機器手臂是一種非常適合用於入門的教學型機器人，能讓學生透過編程與人工智能自動化，體驗如何精準控制各種執行器。該機器臂能夠激發學生的 創意 與 創新能力，將想法轉化為真實世界中的動作，同時，這也能鍛鍊學生將現實中看到的動作進行編程的能力，學會觀察真實過程並轉化為數位過程，這在未來的工作與教育新範式中是一項關鍵技能。學生需要了解工具的特性與限制，以便能夠進行微調和優化，從而更有效地應用機器人技術改善重複性高、勞力密集或具有危險性的工作流程。
Course Overview
INSPIRE 團隊以貼近校園日常的前設為題，透過設計思維引導工作坊啟發學生觀察及分析箇中問題，並嘗試利用 Synria 作方案的載體，運用配置的AI圖像分析與先進的傳感器完成任務。
機械臂正是工業與生活場景中最成熟、最廣泛應用的智能終端。從汽車製造到手機組裝，從亞馬遜到京東倉庫中，從半導體製作到醫療實驗領域，到處都有機器臂的身影。學生透過學習機械臂，不僅能掌握機電整合、程式控制、AI感知等技能，更能為未來職場鋪路，銜接智慧製造、機器人、AI 產業等熱門領域
從自動分揀演示、智能書籍排列、實驗室實驗，咖啡製作，到創客創作與人機互動表演，靈動智能機械臂為教學帶來多元化的應用機會。
Learning Values and Achievements
Targets
中學至大專院校學生，或在職同事：
不論是否學過機械工程或自動化技術，只要對機械臂或創新科技抱有好奇心，即可從基礎學習開始。
自主探索型學習者：
已經或正準備自發使用機械臂或自動化機械進行實驗、製作專案、創意設計，希望能掌握更深層技巧與實務應用觀念。
計劃參與各類競賽（Hackathon、創新創業、產品設計）的學生：
希望在激烈競爭中，善用機械臂,機械人及自動化設備提速創意與專案成果，強化團隊優勢。
Learning Goals
掌握逆向思維：
人類動作的多樣性與機械臂的自由度限制可能導致轉化失真，學生需根據機械臂的限制對目標動作來進行調整。
掌握高效機械臂程式設計：
學習編寫精確、符合專案需求的機械臂控制程式，並瞭解不同機械臂平台的特性與限制。
建構創新流程思維：
從構思到原型製作，讓學生懂得應用機械臂來快速測試、學習、調整，強化解難與迭代能力。
培養應用場景判斷力：
認識多種機械臂工具與技術（Synria 機器臂、其他自動化設備等），並能根據專案需求靈活選擇。
Learning Outcomes
• 產出成果
透過真實機械臂工具的操作，學生可快速設計並實現多項應用成果，包括語音控制物體抓取系統、AI視覺識別模組、自動化軌跡移動程式，以及針對校園需求的機械臂解決方案原型。
• 專業知識與持續探索
熟悉機械臂的運作原理、程式設計與感測器應用後，學生能激發對自動化與機器人技術的好奇心，自發探索並應用於學術研究或創意專案，培養主動學習與跨領域工程思維。
• 大學科系關聯
透過掌握機械臂的核心概念與實作經驗，學生可在未來攻讀機械工程、自動化控制、機器人學、人工智能等科系時更快上手，並接軌日益普及的機器人與智能製造相關主修或輔修課程。
Other Information
課程時數與教學模式
• 建議時數：12～18 小時（可依學校或機構需求調整）
– 多日循序計劃：按週進行，更深入的個人或團隊專案開發
設備需求
場地需求：
– 配備投影、音響設備的教室或多功能活動室
– 穩定 Wi-Fi
參與者需求
– 每位學生配有電腦或筆記型電腦
– 部分 AI 工具需要學生建立免費帳號 (工作坊開始前協助註冊)
實際應用與工作坊一覽
01/ 基礎技術學習（Know the Tech）[建議 3 - 4 小時 ]
理解現有流程：學生仔細分析任務工作的完整生產流程與各步驟的標準操作以及工作流。
可行性與限制評估：探討使用機械臂替代人工的可行性與限制，討論是否能夠將人類動作轉化爲程序。
相關技術基礎：學習了解機械臂的運作原理、感測器應用、控制方式及探索與AI視覺模組整合的可能性及其應用。
02/ 實作開發（Hands-on Development）[建議 6 - 8 小時]
機械組裝：學生親手安裝夾爪、AI相機模組與控制元件，了解機械臂結構與各組件的作用，體驗工程開發流程。
實戰專題：
語音控制物體抓取
編程機械臂以識別語音指令並抓取對應物體。
使用AI相機訓練模型進行物體識別。
連接 GUI 設置多點軌跡（Waypoint）以實現自動化移動。
配置目標收集箱以收集識別物體。
編程與測試：撰寫並除錯控制機械臂的程式碼。校準機械臂關節、調整夾爪精度、同步視覺與動作。測試系統表現並根據結果進行微調。
錯誤分析與改進：學生記錄觀察到的錯誤、調整策略，並提出硬體設計或程式控制的改進建議。
改裝機械臂：如有必要或想法，可以通過3D打印來製作零件來實現任務或提升任務效率。
03/ 設計思考與應用（Design Thinking & Use Case Showcase）[建議 3 - 4 小時]
學習並實踐設計思維的訓練
逆向思維：將人類手臂動作轉化為機械臂可執行的程式。
問題探索：觀察校園環境，找出痛點或需求缺口（如自動化重複任務、提升無障礙設施）。
根源剖析：從多角度分析問題背後的核心原因，考慮各利益相關者的需求與感受（如學生、教師、職員）。
概念發想：以 Synria 機器臂 為核心或其他機器人作為解決方案。
原型測試：快速製作與測試，調整並完善機器臂應用模式。
小型專題：分組設計並實現針對校園挑戰的小型機器人解決方案。
成果發表：學生以簡報、現場演示等方式，向全校師生展示解決方案。
除左提供優質課堂內容，我們還能幫您輕鬆申請政府補貼 !
