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全球團隊同場競技 台大拿下NI Engineering Impact入圍獎

文‧黃繼寬 發布日期:2017/05/25 關鍵字:國家儀器台大機器人核融合

NIWeek除了是國家儀器(NI)發表年度新產品的重要場合,同時也是許多全球前瞻研發團隊跟大專院校展示其研發成果的舞台。NIWeek 2017 Engineering Impact獎頒獎典禮於台北時間24日清晨舉行,首獎由日本的核融合技術研究拿下;在學生組方面,由台灣大學機械系教授林沛群所指導的學生團隊以名為TurboQuad的變形機器人作品在競爭中脫穎而出,拿下入圍獎,首獎則是由浙江大學團隊所研發的四足行走機器人拿下。

Engineering Impact獎旨在鼓勵工程師、前瞻科學研究與學生利用NI的軟硬平台挑戰高難度的工程問題,並藉由其研發跟創新對人類社會與科技進步做出貢獻。NI軟體、校園與客戶教育產品行銷副總裁Dave Wilson表示,今年全球共有超過130篇論文投稿,獎項評選分成前瞻研究、航太國防、電子與半導體、能源、工具機與控制、交通與重型設備、射頻及行動通訊七大類,並設有學生組比賽。每個獎項的入圍者都是具有一定前瞻性,並對該領域技術突破有重大意義的團隊。

今年的最大獎由能源領域,來自日本核融合科學研究所(National Institute of Fusion Science)的Shuji Kamio拿下。核融合是非常乾淨,而且能產生巨大能量的核反應,若能善加利用,有機會解決全人類所面對的能源短缺問題。然而,要在地球表面創造出核融合反應的難度相當高,因為核融合必須在極高溫、高壓的狀態下才會出現,如果環境條件無法滿足,則核融合反應也會隨之消失。

因此,如何維持氣體長時間處於電漿狀態,以創造出核融合反應出現的基本條件,是人類能否利用核融合的最大難題之一。Kamio的研究成果最大的貢獻在於,其利用NI平台所發展出的控制技術成功打破了人類將氣體維持在電漿狀態的世界紀錄,達到48分鐘之久。在此之前,將氣體維持在電漿狀態的時間只有短短幾分鐘,而且這個紀錄已經高懸十多年之久。

至於在學生組方面,共有三組團隊入圍,分別是英國雷丁大學(University of Reading)、台大與浙江大學的團隊。其中,台大與浙江大學均以機器人為主題,雷丁大學的研究主題則是如何利用影像辨識實現失智症患者遠端照護系統。

台大的TurboQuad是一台帶有可變形輪胎的機器人,當機器人在平坦路面上行駛時,其運動工具是一般常見的輪子,但遇到樓梯等有高低差的地形時,機器人所使用的輪胎會自動分開,形成兩個半圓弧狀的C型腳結構,可以發揮類似鉤爪的效果,以便爬上樓梯。

台大學生團隊成員表示,這次是TurboQuad第二次參加Engineering Impact獎項,相較於上次參賽的第一代TurboQuad,第二代最大的改良在於機器人不用停下來切換運動模式,在行走狀態下可直接在輪胎與C型腳模式間切換。展望未來,該團隊正考慮進一步添加機器視覺來引導機器人行動,並辨識其所面對的地形,切換對應的運動模式。

浙江大學的Quadruped機器人則是控制技術難度極高的四足機器人,其外觀與Boston Dynamic所推出的機器大狗有些神似。評審委員會表示,四足機器人的控制難度之高,是許多機器人業者也難以克服的技術障礙,學院能挑戰這個難題,並做出一定成果,是相當難得的。

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