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大英雄天團在泛科學

活躍星系核_96
・2015/02/02 ・2249字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 488 ・五年級
相關標籤: 大英雄天團 (5)

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文/張鳳茹 蕭汎如

https://www.youtube.com/watch?v=V1KdvrcolOk
去年十月底至今有去舊京山旅遊的朋友,可能會聽到當地居民討論一起關於卡拉漢博士的案子,甚至推薦你去存放時空傳送門殘骸的景點拍照留念。這起案件中還有幾位重要人物,但他們相當低調,民眾往往只注意到經常跟在他們身旁、長得像大型會走路棉花糖的醫療用機器人。

這次泛科學團隊非常榮幸邀請到這幾位低調的宅宅-阿廣、阿費、哈妮蕾夢、芥末、雷葆(下圖由左下順時鐘),也就是大家時有所聞的「大英雄天團」,來分享他們各自在科學上的想法。

另外阿廣還帶來了從哥哥阿正的電腦中翻到的錄音檔,讓我們有機會聽聽阿正怎麼說,也節錄一段在本文最末。

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大英雄天團

古靈精怪阿廣

Q:請問Hiro,除了高額獎金的誘惑之外,格鬥機器人到底有什麼魅力啊?
A:和哥哥設計的杯麵(大型會走路的棉花糖!)不同,格鬥機器人講求的是:裝甲、力量還有速度!但是,這也是最基本的條件,而且一般來說,難以同時存在,像是「曾經」稱霸舊金山地下世界機器人格鬥賽的阿山老大,他的大塊頭機器人就是很好的例子。我設計的格鬥機器人可不一樣!我認為,格鬥擂台的獲勝的技巧,在於出奇不意的戰術攻擊!欸嘿!這就需要非常快速移動的能力了。然而,若想要格鬥機器人擁有敏捷的身手,就得拋棄笨重的裝甲,最終勢必得會面臨力量不足的窘境。總之,就看你要點滿哪個技能啦,如果要我來選的話,當然是大腦遠勝於一切,比起安穩的強壯金剛機器人,我更愛能夠完成我的戰術指令的機器人。這就是格鬥機器人的魅力,滿足設計者的每一個小小夢想!對了!聽說Robot Boxing League(RBL)競賽在台灣和香港也逐漸盛行呢!實在超級酷!

更多細節請看:《大英雄天團──站上機器人格鬥擂台》

色彩魔法師哈妮蕾夢

Q:很多粉絲形容你是把科學當藝術來念,很好奇你是否曾想過從事設計,又你對色彩的熱情是否對科學研究有影響?
A:與其問我的色彩品味對研究工作的影響,不如來說說繽紛的科學世界如何開拓我的視野,我實在對化學材料的多變深深著迷,比方說改變溫度就可以重複塑形的記憶塑膠、改變張力導電性就會不一樣的碳原子,或是可以自我修復的水膠,就像關注流行穿搭一樣!你永遠不知道類似的配件排列組合之後,又會蹦出什麼最新潮流!像我現在做關於非晶質金屬的事情,也可以說是鎵合金和電壓混搭出來的新潮流呀!

更多細節請看:《大英雄天團-液態金屬》

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變裝阿費

Q:你本身沒有從事科學研發工作,但對於科學的瘋狂及親身試驗的精神,與大英雄天團的其他成員相較卻有過之而無不及,想請問是什麼原因讓你常保這樣義無反顧的動力呢?
A:其實也沒什麼特別的啦,就小時候太無聊了,只有管家陪我玩,就開始胡思亂想自己有超能力,可以變身長出外骨骼什麼的,在世界各地冒險。後來遇到這群宅宅,當時他們正在做「動力服」,超酷的阿,就是那個時候一天到晚跟他們窩在實驗室,才會被說內褲反穿啦!只不過後來發現不是要拿來冒險,是要拿來幫助別人走路的……

更多細節請看:《大英雄天團-穿戴式的超能力》Walk Again Project

一絲不苟芥末

Q:聽說你連半夜過馬路遇到紅燈都不會闖,是一個非常有原則的人,那如果有狀況和你心中所秉持的原則衝突的話,你會怎麼辦?
A:你問到重點了,其實到現在我也還不知道該怎麼辦。我是愛好和平的人,但我最自豪的是能夠發展出手持式雷射武器……雷射很好用,用在顯微鏡上可以看到很小的東西,用在3D光嫁接上有很高的精確度,用在印刷品除墨可以節省很多紙張,反正我不可能放棄研發更多雷射的應用。對了,你不覺得結合雷射雕刻與3D列印的工藝品很美嗎?

