
此外，Alan Winfield表示，布里斯托機器人實驗室也和來自謝菲爾德大學(The University of Sheffield )的Tony Pipe教授以及Partin Pearson二位教授的帶領下，進行具備觸覺的觸鬚(Whisker)機器人研究。Alan Winfield進一步指出，因為過往的機器人研發，主要是著重在對於模擬生物「視覺」的研究，但是，只具備視覺功能的機器人，若被放置在充滿煙塵的環境 中，將無用武之地。
Alan Winfield解釋，例如，在被地震震倒的大樓中瀰漫了煙塵，而救難人員也無法進入救災或搜尋受困人員，這時候就需要救難機器人的協助，但是傳統具備視 覺能力的機器人將因為「視線」受阻而無法完成任務。這時候，具備觸覺的機器人，將可以透過觸覺感知完成搜救任務。
仿生和療癒功能
因此，布里斯托機器人實驗室即透過仿生(Bio-inspire)的概念，模仿老鼠的鬍鬚系統以進行能夠對環境主動觸感機器人的研發。目前研發出的傳感機 器人，包括有超級機器鼠(WhiskerBot)、Shewbot 以及SCRATCHbot（Spatial Cognition and Representation through Active Touch，意即通過主動觸覺的空間認知和表現）。未來，這個具有比人類更靈敏觸覺的超級機器鼠，將可以潛入深海或是高山等艱困的環境，為人類執行更多不 可能的任務。
在仿生機器人的領域，布里斯托機器人實驗室（BRL）也透過研究人類以及動物的消化系統，進行機器人動力來源的研究。Alan Winfield說明，過往的機器人都是運用電力才能活動，這樣的機器人不僅消耗能源，也不具備經濟價值。因此，BRL從思考動物必須透過「吃」以進行食 物分解並產生動能的概念，研究運用尿液等廢棄物作為微生物燃料電池（MFC）的燃料，這種電池能夠運用細菌分解這些廢棄物，然後轉化為能量以驅動環保機器 人(EcoBot)，Alan Winfield說，BRL的這項計畫也獲得了比爾與美琳達．蓋茨基金會（Bill & Melinda Gates Foundation）的贊助。
除了以基礎科學為主的機器人研究之外，布里斯托爾機器人實驗室也和西英格蘭大學的機器人學系進行與人類互動的機器人研究，Alan Winfield表示，由西英格蘭大學機器人學系學生David Mcgoran所提出的Heart Robot概念，就是要開發出一個能夠和人類進行互動，同時具備療癒功能的機器人。在和Heart Robot互動的過程中，人們可以學習如何釋放正面的情感，也可以協助改善人際關係。
21世紀的人類生活，已經和機器脫離不了關係，布里斯托機器人實驗室和西英格蘭大學的機器人研究，是否將帶給人類和機器人共存的嶄新生活，讓人拭目以待。而以高科技產業見長的台灣，若要在機器人的發展趨勢中，占有一席之地，更是不能輕忽全世界對於機器人發展的潮流和研究。
Alan Winfield 小檔案
英國西英格蘭大學(UWE) 科學通訊系(Science Communication Unit)系主任(director)，身兼約克大學(University of York)電子系(Department of Electronics)的訪問教授(Hon. Visiting Professor) ，英國工程和自然科學研究委員會(EPSRC)的資深媒體成員(Senior Media Fellow)。其評論常見於許多國家級媒體，包括英國國家廣播電台(BBC)，以及在好萊塢電影《機械公敵》( i,Robot)的DVD版本中的紀錄片中發表評論。
from 創新發現誌 ( HTML 圖文版 )
文／林立綺圖／西英格蘭大學(University of West England) ,布里斯托機器人實驗室(Bristol Robotics Laboratory ; BRL)
自從人類開始研究科學以來，科學家希望能夠運用科學和技術，扮演上帝的角色，創造出能夠由科技所控制的仿生機器人的企圖即未停止。而英國在工業革命之後， 始終保持引領全球科學技術發展的地位，儘管英國對於科學和自然的爭論始終不斷，早在18世紀即有英國知名的作家瑪麗‧雪萊(Mary Shelley)所創作的《科學怪人》(Frankenstein)一書，探討科學到底能否得以成為扮演能夠創造生命的造物者，以及科學發展是否真的能夠 改變自然演化進程之間的拔河。但是科技的發展，就如同潘朵拉的盒子，盒子一旦被開啟，儘管許多違背自然演進的爭議和負面影響也隨之被釋放，但卻同時也為人 類的生存和發展帶來希望。
研發三種機器人
英國的科學發展始終引領全球趨勢，學術界的研究在國際上更是保持先驅地位。在機器人的研究上，則由位於英國西南邊的布里斯托(Bristol) 市的布里斯托機器人實驗室(Bristol Robotics Laboratory ; BRL)為最重要的研究聖堂。
布里斯托機器人實驗室是由知名的西英格蘭大學(University of West England)與布里斯托大學( Bristol University)合作成立的，主要由英國政府以及歐盟所出資贊助進行與機器人相關的研究。西英格蘭大學科學通訊學系( Science Communication Unit) 系主任(director)，同時也是負責在布里斯托機器人實驗室中研究行動機器人(Mobile Robot )研究，更身兼英國工程和自然科學研究委員會(EPSRC)的資深媒體成員(Senior Media Fellow)等多重身分的Alan Winfield教授表示，目前BRL主要的研究範圍分為三個部分：第一是專注研發運用群體智慧(Swarm)所研發的機器人；第二則是主要在研究以 Bio-inspire (仿生)為主的機器人；第三個研究主軸，則是主要研究開發能夠和人類互動(Human -Interaction)並且具有心理療癒功能的機器人。
