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作者:彭耀祈、饒智昇、黃萌祺可控光型及防眩燈具之膜材研究及其應用

我們結合光學膜微結構、超精密模具製作與超精密加工技術，發展出連續捲對捲製程，使光學膜微結構應用於燈具產業時，能同時具備抗眩光、光型可控與高出光效率等特性，如此將使燈具達到有效節能與符合人因照明之目標。

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:羅佐良、廖建智、陳佩吟、彭達仁、黃少谷虛擬工具機分析技術於機台設計端及實務加工端之應用現況

2011年台灣為全球工具機出口國第4名，產值為42億美元，然而在產品等級上，由於控制器、結構穩定度、剛性/精度問題，仍落居日本、德國，因此不易導入高階市場，因此單機價格亦無法大幅提升。過去工具機結構設計承襲與累積了前人智慧經驗的傳承，師徒制與經驗法則為工程結構設計之主力方法。然而台灣工具機欲邁向A+等級追德趕日，則設計理念必然需要有一個徹底的改變。科學導入設計已是必然的趨勢。2012年工研院機械所執行之工業基礎技術─虛擬工具機技術即整合虛擬切削、拓樸結構生成技術、機電整合多體動力模擬形成一個完整之工具機科學設計法則。本文即在此基礎下建立工具機專屬拓樸分析與自動生成技術之理論與軟體研析。預計2013年整體虛擬工具機技術完成後，可以大幅提升國內工具機設計技術與質量的整體改變，期將台灣工具機設計水準提升至國際一級水準。

作者:林俞廷、陳品均、鄭淙仁、林志浩精微沖鍛自動化系統開發

參考現今日本模具產業發展，已逐漸整合伺服系統於相關沖壓設備、傳送設備並結合於模具成形產業，除可利用伺服系統有效克服製程上問題，同時藉由自動化與沖床通用設備整合，達到更有效率的製程系統。近年受到中國大陸利用人力與資本優勢，因此國內已有部份製造產業因此受到影響，由於國內工具機產業與模具產業一直是台灣機械產業重要基石，其相關精密製程、模具與成形技術現今仍優於中國大陸。

這意味著台灣應要跨入較具門檻的精微產業開發，以區隔與中國的技術與產品差異，其中關鍵因素之一，便是如何開始整合製程與設備的自動化系統，這也是近年國內模具成形產業積極推動的方向之一。因此，本文便以精微產業中的精微傳動元件－精微齒輪為一示範載具，藉由模具、沖壓設備與周邊自動化整合出一精微沖鍛自動化系統。

作者:王明德為台灣電動車產業奠基石—EV設計模擬平台

作者:藍亦維車用馬達最佳化設計與分析

本文提出一車用馬達最佳化設計方法，解析車輛行車模態與驅動馬達力矩與速度曲線之關係，定義馬達設計最佳化之指標。以提升車用馬達都市行駛行車模態（Urban Dynamometer Driving Schedule, UDDS）的平均效率為目標，應用最佳化設計流程之手法進行設計改善。本研究之最佳化手法採用最佳化軟體Optimus與電磁分析軟體Maxwell之整合分析，利用Optimus自動化修改Maxwell軟體參數之方法達成最佳化設計。其最佳化流程為建立目標馬達分析模型，設定最佳化之參數與目標，並建立最佳化軟體與分析軟體之連結，最終使用Optimus之設定最佳化方法進行分析，得到最佳化設計結果。應用此最佳化設計流程，得到之馬達最佳化設計，其UDDS平均效率提升2 %，後續將會以此設計結果進行製造與測試驗證，後續將針對此設計結果進行製造開發驗證。

作者:黃華志、魏士傑高精度平面磨床液靜壓導軌系統設計

本文主要探討應用於高精度磨床中常見的全腔式（或口袋式）液靜壓導軌系統之設計與分析。首先介紹液靜壓導軌系統的一般分類方式與應用於精密工具機之液靜壓導軌的各種構造型式，來探討不同構型設計所因應的特殊需求與功能特色;最後選擇特定構形之全腔式油腔來進行高精度磨床液體靜壓導軌系統的設計與性能分析。

作者:胡家睿、梁金興、林冠宇大氣電漿之電漿源設計介紹

作者:陳政雄、邱顯俊、李明蒼、游本豐工具機機電一體化設計與驗證技術

本案以一部國產三軸立式綜合加工機為例，進行機台結構多重物理分析優化設計分析和機電一體化系統設計分析，內容包括：

1. 工具機機電一體化設計模擬技術
建立此立式綜合加工機的機電一體化模擬平台（mechatronic simulation system），此模擬平台整合CNC、伺服控制、機器動力模型與CAM等模組。在此模擬平台上進行此綜合加工機的機械、電氣和軟體的動態特性之匹配優化。也開發出一個CNC加值軟體，此軟體可以讓客戶依照速度、精度、表面粗糙度等三項加工指標需求，來動態調整CNC控制器參數。

2. 工具機多重物理耦合分析優化
在結構力學、振動學與熱流理論等學理基礎下，使用有限元素方法與最佳化方法建立工具機結構的多重物理耦合分析優化技術，以提升工具機的靜動態剛性、動態反應與熱誤差抑制等，並由實驗證實模擬分析所得之溫度場以及熱變形的吻合性。

作者:徐永源客製化智慧型3D CAD/CAM整合控制器專用系統

與控制器及機台進行系統整合的3D CAD/CAM客製化智慧型專業系統的技術是現今工業4.0的重要領域。現階段傳統生產流程CAD→CAM→PP→CNC應用不同軟體及裝置，此一資訊流不連貫造成加工智慧化及溝通人性化技術的推展有相當的阻礙。為達成智慧化製造系統目標，解決之道是針對不同產業的專用機需求進行客製化CAD/CAM機台的開發。

在此一前題下，需要在一具有3D CAD_Based的平台上進行智慧型CAD/CAM專業功能的開發，本文應用Open CasCade 此一3D CAD Kernel的平台下進行各式不同機械產業的開發應用例，包括彎管機、車銑複合機、五軸管材雷射加工機、木工機及六軸機械手等各產業，應用此一技術確實提升國內CNC工具機產業的競爭力。

作者:黃憲章、張正敏、吳昱勳高效率同步磁阻馬達設計

本文主要在敘述同步磁阻馬達轉子設計，基於d/q軸MMF在弦波分佈之下，改變轉子磁障大小與角度，並觀察馬達轉矩與轉矩漣波之變化，從中了解變數之間與馬達特性的關係，進而找出合適的轉子磁障幾何尺寸。最後，再作轉子磁障形狀的改善，譬如：導圓角。變數對於馬達特性之敏感度，有時無法兩者兼得，必須有所妥協取得平衡點，以達到馬達規格需求與改善。

作者:施志軒機器人CAD/CAM加工路徑規劃與拋光研磨應用介紹

面對全球人口老化的趨勢，有復健需求的人數與日俱增，若持續採用傳統的復健方式則復健治療師的人力將不敷應對且先天的勞力限制也使復健效果無法完全發揮。本文闡述復健機器人的優勢與發展的重要性並列舉國內外現行幾款下肢復健機器人，分析其技術規格、應用面向與未來發展方向。

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