更多細節請看:《大英雄天團-雷射武器》

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神形蛋葆

Q:你發明的無阻力單車,騎乘的時候是否安全呢?為什麼想要發明無阻力單車?
A:就老實跟你說吧,我實在受夠了鍊條的折磨。速度卡卡的不順暢就算了,有時候還會「落鏈」,修它還要弄髒手(其實我不會修QQ)!因為我超喜歡騎腳踏車,除了非常環保之外,我很享受自己身體持續運轉的那種刺激感,會讓我整個人都充滿活力。所以,我就開始思考,有沒有辦法能夠克服鍊條的阻礙,發明出磁浮單車呢?目前也都還在改良的階段啦。你不要問我安不安全,你知道的,「科技始終來自於人性」,當然,一個東西是否危險,最重要的就是看使用它的人技術好不好囉!

更多細節請看:《大英雄天團──未來世界的磁浮自行車》

阿正

Q:請問阿正如果還有機會的話,會希望替杯麵增加什麼功能,或是改良什麼地方呢?
A:杯麵啊…….我希望它可以更為直覺的偵測到受傷的人的需求,除了單純的讓傷者自行評估傷痛等級一分到十分,也可以更具有人性化的自動分級的功能。還有最讓我頭痛的一點就是,杯麵有點太胖啦,在圓圓的療癒系外型和功能敏捷的救護機器人的天平上,其實我也非常苦惱呢。理想中的長照機器人,究竟該具有什麼不可或缺的特質呢?又有哪些可以增加的特殊功能呢?我想我是有點江郎才盡啦!希望阿廣可以幫我,讓杯麵能夠幫助更多的人,讓醫療救護更為普及、迅速而且照護到每一個人。

更多細節請看:《大英雄天團──Baymax V.2理想中的長照機器人》

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大英雄天團劇照

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活躍星系核_96
778 篇文章 ・ 130 位粉絲
活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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停工即停薪:如何證明你的時間值多少?車禍背後的認知 x 情緒 x 金錢 x 法律大混戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/01/09 ・3286字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與 PAMO車禍線上律師 合作,泛科學企劃執行

走在台灣的街頭,你是否發現馬路變得越來越「急躁」?滿街穿梭的外送員、分秒必爭的多元計程車,為了拚單量與獎金,每個人都在跟時間賽跑 。與此同時,拜經濟發展所賜,路上的豪車也變多了 。

這場關於速度與金錢的博弈,讓車禍不再只是一場意外,更是一場複雜的經濟算計。PAMO 車禍線上律師施尚宏律師在接受《思想實驗室 video podcast》訪談時指出,我們正處於一個交通生態的轉折點,當「把車當生財工具」的職業駕駛,撞上了「將車視為珍貴資產」的豪車車主,傳統的理賠邏輯往往會失靈 。

在「停工即停薪」(有跑才有錢,沒跑就沒收入)的零工經濟時代,如果運氣不好遇上車禍,我們該如何證明自己的時間價值?又該如何在保險無法覆蓋的灰色地帶中全身而退?

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如果運氣不好遇上車禍,我們該如何證明自己的時間價值?/ 圖片來源: Nano Banana

薪資證明的難題:零工經濟者的「隱形損失」

過去處理車禍理賠,邏輯相對單純:拿出公司的薪資單或扣繳憑單,計算這幾個月的平均薪資,就能算出因傷停工的「薪資損失」。

但在零工經濟時代,這套邏輯卡關了!施尚宏律師指出,許多外送員、自由接案者或是工地打工者,他們的收入往往是領現金,或者分散在多個不同的 App 平台中 。更麻煩的是,零工經濟的特性是「高度變動」,上個月可能拚了 7 萬,這個月休息可能只有 0 元,導致「平均收入」難以定義 。

