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作者:黃兆平、Andres David Gaona Roman、李宜玲、李桂銘影像辨識系統結合EtherCAT全數位運動控制平台應用於資源回收

智慧化製造是目前產業升級一大主軸，可細分為感知智慧化與運動智慧化，就如同人眼獲得影像，大腦辨識影像內容感知環境資訊，小腦迅速協調人手做出反應動作，當中各個環節缺一不可。近年來人工智慧快速發展演進推升影像辨識智慧化，運動智慧化同樣需要相應配合才能完成整個智慧化閉環，如何配合辨識結果做出高速且精準的動作，就是我們要面臨的課題，本文將以整合塑膠資源回收分選產線的案例為引子，介紹如何以工研院機械所開發的EtherCAT運動控制平台(EMP)為基底，開發一套能與影像辨識系統即時協作的機器人控制器。

作者:王詠辰、陳榮順基於汽車開放系統架構規範開發的失效可運作整車控制器

在本研究中，使用了EGAS規範為基礎進行整車控制器的設計，並進行架構的改善，使系統在失效的時候仍然可以透過備援的控制器持續運作，同時在該控制器上導入自行研發符合汽車開放系統架構（Automotive Open System Architecture, AUTOASR）基礎軟體規範的作業系統與中間層，並透過智慧化的需求文檔分析工具來配置基礎軟體參數與自動化產生程式碼，而在應用程式的部分則是並透過邁斯沃克公司的工具箱建立了一組虛擬運行階段環境，讓使用者可以在圖形化的使用者介面進行應用程式的二次開發。

作者:李宜玲、曾俊彥、李桂銘、李峰吉EtherCAT全數位運動控制平台發展與應用

從傳統工業演變至自動化工業，廠區自動化設備的擴增提升了製品的產量與精密度，也讓硬體線路配置變得更加繁複，運用乙太網路控制自動化技術（EtherCAT）進行控制與網路通訊，不僅可將原本複雜的佈線改以網路線取代，即可進行高速資料與控制訊息的傳輸，提升資料的正確性與抗干擾能力；在5G來臨的時代，工廠將會迎來重大變革，結合大數據與IoT形成智慧型工廠，使得資料傳輸網路化成為重要的議題。本文將介紹工研院機械所以EtherCAT技術整合運動控制函式庫，開發出全數位運動控制平台（EMP），並結合開放式通訊協定OPC UA與MQTT之相關應用。

作者:許煜亮、周柏寰、楊士進、陳俊佑、劉乃文內藏式永磁同步馬達定力矩與定功率控制之開發

本論文研究內藏式永磁同步馬達在全速度操作域最大效能之輸出控制開發，在額定轉速內使用最大力矩控制產生最大定力矩輸出，在額定轉速外使用弱磁控制產生最大定功率輸出。針對最大力矩控制，本論文推出定45度m-t軸最大力矩控制方法，可簡化一般參數型的根號計算，讓系統能有相同最大力矩輸出的前提下也能有更少的計算時間。針對弱磁控制，本論文將比較前饋型弱磁控制以及回授型弱磁控制的暫態與穩態響應，並針對其需要的參數設定以及弱磁控制器設定加以優化，讓這兩種弱磁控制都能實現相近的最大定功率輸出。

作者:吳柏勳、李日傑、張仲敏、李建毅、林明宗五軸線上即時刀具路徑轉角平滑控制介紹

CAM系統中，五軸工件輪廓曲面是高階多項式(自由曲面)構成，通常使用多直線短單節來逼近曲線，CAM所產生的不良加工路徑可能誘發機台共振，導致工件呈現不規則表面。本文針對國外三大商用控制器廠商(FANUC、SIEMENS、HEIDENHIAN)所推出的五軸控制器中的高階功能進行介紹，並將本次技術著重在控制器的轉角平滑化功能上，透過擬合平滑刀具路徑來改善不良的加工路徑。藉由與各位業界先進分享工研院對此功能的學理與應用之研究，期望可提供國內五軸加工使用者，對於控制器使用之相關資訊。

作者:陳響亮、蔣承儒、陳文泉、李峰吉、李桂銘工具機數控程式編譯器與應用

EtherCAT通訊協定具高速且即時傳輸之特色，已經成為新一代運動控制中重要通訊協定；本文提出工具機數控程式編譯原理，研究數控程式編譯並於EMP（EtherCAT Motion Platform）上發展應用，協助EMP於數控工具機之發展。依照實機測試結果，輸入的數控程式與運動控制的路徑相同，可驗證程式編譯之正確性。在本研究的編譯系統中，編譯系統以混合式編譯的方法，使用語彙分析、語法分析和語意分析等編譯分析的步驟，將數控程式編譯為中間語言，並直譯為EMP運動控制系統使用的運動控制函式。

