計畫成果

互動式STEAM人形機器人教具產品開發與應用(1/2)

鄭瑞鴻 /國立高雄科技大學智慧機電學院模具工程系

計畫簡介

本計畫為期兩年,旨在開發具商品化潛力與教育應用價值之互動式 STEAM 人形機器人教具,強化技職學生的科技素養與運算思維。第一年聚焦於基礎型人形機器人原型開發與教學試行,完成市場調查、人因工程分析、模組化結構設計與電控系統整合。機構設計依據人體 16 關節自由度配置伺服馬達,採 3D 列印製作標準模組零件並導入 DFMA 原則,簡化組裝並降低成本。電控系統以 Arduino/ESP32 為核心,整合感測器、馬達驅動與供電模組,開發 AHP 層級式編碼控制機制,建置網頁與手機端遠端校正介面。課程應用涵蓋專三與大一學生,設計自感測與邏輯控制到人形結構與動作設計的完整教學模組,採理論與實作並行策略,學生能完成多樣人形動作如伏地挺身、劈腿高舉等,顯著提升動手與創造能力。第一年成果包含:完成 16 軸機構建模、標準模組件、DFMA易製造設計優化、電控程式與控制模組開發、教材與平台建置、原型測試驗證、校內試用與回饋修正,並啟動與祥儀機器人夢工場等廠商之商品化合作。第二年將導入 AI、IoT 與 NLP 模組,發展智慧互動介面與教案推廣,建構可擴充、具教育實效與市場潛力的技職 STEAM 教學模式。