想像一下，有朝一日，風靡全球的好萊塢電影《變形金剛(Transformer)》，不再只是單純的電影情節，機器不僅具備人類的各種感知功能，包括視 覺、聽覺、觸覺、嗅學，與人類可以進行情感的互動，甚至成為一個看似擁有生命，而且能夠自主行動的有機體。這不是科幻小說的想像情節，由知名的世界頂尖的 英國布里斯托機器人實驗室(BRL)，正在進行結合電子、機械工程技術與生命科學的研究，將使得《變形金剛》的創意，不只存在電影之中，而是有可能出現在 我們的日常生活裡！
機器人研發大國日本著重研究在以協助人類的日常工作為主(例如清潔環境等功能性機器人) 。以英國為首的歐陸機器人研究，則是以針對機器人的人工智慧(Artificial Intelligent)為主。Alan Winfield解釋，近幾年機器人的技術持續發展，從日常生活的清潔機器人甚至是到外太空領域的應用等。但是，過往以單一機器人為主的研發，會面臨到機 器人在環境訊息上的讀取與處理有限的發展瓶頸。
昆蟲的群體智慧
這樣的機器人，對於複雜與多變的工作環境，將無法立即的回應並作出相對應的措施。因此，英國的科學家轉而模仿社會性的昆蟲行為，並透過研究昆蟲行為的群體智慧（Swarm Intelligient），作為發展下一階段機器人的主軸。
Alan Winfield說明，Swarm機器人的研究，是將一群單一機器人進行整合，而這群機器人可以透過直接通訊或間接通訊來進行合作或解決問題，讓無智能的 主體透過合作表現出智能的行為特性，並進一步成為一個能夠自主活動的有機體。Alan Winfield說，這個以群體智慧為主的機器人研究，不僅是英國布里斯托機器人實驗室正在進行的重要機器人研究領域，也獲得了歐盟的贊助，成立了 SYMBRION計畫，研究如何製造出能夠自我組合以及程式化的革命性有機體機器人(Robotic Evolutionary Self-Programming and Self-Assembling Organisms)。
此外，Alan Winfield表示，布里斯托機器人實驗室也和來自謝菲爾德大學(The University of Sheffield )的Tony Pipe教授以及Partin Pearson二位教授的帶領下，進行具備觸覺的觸鬚(Whisker)機器人研究。Alan Winfield進一步指出，因為過往的機器人研發，主要是著重在對於模擬生物「視覺」的研究，但是，只具備視覺功能的機器人，若被放置在充滿煙塵的環境 中，將無用武之地。
Alan Winfield解釋，例如，在被地震震倒的大樓中瀰漫了煙塵，而救難人員也無法進入救災或搜尋受困人員，這時候就需要救難機器人的協助，但是傳統具備視 覺能力的機器人將因為「視線」受阻而無法完成任務。這時候，具備觸覺的機器人，將可以透過觸覺感知完成搜救任務。
仿生和療癒功能
因此，布里斯托機器人實驗室即透過仿生(Bio-inspire)的概念，模仿老鼠的鬍鬚系統以進行能夠對環境主動觸感機器人的研發。目前研發出的傳感機 器人，包括有超級機器鼠(WhiskerBot)、Shewbot 以及SCRATCHbot（Spatial Cognition and Representation through Active Touch，意即通過主動觸覺的空間認知和表現）。未來，這個具有比人類更靈敏觸覺的超級機器鼠，將可以潛入深海或是高山等艱困的環境，為人類執行更多不 可能的任務。
在仿生機器人的領域，布里斯托機器人實驗室（BRL）也透過研究人類以及動物的消化系統，進行機器人動力來源的研究。Alan Winfield說明，過往的機器人都是運用電力才能活動，這樣的機器人不僅消耗能源，也不具備經濟價值。因此，BRL從思考動物必須透過「吃」以進行食 物分解並產生動能的概念，研究運用尿液等廢棄物作為微生物燃料電池（MFC）的燃料，這種電池能夠運用細菌分解這些廢棄物，然後轉化為能量以驅動環保機器 人(EcoBot)，Alan Winfield說，BRL的這項計畫也獲得了比爾與美琳達．蓋茨基金會（Bill & Melinda Gates Foundation）的贊助。
除了以基礎科學為主的機器人研究之外，布里斯托爾機器人實驗室也和西英格蘭大學的機器人學系進行與人類互動的機器人研究，Alan Winfield表示，由西英格蘭大學機器人學系學生David Mcgoran所提出的Heart Robot概念，就是要開發出一個能夠和人類進行互動，同時具備療癒功能的機器人。在和Heart Robot互動的過程中，人們可以學習如何釋放正面的情感，也可以協助改善人際關係。
21世紀的人類生活，已經和機器脫離不了關係，布里斯托機器人實驗室和西英格蘭大學的機器人研究，是否將帶給人類和機器人共存的嶄新生活，讓人拭目以待。而以高科技產業見長的台灣，若要在機器人的發展趨勢中，占有一席之地，更是不能輕忽全世界對於機器人發展的潮流和研究。
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英國西英格蘭大學(UWE) 科學通訊系(Science Communication Unit)系主任(director)，身兼約克大學(University of York)電子系(Department of Electronics)的訪問教授(Hon. Visiting Professor) ，英國工程和自然科學研究委員會(EPSRC)的資深媒體成員(Senior Media Fellow)。其評論常見於許多國家級媒體，包括英國國家廣播電台(BBC)，以及在好萊塢電影《機械公敵》( i,Robot)的DVD版本中的紀錄片中發表評論。
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