Carnegie Mellon University 機器人系統開發學系 謝宗翰

第一個轉捩點－發現對義肢輔具的研究熱忱

「我知道自己的興趣是機器人，我希望能做出東西，讓它可以動，會讓我覺得很滿足，但在一開始大學的教育裡，我沒辦法感受到實作的樂趣。」畢業於台大生物產業機電工程學系的謝宗翰是因為高中時接觸到樂高機器人，開啟他對工程科學的興趣，在大學期間更協助創辦 CAVEDU 教育團隊，跑遍全台推廣機器人教學。然而，大學偏重理論的工程訓練曾使宗翰很不適應，課業成績一落千丈，直到三年級時進入林達德老師的實驗室，和學長從事固態感測裝置、外骨骼機器人的專題研究之後，他意外發現自己對研究輔具的熱忱：「我發現自己對人類的生理，還有機電整合都非常有興趣，而結合兩者的其中一個應用就是義肢了。」不過，宗翰也意識到在台灣，從事義肢領域的研究並不興盛：「雖然我知道自己很喜歡，但不知道未來能做什麼」。

第二個轉捩點－毅然踏上留學之路

直到聆聽了 MIT 多媒體實驗室（Media Lab）教授 Hugh Herr 的演講，才堅定了宗翰想出國攻讀義肢研究的決心。Hugh Herr 教授在年輕時曾是一名攀岩好手，但因為在某次登頂中遭逢雪崩，受困山中數天，最後被迫截肢，可是這場意外並沒有使 Hugh Herr 教授受挫，反而促使他投入義肢開發，利用微電腦裝置和晶片讓義肢更能配合使用者的運動，又為了不讓研究成果止於實驗室，Hugh Herr 教授創辦 BionX，不遺餘力地推動主動式義肢的商品化，未來更希望能納入美國健保體系，幫助到更廣大的群眾，「它就像是一個真的腳，只是沒有透過神經連接，但是它可以模仿腳的功能，適應你的走路速度，甚至能讓你慢跑！」宗翰眼神發光地說著自己從演講中獲得的驚喜與感動。

CMU 研究所資源

在卡內基美隆大學（Carnegie Mellon University,CMU）電腦科學院之下，包含了資訊工程、機器學習（Machine Learning）、語言科技（Language Technologies）與宗翰就讀的機器人研究所（Robotics Institute）等，而在 CMU 眾多校區中，CMU 機器人研究所是位在美東的匹茲堡主校區。「一般人對碩士學生的預期可能就是修課，沒有什麼資源給你用，資源都在博士班的手裡，還要自己繳學費，但在 CMU，不是這樣子的。」宗翰介紹在 CMU 機器人研究所，每個小組都擁有專屬的實驗室，在裡面不論是 3D 印表機、手工具（power tool）、電工器材、耗材與二手零件應有盡有，且小組擁有 4,000 美元的專案執行經費，系上工廠內更設有車床、銑床與雷射切割機等設備，「你完全可以在學校做出你想要的東西，這是沒問題的！」宗翰自豪地說著。

CMU 機器人研究所學制介紹

CMU 機器人研究所提供了五種學制，其中五年學碩（Fifth Year Master）是限定 CMU 大學部學生申請，條件為在大學期間先修一定科目；而科學碩士（Master of Science,MS）最難申請，為兩年學制，該學制同學在畢業後多半會繼續攻讀博士班，雖然偏學術取向，但宗翰的看法是如果指導教授與業界關係緊密的話，未來找工作絕非難事；MS-RT（Master of Science-Robotics Technology）的第一年採遠距視訊課程，第二年才實際到校園上課；MS-CV（Master of Science-Computer Vision）是 2015 年才成立的新學制，研究完全聚焦於機器視覺。

就業率 100% 的 MRSD

宗翰就讀的則是 MRSD（Master of Science-Robotics Systems Development），為期三學期、一年半學制，不僅以扎實課程與實作專題培養一名機器人工程師應具備的技能，也規定學生必須選修商管學院課程，並提出一商業計畫報告，藉此了解當實驗成果市場化時可能經歷的難題。由於 MRSD 學制以就業導向聞名，所以教授都會想盡辦法確保每位同學都有順利找到工作，故該學制自 2011 年成立以來，學生就業率為 100%，校友活躍於科技、工程、國防、石油產業與學術界。

團隊至上

不同於一般碩士是埋首於個人研究，MRSD 強調密集的課程訓練與團體專題，故學期初的選隊友顯得格外重要，甚至在開學前兩週的迎新活動中，同學無不是熱切地尋覓夥伴。又因為 MRSD 學生在一二學期都必須修習五門課，故是亟需要靠小組合作才能完成的，以第一學期為例，”Systems Engineering & Management” 是教導同學系統開法的管理方法，如甘特圖繪製、進度管理等；”Manipulation, Mobility & Control” 會學習自走車如何在不同地形上移動、二足機器人的生物力學與線性控制，宗翰認為是一門能學到很多、相當扎實的課程。

技術之外，商業思維也很重要

”MRSD Project 1”、”MRSD Business Seminars 1” 則是持續兩學期的小組課程，前者主題分為系上提供的學術專題以及系上合作企業提出的產業專題，系上也接受同學自行發想題目，但重點是必須要先能說服教授同意。後者是班上各組要提出一產品的商業計畫，從該如何切入市場、行銷方法都需考量，一般同學都會將計畫主題結合前者的技術性專題研究；四門必修之外，MRSD 還規定學生在第一學期必須選修任何一門電腦科學院開設的課程。

教授為學生送履歷？

MRSD 第二學期課程除了同上述有技術性專題、商業計畫與選修課之外，尚有 ”Computer Vision”和 “Robot Autonomy”，宗翰認為 ”Robot Autonomy” 是一門頗實用的課程，歷年教學內容有機器手臂的振力運動學、四旋翼機器人控制等；而在第二、三學期中間的暑假裡，系上規定學生必須到企業、公部門、系上實驗室或其他R&D機構實習，宗翰建議除了透過學校管道來申請，最好平時也要多留意外界實習資訊，他提及雖然學校申請是教授以自己的名義為同學送履歷，但最後能否申請成功其實不一定，有很大一部分是取決於該公司與系上的關係是否密切；到了第三學期，就只剩下四門選修課程，其中規定有兩門必須是電腦科學院課程，一門是限定商學院課程，最後一門則是任何工學院課程都可以。

專題重頭戲

單眼視覺自動導航機器人、機器傭人、幫足球場畫線的機器人、救援型的二足機器人、義肢、自動儲藏系統與機器人電子零件模組化…這些稀奇古怪的專題都出自 MRSD 學生之手，可是在這裡，光會技術是不夠的，「你必須要做市場調查，找出產品的切入點，還要去算獲利和成本，假想你真的是要去開公司。」宗翰解釋著在 ”MRSD Business Seminars” 中，同學會從事各種分析，嘗試把自己研究當作是商品行銷出去。

那些意外的收穫

而在研究生活之外，宗翰曾爭取到 BionX 實習，如願能近距離觀察、感受那些觸發自己毅然踏上義肢研究的人事物。回首這段留學生涯，宗翰認為 MRSD 帶給自己最珍貴的收穫是能結交到一群共患難的夥伴，因為在系上密集的課程訓練下，團隊合作、人際溝通絕對是必要的，而這不只是養成了彼此的革命情感，更讓他有了很多練習英文溝通的機會。