這時候,律師的角色就不只是法條的背誦者,更像是一名「翻譯」。

施律師解釋「PAMO車禍線上律師的工作是把外送員口中零散的『跑單損失』,轉譯成法官或保險公司聽得懂的法律語言。」 這包括將不同平台(如 Uber、台灣大車隊)的流水帳整合,或是找出過往的接單紀錄來證明當事人的「勞動能力」。即使當下沒有收入(例如學生開學期間),只要能證明過往的接單能力與紀錄,在談判桌上就有籌碼要求合理的「勞動力減損賠償 」。

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PAMO車禍線上律師的工作是把外送員口中零散的『跑單損失』,轉譯成法官或保險公司聽得懂的法律語言 / 圖片來源: Nano Banana

300 萬張罰單背後的僥倖:你的直覺,正在害死你

根據警政署統計,台灣交通違規的第一名常年是「違規停車」,一年可以開出約 300 萬張罰單 。這龐大的數字背後,藏著兩個台灣駕駛人最容易誤判的「直覺陷阱」。

陷阱 A:我在紅線違停,人還在車上,沒撞到也要負責? 許多人認為:「我人就在車上,車子也沒動,甚至是熄火狀態。結果一台機車為了閃避我,自己操作不當摔倒了,這關我什麼事?」

施律師警告,這是一個致命的陷阱。「人在車上」或「車子沒動」在法律上並不是免死金牌 。法律看重的是「因果關係」。只要你的違停行為阻礙了視線或壓縮了車道,導致後方車輛必須閃避而發生事故,你就可能必須背負民事賠償責任,甚至揹上「過失傷害」的刑責 。 

數據會說話: 台灣每年約有 700 件車禍是直接因違規停車導致的 。這 300 萬張罰單背後的僥倖心態,其巨大的代價可能是人命。

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陷阱 B:變換車道沒擦撞,對方自己嚇到摔車也算我的? 另一個常年霸榜的肇事原因是「變換車道不當」 。如果你切換車道時,後方騎士因為嚇到而摔車,但你感覺車身「沒震動、沒碰撞」,能不能直接開走?

答案是:絕對不行。

施律師強調,車禍不以「碰撞」為前提 。只要你的駕駛行為與對方的事故有因果關係,你若直接離開現場,在法律上就構成了「肇事逃逸」。這是一條公訴罪,後果遠比你想像的嚴重。正確的做法永遠是:停下來報警,釐清責任,並保留行車記錄器自保 。

正確的做法永遠是:停下來報警,釐清責任,並保留行車記錄器自保 。/ 圖片來源: Nano Banana

保險不夠賠?豪車時代的「超額算計」

另一個現代駕駛的惡夢,是撞到豪車。這不僅是因為修車費貴,更因為衍生出的「代步費用」驚人。

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施律師舉例,過去撞到車,只要把車修好就沒事。但現在如果撞到一台 BMW 320,車主可能會主張修車的 8 天期間,他需要租一台同等級的 BMW 320 來代步 。以一天租金 4000 元計算,光是代步費就多了 3 萬多塊 。這時候,一般人會發現「全險」竟然不夠用。為什麼?

因為保險公司承擔的是「合理的賠償責任」,他們有內部的數據庫,只願意賠償一般行情的修車費或代步費 。但對方車主可能不這麼想,為了拿到這筆額外的錢,對方可能會採取「以刑逼民」的策略:提告過失傷害,利用刑事訴訟的壓力(背上前科的恐懼),迫使你自掏腰包補足保險公司不願賠償的差額 。

這就是為什麼在全險之外,駕駛人仍需要懂得談判策略,或考慮尋求律師協助,在保險公司與對方的漫天喊價之間,找到一個停損點 。

談判桌的最佳姿態:「溫柔而堅定」最有效?

