高速接球的機器人

文／趙俞婷、楊嘉慧
審稿／工研院機械所博士生張永融、工研院機械所經理游鴻修

工研院機械與系統研究所研發的「灰熊厲害的接球機器人」，由於具備高速視覺判讀技術，可在0.4秒內算出球的運動軌跡，並完成接球動作。

在球類運動中，球員必須根據來球的速度及運動軌跡，預判其落點，才能順利接球。因此，若想要設計一款能接球的機器人，就必須賦予其分辨空間前後位置的立體視覺、預測飛行軌跡，以及快速操控機械手臂接球等能力。工研院機械與系統研究所研發的「灰熊厲害的接球機器人（下簡稱接球機器人）」，就是同時擁有這些能力的設計。

接球機器人的內部是一隻有六個自由度的機械手臂，手臂長60公分，接球的網子直徑約15公分，工作範圍在半徑75公分的半圓球內。接球機器人前方架設兩台以仰角60~70°面對發球位置的攝影機（畫質是640 x 480像素，每秒60張圖像），捕捉到的畫面會回傳至可接收訊號並進行運算的「嵌入式視覺伺服平台」，做視覺追蹤處理。

從座標值算出運動路徑

嵌入式視覺伺服平台在進行影像追蹤處理時，要先判讀出何者是要追蹤的運動物體。其方法是先拍攝工作環境的影像，並建立背景模型，接著利用背景濾除運算，比對出連續擷取到的影像與尚未發球時的環境背景，找出運動中的球體，即可標示出球在不同時間點的三維空間座標位置（註2）。之後，將座標值傳送到機器手臂內的處理中心，並累積多組瞬間的空間座標值，將這些座標點連成曲線，畫出一小段運動軌跡，就能算出移動球體的初始速度、初始位置、加速度等數值，同時預測出球體運動路徑，及其落到接球機器人工作範圍中的時間與位置，這樣即可成功 …more

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拒絕塑化人生

除了惡劣商人添加在食品中的塑化劑，其實日常生活器具以及周遭環境中，到處都有塑化劑，我們必須隨時注意。

重點提要

■鄰苯二甲酸酯類會影響生殖系統，現在最新的研究則發現，它還可能傷害心、肝、腎，並引發氣喘、過敏。
■地板漆或蠟、電線、保鮮膜等日常生活用品都會釋出塑化劑。
■勤洗手、不用塑膠製品盛裝熱食、熱飲及含油脂的食品、定期打掃家裡及隨手拔掉電器插頭，可減少吸入塑化劑的機會。

塑化劑風暴席捲全台，從一開始的飲料及粉劑、錠劑等食品，吹向糕餅烘焙業，越來越多食品可能受到污染，引起各界恐慌。不過，在環保署及衛生署更嚴格監控食品上游原料的來源之後，這股風暴終究會止息。

可是，我們從此就不再受到塑化劑的威脅嗎？塑化劑有沒有可能從其他管道進入身體？進入身體的塑化劑，又可能造成哪些危害？

可能傷害心、肝、腎

台灣是塑膠王國，許多塑膠製品中都會添加鄰苯二甲酸酯類做為塑化劑，以增加彈性、柔軟度及延展性。由於鄰苯二甲酸酯類也是優良的溶劑及膠合劑，也會添加在香水、化妝品、保養品、清潔劑及個人清潔用品如洗手乳、沐浴乳之中，做為定香劑，可使香味持久。其中最廣泛使用的是…more

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七大能源奇想

撰文╱Scientific American編輯部
翻譯／甘錫安

這些新奇的能源技術，成功機率或許不到10%，但只要有一項成功，就可大幅降低能源隱憂並提升能源效率。

重點提要

■科學家與工程師正致力於開發更具創意的技術，一旦成功，將徹底改變能源現狀。
■新能源可能來自核分裂反應器，不過是以雷射帶動核融合爆炸起燃，使用的燃料則是用過的核燃料，也就是具危險性的核廢料。還有幾種機器可將陽光及二氧化碳轉換成燃料，取代汽油。
■另外，藉由磁鐵能徹底改造空調設備，使用形狀記憶合金則能回收汽車引擎的廢熱，這些方法都能大幅提高能源效率。

許多人正在致力於研究更有效運用再生能源的技術，同時提升能源效率。這些努力當然都很好，不過，儘管大部份的進展都值得肯定，但效果有限。如果想徹底改變能源現狀，必須有更別出心裁的創新發明才行。

多年來，許多科學家和工程師曾經提出一些天馬行空的方案，包括透過人造衛星將太陽能輸送回地面的接收站，以及盤旋在空中的風力發電機等。不過回到地球上，研究人員近年來取得了政府及民間的大筆經費，在幾個關鍵領域中，開發各種不一定能成功但值得注意的能源技術。這裡介紹的幾項計畫，是最可能取得成效的例子。當然，前提是發明者能夠克服重重困難，讓這些技術實際可行、能夠大量生產且價格低廉。