
台北關渡的北台灣科技學院(前光武工專)校園裡,設有全世界第一座機器人博物館,比研究機器人最熱中的日本首座名古屋機器人博物館〈設立於2006年10月)還早開館。
這一座由師生打造,擁有上千個、二百多款各式人型與昆蟲型機器人的「怪獸電力公司」,自2005年底開館以來,吸引了上萬名中小學生來此參觀。想了解機器人如何影響人類過去、現在與未來的生活嗎?機器人博物館正是起點。
炎炎夏日,校園放暑假,北台科技學院電機系卻很熱鬧,7月開始的機器人科學營,讓小朋友在機器人博物館玩得不亦樂乎。
設在電機系大樓4樓的機器人博物館,面積約80坪,入口處是一尊複製自日本卡通動畫《機動戰士鋼彈》的主角機器人薩克。粉紅色和真人一樣高大的薩克,拿著鋼砲飛彈,一下就吸引住小朋友的目光,紛紛拿起相機拍照。
博物館分為「生物機器人」與「人型機器人」兩大主題,前者如寵物機器人、水中機器人、昆蟲機器人等,加上人型機器人約有二百多款不同造型。
放在展示櫃裡的機器人,只要按一下按鈕,啟動馬達或電腦晶片後,機器人就會開始手足舞蹈,透過觀察「半裸」機器人前進或後退的動作,可以了解機器人的機械、電子構造和設計原理。例如早期機器人是以馬達帶動齒輪轉動;新式機器人則裝置了微電腦控制系統和感測器等,可以接收主人的指令。
一旁的大舞台,放置了二十多隻雷霸龍機器寵物,和改裝的32足、2個馬達的機器蜈蚣,小朋友可以拿起來玩耍、對打格鬥;解說員也會操作表演型機器人,例如會說話、唱歌的卡通主角多啦A夢,會前翻、高踢、做伏地挺身等高難度動作的智慧型機器人,達到寓教於樂的目的。
為了讓小朋友更有收獲,博物館特別訂下規則:「入館參觀後,必須了解原理、組裝完成六足機器昆蟲,才可以回家。」只要依照組裝教材的圖解步驟操作,一小時後,大家都能踩著充實的步伐離去。

新力公司研發的寵物狗「愛寶五代」,喜歡嬉戲,是人類的好朋友,養得越久,行為能力會越成熟。
科學「老」飛俠
不像一般博物館具有新穎的展示空間,這座迷你、有些克難,由師生擔任解說員的機器人博物館,源自北台科技學院電機系副教授潘同泰的夢想。
英文名字與「時光永遠停留在童年」的小飛俠「彼得潘」一樣的潘同泰,自稱是「科學老飛俠」,1985年畢業自逢甲大學自動控制工程研究所,就學時受教於自德國學成歸國的老師徐佳銘,以「機器人視覺系統之設計」拿到教育部的青年發明獎,獲得鼓舞,也展開一生志趣,至今「玩」機器人已超過20年。
畢業後,潘同泰進入工研院,參與機械所開發的工業機器人,協助汽車工廠的焊接、噴漆工作,讓台灣機械產業脫胎換骨;爾後又進入中科院,研究導向飛彈、飛彈快艇等工業機器在國防領域的應用。
在業界工作多年後,1992年潘同泰轉任教職,因為深感「技術只有少數人懂,應該做些讓社會受益、有收獲的事,而辦展覽、開博物館就是接觸廣大民眾、傳播科普知識的最好機會。」
為了打造夢想,只要自己或朋友有機會到國外出差,潘同泰就拜託他到玩具店或購物中心購買各式新型機器人;也努力查詢機器人的歷史資料,知道有哪一款早期機器人落於何處,就寫信說服對方出讓;更報名荒野保護協會、社區大學參加解說員訓練課程,學習辦活動的技巧。
同時他也帶領學生參加教育部主辦的各式機器人比賽、微電腦系統設計競賽,爭取國科會的機器人計劃經費,將得獎的數十萬元獎金,拿來購買機器人。