除了有單據的財損,車禍中最難談判的往往是「精神慰撫金」。施律師直言,這在法律上沒有公式,甚至有點像「開獎」,高度依賴法官的自由心證 。

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雖然保險公司內部有一套簡單的算法(例如醫療費用的 2 到 5 倍),但到了法院,法官會考量雙方的社會地位、傷勢嚴重程度 。在缺乏標準公式的情況下,正確的「態度」能幫您起到加分效果。

施律師建議,在談判桌上最好的姿態是「溫柔而堅定」。有些人會試圖「扮窮」或「裝兇」,這通常會有反效果。特別是面對看過無數案件的保險理賠員,裝兇只會讓對方心裡想著:「進了法院我保證你一毛都拿不到,準備看你笑話」。

相反地,如果你能客氣地溝通,但手中握有完整的接單紀錄、醫療單據,清楚知道自己的底線與權益,這種「堅定」反而能讓談判對手買單,甚至在證明不足的情況下(如外送員的開學期間收入),更願意採信你的主張 。

車禍不只是一場意外,它是認知、情緒、金錢與法律邏輯的總和 。

在這個交通環境日益複雜的時代,無論你是為了生計奔波的職業駕駛,還是天天上路的通勤族,光靠保險或許已經不夠。大部分的車禍其實都是小案子,可能只是賠償 2000 元的輕微擦撞,或是責任不明的糾紛。為了這點錢,要花幾萬塊請律師打官司絕對「不划算」。但當事人往往會因為資訊落差,恐懼於「會不會被告肇逃?」、「會不會留案底?」、「賠償多少才合理?」而整夜睡不著覺 。

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PAMO看準了這個「焦慮商機」, 推出了一種顛覆傳統的解決方案——「年費 1200 元的訂閱制法律服務 」。

這就像是「法律界的 Netflix」或「汽車強制險」的概念。PAMO 的核心邏輯不是「代打」,而是「賦能」。不同於傳統律師收費高昂,PAMO 提倡的是「大腦武裝」,當車禍發生時,線上律師團提供策略,教你怎麼做筆錄、怎麼蒐證、怎麼判斷對方開價合不合理等。

施律師表示,他們的目標是讓客戶在面對不確定的風險時,背後有個軍師,能安心地睡個好覺 。平時保留好收入證明、發生事故時懂得不亂說話、與各方談判時掌握對應策略 。

平時保留好收入證明、發生事故時懂得不亂說話、與各方談判時掌握對應策略 。 / 圖片來源: Nano Banana

從違停的陷阱到訂閱制的解方,我們正處於交通與法律的轉型期。未來,挑戰將更加嚴峻。

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當 AI 與自駕車(Level 4/5)真正上路,一旦發生事故,責任主體將從「駕駛人」轉向「車廠」或「演算法系統」 。屆時,誰該負責?怎麼舉證?

但在那天來臨之前,面對馬路上的豪車、零工騎士與法律陷阱,你選擇相信運氣,還是相信策略? 先「武裝好自己的大腦」,或許才是現代駕駛人最明智的保險。

PAMO車禍線上律師官網:https://pse.is/8juv6k 

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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由杯麵淺談照護機器人——《羅伯特玩假的?破解機器人電影的科學真相》
PanSci_96
・2016/02/04 ・2646字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 509 ・六年級

如果家中有個機器人,能提供醫療照護、療癒心靈、還能像鋼鐵人般的勇猛,那該有多好!

獲得2015年奧斯卡金像獎最佳動畫獎、也是2014年最賣座的動畫電影《大英雄天團》(Big Hero 6)成功地塑造出劇中主人翁天才科技少年濱田廣最佳貼身玩伴──杯麵(Baymax)這樣的角色,在可愛、惹人憐愛的外型之外,「他」同時具有醫療功能,能適時地給你一個愛的抱抱,必要時也能像鋼鐵人般飛天遁地,毫無意外、順理成章地繼哆啦A 夢之後,成為讓人最想擁有的居家型機器人。當然,我們就得好好來審視一下動畫裡的杯麵,真的有可能成為我們現今家居生活中的一份子嗎?

杯麵,可行嗎?

