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作者:張彥中、陳俊彥基於FPGA之嵌入式180度即時視訊縫合

超廣角視覺可廣泛應用於機器人視覺、無死角安全監控、車輛安全應用。於本文中，為了即時取得180度視角的視訊，我們提出了一個以FPGA為基礎的嵌入式視訊縫合模組，可及時將兩個廣角攝影機的視訊縫合為一含蓋180度視野的單一視訊。我們針對數位電路需求開發了較簡化的視訊縫合的演算法；而為了達到即時縫合視訊的目標，我們將自行開發的演算法以平行管線化電路實現。本文中的嵌入式即時視訊縫合模組畫面更新頻率可達到30Hz。

作者:郭家賓、卜悅茹開放式原始碼於服務型機器人之應用

在資訊科技以及電機電子元件發展快速的今天，越來越多的裝置元件逐漸嵌入式化，甚至連結合多種模組於一身的機器人也不例外，根據不同功能會由專責的嵌入式元件來處理，相較於傳統單一核心的系統架構來看，多核心控制除了提高整體效能之外在運用上也較有彈性。而在開放原始碼中Linux扮演了重要角色，不外乎是系統開放可自行修改、軟體資源眾多、加上可移植性高等，越來越多廠商也採用了這樣的系統來替自己的產品作研發。本文將根據：(1)前言介紹，(2)Linux起源介紹，(3)嵌入式Linux於機器人發展應用的優勢，(4)機器人發展平台，(5)嵌入式軟體開發介紹，(6)實際應用開放原始碼之機器人介紹，以及最後(7)未來趨勢和結論來一一逐步描述。

作者:廖鴻圖、邱孟佑、陳育亮、陳怡彰、陳宥名工具機嵌入式發展平台

本研究主要目的乃利用嵌入式系統（Embedded System）硬體平台進行工具機自主技術開發的測試與驗證，藉由此嵌入式系統、「內藏式阿貝誤差補償系統」與「CNC控制器」等整合之綜效，達到產出工具機控制器與嵌入式開發平台之整合驗證。在本研究中，將以目前日趨成熟的嵌入式系統平台結合上述兩項研究成果與技術進行:（1）嵌入式技術導入CNC控制器與後端管理規劃；（2）嵌入式阿貝補償器與工具機平台進行驗證測試等之研究。同時經由本計畫的研究施作，亦將可獲得後端監控管理平台之初步規劃與雛形驗證。本計畫之具體完成目標計有：（1）整合測試環境建立、（2）嵌入式阿貝補償器測試與驗證、與（3）完成普及型高精度控制器整合驗證測試。

作者:黃緒哲、張巍瀚、林正彥嵌入式夾爪力量感測與即時控制技術

工業用機械手臂已廣泛應用於生產線上，夾爪需要夾持不同的物件，而不同的物件都有一定的受力容忍度，若不給予適當之力量監控，工件可能會被夾壞，或是無法正常夾起，因此如何控制手臂夾爪之夾持力量大小是一項很重要之主題。本文主要探討使用嵌入式微控制器作為核心之力量感測控制架構，配合自行設計的電路板與驅動電路，以及壓電感測材料，裝置於機器手臂之手爪上，達成以嵌入式晶片結合力量感測器之機械手臂力量控制。並建立機械手臂控制器與夾爪微控制器溝通之二位元通訊橋樑，使此系統可達成機械手臂具備挾持力量監控之物體夾取、搬運、放置自動化操作能力。

作者:仲維德、陳傳生、李政諺、廖錦棋、王俊傑連桿驅動式機械人手掌設計與控制

近年來因工業用機械手臂應用於生產線上的需求增加，在生產線上需要夾持不同的物件，而不同的物件都有一定的受力容忍度，若不給予適當之力量大小，工件就會遭到破壞，因此如何控制機械手臂夾爪之夾持力量大小是一項很重要的課題。現有之多自由度力量感測器成本過高，且其控制裝置亦複雜。相較於夾爪式的機械手掌，具有人類手掌結構的機械手掌能夠抓取各種形狀的物件，並且靈活地操縱物件。現存的機械手掌為能達到人手般靈活度的設計，往往在體積與重量超過機械手的負荷。此外，還需要複雜的電腦控制器才能操縱高靈活的動作。複雜的機構與電腦軟硬體對設計機構與嵌入式軟硬體的工程師是個高難度的挑戰。

機械手掌與機械人是結合機械，電子與電腦程式的複雜機電整合系統。開發此複雜系統必須使用現代的電腦輔助工具，才能掌握跨越不同領域的眾多設計參數，我們運用快速成型（Rapid Prototyping）的電腦輔組工具，在短時間內，就完成整個機械手掌系統的開發工作。本文內容將介紹如何結合機械設計與控制系統設計的快速成型開發技術，使心力能夠集中在創新技術，並能在短時間內達成預計的目標。

