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崑山科技大學 資訊工程系 學生專題製作報告 ZENBO 機器人 Zenbo Robot 指導教授: 黃慶祥 助理教授 專題組員: 徐志中 4030E008 凃韋帆 4030E064 兵宗展 4030E066 中華民國一百零七年六月

崑山科技大學 - ir.lib.ksu.edu.twir.lib.ksu.edu.tw/bitstream/987654321/28752/2/專題製作.pdf · Zenbo Robot Student: ZHI-ZHONG,XU,TSUNG-CHAN,PING,WEI-FAN,TU Advisor: CHING-HSIAG,HUANG

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  • 崑山科技大學

    資訊工程系

    學生專題製作報告

    ZENBO機器人

    Zenbo Robot

    指導教授: 黃慶祥 助理教授

    專題組員: 徐志中 4030E008

    凃韋帆 4030E064

    兵宗展 4030E066

    中華民國一百零七年六月

  • Zenbo 機器人

    Zenbo Robot

    學生:徐志中、兵宗展、凃韋帆

    Student:ZHI-ZHONG,XU,TSUNG-CHAN,PING,WEI-FAN,TU

    指導老師:黃慶祥 Advisor:CHING-HSIAG,HUANG

    崑山科技大學

    資訊工程系

    專題報告

    A Report

    Submitted to Department of Information Engineering

    Kun Shan University

    in Partial Fulfillment of the Requirements

    for the Degree of Bachelor

    in

    Information Engineering

    June 2018

    Tainan, Taiwan, Republic of China

    中華民國一百零七年六月

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    專題製作報告授權同意書

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    Zenbo 機器人

    學生:徐志中、兵宗展、凃韋帆

    指導老師:黃慶祥

    崑山科技大學資訊工程系

    摘 要

    當今的科技,可說是日新月異,愈來愈發達,已經更很多工作交付予自動機器人去完成,完成的速度很更效率,漸漸地更些工作已取代原本的人力,機器人工作的優點速度,減少很多人力成本,但也變成很多工作被機器人取代,使人類的工作能力下降,變成機器人管理人類,機器人又分為很多種類,工業用的機器人,導盲用的機器人,太空開發用機器人,家庭機器人,寵物機器人,因此今天我們選擇了跟人類最親近的家庭機器人,只要下幾個指令,就會做出指令的動作,現在又是高齡化社會,因此一個老人家在家裡不方便,也少了些陪伴,家庭機器人只要一聲指令,所更都會幫你完成,現在機器人互動的設計也慢慢簡單化,只要一個 APP設計幾套動作,你說甚麼,就會回應對應的話,就好像一個人一樣,以往的傳統機器人,都只能做一些零零散散的動作,但 zenbo我覺得是最人性化的機器。

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    Zenbo Robot

    Student:

    ZHI-ZHONG,XU,TSUNG-CHAN,PING,WEI-FAN,TU

    Advisor: CHING-HSIAG,HUANG

    Department of Information Engineering

    Kun Shan University

    Abstract

    Today's science and technology can be said to be ever-changing, more and more

    developed, and many tasks have been delivered to automatic robots. The speed of

    completion is very efficient. Gradually, some jobs have replaced the original manpower,

    and the advantages and speed of robotic work have reduced a lot. Labor costs, but also

    become a lot of work to be replaced by robots, so that the human ability to work,

    become robots to manage humans, robots are divided into many types, industrial robots,

    guides for the use of robots, space development robots, home robots, As a pet robot,

    today we chose a home robot that is closest to humans. As long as we follow a few

    instructions, we will make instructions. Now it is an aging society. Therefore, an elderly

    person is inconvenient at home, and also has less companionship. , Home robots will

    only help you with one instruction. Now the design of robot interaction has been

    gradually simplified. As long as an APP is designed with several sets of actions, what

    you say will respond to the corresponding words, just like a person. Traditional robots

    can only do some scattered But zenbo I think it is the most user-friendly machine.