在杯麵所擁有的十八般武藝中,其中的醫療照護可不是幻想,的確是目前學界研發居家照護機器人所關注的重點,當然電影中僅僅憑藉著簡單的掃描就能偵測出全身裡裡外外的內外傷,顯然是不切實際,如果真能如此,那醫院裡的醫師和種種貴重儀器就都可以全擺在一邊了。目前居家照護機器人的進展包括,能偵測出家中成員是否跌倒或失去反應、並送出求救訊號,提醒用藥時間、並給予適當藥品,也可以充當助行器,提供扶持、協助行走等。在台灣邁向老年化社會之際,這些功能都具有相當實質的功效,一方面可減輕醫療資源的負擔,另一方面也可讓需要照護的長輩保有獨立自主的能力與尊嚴。

來一個愛的抱抱,療癒系機器人

除了醫療照護功能外,杯麵長得白白胖胖,走起路來就像個會動的棉花糖,光看起來就很療癒,但機器人終究不具有感情,它真的有可能深入我們的心靈,讓我們得到貼心的撫慰嗎?懷疑歸懷疑,事實上寵物造型的機器人早已經悄悄地執行它們的療癒任務一段時間了!話說在2012年在台北舉辦的國際自動化工業大展中,就曾經出現過一隻號稱具有療癒功能的擁抱機器人「咖咖熊」,在展場中出盡鋒頭。

顧名思義,咖咖熊是以熊為造型,外型相當可愛、親切,廠商開發它是有感於現代人無處抒發的苦悶,想藉由擁抱的方式給大家加油打氣。筆者當然不會錯過實地體驗「療效」的機會,根據工作人員指示,面對它時,你先要呼喊「咖咖熊」來引起它的注意,然後大聲說出「我要抱抱」,咖咖熊就會搖晃過來與你擁抱,在此同時也會一併測量你的心跳與呼吸,算是連帶的健康檢查。

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在大庭廣眾下大喊「我要抱抱」,真是有點尷尬,以達到啟動系統的目的來看,其實喊甚麼應該都沒有關係,廠商的用意就是好玩嘛!話說此「熊抱」稱得上厚實,心中油然升起溫暖的心情,略為觀察其他人被擁抱過的反應,大部分人流露出類似靦腆、滿足之感,好像真的有被療癒到,這也讓人不禁思考起機器人的擁抱到底傳達出甚麼樣的訊息?它足以取代真人的感覺嗎?真的有可能誘發出人類的情感嗎?

世界第一的療癒系機器寵物—Paro

談到療癒系機器人,就一定不能錯過號稱世界第一名的機器寵物Paro,它是由位於日本筑波的產業技術綜合研究所柴田崇德博士(Takanori Shibata)於2001 年所推出,海豹造型、全身毛茸茸的Paro,具有細緻的觸感、慵懶的眼神,以及惹人愛憐的叫聲,一觸摸到它就會蜷曲自己的身體,並用它無辜的大眼睛看著你,真的是超級卡哇伊。可別以為它只是個可愛的大玩偶,Paro 已經獲得醫學認證,對於躁鬱、失智等症狀具有醫療效果,是個貨真價實的療癒系機器人,它也曾在日本311 海嘯過後,前往災區撫慰失去親人的倖存者。在日本,它已經被納入醫療系統,並已成功地推廣到全世界多個國家。由於Paro 確有療效, 台灣的工業技術研院也加以採購、並進行相關研究,期待能開發出更具療癒功能的寵物機器人。

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海豹造型、全身毛茸茸的Paro,具有細緻的觸感、慵懶的眼神,真的是超級卡哇伊。圖片提供/清華大學通識教育中心林宗德教授。

Paro 剛問世時,曾經被送到筑波的醫院陪伴一位近乎失智的老太太,老太太已經有一段時間不跟外界溝通,包括醫生和護士,神奇的是她竟然開口和Paro 說話,震驚了所有人, 也讓Paro 開始得到外界的注意,許多人都想問,它究竟是怎麼辦到的?有個說法是因為Paro 是機器寵物,可以被我們所控制,所以容易產生安全感,也有人說,可愛的外型加上身體的觸感,以及類似有智慧的互動所產生的親切感使然。為甚麼人會對機器寵物產生眷念呢?這其中的緣由可真是個謎。就有待認知、心理等領域的專家進一步的探討與分析吧!

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我們以工程眼光來仔細檢視一下Paro,它並沒有雙腳,並不會行走,在訪談人稱「Paro 之父」的柴田博士過程中,他說Paro 就是設計來讓人們「抱」,所以不賦予它行動能力, 但卻讓它擁有相當多的感應器,對聲音、光線、溫度與身體接觸都有感覺,能與人進行簡單的互動,會撒嬌、展現萌樣,也有所謂的情緒需求,會渴望你來摸摸、抱抱它,它也會回應你滿足的笑容。以技術層面來看,Paro 的組成並不是非常複雜,這樣就足以打動人心了嗎?

