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歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋，年份輸入範例202406

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: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: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: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: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:仲維德、陳傳生、王俊勝、王俊傑機器人自動鎖附與力量控制

開發適用於機械人產業進行精密裝配工作時所需的電動螺絲起子及週邊技術為本文探討重點。電動起子的控制技術適用於有刷及無刷馬達，它具有控制螺絲擰緊扭力與控制轉動角度的伺服控制功能，能夠平順停止馬達以保護精密工件並偵測異常狀況。且具有與上游控制器溝通之通訊界面，能夠即時設定工作參數，在同時間內進行不同扭力需求的螺絲擰緊工作，傳輸工作資料，作為品質控制的依據。本文研究高速力回饋控制設計及模擬技術，利用機電整合優勢，嵌入感測模組於鎖附單元。研究成果顯現在組裝策略融入力量估測器，並透過實驗室驗證平台之模擬，可提供國內自動化設備商能快速整合，並擴大產業應用範圍。對於製造廠商可以增加原有產品線的性能，而對於電子裝配業而言可以得到低成本的工作站與更佳的裝配品質。