AI機器人出任務！從深海、救災到太空探險，超圖解智慧機器人工作現場

飛天無人機

「無人機」屬於遙控無人載具（簡稱ROV）的一種，通常由地面上的操作員操控。它也是「飛行機器人」，必要時能自動飛行，自行起飛與降落。


從空中鳥瞰
無人機裝有攝影機，可以從高空俯瞰地面。影片拍攝者可以利用無人機捕捉想要的畫面，農民也能用它監控飼養的牲畜和農作物。在緊急狀況下，強大的無人機甚至能將物資送到偏遠地區。

操作員
操作員在地面上發送指令，控制無人機。機上攝影機傳回的影像，讓操作員能以第一視角觀看，彷彿坐在無人機裡飛行。

衛星導航
無人機接收「全球定位系統」（GPS）的訊號。這些訊號來自太空中的衛星，無人機就能知道自己所在的位置，並以自駕模式飛往目的地；即使訊號中斷，也能自行返回出發點。

無人機群
有了AI的幫助，無人機不必再完全依賴人類操控，能更自主的執行任務。一隊無人機能像一群鳥群或蜜蜂那樣協同行動。它們透過AI互相溝通，能即時分析資料、協調彼此的動作，避免在空中互相碰撞。無人機群可用於撲滅野火、偵測農作物病害，也可能被當作間諜機或戰爭武器使用。上百架發光的小型無人機在夜空中表演，呈現出耀眼又迷人的燈光秀。

◆ 螺旋槳：一半螺旋槳順時針旋轉，另一半逆時針旋轉，這能保持機身穩定，避免扭轉。

◆ 電子變速器：能微調動力，使螺旋槳馬達控制無人機持續飛行。每個螺旋槳都有各自的電子變速器。

◆ 強力電池：提供飛行能量

◆ 天線：用來發送並接收無線電信號。

◆ 第一視角攝影機：無人機的「眼睛」。

◆ 穩定的起落架：讓無人機能停放在地面上。
致動器：是標準的螺旋槳，葉片呈翼狀，當螺旋槳高速旋轉時，就能升上空中。
◆ 飛行控制器：就像一部小型電腦，負責控制攝影機與轉向系統。它能自動調整每個螺旋槳的轉速，就算在強風中，無人機也能穩定在空中停留。

