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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:劉建聖、張育豪、李鴻飛、彭文陽、林正軒磁預壓節能型音圈馬達自動對焦致動器的設計

在影像系統中，對焦是其中最重要的功能之一，近年來將具有對焦或變焦功能的數位相機整合到手機裡已經躍升為市場的主流，各種廠牌的手機相機如雨後春筍般的出現在市場上。自動對焦致動器在相機系統中是基本配備，主要功能在於拍照時調整焦距，改善成像品質。常見的自動對焦致動器有：音圈馬達、步進馬達、壓電馬達及液態透鏡等，而音圈馬達因為有成本低、體積小及定位重複性高等優點，因此適合用於手機相機模組中。

傳統的音圈馬達分為開迴路與閉迴路控制兩種，開迴路控制是使用彈片來進行重複性定位，而閉迴路控制則是運用位置感測元件（如霍爾元件）所產生的位置回饋訊號來調整鏡頭的位置。然而產業界目前的問題之一是音圈馬達式的自動對焦致動器有彈片製造組裝困難、耐摔性差及能耗不易降低的缺點。本篇文章主要在提出一創新的無彈片開迴路式音圈馬達的設計來改善其缺點，該創新點在於利用磁預壓力結構設計以取代彈片的預壓力結構，以利往後在製造組裝上更為容易。由實驗結果顯示，本研究所提出利用磁預壓力可替代目前市面上較普遍的彈片式音圈馬達，並以一款8.5x8.5 mm音圈馬達致動器進行驗證發現，在相同對焦位移（0.4 mm）要求下，所需輸入電流下降15%以上，特別適合應用於後續高速動態響應對焦需求的超薄像機模組。

作者:張家耀、邱國麟、吳昱勳、張鈞傑一體化關節馬達模組設計

關節馬達模組可做為機器手臂、腿足式機器人之核心動力組件，其模組重量、關節出力等各項性能參數將影響組裝成機器手臂或機器人的整體性能、動態特性與應用範圍，本文將介紹關節馬達模組一體化設計技術，整合馬達、減速機、驅控板等三大部分為一模組化的組件，關節馬達模組根據其感測器設計方案又可分為剛性致動器、串聯彈性致動器以及准直驅致動器三種感測器建置方案，本文以腿足式機器人需求設計馬達並採用准直驅致動搭配行星減速機做為設計說明。

作者:張甯喬、黃礪德四足機器人腿部彈性結構評估與分析

本文旨在評估並聯彈簧致動器於四足機器人腿部機構中的應用效果，並探討不同運動週期與彈簧剛性變化對關節扭矩、功率與能量輸出需求的影響。基於拉格朗日方程式建立機構動力學模型，並以MATLAB進行模擬與分析。結果顯示，設計適當的彈簧剛性可有效降低膝關節輸出扭矩高達55 %，並於不同運動週期條件下，亦可達成20 %至50 %不等的功率降低，並使蹲下階段的能量輸出需求減少超過50 %。多目標優化結果指出，當運動週期為2秒時，最佳彈簧剛性為12241 N/m，展現出動態性能的優化效果。整體而言，並聯彈簧致動器具備分擔致動器負載與提升系統效能之潛力，適合做為未來四足機器人高效設計的重要策略。