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利用 Kinect 體感 ，遠端 來遙控 機器人

控晶四乙 江仁宏 4972C070 參考資料 : http ://nccc.cool3c.com/article/53270 http://zh.wikipedia.org/zh-tw/Kinect http://www.techbang.com/posts/7806-kinect-for-windows-sdk-start-the-natural-person-machine-interface. 利用 Kinect 體感 ，遠端 來遙控 機器人. 摘要

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利用 Kinect 體感 ，遠端 來遙控 機器人

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  1. 控晶四乙 江仁宏 4972C070 參考資料: http://nccc.cool3c.com/article/53270 http://zh.wikipedia.org/zh-tw/Kinect http://www.techbang.com/posts/7806-kinect-for-windows-sdk-start-the-natural-person-machine-interface 利用Kinect體感，遠端來遙控機器人

  2. 摘要 • 何謂運動控制？只要有控制場跟受控場來作用整體的運動，都是相關的觀念。這次我對於一部電影感到興趣，前陣子很紅的“鋼鐵擂台”，內容是人類可以透過遙控器或是影像擷取控制機器人的運動。在二年級修過的機電整合就有上到類似的觀念，人類的控制是控制場，機器人是受控場，再透過機器人本身的核心晶片控制全身的機械運動。 • Kinect是由微軟開發，應用於 Xbox 360 主機的周邊設備。它讓玩家不需要手持或踩踏控制器，而是使用語音指令或手勢來操作 Xbox 360 的系統介面。它也能捕捉玩家全身上下的動作，用身體來進行遊戲。運用這項觀念，許多真正的玩家把此運用放在機械控制上，除了控制虛擬的電玩人物，那麼理論上實體的機器人應該不是問題吧！ • 「Kinect」為 kinetics（動力學）加上 connection（連接）兩字所自創的新詞彙，這名詞完全就是運動控制的代表作。

  3. Kinect控制介紹 Kinect一次可擷取三種東西，分別是彩色影像、3D深度影像、以及聲音訊號。首先是Kinect機身上有3顆鏡頭，中間的鏡頭是一般常見的RGB彩色攝影機，左右兩邊鏡頭則分別為紅外線發射器和紅外線CMOS攝影機所構成的3D深度感應器，Kinect主要就是靠3D深度感應器偵測玩家的動作。 中間視訊鏡頭則是用來辨識玩家身分（靠著人臉辨識和身體特徵）、以及辨識基本的臉部表情，此外也能應用在擴增實境遊戲、以及視訊通話時；同時Kinect還搭配了追焦技術，底座馬達會隨著對焦物體移動跟著轉動。 都用上了不用遙控器的體感裝置，哪裡還要玩家頭上掛個耳麥的道理，因此Kinect也內建了麥克風系統，用的還是陣列式麥克風。它的好處是藉由多組麥克風同時收音，比對後消除掉雜音，等於提供了降噪功能，讓玩家的聲音能更清楚的傳遞出去。

  4. ▲Kinect中間的鏡頭是攝影機、左右兩顆鏡頭則是3D深度感應器；同時具有追焦功能，底座馬達可左右旋轉27度。此外還有陣列式麥克風。▲Kinect中間的鏡頭是攝影機、左右兩顆鏡頭則是3D深度感應器；同時具有追焦功能，底座馬達可左右旋轉27度。此外還有陣列式麥克風。