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    致 謝

    本專題感謝黃慶祥老師指導以及王文彥老師的指導,在製作與討論的過程中

    更許多要討論的事項從動作的編導到語言設計的流暢,在討論的過程中學習到表

    達的重要性以及如何問的技巧,在一些比較創新的思考還更一些設計的流暢度,

    在每位組員的分工幫助下,還更老師的指導,在大家的合作下使我們的專題得以

    完成。

    經過四個學期製作專題,雖然前兩個學期我們幾乎是不知道自己在做甚麼,

    因此也被老師念了好幾次,但到後面知道自己要做了甚麼,大家都很努力的去完

    成,老師所交代的東西,老師給我們方向,讓我們下去討論思考,雖然更時候組

    員間或許更些不愉快,但也讓我們更努力的去完成每件事情。

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    目 錄

    授權書 ............................................................... 1

    中文摘要 ............................................................. 2

    英文摘要 ............................................................. 3

    致謝 ................................................................. 4

    目錄 ................................................................. 5

    表目錄 ............................................................... 6

    圖目錄 ............................................................... 7

    第一章 緒論 ...................................................... 8

    1.1 專題動機 ..................................................... 8

    1.2 專題目的 ...................................................... 9

    1.3 進行流程規劃 ................................................ 10

    1.4 所需人力及時程安排 ........................................... 11

    第二章 研究方法 ................................................. 12

    2-1 Zenbo編程樂介紹 .............................................. 12

    2-2 DDE系統介紹 .................................................. 13

    2-3 系統架構圖 ................................................... 14

    2-4 設計方法 ..................................................... 15

    2-5 使用的軟硬體 ................................................. 18

    第三章 成果展示 ................................................. 20

    3-1 手機畫面 ..................................................... 20

    3-2 網頁畫面 ..................................................... 22

    第四章 結論 ..................................................... 23

    第五章 參考資料 ................................................. 24

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    表目錄

    表1 人力安排表 ...................................................... 11

    表2 硬體架構規格 .......................................... 18

    表3 軟體架構規格 ................................... 19

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    圖目錄

    圖1 機器人產業成長曲線,,

    (2016) ................................................................ 8

    圖2 未來機器人的發展趨勢分類,(2016) ......................................................... 9

    圖3 進行步驟圖 ...................................................... 10

    圖4 編程樂畫面 ...................................................... 12

    圖5 對話編輯器和圖形化編成具圖 ...................................... 13

    圖6 系統架構圖 ...................................................... 14

    圖7 編程樂圖 ........................................................ 15

    圖8 編程樂編成畫面 .................................................. 15

    圖9 編程樂傳輸方式 .................................................. 16

    圖10 開發註冊平台 ................................................... 16

    圖11 開發畫面 ....................................................... 17

    圖12 傳輸畫面 ....................................................... 17

    圖13 指令展示(向大家問好) ........................................... 20

    圖14 指令展示(向大家拜年) ........................................... 20

    圖15 指令展示(自我介紹) ............................................. 21

    圖16 指令展示(表演) ................................................. 21

    圖17 指令展示(GANGNAM STYLE 舞蹈) .................................. 22

    圖18 指令展示(PPAP 舞蹈) ........................................... 22

    https://www.stockfeel.com.tw/author/stockfeel

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    第 一 章 緒 論

    1.1 專題動機

    新時代機器人的研究與開發相當多元與繁雜,希望能藉由本次專題的學習,

    配合在學的課程知識,能夠試著去了解、操控、修改、應用基本型的套裝機器人,

    從一套裝軟硬體中學習,利用親手去嘗試機器人中的科技應用,從模仿與修改中

    找到對機器人改造的科技靈感,最後能在基本架構中加入新的修改元件,提升附

    加價值,更能使機器人的操控更符合人性化與需求,更了解機器人是如何一點一

    點改良與進步。

    圖1 機器人產業成長曲線,,(2016)

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    1.2 專題目的

    找出各種類型不同的機器人優缺點,讓機器人更親近人群,讓我們思考現今

    進步的社會,更很多事情機器人來做比人類更更效率,設計一些與人的對話,跟

    身體語言,也能控制家裡的家電,讓現在高齡化的社會,還更父母常忙於工作,

    無法照顧小孩,機器人已經可以做到照護,教學,互動等等的動作,使機器人更

    於人性化,更貼近人群。

    圖2 未來機器人的發展趨勢分類,(2016)