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柴田崇德博士說Paro就是設計來讓人們「抱」,讓它擁有相當多的感應器,對聲音、光線、溫度與身體接觸都有感覺。攝於日本筑波產業技術綜合研究所柴田崇德博士會議室。

仔細想想,Paro 身為機器寵物,不會有自我意識,可以想見它並不知道自己在做甚麼, 當然也無從主動投入情感,所以我們感受的溫暖是來自本身的移情作用,願意沉浸於想像中自在、安全的氛圍裡,而機器寵物所能提供的實體感與多重感知上的回饋,比起一般的玩具寵物,更能營造出擬真互動的情境。

Paro 的成功可不僅於此,它身上的馬達、感應器等,全部手工製造,極其精巧、細緻, 讓擁抱它的人感覺相當自然、舒適,但卻不見得全然地模仿真的海豹,正如柴田博士所說, 當初選擇海豹造型,而非貓或狗,乃是基於人類對於海豹的印象是相當可愛,但並不熟悉, 想想誰家隔壁會住一隻海豹啊?也因此不至於對Paro 的外型與叫聲與真實海豹到底像不像有所成見。而他們團隊也持續不斷地根據使用者的回饋,調整出一代又一代更貼近使用者需求的產品,也由於這份貼心,讓原本該是冷冰冰、不具情感的機器寵物,卻溫暖了人心。

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ROBOT學堂考:

  1. 《大英雄天團》裡的杯麵所擁有的功能中,哪些恰好是目前學界的研發重點呢?
  2. 目前居家照護機器人已有那些進展?
  3. 日本所開發的Paro,真的具有醫療效果嗎?
  4. 人類為甚麼能從機器寵物身上感受到溫暖呢?

ROBOT-a1本文摘自《羅伯特玩假的?破解機器人電影的科學真相》,由國立交通大學出版社出版。

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A:就老實跟你說吧,我實在受夠了鍊條的折磨。速度卡卡的不順暢就算了,有時候還會「落鏈」,修它還要弄髒手(其實我不會修QQ)!因為我超喜歡騎腳踏車,除了非常環保之外,我很享受自己身體持續運轉的那種刺激感,會讓我整個人都充滿活力。所以,我就開始思考,有沒有辦法能夠克服鍊條的阻礙,發明出磁浮單車呢?目前也都還在改良的階段啦。你不要問我安不安全,你知道的,「科技始終來自於人性」,當然,一個東西是否危險,最重要的就是看使用它的人技術好不好囉!

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阿正

Q:請問阿正如果還有機會的話,會希望替杯麵增加什麼功能,或是改良什麼地方呢?
A:杯麵啊…….我希望它可以更為直覺的偵測到受傷的人的需求,除了單純的讓傷者自行評估傷痛等級一分到十分,也可以更具有人性化的自動分級的功能。還有最讓我頭痛的一點就是,杯麵有點太胖啦,在圓圓的療癒系外型和功能敏捷的救護機器人的天平上,其實我也非常苦惱呢。理想中的長照機器人,究竟該具有什麼不可或缺的特質呢?又有哪些可以增加的特殊功能呢?我想我是有點江郎才盡啦!希望阿廣可以幫我,讓杯麵能夠幫助更多的人,讓醫療救護更為普及、迅速而且照護到每一個人。

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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《大英雄天團──未來世界的磁浮磁動自行車》
蕭汎如
・2015/02/04 ・1679字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 604 ・九年級

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雷葆的概念自行車設計超級酷!它的設計原理是什麼呢?為什麼現在只有磁浮列車?卻沒有磁浮車、磁浮機車、磁浮自行車呢?

來源:wegeekgirls
來源:wegeekgirls

這個問題的答案很簡單。首先我們得先區分,「磁浮」和「磁動(勢)」這兩個概念。「磁浮」是形容磁體浮在超導體上面的狀態,此時的磁鐵與超導體體所受總力為零,也就是說向下的重力與向上的磁浮力達到平衡。而所謂的「磁動(勢)」現象,則是描述電流流過導體所產生磁通量的勢力(force),是用來是用來度量磁場或是電磁場的一種「量」。

所以,回到問題本身,為什麼除了列車之外,我們還必須讓汽車、機車、腳踏車懸浮呢?