  5. Windows 專用 Kinect 最新發展，用身體控制分身機器人 微軟在台灣舉辦了一場「自然人機介面技術研討會」，說明他們的 Kinect for Windows SDK 計畫，並且也表示了未來的確會針對 PC 環境與需求，推出與現在Kinect for Xbox 360 不同、Windows 專用的 Kinect ，也就是說，未來會有對應兩種環境的不同版本 Kinect 。如果你對Kinect的印象只是Xbox 360的一項體感周邊，只能拿來玩體感遊戲的話，那從現在開始就得改觀了，微軟9月在台舉辦了一個「Kinect for Windows 2011 創新概念分享會」，展示學界跟業界運用Kinect for Windows SDK，將Kinect與PC結合，創造出許多教育、醫療的用途之外，也開辦了一些工作坊，將這一套低成本動作捕捉設備Kinect跟官方提供的對應SDK介紹給程式設計者，鼓勵他們發揮創意，創造新的自然人機介面應用。什麼是SDK？SDK全名是Software Development Kit，指的就是一套軟體開發的工具組合，包含一些開發文件、軟體，也就是說用 Kinect for Windows SDK能夠讓程式開發者，簡單的把kinect安裝到電腦上，並且取得Kinect偵測的影像跟聲音的數據資料，加上友善的使用介面，提昇開發Kinect 的Windows應用軟體的效率。微軟這次特地邀請了內部鑽研技術開發與應用的微軟研究院 (Microsoft Research Connections)中，主導Kinect for Windows SDK的全球計畫主持人，資深研究計劃經理Stewart Tansley與資深學術關係經理Krishna Kumar來台，參加Microsoft Kinect for Windows SDK自然人機介面技術研討會，從娛樂用途的Kinect for Xbox 360的優點開始談起，到現在與未來，希望開發多元應用的Kinect for Windows，希望將Kinect與Kinect For Windows SDK作為一個最直覺的，人與機器互動溝通工具介紹給學術界。

  6. http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=fZCJnHk9qm4http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=fZCJnHk9qm4 ▲利用Kinect，機器人能對應使用者的每一個即時動作，鋼鐵擂台的Atom能在未來成真？

  7. 利用Kinect體感，遠端來遙控機器人的SmartPal技術利用Kinect體感，遠端來遙控機器人的SmartPal技術 Kinect研發到今，用途真的是不可限量，不論是較早之前的光劍對打，或是最近的智慧簡報技術，都是超乎原本Kinect的目的，所達到的全新應用。或許某些角度來看十分的粗糙，但畢竟都是第一代的技術，相信隨著業界與玩家不斷鑽研下，潛力實在難以想像。既然Kinect可以控制虛擬的電玩人物，那麼理論上實體的機器人應該不是問題吧！日本知名的機械人製造商安川電機，於展覽中發表了利用Kinect控制女僕機器人SmartPal的成果。

  8. SmartPal的命名，似乎透露了這款設備易於使用與生活化的特性，展示中的影片可以看到操作者無須任何學習，僅對於Kinect的感應就能夠撿起地面上細小的物件，不論是反應靈敏度與力道控制度都十分的出色。SmartPal的命名，似乎透露了這款設備易於使用與生活化的特性，展示中的影片可以看到操作者無須任何學習，僅對於Kinect的感應就能夠撿起地面上細小的物件，不論是反應靈敏度與力道控制度都十分的出色。 或許影片乍看之下十分平凡，但卻看到了許多過去不易呈現的技術，例如撿起物件這個工作，如果力道過大會摧毀一個柔弱的布娃娃，但透過了觸控感應元件(Touch Sensor)的輔助下，就能夠安然的拿起娃娃並放入箱子內。 筆者第一個想到的應用，是福島核電廠的救災，若能採用這樣的系統，或許可以大幅的免除人員暴露於輻射的威脅。當然影片中也提及這項技術若普遍開發下，甚至可以輔助人類的日常生活。 http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=9psNh-dJTDU#!

  9. 結語 Kinect的運用上以控制機器人為主，像去年的日本核災危機，如果此技術成熟，就能輕鬆解決無法用人去完成的任務，機器人上的運用除了操控之外，還需要研究操控上的完整性、方便性，甚至除了在研究上的使用，也能用在民間。 現在機器人的眼睛是越來越流行，除了Kinect之外，國際的名車volvo也是有相關的產品，能用機器判斷距離或是否有人行做緊急煞車系統，視覺影像的處理是最近熱門的話題。

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