「打造無敵鐵金剛應該不難吧？」這是小學時期看完卡通之後的狂想。當時心想著挖土機基座就是腰身、挖臂可以當成手、亦能做為腿……。隨著年紀逐漸增長，所學並未應用於實現夢想，反倒常常拿來揶揄當年童稚單純的自己：孩子的世界果然什麼都很簡單。

直到日本本田公司（Honda）的人形機器人問世，我才驚醒，再度燃起我內心對人形機器人的熱情，由於人形機器人屈膝行走的步態與人類的步態迥異，讓我決心投身設計機器人的研發領域，實現從外觀到行為都真正擬人的夢想機器人。

「當系統輸出不如預期，即設計控制器加以修正。」不僅電機系的養成背景如此告訴我，近年來多數的研究人員亦著眼於此，畢竟人形機器人的架構大致已定調，其餘研究細節應該所剩不多。但有文獻指出，時下機器人的屈膝步行，其消耗的能量至少為相同身高與體重人類的16倍。這點令我開始思考：是否需要更多、更複雜的控制行為？

雖然設計一個控制器能補償系統輸出與預期之間的落差，但補償的頻率越高、方法越複雜，系統消耗能量只會更高。這種一味模仿人類行為特徵的方式，似乎不見得能窮究人類步行的原理。相反地，只要原理相符，人形機器人必能表現出人類所有的行為特徵，於是我不再執著於控制器的設計概念，而是企圖打造一個系統輸出逼近於預期的系統，盡量把控制器用於應付偶發狀況，如此便能減輕運算負擔以及因補償而生的能量消耗。

因此，我開始檢視時下機器人的架構，並前往醫學系旁聽解剖學課程，修習人體解剖學知識，幸好有此知識，讓我得以發現機器人的架構有不少應當修改之處。另外，我也接受過運動科學訓練，在課餘從事私人運動教練的工作時，發現機器人的運動方式及力學原理與人類生理大相逕庭。研發機器人的過程中，還意外回答了幾個醫學解剖與運動科學領域中，只知其外顯特徵而不知其背後力學原理的問題。

獨立摸索排除困難

到了將想法付諸實現的時刻，問題也接踵而至，到底該怎麼做？該用哪些工具？一開始真的毫無頭緒。剛入研究所時，我對非專研機器人領域的指導教授承諾，自己可以獨立進行研究，竟成了最難下的台階。初期，我買了些手鑽、鐵皮剪刀等，就這麼躲在租屋處做起小手工，進實驗室的頻率也因此逐漸降低。由於夢想太遠大，工具與製造技術卻相對不足，雙手不知起了多少水泡，卻仍做不出像樣的東西，勉強湊合的部份成果，就像是小學生的美勞作品；更糟的是，以徒手加工的作品，剛性明顯不足，看似人形機械，卻又帶有幾分軟體動物的特性，這樣的動作輸出讓我離預期目標更遠。

我不甘敷衍了事，因而尋求機械加工廠的幫忙，但因為缺乏機械相關背景，不僅許多天馬行空的設計想法難以實現，連與機械加工廠溝通都有困難。在軟硬釘子都碰過之後，漸漸明白，唯有自食其力才有機會成功，於是我靠著一點積蓄，買進那些父母曾經說過「只要你好好念書，將來就不必辛苦做黑手」的黑手才會用到的加工機械。

錢能解決的事確實都是小事，錢能買到設備，卻買不到技術。好在身處資訊爆炸的年代，透過網路就能獲得不少相關知識，由於外國人比較樂於分享，因此許多資訊多半來自海外，當看到非以英語或中文的網友分享的知識經驗，也就只能看圖說故事。「取之於網路，還之於網路」，當時正開始流行個人部落格，於是我也把自己從門外漢一路摸索的入門過程，一點一滴、不怕人笑的搬上部落格，除了因而獲得接案的機會，更結識了在職業訓練局教授精密機械加工的老師等能人，不僅提升自己的研發技術，也多了一群堅實的技術後援。

【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人2014年第154期12月號】