解說員操作多足蜈蚣的步行機器人,讓小朋友了解機器人行走的原理。
機器人展覽專家
2005年11月機器人博物館開館,在機器人科普教育與展覽逐漸做出口碑後,又協助中國時報主辦「2006年機器人教育博覽會」,負責將展品一路從台北、桃園、台中,運到高雄,展覽130天,湧進50萬人,把師生累壞了。
「機器人展不同於化石展,一定要讓民眾動手玩,而小朋友玩一玩,雷霸龍下巴掉了,就要立刻修,壓力很大,」潘同泰說。
協辦展覽,讓潘同泰結識不少同好,不少廠商知道他們有博物館,更在展覽後將機器人捐贈出來,譬如「揆眾展覽公司」就捐出好幾款價值不斐的機器人,包括一款價值250萬元、120公分高的保全機器人;讓漫畫迷痴狂的日本機器人「鐵人28號」;以及曾被美國時代雜誌評選為2005年最炫發明──日本ZMP公司開發的家用型機器人Nuvo。
「鐵人28號」出自1956年日本漫畫家橫山光輝的同名漫畫,全日本限量200個,每個都有編號。這款頭小、身體壯碩的二足步行機器人,身上穿著由ABS樹脂塑形的藍色外衣,看起來很神氣,讓漫畫迷愛不釋手!
明星級機器人Nuvo,則是全世界第一個走入家庭的二足機器人。法文Nuvo有「嶄新、特別」的意思,這款高39公分的機器人,能跳舞、走路、說話、播放音樂、報時、握手,功能多元,並內建無線網路,非常適合幫忙居家行動監視,妙就妙在Nuvo頭上裝有攝影鏡頭,只要透過手機連上網路,就可以清楚看到家裡環境。
機器人博物館的成立靠很多人幫忙,但也不純然從零開始,因為潘同泰自己也是位機器人研發者。
從研究機器人的視覺系統入手,潘同泰說,「以前的機器人沒有眼睛,在工廠工作時,零件不能亂擺,否則它會拿不到;現在加入影像處理和圖形識別系統後,機器人的效率更高。」
1999年潘同泰開始研究昆蟲機器人,從機械構造、安裝伺服馬達、設計馬達控制器,到電腦控制器、紅外線感測器等,一隻六足甲蟲機器人就此成形。「難的是如何寫出控制馬達的程式,好讓機器人走起路來像真的昆蟲一樣。」
為此,他常到戶外觀察六足昆蟲如何走路,設計出來的六足甲蟲,能前進、後退、轉彎,也能自行感測外界環境,避免碰撞;若再裝上無線電控制,藉由攝影機監控目標位置,可以執行人類賦予的任務。
「robot的中文譯成機器人,其實很不精確,也常誤導,因為最早應用在工業界的只是一隻機械手臂,根本沒有人的樣子。」潘同泰指出,大家喜歡看人型機器人,因為很炫、會表演,但二足的人型機器人遇到崎嶇地形常會摔到,並不穩定,而六足昆蟲機器人夠穩定,可以擔任山區或地震發生時的緊急救難工作,應用更廣。

機器人研習營裡,小朋友動手組裝簡易機器人,很有成就感。
人類的好朋友
為了推廣機器人教育,過去4年,潘同泰常與學生帶著各款機器人遊走台灣各小學,辦過一百多場機器人研習營,也逐漸形成一個機器人講師、裁判群的團隊。如此努力走透透,因為潘同泰相信,機器人是人類最好的朋友。
細究歷史,機器人已與人類相伴三百多年。早在1624年,義大利人Gio Battista Braccelli就已繪製出第一張機器人草圖。這個以人類為藍本的機器人,身體、手腳部位的構造都是方方正正的機器造型,對後世的機器人設計影響深遠。
1920年,捷克話劇家Karel Capek,首先在話劇中使用robota這個字,有「強迫勞動」的意思,英文譯成robot,中文則譯成機器人,開啟人類對複製另一個神似自我的機械替代品的各種夢想。
