2008年9月23日 星期二

Sensors and Actuators in your life

致動器與感測器

這學期修了一們課 ”致動器與感測器原理(Sensors and Actuators: principle and applications)”。在討論這門課之時,我們必須應該知道何謂”致動器Actuator”及”感測器Sensor”。以老師上課的定義而言,先說明感測器Sensor: A device that captures information about the environment and converts it into a usable data signal.這句話的意示是,一個可以從環境中獲取資料然後再轉換成有用數據信號的元件。而致動器則為:a device that converts data signals into a useful modification of the environment.一個可以將數據資料信號轉換為環境的形式。

但從我過去學習經驗的定義中而言,我認為Sensor可以定義為:可以將所有物理及化學表現的狀態轉換成電子訊號的元件。Actuator則是定義為:一個可以將所有電子訊號去處理具有物理及化學現象的元件。所以說,Sensor或Actuator都是一種元件、裝置。他們的表現方式是相輔而成,只不過對於訊號、行為的轉換是相反的處理方式。不論是Sensor或者是Actuator都時常利用在我們的生活之中。比方說,我們目前最有趣的電子娛樂商品wii裡面則有一些Sensor及Actuator,其中感應我們速度動作的微加速器就是其中一例。再來,在汽車工業中也有一些感測器是應用在汽車中的安全氣囊,藉由碰撞到感測器之後驅動氣囊的開啟以保護乘車中的人員安全。

我們可以這麼認為,Sensor可以當作是一個機器人感覺器官,可以是眼睛的視覺、鼻子的嗅覺、耳朵的聽覺或嘴巴的聲覺。而Actuator則是我們的四肢,負責我們的行為如:拿東西、搬東西、推東西或傳遞東西等。這ㄧ些元件都可以說是仿造我們人類所有的行為。一切都是以”人”作為出發點去研製sensor或actuator的作動。但是,有一些感覺是機器無法完成的,例如:人的第六感(Sixth sense)就很難去研製出來。我認為這ㄧ類的sensor是需要靠情感(emotion)為出發點。但是,情感要如何去定義,所以先從定義而言似乎就很困難,更遑論要研製出一個能感測出人類第六感的sensor。因此,這是我認為最困難的部份。也許有些人會問,如何做出一個具有多種感測功能的感測器是一件很困難的事。但是,事實上這要看是用什麼條件去定義這ㄧ個多功能的感測器。有人會覺得具有三個左右感測功能就算多功能了,但有的人認為需要十個以上才算多功能sensor。比方說:一個嘴巴構造可以藉由聲帶震動發出聲音,但也可以具有舌頭一樣的功能感測出酸甜苦辣的感覺。這一切的感覺都可由一個嘴巴為代表,表現出各式各樣的功能。

總之,我認為將來不論是Sensor或Actuator都有可能結合起來在ㄧ個積體電路上成為超強多功能的晶片。但是,第六感的感測方式呢?也許路還很遙遠,但我真的很想知道能用什麼方式感測到人類的第六感。也許,將來發明出來這ㄧ個第六感感測器(sixth sense’s sensor)之後,我們也能和機器人做好朋友,向它們舒發我們的情感。

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