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作者:馬寧元、李新中精微壓力感測器之工業應用與市場發展與趨勢

作者:周信宏、丁家敏、田秋寶、林振志永磁同步馬達無感測控制技術

本文中主要探討伺服驅動技術的無感測控制技術（Sensorless Control）。介紹目前已被發展出的無感測控制驅動技術的方法，如Ortega’s方式[8]與Matsui方式[9]。Ortega’s方法是藉由使估測器的輸出與真實系統輸出近似，反推出當時馬達角度。Matsui方法是藉由估測器輸出與真實系統輸出之間的差異值，以反推修正的方式計算出馬達角度。另外一方面也簡介了關於高頻注入控制方法的概念與原理。在文章的另一個重點部份為順滑模態估測器（sliding mode observer）的方法與原理，確保估測器高穩定度與信賴度，在文章的最後也針對順滑模態估測器所需的啟動方法也做了說明，同時也比較了三種不同的啟動方法的優缺點。

作者:林正軒、張朝信、汪智強、陳譽元、彭文陽高轉速無感測驅控直流無刷薄型馬達技術探討－以智慧吸塵器嵌入式鼓風機驅動設計為例

永磁直流無刷薄型馬達可嵌入於高轉速流機，除了簡化軸承與端蓋等優點，甚至降低系統轉動慣量，降低加減速電流，實現高效直驅的節能效果。現有市面流通的無感測驅控IC能提供的額定電流規格多在1 A以內，且可匹配之電氣頻率偏低限制了與高轉速流機之多極薄型馬達結合的應用性。鼓風機的薄化、節能、智慧化是現有清潔機器人之智慧吸塵模組的重要技術趨勢，本研究開發兩款不同構形之多極薄型馬達，包括其磁路分析模擬與特性預估，實體雛形分別與智慧吸塵器高轉速鼓風機嵌入結合測試，馬達整體尺寸在直徑52 mm及高度10 mm以下，搭配無感測器設計架構，簡化馬達零件與組裝工序，以智慧化模糊邏輯控制驅控技術，改善高轉速之下的能耗，並縮短整定時間，使得依照灰塵量大小即時調整轉速變得可能。實際驗證發現，徑向磁通薄型馬達設計在空載測試時，12 V與0.32 A電流可達額定14,000 rpm；與離心Blower模組直接負載測試時，平均電流在2.3 A以內，驗證其無感測驅控法在高轉速（14,000 rpm）應用下換相時機與電流控制強健性，對於依賴充電電池驅動的智慧吸塵器，與原有直流有刷馬達驅動鼓風機方案比較（電流>4.5 A），平均耗電量下降達50%，可有效降低回站充電頻率。此外，對照組之軸向磁通薄型馬達因為採取無鐵芯設計，氣隙較大，整體馬達效率表現不如有鐵芯的徑向磁通設計，但是其較低的頓矩（cogging）可以獲得較平順的加速曲線，且線圈發熱可直接均勻傳遞至電路底板外，未來結合低鐵損SMC鐵芯，較易實現中空軸設計，仍具薄化嵌入應用之可能性。

作者:柯文清、蘇瑞堯、劉彥辰、劉昌和陣列式壓力感測器設計與夾爪應用

隨著自動化產業的智慧化轉型，機械設備也需要通過觸覺感知周圍的環境，因此如何將觸覺轉化成機器可以識別的信號為現今自動化關鍵模組的研究課題之一。本文針對軟性壓阻式陣列壓力感測器做一詳細介紹，並介紹目前工研院發展中的智慧觸覺爪片的設計、實驗、結果與後續研究需持續改進之方向，希望能就機器觸覺領域研究達拋磚引玉之效。

作者:劉添華、陳瑞霖、曾紹凱預測型控制器應用於無轉軸偵測元件驅動系統設計

本文旨在探討內藏式永磁同步電動機的無轉軸角度偵測元件的定位控制。文中，利用高頻信號注入d-軸，然後經由帶通濾波器擷取d-、q-軸高頻電流信號，藉以產生同步量化誤差角度，並補償互感及自感的影響，有效地提高轉軸角度估測的精度。文中進一步探討預測型控制器應用在此無轉軸角度偵測元件的定位控制，以提升系統的暫態響應、加載響應及追蹤響應，改善無轉軸角度偵測元件的定位控制系統的性能。

本文設計相關的硬體及介面電路，並配合數位信號處理器TMS320F2812作為控制核心，以實現轉軸角度估測及控制法則。

作者:張彥中、林欣儀機器人容器內取料技術介紹與應用

製造業、金屬加工業、食品業產線上有不少上下料工作目前仍然仰賴人工進行，然而隨著缺工情況日益嚴重，機器人進行自動化上下料需求逐漸浮現。但是不少難以自動化進行上下料的情況是工件散亂堆放於容器內，如零組件、金屬粗胚、食品包裝等，這類上下料情況若要以機器人進行取料需要機器人具備智慧視覺判斷容器內工件姿態，再進行夾取取料，這稱之為“隨機容器內取物（Random Bin Picking, RBP）”。本文將說明容器內取料技術發展的產業需求與介紹應用市場，再介紹國際上較具代表性的容器內取料技術與應用，最後指出目前觀察到的技術發展方向。