◆ 中樞部位：是無人機的控制中心，裝載著攝影機、電池及天線等設備。


動力服

動力服又稱為「動力外骨骼」，由穿戴者直接操控一具機械軀體，有如一個「可穿戴的機器人」。這項技術能讓人類更強壯，執行平常難以完成的費力任務。

速度與耐力
這套輕量型動力服的腿與腳部都裝有關節，能配合穿戴者的下半身動作。致動器可以協助使用者快速行走，維持長時間活動。

重磅級力量
全身型動力服能讓穿戴者發揮超強力量，協助他們安全的舉起或搬運重物。這類機器人系統常用於工廠、農場或建築工地，幫助人們從事費力的工作。

要移動這套動力服，穿戴者要先推動手部控制器的啟動裝置，這時感測器偵測到手臂與腿部的動作，再由馬達推動整套動力服，使它跟著使用者的動作一起移動。

隨身AI
動力服在腳部、膝蓋與臀部都裝有「感測器」，使它能與穿戴者的運動節奏同步。

動力膝關節
動力服的臀部、膝蓋與踝關節由電動馬達驅動。當穿戴者移動肢體時，馬達會即時配合，提升行動力。

醫學奇蹟
動力服能幫助手臂或腿部癱瘓，以及無法自由活動的人。它能讓那些因重大疾病或受傷行動不便的人，重新獲得活動能力。

意念，啟動！
安裝在腦部表層的感測器，能協助穿戴者以意念控制動力服！這些感測器未來可能會被植入腦血管深處的「電極」取代，使控制更精準。

◆ 裝有感測器的頭套：能接收腦部的電信號。

◆ 當穿戴者的腳踩地時，同側的手臂墊片會感受到壓力，讓穿戴者清楚感覺到動力服的動作。

◆ 腳部感測器：偵測步伐，並將訊號傳送給手臂上的墊片。

◆ 感測器：尺寸約一顆巧克力金幣大小。

◆ 背包裡的電腦：將腦部訊號轉換成指令，驅動動力服的手臂與腿部，協助保持平衡。

讀心術
AI能學習不同腦部訊號所代表的動作意圖，像是走路、拿東西，甚至開口說話等。

飛天無人機

「無人機」屬於遙控無人載具（簡稱ROV）的一種，通常由地面上的操作員操控。它也是「飛行機器人」，必要時能自動飛行，自行起飛與降落。


從空中鳥瞰
無人機裝有攝影機，可以從高空俯瞰地面。影片拍攝者可以利用無人機捕捉想要的畫面，農民也能用它監控飼養的牲畜和農作物。在緊急狀況下，強大的無人機甚至能將物資送到偏遠地區。

操作員
操作員在地面上發送指令，控制無人機。機上攝影機傳回的影像，讓操作員能以第一視角觀看，彷彿坐在無人機裡飛行。

衛星導航
無人機接收「全球定位系統」（GPS）的訊號。這...

書中介紹許多生活中的AI機器人案例，讓我們能對科技結合AI有一些基礎認識，更重要的是，AI科技的進步始終來自於人類，想要進一步認識AI機器人的朋友們，一定不能錯過這本好書喔！
——桃園市立大溪高級中等學校科學教師 巫昶昕

身為站在中學教育前線的數學及資訊博士教師，我誠摯推薦《AI機器人出任務！》。本書以精湛的圖解，將硬核的AI理論轉化為深海、太空等真實場景的應用，完美結合了高中數學與電腦課程中的演算法與工程邏輯。它不僅能激發學生對跨領域科研的嚮往，更是課堂延伸閱讀的絕佳教材，引領孩子從理解技術到想像未來。
——國立新化高中教師 胡裕仁

你曾經在餐廳中看過送餐機器人或準時工作的掃地機器人嗎？對於它們如何避開危險、不跌下樓梯，我感到很好奇。人類因為好奇而變得偉大，對未知的探索欲，進而創造了新的發明。打開這本書，透過插圖及漫畫解說超過25種機器人的應用原理、變聰明的方式，讓我們的大腦也一起升級吧！
——全國SUPER教師 桃園市大忠國小教師 陳佳慧

這本書最大的亮點，不是把機器人講得多炫，而是把「怎麼動、為什麼這樣動」說得很清楚。從基礎結構到結合AI的應用，搭配感測器與細部動作解析，讓讀者真的看懂機器人如何運作。對教育現場來說，這不只是科普讀物，更是STEAM課程的靈感來源，無論做專題、動手實作或跨域學習，都非常好用。
——臺北市立陽明高中國中部教師 陳政川

本書以「多元的任務情境」解釋機器人的運作流程，提升讀者對「感知、規劃與行動」運作的理解，建立機械自動化的基礎邏輯；運用簡單易懂的圖解充實知識基礎，形成更穩固的概念——讓珍貴的想像力不只是天馬行空，而是能依循技術線索逐步發展創意，讓科技成為推動社會進步的重要力量。
——桃園市建德國小教師 陳英叡

本書不僅展現機器人跨越極限的任務，更引領孩子理解科技的本質。我推薦親師引導孩子從「看見」轉向「思考」，拆解 AI機器人的決策邏輯和運作方式。掌握適宜指令，學會人機協作，正是孩子在 AI 時代脫穎而出的必備素養。
——臺南市崇學國小教師、Gemini AI認證講師、教育部數位學習績優人員、教育學博士 張琬翔

近年隨著AI與太空科技的興起，筆者曾經企劃從太空到無人機空拍等等閱讀課程，讓中學生體驗科技與生活的關係。這些需要教師設計與製作一整年的單元課程，如今透過一本深入淺出的讀物，讓中學及小學的孩子一次認識科技的進展，讓人驚艷。
——台灣T.H.E.科技人文推廣教育學會理事長 黃愛真

