產業技術革新與與定位技術發展密不可分。精密定位推升了精密加工與檢測之能力與範圍。隨著工業4.0之浪潮席捲而來，整體製造的生態為之丕變，工廠內重要設備之定位需求則更顯重要。除此之外，隨著多元生活發展，新型應用不斷推陳出新，衍生各型新式的定位技術。本文以本實驗室過去數年發展的 Wiimote 紅外光室內定位系統為主題，從一開始之智慧動態建築應用出發，說明如何從其原始之遊戲機應用進階到發展二維/三維室內定位技術，突破的技術瓶頸，並將其與自走機器人/機器手臂結合進行操控以及整個技術在現今智慧機械製造上，特別是機器從洞以及任務規劃上之可能應用。

　　一直以來，產業技術革新與定位技術的發展密不可分，典型例子如精密定位推升了精密加工與檢測，GPS定位催生了各式車載與無人機應用等。隨著工業4.0之浪潮席捲而來，整體製造的生態為之丕變，工廠內重要設備之定位需求，如機器手臂與自走搬運車之任務規畫等，則更顯重要。除此之外，隨著多元生活發展，新型應用需求亦不斷推陳出新，衍生各類新式的定位技術（圖一）。

　　本文介紹室內空間定位系統，特別以任天堂Wii遙控器（簡稱Wiimote）為基礎之室內定位技術（圖二），從原始的遊戲機應用至人機互動（圖三），智慧生活科技乃至於智慧製造相關的應用。作為遊戲機人機互動的Wiimote，其原始功能在於藉助於其內建感光元件(CMOS camera)對紅外光LED的偵測，將虛擬遊戲的動畫與操作者融成一體。J. Lee於多年前率先將其應用於人機互動與虛擬實境，成為一個理想的多媒體應用工具。此後各式多媒體應用陸續被提出。2010年身為成功大學蔡明祺教授領導的智慧生活科技團隊一員，本團隊首次將此應用於智慧建築之定位、操控、以及任務規劃方面應用，將其應用場域從多媒體拓展到機電整合場域，強化其定位能力，實現動態建築元件之群體運動控制與節能規劃。此一整體應用獲得數個國內外大獎如東元科技獎之肯定。在展示Wiimote上紅外光相機（Wiimote camera）在室內定位之應用可行性後。成大團隊進一步探索其在室內移動載具如輪型機器人之應用。先後發展了二維室內定位技術並配合回授控制，有效的提升室內移動機器人之定位控制，路徑規劃，以及任務設計等。而 Wiimote 存在的感測範圍過小，以及因遮蔽物影響定位導航之問題，也藉由發展多區 (Multi-zone) 感測以及估測技術上獲得解決，使之可以在整個室內空間獲得應用。 

圖一：智慧建築情境、動態結構單元、以及 wiimote在其間所扮演之角色

圖二：2D wiimote 室內定位系統與自走機器人導航

圖三：Wiimote人機互動系統

　　本研究團隊更首次展現了Wiimote於空間3D定位的可行性，藉此可精準的掌握機器手臂之空間姿態，除此之外，亦找出Wiimote僅能追蹤4組紅外光點的解決方案，未來憑藉Wiimote與紅外光源之佈局設計，可以直接對室內空間內不同的移動載具進行任務規劃，從動，跟隨，群組運動，甚至電腦動化應用等，以利各式應用發展（圖四）。近年來，智慧工廠的概念隨著工業4.0興起，工廠內各站之連繫與任務規劃上，位置資訊扮演著吃重的角色。如無人自走搬運車 (AGV) 與機器手臂其個別空間定位資訊以及二者間之互動，決定了智慧生產物流與生產規劃。因此，有效與低成本的室內空間定位技術，應可有效提供後續相關應用，特別是虛實整合上之必要資訊。除此之外，利用 Wiimote CMOS camera 之特性，吾人亦設計簡易人機介面， 將使用者之意圖透過 Wiimote 操控後續之機具等，亦獲致良好成效。相較於目前以 YOLO 人工智慧演算法為基礎之 key point detection，此方式亦可有效的進行機器人之視覺引導。綜合此技術在多媒體，空間定位，人機互動等方面所展示之性能與應用潛力，應可在智慧機械與製造領域做出貢獻。

圖四：Wiimote 3D室內空間定位與機器人協作實驗