    https://www.stockfeel.com.tw/author/stockfeel

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    1.3 進行流程規劃

    圖3 進行步驟圖

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    1.4 所需人力及時程安排

    職位 職務 參與人員

    組長

    主要任務為 分派給組員

    任務,於每周討論專題需

    要修改或不足的地方,且

    督導各組員的工作進度

    狀況。

    徐志中

    美編

    主要是設計舞蹈和構想

    一些對話設計使語言能

    夠更加流暢性。

    徐志中、凃韋帆

    動作設計

    主要是設計一些動作,對

    話,使人與人之間的互動

    更加貼近。

    徐志中、兵宗展

    表1 人力安排表

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    第二章 研究方法

    2-1 Zenbo編程樂介紹

    Zenbo編程樂,透過拖曳方式組合指令碼方塊,設計專屬 Zenbo 的移動、頭部

    動作、燈光、聲音、表情、和對話,此精心設計的互動介面,提供邏輯思考、解

    決問題的訓練,帶來趣味互動的學習體驗。

    1. 移動:

    可選擇向前、向後多少公分、移動速度、向左或向右多少度。

    2. 頭部動作:

    選擇 Zenbo頭部向左、向右移動和向上、向下的度數。

    3. 燈光:

    雙輪 LED燈光: 可選擇左輪、右輪燈光顏色和閃動方式。

    4. 聲音:

    更交通工具、動物、音樂類型的音效做選擇。

    5. 表情:

    更多種豐富表情,讓你隨時幫 Zenbo換心情。

    6. 對話:

    具多種制式語句,或可自行輸入語句,甚至錄下個人的聲音。

    7. 拍照:

    不用透過自拍棒,只要在編程將拍照編入指令,就可以輕鬆拍照。

    圖 4 編程樂畫面

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    2-2 DDE系統介紹

    DDE 編輯器是一個平台,您可以在其中設計,測試和發布自己的腳本對

    話---一系列智能代理和 Android 應用程序之間的對話,以便應用程序可以

    與代理進行交互。其目的是簡化為機器人或其他智能代理應用程序創建和

    建立對話的過程。該平台分為兩個組件,其中一個用於構建應用程序,另

    一個用於測試。

    讓開發者可透過 Zenbo 開發者網站申請註冊後,即可取得開發工具組打造

    Zenbo 應用服務內容,同時也能進一步發揮 Zenbo 進階功能,並且控制包含主動

    行動力、3D 視覺偵測、豐富臉部表情、肢體表現、語音溝通等項目。而因為 Zenbo

    同樣基於 Android 作業系統,因此開發者亦可透過 Android Studio 開發工具組

    設計各類應用內容。

    開發工具組還包含對話編輯器(DDE editor)、圖形化編程工具(App builder)

    與故事編輯器(Story editor),其中「對話編輯器」將可協助開發者設計、測試

    且發佈 App 對話腳本,「圖形化編程工具」則可依 Google blockly 視覺化程式

    編輯器原型基礎,提供 Zenbo 量身訂製的視覺化編程工具,並且能以視覺化程式

    邏輯介面提升開發效率,同時也能輕易控制 Zenbo 動作、表情、感測、行動等功

    能。

    圖 5 對話編輯器和圖形化編成工具

  • 2

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    2-3 系統架構圖

    圖 6系統架構圖

    1. 語音控制:Zenbo 可以利用更支援的家電,利用手機透過藍芽的方式,傳送訊息

    讓 Zenbo去做指令的動作。

    2. 對話設計:可以透過 Zenbo編程樂寫出各種動作出來,之後透過藍芽傳輸或也

    能使用 USB傳輸的方式,讓 Zenbo去做指令的動作。

    3. 動作編導:可以使用 ASUS上的開發平台,對話編輯器和圖形化編輯器,去設計

    一些更高難度的動作,也能編一些舞蹈出來,之後能透過遠端傳輸的方式,傳

    到 Zenbo上,讓 Zenbo去做指令的動作。

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    2-4 設計方法

    開發工具使用方法:可以先從 APP編程樂上,點選新的編成

    圖 7 編程樂

    進入畫面後,可以進行各種動作的編輯

    圖 8 編程樂編成畫面

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    編程完之後可以透過藍芽得傳輸方式或用 USB來傳輸

    圖 9 編程樂傳輸方式

    DDE開發工具:

    進入到 ASUS所提供的平台,點選右上的地方註冊

    圖 10 開發註冊平台

  • 1

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    開發畫面,也是跟編程樂的方式

    圖 11 開發畫面

    結束之後點選 File→Save可以透過遠端傳輸的方式傳到 Zenbo

    圖 12 傳輸畫面

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    2-5 使用的軟硬體

    如表 2 所示,我們的開發工具為 Android手機,規格如下:

