慶應 XDesign 留學日誌

 
商用機器人這次再捲土重來切入消費市場，很重要的一個策略就是把它當做另一個APP軟體的硬體平台，如同手機一樣搭載了大量感知器，而開發者藉由這些感知器、本身運算能力及網路存取來開發各種軟體，機器人能夠搭載的感知器種類以及偵知模式更不是手機可以比擬的，又具有觸控螢幕這樣類似手機和平板的界面，使用者巳經很熟悉它的運作，用來下載各種機器人APP，又能補助初期不知如何與機器人互動的生澀，甚至有短距投影機功能都不值得意外。如此一來，可以創造大量開發者一同投入這個市場，製造商不用投入大量研發人力來完善這個產品，找兩三個專精的APP開發公司就能拿來當 APP of year，

 

 
回顧近年日本開發機器人歷史來看看導入到一般生活的可能性，這些用途包括娛樂、服務、業務用等等，最早的應該是SONY的寵物狗 AIBO系列，以及後來原型階段的QRIO.QRIO也發佈了許多兩足機器人的進展，很可惜SONY後來營運不佳，砍掉這些燒錢單位，也終止了SONY的機器人之夢 當時跟QRIO對幹的還有 Honda的ASIMO，也是目前仍存活的兩足機器人原型之一. 當然後來有更多成熟的兩足機器人，但以軍事和救災為目的就不談了. 沒想到最終第一個把非玩具的商用機器人發送到市場的不是 Honda，而是之前在相關發展沒什麼知名度的軟銀.
 
Pepper本來預計在2015年才正式發售，但現在預先釋出200台給開發者，我們實驗室也拿到一台，今天才開箱. 大家知道軟銀的本業不是這個，不過仔細看看Pepper的規格可以知道為什麼. 下圖是我在2009年協助某大廠開發商用機器人的草圖，事實上這是我們開發的第二台，2007年的第一台比較偏向原型，只製作了三台作出租使用，第二台的規格其實跟Pepper差不多，以1)輪式底盤活動(因為兩足技術很貴),2)有象徵性不具完整機能的手(因為也很貴),3)胸前使用觸控平板作為界面. 這個規格在當時不少原型也有使用,但製造商都卡在市場問題，願意嘗試的客戶不多.後來我們合作的部門也轉作自動掃地機.

這個工房就位在Z館一樓由另一個研究室負責維護，但裡面有不少數位製造設備，包括機器手臂、雷切機以及Roland中型CNC，因此這次池田研舉辦這個講習，讓我們未來也能使用裡面的機具。裡面最夢幻的應該就是上圖這台KUKA的KR16型工業用六軸機器手臂，造價達數百萬，不過它必須要有執照才能使用，能夠使用Grasshopper的PLR外掛來操作。

機器手臂為什麼夢幻是因為它具有極大的工作範圍，如果配合可動平台，範圍遠超過大部分3軸式的3D列印機或CNC，而且它的前端可以加裝各種加工機具，如上下圖的銑刀或鋸片，甚至擠出頭。其實第一個我會想到的用機器手臂來製作的就是木製的自行車骨架，因為它夠大，又能刻出3D造型，是其他機具無法達成的。

因為研究室裡正好有兩個院生都需要做機器手臂控制的解決方案，突然想起以前看過的一篇 ACADIA 2011的論文裡有類似的裝置， A Five-Axis Robotic Motion Controller For Designers，作者就是Firefly的開發者 Andrew Payne (當時在哈佛)，原裝置如下圖是以金屬板材製成，於是想試試做個簡單版的。

 
目前在日本巳有9個Fablab，東北仙台Fablab算是相當早成立的一個，也是最北邊的一個，是在311震災後接受仙台市政府資金所成立的，位置就在離仙台駅不遠的大樓，同時它另有一個FLAT的名字，意味著製造者和使用者之間的平等。官網製作得相當完整，連結：http://fablabsendai-flat.com。

這次藉參加土岐老師的工作營一併參訪了宮城大學，在東北是規模僅次於國立東北大學的學校，其校區設計獨樹一格，建築以各種形式表皮綿延而不重覆，內部多挑高格局別有洞天，依山傍水更不在話下。

  
這個展覽是由日本總務省贊助以自造趨勢為主題的大型聯合研究計劃，參與學校包括明治、慶應、山形、関西學院大學，這次是第一年成果發表會，在明治大學舉辦，內容包括各校攤位以及綜合演講。活動官網：http://www.fms.meiji.ac.jp/create/，會場在明治大學的駿河台校區的Academy 圖書館，在JR御茶ノ水站下車。這一帶有很多樂器行，明治大學以法政文商為主，不知道為什麼。
 

 
這台是研究室新進的FDM列印機，以目前FDM的開放源發展程度，我想這應該會是工業級FDM的末代機種，畢竟這台要價約60萬台幣左右，雖然列印品質及妥善度比一般Reprap好很多。其實台灣也很多學校都有買這台，它的特色是支撐材跟成型材是分開的，成型尺寸不小，高度可到17CM左右。

下面是安裝好後進行測試列印的過程，把同一個戒指檔案以不同方向放置列印的測試，茶色部分是支撐材，可以看到這台機器支撐材用得很大方。這台材料費不便宜，支撐跟成型材兩匣加起來要日幣10萬。

這次兩個研究案都使用折紙技術，以下是這段期間對折紙所做的初步研究。折紙雖是一門日本傳統工藝技術，但背後代表的是空間、幾何、拓樸理論之集成，並廣泛運用在建築及工程，日本及國外研究折紙的研討會及學者相當多，包括館知宏及三谷純，附上他們的研究首頁，有很豐富的資源，http://mitani.cs.tsukuba.ac.jp/origami/main.html，http://www.tsg.ne.jp/TT/。特別是他們都有開發折紙相關軟體，如Origamizer及Ori-Revo，因為四方連續折紙(rigid, tessellation)的製作相當繁複，幸好現在因為雷射切割技術的導入，使用複雜折紙的製作和設計都得以數位化，下圖是Ori-Revo的界面，專門用於旋轉成型的立體造型與其折紙向量圖檔的生成。
 

 
慶早戰就是日本兩大私立名校慶應跟早稻田，自1903年起，每年春秋兩季的棒球比賽，這個比賽就叫慶早戰，不過早稻田那邊就叫早慶戰，真是幼稚。不過其實不只慶早，日本還有個大學聯盟，由包括東大、立教等六個學校比賽，但是感覺不如甲子園來得有名，可能因為日本有實力的年輕球員都像NBA一樣，一畢業就加入職業球團吧，所以大學聯盟就沒那麼好看了。
 
當天我是沒去看啦，是採三戰兩勝制，我看到電視轉播時巳是第二戰，第一戰慶應贏了，第二戰三局時也是領先，不過由之前紀錄，其實不論從慶早或大學聯賽，都是早大勝場多，尤其2012-13, 慶應巳經連續五次沒贏過了，今年春天不知道是吃了什麼狂電早大。