現時政府有 [IT創新實驗室] 以及 [奇趣IT識多啲] 計劃來資助香港中小學，希望通過課外活動加強學生對資訊科技的興趣、認識及應用，為融入知識型經濟和數碼社會發展。其中以上介紹的 機械臂Synria 的 購買 以及 相應的工作坊課程 都符合政府計劃，學校能夠申請到高達20萬多的補貼。現時與機械臂相關的申請案例有：
Activity Name | Equipment Cost | Operating Expenses | Funding Amount($) |
A student programmable robotic arm with machine learning and artificial intelligence capabilities (Short courses/ training for S3 students) | 134400 | 241920 | 376320 |
Applications Related to Artificial Intelligence and Robotic Arm Programming (Short courses/ training for S3-S5 students) | 180600 | 0 | 180600 |
Live Applications of Robotic Arms Computer Vision and Artificial Intelligence (Short courses/ training for S1-S3 students) | 60000 | 104000 | 164000 |
Designing Robotic Arm Application (Short courses/ training for S1-S3 students) | 0 | 197600 | 197600 |
Designing Robotic Arm Application (Workshops for S1 - S3 students) | 116900 | 64000 | 180900 |
Designing Robotic Arm Application (Short courses/ training for S2 students) | 104400 | 64000 | 168400 |
Designing Robotic Arm Application (Workshops for S1 students) | 133400 | 64000 | 198400 |
Instructors
Alex KWOK
• 畢業於香港科技大學：
– 環球商業管理及資訊系統學士（2019）
– 科技領導及創業哲學碩士（2022）
• STEM 教育經驗：
– 超過 8 年從事無人機、媒體製作及設計等多元領域的教學
• 產品設計與初創經驗：
– 6 年行業實戰，包括加密貨幣、無代碼解決方案、物聯網及汽車產業
• AI 網頁應用開發案例：
– HKDSE 英文寫作評分工具
– 精油 AI 咨詢機器人
• 公眾及校園活動經驗：
– 曾於 HKtag 擔任籌委會成員及開放數據比賽評審
– 舉辦 4 場公開工作坊，對象涵蓋小學至大學及教師群體
• 教學特色：
– 結合理論與實務，幫助學生快速掌握 AI 在日常與專業領域的應用
Add-on Services
• 工作坊加購顧問服務
– 為有意進階開發 AI 專案的學生或團隊提供額外一對一輔導及顧問支持。
• 校園活動攝影 / 錄影
– 為工作坊全程拍攝並剪輯精華片段，用作日後校內宣傳或紀錄。
• STEM Demo Day 支援
– 協助學校在大型展覽或開放日中設立 AI 創客攤位，讓更多學生及家長體驗 AI 工具。
• 設備與軟體採購諮詢
– 若學校或機構需要添置新的電腦、配件或 AI 軟體，我們可提供專業採購建議及團購。
FAQ
問：完全沒有 AI 或程式背景的學生是否能夠跟得上？
答：可以。課程從基礎原理說明與實際操作開始，無需程式先修基礎，適合所有對 AI 有興趣的學生。
問：需要準備什麼設備或安裝軟體？
答：基本電腦（桌機或筆電）及網路即可；部份工具需要在瀏覽器中註冊，由我們提供協助。
問：工作坊人數有限制嗎？
答：建議每班不超過 20～25 人，以確保導師能個別指導並維持學習品質。
Applicable Subsidies
If your school wishes to apply for relevant subsidies or funding, we can advise you or help you prepare the required documents.
- 中學IT創新實驗室計劃, 優質教育基金, 小學奇趣IT識多啲計劃