作者:李侃峰電子工業爐節能技術

電子工業爐是在傳統加熱爐技術的基礎上，透過感測器、智慧控制系統及精密工程技術的創新應用，實現高效能運行與能源消耗的大幅降低。其核心技術包括溫度需求控制，能夠根據生產過程的實際需求，精準調節加熱功率，避免能源浪費；廢熱回收技術，通過熱交換系統將排放的高溫廢氣重新利用於預熱物料或其他工序，提高能源使用效率；加熱效率優化，應用高性能材料與先進加熱技術，如電磁感應加熱、紅外加熱等，以提升熱傳導效率並減少熱能損失。這些技術的應用不僅顯著降低了電力與燃料的消耗，減少了生產成本，同時有效抑制溫室氣體排放，滿足環保法規要求，推動綠色製造進程。電子工業爐在整個生產周期內確保能源的最佳利用，提升設備的穩定性與耐用性，減少維護成本，並提高產品良率。該技術已廣泛應用於光電半導體、微電子製造、印刷電路板生產、電子元件組裝等高精密製造領域，適用於不同規模的生產線，提供兼具節能創新與高效生產的解決方案，助力企業實現可持續發展目標。

作者:黃立武、陳響亮、李宜靜、黃兆平、董塘筠、陳品修應用視覺化程式語言與人工智慧實現創新人機互動介面

機台運動控制程式之編輯往往需要艱深的專業知識，且控制程式之程式語言需要專業背景才能閱讀。為了降低編輯運動控制程式之專業門檻，本文針對PC-Based控制器之六軸機械手臂與生產線周邊設備之運動控制進行研究，設計出一套視覺化程式語言(Visual Programming Language, VPL)，並透過此VPL實作出一套人機互動介面，使用者可透過拖曳、連結不同功能方塊之方式，實現生產線控制流程之建立與調整。為更進一步降低系統之操作門檻，本系統導入深度學習、電腦視覺、語音識別、眼動追蹤(eye tracking)等技術，開發基於手勢、語音、視線等特徵之人機互動功能，實現創新人機互動VPL編程機制。藉由上述機制之輔助，使用者可透過較為直覺的方式完成控制程式之編輯。

作者:徐振凱、鄭儀誠、甘凱文、黃宗皇、陳俊彥基於工業物聯網的節能控制器之設計與實務

本文設計具物聯網通訊服務之節能控制器，物聯網通訊服務以工業常規通訊協定取得底層設備數據，並在控制器內部建置MQTT Broker，經由物聯網通訊服務及MQTT Broker，控制器能取得底層感測數據並進行控制策略的優化演算，同時將計算結果以推播方式回傳至MQTT Broker，最後由物聯網通訊服務修改現場端的底層控制器參數，並將資料傳輸到雲端平台。經由水泥業集塵設備的實際測試，成果效益為粉塵濃度降低38.9%、空壓系統節電30%。

作者:洪名杰、賴泰華、黃金鴻單向墊及對向墊液靜壓軸承的薄膜節流器參數設計

本文以薄膜節流器之設計參數，對應單向墊與對向墊液靜壓軸承的特性，進行介紹及優化探討。針對薄膜節流器的兩個主要設計參數；無因次薄膜剛性與軸承設計節流比λ，本研究初步分析，發現在=1.33及λ=0.25條件下，薄膜的變形曲線將符合理想趨勢，此時，單向墊軸承的理論剛性具有無窮大的特性。單向墊軸承的結果亦可延用至對向墊軸承。相較於單向墊模型，對向墊模型擁有較大的承載範圍，靜態剛性表現也較佳。分析結果顯示，對向墊液靜壓軸承採用上下墊相同有效面積的設計情況下，無因次負載達±0.4時，其軸承位移量仍可維持於±2%的設計油膜間隙內。

作者:曾郁升、徐士哲、林孟秋、李建毅、高永洲銑床控制器線上CAD/CAM技術

一般電腦輔助設計與製造（Computer Aided Design & Computer Aided manufacturing, CAD/CAM），均以離線方式規劃加工路徑，必須經過CAD模型編輯、CAM路徑規劃與PP後處理加工程序，最後將NC碼傳輸至CNC進行加工。商用CAD/CAM軟體功能強大，已發展至可支援五軸同動銑削之刀具路徑產生、機器手臂加工路徑產生以及日漸增加的積層製造路徑等高複雜度之功能，然而，機械製造產業實務上面的大多數機械零件加工應用，倒是不見得均需要使用到如此複雜的高階功能，因此將簡化版的CAD/CAM系統內嵌至控制器中已成為智慧製造趨勢。本文將介紹國內外商用銑床控制器線上CAD/CAM技術，期望銑床使用者能對於控制器內嵌CAD/CAM技術有更深入的了解。

作者:張家耀、邱國麟、吳昱勳高速主軸馬達驅動技術

隨著工具機產業的蓬勃發展，其核心的機電模組至關重要，對於加工精度以及加工能力的影響最大，基於高速應用的需求，本文介紹了高速主軸馬達的驅動技術，包含如何設計與分析高速內藏式永磁主軸馬達之參數規格與特性以及適用於高速馬達驅動器之升壓轉換器架構，並且討論用於高速驅動之弱磁控制策略以及功率開關調變方式。

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