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我們平時所接觸的交通工具,從自行車、汽車直到火車,大都是依靠摩擦材料之間的機械摩擦力,讓它們從奔馳的狀態中停下來,它們主要利用機械連杆、液壓油或者壓縮空氣……等等不同的方式達到煞車目的。而《大英雄天團》中雷葆的磁浮自行車,則是利用電磁感應的方式產生制動力,讓材料之間不需要有實際的摩擦,但可以達到煞車的目的。因此,自行車可以進行無摩擦自由轉動和制動,能量的運轉更有效率、速度也可以更快。

 來源: bicycleman
來源: bicycleman

目前在現實世界,相關實際運用的技術是渦流制動技術(eddy current brake),中國大陸甚至據此技術在2000年的時候,設計規劃上海磁浮列車,在2013年3月7日,由中國全國政協委員、中國鐵道科學研究院主任李和平在接受采訪時公開透露,中國已經掌握了最高時速500公里的高速列車渦電流制動試驗技術。但是,在電影中,雷葆的磁動齒輪自行車,除了使用渦電流制動技術之外,它非常特別的地方是,車輪非常的輕薄可以輕易的自車體拆卸下來──甚至可以當成飛盤使用!

 來源: Flickr
來源: Flickr

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這麼優質的技術與概念,為何目前只有被應用在列車上呢?最主要的原因就是,運輸工具利用磁浮與磁動技術的同時,也得依賴軌道的設計,才能利用電與磁的作用,改變運輸工具的前進方向。(註一:磁浮列車的前進原理是利用線性馬達將線圈排成直線狀,車輛本身是被地面產生的磁力拖拉或推進而獲得動力。功能線圈是使用交流電,N 極與 S 極會互換,依照車輛量與超導性磁鐵位置,磁鐵的 N 極和 S 極能適時互換即可達到加速,由於車體與軌道間沒有摩力,能量不會因此而消耗。)然而,也因為磁鐵的同極互相排斥,令列車升高,當與路軌接觸時,會有不容易固定列車的狀況喔。

更多好文請看:《高溫超導體形成的秘密-電子袋》

雷葆的自行車還有許多需要克服的難題,比方說,若要因應不同體重的人們騎乘,就必須產生不同程度大小的磁托力;另外,車子移動的方向若不停的改變,又沒有像磁浮列車有輔助的軌道,電磁力的控制與計算就變的非常的重要,也是目前技術實施上最大的困難。

使用磁浮概念的新科技使用日新月異,2014年十二月德國重工業巨擘ThyssenKrupp就研發出沒有線纜的磁浮電梯,突破了傳統設計,製造出可以橫向移動的電梯,不僅速度快,也可讓多台電梯行走在單一通道中,充分的利用摩天大樓的空間。

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http://youtu.be/KUa8M0H9J5o

德國大眾汽車(Volkswagen)在2012年北京車展的時候,提出了一個非常有趣的懸浮概念車的構想,它主張利用土壤中飽含的磁鐵礦,產生能量,進而促使汽車懸浮與前進。這款磁浮概念車,可以自動駕駛,透過聲控系統可以辨別人聲,並且開啟GPS定位且自動導航。最特別的是它的安全感應器系統,它能根據當時行駛的速度和周圍汽車的距離,自動計算出最安全的行駛距離,當可能發生危險時,懸浮概念車就會自動下沉。

附上影片:《Volkswagen’s The People’s Car Project: Hover Car PART 1》

期待未來的磁浮世界,能讓我們的生活空間的樣貌會更為豐富、更有彈性、也更有樂趣!

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參考資料:

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蕭汎如
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PanSci 實習編輯,台大公衛系,對世界充滿好奇,最喜歡的句子是王爾德在《溫夫人的扇子》中寫的一句台詞:"We are all in the gutter, but some of us are looking at stars. "。沒錯,我們都身陷在日常生活的爛泥溝渠之中,但還是可以抬頭,仰望燦爛星空。:)