(依姓名筆劃排序）

從工作現場到日常生活：一起看懂機器人，理解AI與我們的責任
文∕桃園市建德國小教師 陳英叡

從使用到理解，看懂機器人
「機器人」在我們的心目中是科幻故事中的角色，也是工廠裡的自動化設備，和執行高風險任務的好幫手，如今機器人也逐漸走進日常生活與公共服務。我們若能深入理解其中的奧祕，將能從「會使用」的消費者，慢慢轉變為未來新技術的「創造者」。這本書的主要價值，在於建立我們「看得懂」機器人的能力，讓看似酷炫的科技能被拆解與理解，並讓技術應用成為喚起讀者好奇心的關鍵。當我們透過這本書習得機器人的任務功能、設計與限制時，就能在生活中用更理性的視角觀察各種相關設備，並進一步思考：生活中的哪些部分已經像機器人一樣自動化？哪些地方仍存在問題？又需要設計哪種新工具來解決？這種在生活中持續覺察與追問的能力，讓我們化被動為主動，成為充滿好奇心與創造力的學習者。這本書以圖解方式，搭建出豐富機器人知識的鷹架，有助於引導讀者以類似運算思維的方式提問與拆解問題，在AI與機器人產業蓬勃發展的今日，更顯珍貴。

圖解機器人身體，零件、功能一目了然
這本書最直觀的優點，是以清楚的圖文將機器人的「零件與結構」解釋清楚，讓讀者把原本看起來神祕的裝置，拆成容易理解的部件與功能。圖文並陳的頁面協助讀者掌握機器人如何「接收訊息、產生動作、完成任務」的基本脈絡，再逐步說明不同部件的合作方式，使孩子看懂機器人動作與任務之間的設計關係。而書中的圖解也能幫助建立對機器人的知識架構，進而對技術現象舉一反三，例如：運用機械手臂夾爪，引導讀者思考精準抓取的需求，與搬運重物的差別，以及透過輪子等驅動與移動部件，點出適應室內平地與崎嶇地形的差異。當讀者能將機械外觀與任務目的結合時，對於機械工程與AI的基本素養也更加扎實。本書把較難懂的知識與脈絡釐清，並運用簡單易懂的圖解充實知識基礎，形成更穩固的概念——讓珍貴的想像力不只是天馬行空，而是能依循技術線索逐步發展創意，成為推動社會進步的重要力量。

從任務到流程，掌握感知、規劃與行動的運作
本書另一個特色，是以「多元的任務情境」解釋機器人的運作流程，提升讀者對「感知、規劃與行動」運作的理解，建立機械自動化的基礎邏輯。例如：書中運用深海、災害現場、醫療與太空等場景，不僅凸顯人類身體在環境限制下的不足，也呈現在極端環境與超高要求情境中，人類如何透過機器人技術解決問題並改善生活。當讀者學會以流程去理解機器人運作，就更能把知識帶回生活之中，像是看見「人形機器人」為了走向服務生活而發展更靈活的手指、更精細的視覺辨識，對照書中概念，理解這其實是在提升「夾取」的細緻度，以及讓「眼光」更犀利。當科技理解逐步累積和內化，我們也更能培養出判斷力與行動力。

能力愈強，責任愈重：人工智慧的永續發展
當AI逐漸成為機器人的大腦，各種零件與系統技術持續突破，機器能做的更多，行動更有彈性，同時也會將新的風險帶入生活。本書具有倫理價值之處，在於它不把科技描繪成「萬靈丹」，而是直接指出技術的限制與風險，讓我們學習分辨技術進步與安全之間的關聯。像是書中具體提出：自動駕駛可能遭受駭客攻擊而引發失控疑慮；生成內容可能被用來誤導大眾；資料偏差可能導致不公平的判斷等。因此，建議讀者一邊閱讀、一邊檢視三個關鍵問題：「機器人靠什麼感覺？怎麼做決定？錯了會怎樣？」當我們能在討論中逐步理解科技所需的規則，人類在關鍵時刻必須承擔責任，能力與責任的天平，才能讓我們同時保有想像力與責任感，在未來成為能創新、能負責的造夢者，一同迎接AI機器人所帶來的美善生活。

書中介紹許多生活中的AI機器人案例，讓我們能對科技結合AI有一些基礎認識，更重要的是，AI科技的進步始終來自於人類，想要進一步認識AI機器人的朋友們，一定不能錯過這本好書喔！
——桃園市立大溪高級中等學校科學教師 巫昶昕

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