1927年,奧國導演佛列茲朗拍攝的德國科幻默片《大都會》,架構在虛擬的未來世界,敘述資本主義過度發展,導致完全機械化的生產制度,人民也處於對立分明的階級中。資本家佛萊德對工人階級領袖瑪利亞一見傾心,將她抓走,依她的外貌複製成機器人,意圖利用瑪利亞來控制工人,竟釀成暴動。
想了解機器人演進的歷史,可得在機器人博物館的歷史區花點時間。依照時間順序,這裡有1939年日本KT公司出產的第一個鐵皮機器人;會跳舞、翻滾、打招呼的「史賓」機器人;以及五代同堂的7隻新力公司智慧型「愛寶狗」等,這是一個充滿故事與典故的空間。
一隻售價十多萬台幣的「愛寶狗」,是機器人科技與時俱進的最佳代表。「愛寶二代」的全身有18個馬達,四肢可以靈活轉動,頭也可以180度搖擺,還有視覺、聽覺、觸覺等能力,聽得懂主人的指令,喜歡主人摸它的頭、握它的腳,高興時,眼睛會發出綠光,生氣時則是紅光。「愛寶五代」更神奇,主人養得越久,它的行為與心智能力,就會像真的寵物一樣,越來越成熟。
「愛寶狗喜怒哀樂的情緒反應,來自內建的『不可抹除記憶體』,即使將電源關掉,它仍會將主人上次對它拍頭的友善態度紀錄下來;觸覺則來自手、腳、頭、背上都有『微動開關』,一碰就有反應;聽覺則因為裝有麥克風,從簡單的拍拍手,寵物就會走過來,到聽懂單字或整個句子,全都看寫軟體程式者的功力有多高超,」潘同泰說。
半世紀前,美國作家艾西莫夫在小說《我,機器人》中,提及機器人研究的3大法則:第一,機器人不得傷害人類,或袖手旁觀坐視人類受到傷害。第二,除非違背第一法則,機器人必須服從人類的命令。第三,在不違背第一及第二法則下,機器人必須保護自己。

看到雷霸龍機器人,小朋友迫不及待拿起來看個仔細。
科技整合新領域
1977年代美國好萊塢電影《星際大戰》中創造出造型可愛、懂得600種銀河語言的C-3PO,和三隻腳的機械維修機器人R2-D2,陪伴人類一同遨遊星際;之後又在《魔鬼終結者》中,出現殺人機器人的恐怖情境。人類一直在「創造另一個自我」的喜悅,以及被自己創造之物反噬的恐懼中徘徊。
哲學思辯的大哉問,一時可能沒有解答,但大眾文化描繪的虛構情節,「機器人將走入人群,成為人類幫手」,確實已一一實現。
「雖然第一部出現在電影中的機器人是女人,而且還是位壞女人,但機器人確實是人類最好的幫手,」潘同泰表示,自1960年代美國汽車工廠首先利用機械手臂進行噴漆工作,機器人已經默默幫助人類工作四十多年,而且多從事危險、枯燥、骯髒粗重的「3D」工作,譬如核能廢料的處理、鎖螺絲,或者人類到不了、受不了的,上天下海高壓的深海探測、外太空站的維修等。
「機器工業對國家產業發展相當重要,是集資訊、光電、材料、機械、電子各領域的整合科技,」潘同泰說,有時政策方向可能較不注重這個領域,以致機器科技熱一陣、冷一陣。現在有了這一座博物館,只要持續經營下去、繼續擴充展品,讓社會大眾有一個接觸管道,至少高低落差不會起伏太大,也不致落後世界趨勢太多。
機器人博物館實踐北台科技學院師生的夢想,他們更希望能藉此拉近社會大眾與機器科技的距離。□
地址:台北市北投區學園路2號,北台灣科技學院電機系4樓
開館時間:週一至週五,早上10點到下午5點
費用:酌收30元維護費
網址:www.tsint.edu.tw/museum