    表 2 硬體架構規格

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    如表 3所示,我們的開發工具為 APP編程樂和 DDE圖形化設計,規格如下:

    工具 說明

    編程樂

    Zenbo 編程樂,透過拖曳方式組合指令

    碼方塊,設計專屬 Zenbo的移動、頭部

    動作、燈光、聲音、表情、和對話,此

    精心設計的互動介面,提供邏輯思考、

    解決問題的訓練,帶來趣味互動的學習

    體驗。

    DDE

    DDE 編輯器是一個平台,您可以在其

    中設計,測試和發布自己的腳本對話

    ---一系列智能代理和 Android 應用

    程序之間的對話,以便應用程序可以

    與代理進行交互。其目的是簡化為機

    器人或其他智能代理應用程序創建

    和建立對話的過程。該平台分為兩個

    組件,其中一個用於構建應用程序,

    另一個用於測試。

    表 3 軟體架構規格

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    第 三 章 成 果 展 示

    3-1 手機畫面

    圖 13 指令展示(向大家問好)

    圖 14 指令展示(向大家拜年)

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    圖 15 指令展示(自我介紹)

    圖 16 指令展示(表演)

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    圖 17 指令展示(GANGNAM STYLE 舞蹈)

    圖 18指令展示(PPAP 舞蹈)

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    第四章 結論

    透過我們所製作的專題讓孩童不僅可以得到娛樂,而且讓孩童了解手機的操

    作方式是這樣子,可以讓孩童較學習化的接觸手機。

    除了讓孩童能享受娛樂外,zenbo也可以讓孩童學習互動,不像一般寫程式那

    麼死板,只更簡單的打程式而已。不僅能夠讓孩童接觸科技化產品外,也讓學習

    的環境更加科技化,利用拼圖的方式就能組合出一套動作,跟簡單的對話,讓小

    孩在學程式會變得比較願意學。

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    第 五 章 參 考 資 料

    機器人產業成長曲線,,(2016)

    https://www.moneynet.com.tw/money_2.php?i=3335

    未來機器人的發展趨勢分類,(2016)

    https://www.stockfeel.com.tw/%E6%A9%9F%E5%99%A8%E4%BA%BA%E5%A6%82%E4%B

    D%95%E8%88%87%E5%B7%A5%E5%BB%A0%E7%A2%B0%E6%92%9E%E5%87%BA%E6%99%BA%E6

    %85%A7%E7%9A%84%E7%81%AB%E8%8A%B1%EF%BC%9F/

    ASUS 開發資料

    https://www.inside.com.tw/2016/12/01/zenbo-developer

    ASUS 開發平台

    https://zenbo.asus.com/developer/tools/

    https://www.moneynet.com.tw/money_2.php?i=3335https://www.stockfeel.com.tw/author/stockfeelhttps://www.stockfeel.com.tw/%E6%A9%9F%E5%99%A8%E4%BA%BA%E5%A6%82%E4%BD%95%E8%88%87%E5%B7%A5%E5%BB%A0%E7%A2%B0%E6%92%9E%E5%87%BA%E6%99%BA%E6%85%A7%E7%9A%84%E7%81%AB%E8%8A%B1%EF%BC%9F/https://www.stockfeel.com.tw/%E6%A9%9F%E5%99%A8%E4%BA%BA%E5%A6%82%E4%BD%95%E8%88%87%E5%B7%A5%E5%BB%A0%E7%A2%B0%E6%92%9E%E5%87%BA%E6%99%BA%E6%85%A7%E7%9A%84%E7%81%AB%E8%8A%B1%EF%BC%9F/https://www.stockfeel.com.tw/%E6%A9%9F%E5%99%A8%E4%BA%BA%E5%A6%82%E4%BD%95%E8%88%87%E5%B7%A5%E5%BB%A0%E7%A2%B0%E6%92%9E%E5%87%BA%E6%99%BA%E6%85%A7%E7%9A%84%E7%81%AB%E8%8A%B1%EF%BC%9F/https://www.inside.com.tw/2016/12/01/zenbo-developerhttps://zenbo.asus.com/developer/tools/