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作者:Felipe Manosalvas天空中的穩定之眼：無人機相機穩定系統工程設計

本文介紹一套於工研院 (ITRI，Industrial Technology Research Institute) E300 實驗室所開發之三軸無
人機雲台系統之設計與系統整合。此文章屬於強化無人機 (UAV, Unmanned Aerial Vehicle) 核心技術自主化
的重要一環。不同於將穩定控制視為單一控制問題，本系統整合了機械隔離、主從式通訊架構、同步化
感測器融合、運動插值，以及載荷端影像穩定等多項技術。系統核心為主控制器 (MCU, Micro Controller
Unit)，透過UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 串列通訊菊鏈架構，連接飛控系統、三軸
無刷直流馬達 (BLDC, Brushless Direct Current) 驅動器、慣性量測單元 (IMU, Inertial Measurement Unit) 以
及相機模組。由飛控端透過MAVLink (Micro Air Vehicle Link) [1] 傳送之控制指令，會先於主控制器中解
析並轉換為精簡且高更新率之UART 封包，並沿著IMU 與相機模組所在的通訊路徑傳遞，同時結合姿態
資訊以支援軟體式影像穩定，最後再重建為MAVLink 格式之狀態回傳訊息。本系統將通訊延遲、更新頻
率不匹配以及載荷端影像處理等因素納入整體設計考量，使其能夠實現平順、高效率且具備高穩定性的空
中影像擷取能力。

作者:魏加恩、楊士進、謝伯璜應用於氫燃料電池超高速空壓機驅動器設計

氫能為潔淨能源，具發展潛力。氫燃料電池系統中，空氣壓縮機為超高速永磁同步電機，其控制目標是將空氣中的氧進行壓縮，穩定提供燃料電池電堆反應所需氧氣。超高速空壓機控制器性能會決定電堆電壓穩定性、壽命，故應用於燃料電池的電機驅動系統是重要研究方向。本文介紹超高速永磁同步電機驅動系統，並提及硬體架構與關鍵元件，接著介紹無位置感測器磁場導向控制。最後透過實驗確認空壓機加速性能、驗證此系統應用於氫燃料電池之可行性。

作者:彭俊穎、王郁仁以控制器伺服馬達電流監測切削力變化及刀具磨耗技術研究

隨著工業 4.0 發展，製造業導入人工智慧與大數據技術，以提升生產效率與競爭力。傳統刀具磨耗監測需拆卸刀具，導致機器停機並增加成本。為克服此限制，本研究探討透過控制器伺服馬達電流監測切削力與刀具磨耗。實驗使用亞崴五軸工具機（FV560），變換切削參數以收集西門子控制器（840D）的主軸馬達電流訊號並建立切削力模型。透過快速傅立葉轉換（Fast Fourier Transform, FFT）與希爾伯特-黃轉換（Hilbert-Huang Transform, HHT）提取刀具磨耗相關特徵。結果顯示，切削力與主軸電流呈線性關係，且電流訊號會隨刀具磨耗變化而改變，FFT 與 HHT 分析結果高度吻合，驗證了電流監測方法的可行性。

作者:葉佳榮攀爬機器人技術簡介與應用

攀爬機器人因應高風險、高難度環境下的工作任務挑戰，具備垂直、傾斜與複雜結構表面移動能力，可廣泛應用於基礎設施檢測、能源巡檢、災後搜救及特殊環境作業等領域。其核心技術包括多樣化的附著機制（如磁力、正/負壓、靜電與仿生黏附等），搭配履帶式、輪式、多足機構或飛行混合等移動策略。近年隨著感知元件、定位技術、控制系統與運動規劃技術進步，攀爬機器人加速朝向智慧化、自主化與多模態整合發展。未來挑戰包括提升附著穩定性、環境適應性、控制複雜度與能源效率。透過人工智慧、自主學習與感知融合技術的導入，攀爬機器人有望成為高風險作業領域中重要的輔助設備。

作者:蔡孟勳、洪茂棋、吳相儒應用適應性史密斯控制器於工具機切削扭矩控制

作者:蕭鈞毓、陳志豪、李侃峰、翁英哲應用弱磁控制提高SPM馬達轉速極限

馬達為產業界廣泛使用的動力來源，例如汽車、自動化、機器手臂、紡織機等，其中又以永磁同步馬達(PMSM)的表面貼磁類型(SPM)有效率高、壽命長、體積小、速度可隨命令變動、控制單純的特性，是產業界在選擇旋轉電機時的最佳首選。本文使用市售的SPM馬達，搭配德州儀器DSP與Code Composer Studio進行馬達反電動勢確認，加入直軸(Id)電流進行弱磁控制，突破原本馬達的轉速極限，觀察運轉特性。此技術可使業界擁有自行確認馬達參數的能力，並且當應用需要有更高轉速或更廣運轉範圍的條件下，以此方式達成轉速目標，無須再另外選用其它規格的馬達，具有降低成本目的。

