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在機房之外的程式設計世界
大多數人對程式設計的印象,往往是宅宅工程師窩在電腦前面寫程式、跑韌體、設計遊戲等。然而程式的運用遠比一般人的想像還廣泛,如今已是隨處可見。甚至可以透過手上的智慧型手機,設計出自己使用的小程式。本篇以機械手臂為例,帶大家了解程式設計是如何融入我們的生活中
 
 
 

一般人對資工系的想像,大多數都脫不了跟電腦相關。宅宅的工程師窩在電腦前面寫程式、或是用電腦跑韌體、設計遊戲等等,做的總是一般人遙不可及的事情。但是你知道嗎?其實資訊工程在我們日常生活中已經被廣泛的運用,電腦不再只是距離感十足的高科技,而是與我們生活緊密相關。小到人手一支的智慧型手機、大到登陸火星的機器人,背後都是一連串的程式碼在操控著。

 

因為資工運用的範圍變廣了,各領域的合作也更加常見,不再只是電腦工程師單打獨鬥的寫程式。有時還要結合醫療團隊的意見或是設計師的創意,為現代人依照需求量身打造一整套的系統。以前電腦僅需精準反應人類所下的指令,當技術純熟後,電腦直接由人類指揮,該做什麼、怎麼做,此時運用的範圍增大了,所投入的專業人力也需要更多。

 

機械手臂的起源一開始是用在工業上,廣泛運用在汽車製造業及電子產業。自動化的機械裝置大幅減少了人類操作機械的危險性,並且增加操作的精準度。在航太領域,也有能夠在太空站周圍搬運補給的「移動維修系統」(mobile servicing system,簡稱MSS),以及會自動行走的火星著陸機器人等國際上重大的應用。

 

近年來機械手臂的運用,已經從製造業逐漸拓展到農業、醫療以及服務業。像是農業專業化下,運用機械手臂插秧、施肥、除草、犁田、採收來節省人力資源。機械手臂透過程式的操控下,不但可以指定在不同區域種植不同作物,還可以設定每日固定時間澆水灌溉。機器手臂不再只是單純的前後左右移動,操作的範疇更加精細。

 

很多人不知道,醫學上的重大突破「達文西手臂」是由台灣人發明的。目前已廣泛運用在一般外科、耳鼻喉科、泌尿科,有效解決主刀醫師手腕生理的顫抖,精準控制動刀範圍、縮小傷口,讓術後的恢復期大幅縮短,風險與疼痛都能有效控制。醫師可以在開刀前用電腦模擬動刀時所有的角度,讓手術能夠順利進行。

 

機器手臂的運用除了發展到新的領域外,在原本的汽車製造業使用上也更加多元化。工業後4.0的發展,提倡「智慧型製造」,製造業開始邁入電腦化、數位化與智慧化。在知名汽車Jaguar在曼徹斯特的製造廠,可以見到全自動的沖床設備(用壓力使金屬形變,此處指壓製車殼),生產線上可以看見不同顏色、甚至左右駕的汽車都能同時生產,透過程式的控制搭配不同的壓模設備,就能自動生產出敞篷車、休旅車等多種車型。

 

「我們絕對沒有因為自動化,遣散任何一個員工,機器人能夠幫你製造車子,但是機器人不會買你的車子。」一位英國高科技汽車製造廠的主管這樣說到。在車輛混合生產的生產線背後,需要專業技術的人工去操控與修正機械手臂,並非完全透過電腦就能獨力完成。許多人會疑問,寫程式不是很簡單嗎?把程式碼丟給電腦叫它去做不就好了?在實際運用上,除了硬體開發本身的成本高昂外,要怎麼與軟體整合,才更是一門艱深的學問。(本文由科技部補助「工程技術與社會風險之新媒體溝通」執行團隊撰稿)

 
責任編輯:楊斯嵐 助理教授|南臺科技大學 資訊傳播系
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