Discussion about position of NXT robot

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前些時間 CAVE 的祥瑞與我討論機器人定位問題，他想在科展中利用 NXT 機器人來展現精密的定位技術，可惜我給他潑了許多冷水，下面是我們之間的問答。

Ｑ：
我在學校的社團在作一個科展題目，是討論如何不使用定位器的限制下，使用羅盤使二輪機器人轉彎時最接近理論路徑，同時要討論 A 到 B 最快的走法。
我們設計實驗遇到一個難題：如何在機器人行走的同時測量機器人的位置（使用 NXT 實驗），精準度希望可以達到 1mm，我們想到的的方式有
(1)方格紙打點
(2)超音波感應器測距
(3)雷射脈衝測距儀
(4)攝影機俯視影像定位
(5)使用定位器
(6)其他

我們考量是
(1)土法煉鋼，優點便宜方便，但試過後覺得無效率，精準路會受打點影響
(2)距離超過多於 10cm 精準度堪慮，若和反射面入射角太大數值有問題，更新頻率有點慢
(3)優點是精準，但是價格昂貴
(4)技術門檻高，這點是沒問題，不過我不確定精準度有沒有機會達到 1mm
(5)如果有類似 GPS 定位器的儀器更好，但是精準度要達到 1mm
(6)希望有你的建議

我的問題是有沒有方式是可以在機器人行走的同時測量機器人的位置，中途不可停止，最好的話實驗過程可以自動化，也就是將相關的參數設定好後，機器人跑一次，電腦便自動蒐集數據，這樣一來可以進行大量的實驗。如果使用測距器，實驗時必須在機器人移動範圍邊界設牆壁，若使用定位器會更方便。此外，你有沒有對這科展內容有沒有建議？

Ａ：

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Terrible Tsunami

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三月十一日(週五)台灣下午近兩點鐘，日本本州外海發生 9.0 大地震，晚上回家後看電視，驚覺這場地震很恐怖，北從北海道的札榥，南到東京市區，除了被地震震得東倒西歪之外，還被海嘯 (Tsunami，津波，ツナミ，英文沒有這個字，直接引用日語拼音，表示海底地震或火山爆發引起的海嘯 ) 侵襲內陸，透過當地直昇機空拍災難畫面，令人怵目驚心，雖然沒有電影畫面浪高上百公尺那麼驚悚，但只要十公尺高就可以把沿海城鎮滅頂，真讓人害怕。

這一震也同時打亂到世界村的供應鏈，日本科技發達，許多高階電子原物料是日本設計製造，看完新聞我想大事不妙，放完假上班第一件事應該是

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企業經營指標

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企業經營指標雖然與研發工作沒有直接關係，但它是一家公司生存的關鍵，公司如果不賺錢，那這份工作就做不久，現在公司每季都會公佈財務報表，主管們會簡單以四項財務指標說明，讓所有員工明瞭公司財務情形，個人非常認同這樣作法，透明的管理可以凝聚員工的向心力。

那麼有那四項指標可以當做企業經營指標呢?

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你的程式是不是最後的版本，還會不會有 bug 啊？

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寫程式二十多年累積不少經驗，但是程式的臭蟲未曾少過，雖然一般性與邏輯性的問題較少，但是轉變成系統性的問題，也就是開始規劃新系統時，若有疏漏沒考慮到的情形，就會可能發生問題，小毛病通常容易補漏，但也遇過大問題要系統改寫。

不管是自己寫程式或是帶人進行一些程式開發，在專案末期，常常有人詢問我們軟韌體工程師們一個問題，你的程式是不是最後的版本，還會不會有 bug 啊？他們期待聽到一個 OK 沒問題的答案，但是隔天又怕聽到程式有錯必須改版的情形。以個人經驗，只要是人寫的程式，幾乎都會發生錯誤，那如何觀察程式版本是否穩定？較簡單的方法就是，觀察錯誤發生的頻度，也就是每天除錯次數要遞減，並且好幾天才出現一個錯誤，這樣的軟體才算穩定。

那有沒有數字指標，可以表達軟體沒有錯誤的信心程度？我有一個方法可以利用卜瓦松( Poisson) 機率分佈計算。

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