作者:何政翰、古昆隴、徐榮弘電動巴士車道維持輔助系統開發與驗證

車道維持輔助系統(LKAS)屬於先進駕駛輔助系統(ADAS)，可即時監測車輛與車道線邊界的相對位置關係，當即將發生偏離車道時主動介入轉向系統，將車輛修正回原車道。工研院機械所針對電動巴士開發車道維持輔助系統，感測器採用單一鏡頭作為車道線辨識方案，亦使用電子陀螺儀估算車身姿態，ADAS 控制器嵌入自主研發的車道維持演算法，其中估測跨越車道線之時間與頭向角誤差為實現車道維持功能的核心技術。線控轉向方案採用國產的電動助力轉向(EPS)馬達與原車轉向系統整合，同時將線控轉向模型輸入整車控制器。在低速與高速兩階段之車道維持性能驗證測試中，配備工研院所開發車道維持系統的 12 米低底盤電動巴士達成車道偏離修正功能，LKAS 作動時速在 40~90 公里之間。在啟動方向燈狀態下系統並未介入轉向，除此之外，可藉由轉動方向盤強制解除轉向修正介入，確保駕駛者擁有控制車輛之最高優先權。

作者:劉永隆應用於塑膠回收料之綠色製造智慧射出機發展介紹

塑膠廣泛運用於各行各業，全球塑膠使用量居高不下，塑膠的生產導致能源的耗損，各國極力推展循環經濟，希望藉由塑膠回收來降低能源的需求，追求淨零碳排永續發展的目的，射出成型是塑膠加工最重要的一環，在建構循環經濟的趨勢下，國際射出成型機等指標大廠已開發具有自適應程序控制(Adaptive Process Control, APC)之可應用於塑膠回收料之綠色製造智慧射出機，可自動偵測不同批次回收塑膠之變異，自動調整修正加工參數，穩定生產的零件品質，達到精密射出的目地，使塑膠回收可以快速實現。

作者:陳以恩、黃靖倫、葉信典、楊士進無人機直流無刷馬達無感測器驅動開發及測試

本文為開發大功率無人機馬達(42極4kw外轉子BLDC)應用之驅動系統，搭配以六步方波PWM無感測器驅動之演算法，使得馬達順利在空載及滿載的情形下，由Duty 0加速至100 %而不出現失步的情形，並試圖將其運用在工研院機械所開發之商用無人機上。本文主要分為四個階段：(1)建置實驗平台(2)無感測器演算法撰寫(3)空載Duty 0-100 %加速測試 (4)滿載(40吋扇葉) Duty 0-100 %加速測試。本測試改善文獻[1]所提出演算法之系統動態響應，並在實際的無人機上進行測試。針對Duty0~100 %不失步之目標，實際測試所開發之無感測器演算法，並針對無人機馬達運轉結果優化其演算法。

作者:黃立武、范智翔、陳響亮、黃兆平、曾俊彥視覺化智慧人機控制介面發展與實現

為了降低編輯運動控制程式之專業門檻，並提供易於入門之操作環境，本研究於PC-Based控制器中針對六軸機械手臂與生產線周邊設備，提出一個易學、易理解、易操作的視覺化智慧人機控制介面。此人機控制介面採用流程圖之概念設計視覺化程式語言(Visual programming language, VPL)，使用者可透過拖曳、連結不同功能區塊之方式，實現生產線控制流程之建立與調整。此介面後端以混合式編譯器作為VPL之運行核心，並將工研院機械所之運動控制函式庫(Motion Control Command Library, MCCL)包裝為Python語法之程式應用介面(Application Programming Interface, API)，使本研究提出之VPL可順利轉換為供直譯器執行之控制函式。

作者:胡振煇、吳柏富交通情境模擬對自駕車發展的助力和挑戰

自駕車的開發目前正如火如荼地進行，已有許多公司大量開發測試 Level 4 以上的自駕車功能。自駕車必須針對各種不同的交通路況自行決策並且安全行駛，如何驗證日益複雜的自駕車功能是一大難題。決策控制模組是其中確保安全的關鍵。交通情境模擬可以在自駕車正式路測前針對各種可能的交通狀況驗證自駕車的決策控制。如何建立一個平台能夠彈性且貼近真實地模擬多樣多變的交通情境是一大挑戰。針對台灣汽機車、自行車及行人高度混流的型態加上許多狹窄巷弄的複雜路況，我們提出情境模擬測試框架，是一種省時、經濟且安全的方法，可以進一步保障自駕車和其它用路人。

作者:莊易霖、許登傑、陳文瑞、麥朝創全數位高響應主軸馬達驅動技術

本研究主要針對全數位高響應主軸馬達驅動技術進行探討，工具機的主軸馬達大多以感應馬達為主，使用向量控制可使馬達之轉矩能力完全輸出，讓主軸具有高轉矩、高響應的輸出能力。為使驅動器之性能完全發揮，精準的位置回授系統及與控制器間的全數位通訊也是必須的，本研究亦將EtherCAT通訊技術與編碼器回授介面納入討論。

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