為達到高靈活度與力量控制的功能，本文的機械手掌以10組線性直流馬達控制14個關節的手掌。所有控制器均鑲嵌於機械手掌結構。

作者:陳俊漢、吳登淵、強忠萍、劉中哲、翁英哲離心冰水機高效率控制系統開發概述

本研究是以高效率嵌入式系統做為離心式冰水機組之控制系統的核心，藉由WinCE5.0為作業平台的WinPAC控制器，配合與人機介面之HOST端相互整合，使用VB來實現。針對不同離心機組上的模組化控制程式，同時使控制系統能有即時的反應性，並且能在泛用性與彈性之間取得平衡。由研究成果可知，透過WinPAC即時控制，可達到精確與高度彈性的操控性能，並使機組運轉時，具有高能源效率、低耗電量及大冷凍能力的節能特性，同時提升高效率空調控制系統技術的節能及智慧化。

作者:仲維德、陳傳生、湯文頡、王俊傑被動連桿設計與力感測順應控制

近年來因工業用機械手臂應用於生產線上的需求增加，在生產線上需要夾持不同的物件，而不同的物件都有一定的受力容忍度，若不給予適當之力量大小，工件就會遭到破壞，因此如何控制機械手臂夾爪之夾持力量大小是一項很重要的課題。現有之多自由度力量感測器成本過高，且其控制裝置亦複雜。相較於一般工業用的客製化夾爪，被動順應的連桿設計具有仿人類手掌結構並能夠抓取各種形狀的物件，並且能靈活地操縱物件。具適應性的機械夾爪是結合機械，電子與電腦程式的複雜機電整合系統。開發此複雜系統必須使用現代的電腦輔助工具，才能掌握跨越不同領域的眾多設計參數，我們運用快速成型（Rapid Prototyping, 簡稱RP）的電腦輔組工具，在短時間內，就完成整個機械夾爪系統的開發工作。

本文內容將介紹如何結合機械設計與控制系統的快速成型開發技術，使心力能夠集中在創新技術，並能在短時間內達成預計的目標，並對產業在高速智慧製造上的需求，建立嵌入式感測與可靠度測試相關技術，加速推動自動化產業的發展，以達縮短設備開發時間為此計畫之主要目的。

作者:仲維德、吳豐泰、陳慶順、劉彥辰、陳玉雲、王俊傑多重感測訊號融合之智慧組裝應用

現今精密機械將朝向高適應性、高速化及高可靠度等技術發展，藉由智慧自動化感測技術，可建構高穩定及系統化的製造系統。在自動化生產過程中，設備經常需要因應不同製程而調整相關製程參數，如何在頻繁轉換製程中，能夠維持設備正常運轉與品質穩定是廠商面對現今藍海時代的重要議題。因此，一個具備快速換線、即時自動檢測與效能監控功能的高品質自動生產系統，可有效改善人力組裝缺口之問題。

作者:陳柏志、顏鴻程、楊竣翔、鄭詠仁智慧化泵浦系統嵌入式感測技術現況

隨著物聯網、工業4.0、大數據迅速發展，工業產品皆不斷地朝智慧化的腳步前進。馬達動力系統中的泵浦的耗能佔22%，因此如何使其智慧化以產生節能的效益是一個重要的議題。本文將針對智慧化泵浦系統與嵌入式感測進行介紹，包括智慧化泵浦的市場、國際主要大廠的智慧化泵浦系統發展現況，以及嵌入式感測技術的內容與發展現況。期望本文的內容可做為未來國內發展智慧化泵浦嵌入式感測技術之參考，使研發人員瞭解目前該技術之發展現況，以縮短其技術發展規劃與完成目標之時間。

作者:林君穎、張伯華、李承和、簡金品硬體嵌入式虛擬電動巴士平台系統

為了加速電動巴士發展，提升設計端與整車性能的一致性，並使車輛具備足夠的可靠度，甚至通過ISO26262驗證，國際各大車廠皆已導入硬體嵌入式整車系統（Hardware-in-the-loop, HIL）測試與驗證，項目包含耗能、爬坡力、極速之模擬估測，並在驗證測試中加入可靠度測試以對應ISO26262的法規要求。透過此驗證測試，將可準確預估待測車輛動力系統之性能並驗證其穩態可靠度。

作者:李綱、周芳杰、陽毅平電動車輛動力系統HIL測試技術與應用

近一、二十年來，硬體迴路（hardware-in- the-loop, HIL）測試技術被廣泛運用於開發複雜性高且要求即時（real-time）運算之嵌入式系統，此測試技術不僅可大幅降低系統開發之時間與成本，亦可代替風險性高之真實系統測試且有利於測得系統性能邊界，藉以提升系統之安全性與可靠度，故HIL測試技術最先被應用於開發航太與車輛控制系統。本文介紹電動車輛動力系統之HIL測試技術與相關應用，包含結合車載資通訊技術與複式電力驅動系統之智慧電動車研發以及馬達驅動控制器之失效模式分析。

作者:林耿宏、張伯華、林君穎、蔡祖揚電動車輛系統測試與虛擬驗證技術

因應電動車輛的蓬勃發展與車載電子元件日趨複雜，驅使車輛的功能安全越來越受到重視，因此工研院近年來致力於建立車輛電動動力系統性能與功能安全之測試驗證技術。目前除已具備馬達性能及環境可靠度驗證能量之外，工研院已建立硬體嵌入式（hardware-in-the-loop, HIL）虛擬車輛驗證平台，並協助國內相關廠商以建立之技術進行產品開發驗證。

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