伴隨著人工智慧（AI）技術持續生成演進，現今產業正面臨激烈國際競爭，應該慎思AI機器人該如何才能接手多元化任務，創新應用加值！本場東西講座特別邀請國立清華大學清華講座教授暨虎尾科技大學副校長張禎元主講，剖析新一代雙臂協作機器人多元應用與創新商業模式，以及融入了人工智慧（AI）的跨領域創新趨勢。

圖一 : 國立清華大學清華講座教授暨虎尾科技大學副校長張禎元主講，剖析新一代雙臂協作機器人多元應用與創新商業模式，以及融入了人工智慧（AI）的跨領域創新趨勢。（攝影／王岫晨）

張禎元首先指出：「目前工程即是結合了工程與經濟，且唯有智慧才能創新。」因此，任何X結合智慧技術都是智慧X!，包含智慧機器人等，AI則是串聯/整合（Integrate）智慧技術的工具。數位轉型又是其中必經的階段，並追求依序達成數位化、AI化逐步演進。其中除了智慧技術本身之外，紮實的專業領域知識（Domain Know-how）及合適的Business Model才是關鍵！

例如由他主持開發的「清華紳士」機器人手掌，雖不必如工業機器人一樣精準，但搭配七軸垂直機器人運作將更為靈活，同時整合置於頭部的3D鏡頭及仿造人身的open source開放式機構設計，分析運動力學。

進而加入「即時視覺校正」技術，已取得台、美專利；以及「手部動態感知」技術，經過串聯大量IMU元件晶片化而縮小體積，瞭解每隻手指精巧舉動；「人類技術轉移」技術，先讓機器人學習人類動作後輸入Digital twin模型感知，以避免機器人碰撞；並利用AI技術，整合人類意圖辨識與動態互動。

另將雙臂機器人結合語音指令chat GPT猜測語意，結合影像辨識取放物件；協助自動化去毛邊加工，以免影響定位精度，節省加工時間及材料成本；進而開發自適應夾爪系統，置入完整模型預測控制系統與自動化工件掃描流程，在機器人整合視、力覺判讀後施力。

機器人跨域創新 實現無限價值

圖二 : 國立清華大學清華講座教授暨虎尾科技大學副校長張禎元

目前所主持的「基於人類技能移轉之雙手機器人應用去毛邊技術」計畫，便在雙臂協同控制的過程中，導入即時避碰演算法，以確保運作過程中人機協同的安全性。

利用機器人雙臂協同作業的特性，高協調性和手臂的冗餘度（redundant），能讓雙手彈性進行各種靈巧作業，減少多面組裝所需的夾治具，有效減省換線生產所需的時間及成本；與人在同一空間協調作業，也有效節省工作空間，適合少量多樣彈性規劃的生產線。

此外，張禎元認為：「跨領域的研發是工程創新研發的關鍵，將創造無限機會與價值！」現也在教學以外時間，帶領智慧機器人跨領域研究團隊，將實際應用專業知識，落實於解決機械與機電工程問題並創造價值；更重要的是透過教學與研究，以及緊密的產學研跨域合作來培養年輕工程師。

現已成功開發出台灣與美國FDA核准的機器人輔助手掌指智慧復健產品，並成立新創公司，促進復健醫療精準化，為台灣在長照智慧復健醫療上做出貢獻。透過具知覺且靈巧的擬人雙臂智慧機器人，可結合AI晶片，滿足未來在民生、製造、醫護及軍事安全應用上的需求。

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