作者:劉彥辰、蘇瑞堯、古宏麒、陳昌毅、劉昌和、柯文清機器觸覺技術應用於智慧自動化之探討

機械設備需要能具備感知力量或相對接觸位置的變化才能完成自動排線插件、線材點焊與線材整列等工作。本研究將透過機器觸覺技術解決線材夾持組裝或是插銷等作業應用上同時夾取多線的訊號干涉問題，在不需視覺二次定位的情形下即可完成工件位置補償，並在實驗上針對不同線徑線材與接頭的多種擺放姿態均可順利補正。

作者:羅永昌、王觀茗、彭文陽、陳譽元、楊涵評永磁同步馬達無感測驅控高效率室內送風機

本文探討空調系統之室內送風機用高效永磁同步電機驅控技術，以永磁同步馬達（permanent-magnet synchronous motor, PMSM）取代傳統交流感應馬達，採用創新之無量測器向量控制永磁同步驅動器，簡化驅控器設計，同時兼顧功耗降低與系統效能提升，實現綠色節能送風機產品開發驗證。本研究開發可量測定子電壓與電流達到定子磁通估測單元，進而取得轉子位置與速度估測值，搭配電壓空間向量脈寬調變技術，建立無量測器向量控制永磁同步馬達驅動系統。此外，搭配功率因數修正技術改善電源電流波形，提升功率因數（0.94~0.99）。本研究之研發驗證平台主要是英飛凌公司微控制器MCU XE164FM-72F80L，以其PWM驅動信號與電機相關輸出特性，驗證此無感測向量控制PMSM驅控器，與傳統馬達相較，整體性能提升達33%。

作者:邱國育、洪裕筆、蔡昌裕智慧自動化 ─視覺整合在雷射切割機台的應用

隨著少子化、工資昂貴的趨勢，工業的智慧自動化成為越來越重要的一個課題。配合著智慧感測器及機械手臂，達成原本人類完成的事情，這樣的【智慧製造】將是下一波工業革命的核心。在本文中，我們將以雷射切割機為例，首先介紹目前雷射切割機的一些限制。接著，說明如何配合視覺的智慧感測器後，達成雷射切割機應用的智慧自動化的方法。最後，透過國產控制器品牌的平台，最終完成整合的目標。

作者:曾惠君、王俊傑、仲維德、王郁仁多軸力量感測平台設計與驗證

本研究主要目的為開發一套構造簡單且易操作之六軸力量/力矩感測器測試平台，並測試其在各種方向、力量大小之下六軸力量/力矩感測器輸出訊號是否符合精度要求。本設計之校正機構使用音圈馬達為動力源，利用推桿、特殊治具改變力量傳遞方向，並以高精度之荷重元作為力量可靠度的驗證。在控制方面，利用音圈馬達、荷重元及PLC控制器使此平台具備回授控制功能，並採用Labview人機介面控制輸出力量/力矩與荷重元數值顯示，因此，使用者可得知校正機構的力量/力矩輸出狀況，此外，此校正機構亦能延伸應用校正多軸力量/力矩之感測器，對於機器人產業控制技術而言，可以得到多軸力量感測平台穩定且具可靠度的改善。

作者:胡敬暉、楊勝明、彭文陽、楊涵評、陳譽元永磁交流馬達無轉軸位置感測器控制

永磁交流馬達一般都會裝設轉角感測器來偵測馬達的轉子角度作為速度或位置控制之用，但在某些特殊的應用，例如壓縮機，由於系統的限制並不適合安裝任何轉角偵測裝置，或是基於成本的考量無法使用，所以無轉軸位置感測器的控制技術在永磁交流馬達的應用有其必要性。本文首先對習知的無轉軸位置感測器控制技術做一些介紹，接著分析及推導永磁交流馬達在高頻時的數學模型，然後說明利用高頻的脈動電壓注入以偵測轉角的方法。除了理論的分析及說明之外，本文亦提供實驗驗證的結果以佐證此技術的可行性。

作者:林穎毅光電科技產業發展趨勢與應用—光電產業轉型-影像感測、雷射應用引領風騷

2015年台灣光電產業總產值達1兆9,133億新台幣，較2014年的2兆784億銳減了8%。這將近兩兆新台幣的產值約是600億美元，佔有全球光電產值6,135億美元的10%，但也較前一年下降了兩個百分點。台灣光電產值下滑乃肇因平面顯示面板遭逢景氣循環、鄰國競爭者崛起、產品生命週期殆盡、技術未能創新等因素的影響。展望未來3年，台灣光電產業尚在轉型期當中，產業有可能停滯在1兆8千億左右的規模。未來台灣光電產業必須在光電材料、製程設備等技術方面做持續性的耕耘與創新，並跨領域應用在物聯網、國防保全、綠能、健康照護等領域，方可再闢另一波產品生命週期。

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