國立臺灣大學 智慧機器人及自動化國際研究中心

-行政院國家科學委員會補助在台成立跨國頂尖研究中心計畫 (i-RICE)

羅仁權

隨著科技的進步,自動化產品已成為人們生活中不可或缺的一部份,再加上少子化,高齡化的明顯現象及趨勢,對機器人的需求也與日遽增,投入相關研究的單位也越來越多。智慧型機器人及自動化是高度跨領域的學門,更是整合精密機械、電機電子、資訊通訊、自動化等學術理論與應用技術、其產業關連性高(如IC工業、服務業、製造業),具備火車頭產業特性,應用領域廣泛,為智慧生活加值,提升生活品質,智慧機器人及自動化學術及技術應用發展為國家競爭力最重要指標之一,其發展的程度可代表一個國家的綜合科技實力。歐美日等先進國家及韓國均將此領域排入國家高優先順序投入大規模研究及研究發展經費。

國立台灣大學在智慧型機器人領域之研究規模及成就應為全國之最,應當積極扮演整合及提升智慧機器人領域重任且持續學術卓越與技術創新,並進行兼具學術領航實務應用的國際全球加速智慧型機器人及自動化產業發展。

有鑑於此,國立台灣大學校級智慧機器人與自動化研究中心整合跨五個學院系所相關系所專任教授向行政院國家科學委員會補助在台成立跨國頂尖研究中心計 畫國科會申請跨國頂尖研究中心特別聚焦在認知智慧型機器人及自動化領域。

本中心合作的三個國際一流研究機構及大學,其中法國國家科學研究中心(CNRS: National Center for Scientific Research)成立於1939年,是由法國政府成立的研究機構,是法國最大的國家級科學研究機構。國家資訊與自動化研究院 (INRIA: The French National Institute for Research in Computer Science and Control ) 在法國和歐洲的科學領域扮演著重要的角色, 致力於研究通訊和資訊化的科學技術(STIC),並與法國及世界的科研機構和學校合作。皮埃爾和瑪麗‧居裡大學,又稱巴黎第六大學,(Universite Paris VI或Universite Pierre et Marie Curie,UPMC)是巴黎科學學院和巴黎大學中科學師資的主要繼承者。該校有大約30000名學生,是目前法國唯一一所只有理工學科的公立大學。該校有超過180間實驗室,1903年-2008年該校有20位獲得諾貝爾獎 。絕大多數的實驗室都與CNRS法國國家科學研究中心有合作關係。CNRS為全歐洲規模最大前瞻基礎研究中心,下設七個研究所包括工程及系統科學,電腦科學,生物科學等,其中LAAS研究所有超過700名研究員,博士研究人員超過250名。同時LAAS屬於法國國家科學研究中心並與6所法國知名大學,研究機構及業界密切合作,成效卓著。

本中心在構想書審核是與CNRS單獨合作,之後由於本中心法方資源計畫主持人Dr.Raja Chatila 從LAAS-CNRS轉任至UPMC並任職擔任智慧型系統與機器人研究所所長(Institute of Intelligent Systems and Robotics, ISIR),由於ISIR是一個CNRS法國國家科學研就中心和UPMC之間的聯合科學實驗室,同時UPMC校長亦非常認同這個理念,並與法國國家資訊與自動化研究院INRIA一起加入此國際全球計畫。本合作計畫仍由CNRS當主要代表法方研究機構於台大設立跨國頂尖中心並由法方三個單位相關高階主管依國科會的規定簽署Letter of commitment 承諾書,共五年期執行本跨國頂尖研究中心合作計畫。
本中心研究方向主要於認知機器人及智慧型自動化的關鍵科技,並以下列三項科技研究為主軸:(1)整合製造自動化之智慧型機器人:其模組基礎科技包括,學習及適應;建模、分析及模擬;控制及規劃;感知;人機互動;架構與表示式等。(2)醫療及健康照護機器人:其模組基礎科技包括,直覺式實體人機互動與介面科技;自動解析人類行為科技;自動理解情感及心理狀態科技;可適用各種尺度的高敏捷性操作;基於感測器的自動化健康資料擷取科技(3)智慧型服務機器人: 其模組基礎科技包括,仿人敏捷操作科技;真實世界3D規劃與探索技術認知科技;強健感知科技;直覺式實體人機互動與介面科技;技能學習技術;安全機器人技術。

與國外合作機構之共同研究項目及內容特色包括:環境模型化技術研究;學習技能和任務分派技術研究;人類與機器人互動技術研究;自主決策與行動規劃與執行;控制架構;在人口密集以及動態環境的自主導航等項目。

機器人及自動化產業能帶動其他產業智慧化發展,為國家競爭力的重要指標,若能於此時投入更多資源,加強前瞻關鍵技術之研究發展、優化發展環境並強化技術人才訓練,奠定產業發展之要素包括推動產業示範平台 與系統整合應用標準,加速發展機器人 前瞻與整合應用技術,將有機會在2020成為全球智慧型機器人產品設計製造與應用服務重鎮並推動智慧型機器人及自動化產業成為火車頭產業。 帶動我國相關產業發展,創造高附加價值。

本中心自今年成立以來短短不到一年已達成一些階段性任務,包含:通過政府產業工合計畫與本中心之法國研究機構合作開發全世界運作速度最快之四自由度並聯機械手臂;引進世界一流大學及研究機構共同機器人開發平台PR2(目前全世界僅有10多個頂尖大學及研究機構引進且為兩岸三地唯一擁有此平台之大學);101年全國智慧型機器人產品創意競賽-服務型機器人產業應用總冠軍等,成果卓越,相信未來在本中心師生共同努力之下將為台灣機器人王國之先驅且在全世界機器人研發及產業發展占有一席之地。

羅仁權,德國柏林工業大學電機工程博士,現任智慧機器人及自動化國際研究中心主任暨電機系教授。