學研新創 - 創新防疫科技
防疫工作代理-擬人雙臂機器人智慧抓取關鍵技術
2021-12-23
張禎元特聘教授團隊/國立清華大學動力機械工程學系

張禎元、張賢廷、李俊則、林昇冠、馮君豪

近期全球飽受疫情的影響,醫護人員的健康安全與工作量逐漸成為社會所重視的議題之一,其中在第一線為民眾採檢的人員,必須在高風險的環境中不停地為民眾服務,這樣高危險且極度消耗精神、勞力的事情是相當不友善的。為此本團隊便致力開發一具有智慧知覺且擁有靈活抓取能力的擬人型雙臂機器人,並搭配穿戴式姿態量測裝置擷取人類手部動作以實現直覺式人類遠端遙控機器人代理人類工作的目的。為了展現智慧知覺與靈活抓取,本機器人結合了各項先進技術,首先為了讓機器人模仿人類動作,本團隊開發穿戴式姿態量測裝置以記錄人類肩膀、手肘、手腕、手指等關節資訊,並搭配本團隊開發之演算法,穩健且安全地操作機器人;再者為了能夠最大化轉移人類手部各關節動作,此機器人具有靈活抓取能力的擬人七軸雙手臂與擬人五指手掌,以最精簡的關節數量完美對應人類上臂與手指的自由度。本技術以防疫科技需求為出發點,透過機電整合以及感測器訊號融合,使得醫護人員可以遠端操控此機器人進行防疫工作。除了防疫所用,本機器人呈現出廣泛的應用拓展性,具有導入各種工業自動化之潛力。本技術已獲台灣以及美國發明專利,且技術成果已發表於國際知名期刊上,備受國際之肯定。

評審推薦
1. 將機器人結合穿戴式姿態量測裝置、AI演算法、靈活抓取能力的擬人型手臂,使醫護人員可以遠端操控此機器人進行防疫工作。
2. 除了防疫所用,機器人呈現出廣泛的應用拓展性,具有導入各種工業自動化之潛力。技術已獲台灣以及美國發明專利,且技術成果已發表於國際知名期刊上,備受國際之肯定。
團隊簡介
張禎元
學歷 卡內基美隆大學 機械工程研究所 博士
現職 國立清華大學 動力機械工程學系 特聘教授
經歷

- 2019~ 國立清華大學 動力機械工程學系 特聘教授
- 2020~ 國立清華大學 智慧製造與循環經濟研究中心 中心副主任
- 2012~ 美國機械工程師學會 ASME 會士Fellow
- 2018~ 科技部 人工智慧製造系統研究中心 副主任
- 2018~2021工業技術研究院 機械與機電系統研究所 技術長
- 2021 中國工程師學會 (CIE) 傑出工程教授獎
- 2020 中國機械工程學會 (CSME) 傑出工程教授獎
- 2020 工業技術研究院 產業化貢獻獎-銀牌獎(團隊)
- 2019 中華民國科技管理學會 科技管理獎 - 學研團隊類
- 2019 生技醫療科技政策研究中心 國家新創獎-學研新創
- 2019 科技部 未來科技突破獎
- 2019 國立清華大學 產學合作績優獎

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