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作者:王信陽掌握工業4.0在智慧製造的商機—智慧設備將扮演關鍵角色

發展智慧製造與工業4.0已經成為台灣產業翻轉的重要關鍵，而半導體和顯示器產業也是目前台灣最接近智慧製造與工業4.0的兩大關鍵產業，半導體和顯示器產業在發展智慧製造的過程中，將扮演帶動相關產業發展的火車頭。希望藉由兩大產業的發展實例，給予其他產業更多的支援，協助其他產業轉型、升級。智慧製造的關鍵在生產數據可視化，利用大數據分析進行生產決策，其中智慧設備就是發展智慧製造的重要關鍵。

工業4.0不僅僅是自動化而已，而是應該經由智慧設備扮演生產製造的核心，是產業邁向智慧製造的關鍵。但是在邁向4.0之前，由於產業的落差太大，許多產業才正要從1.0或2.0向上提升，而半導體、顯示器等高科技產業，也正從3.x邁步向前，這是台灣產業再造與升級的機會，也是全世界的機會。近年來世界製造大國紛紛推出各自的產業發展策略，期望透過創新策略與智慧製造技術，提升本國製造產業的價值與競爭力。

作者:柯文清、劉彥辰、蘇瑞堯彈性感測裝置在穿戴式機器人的應用

本文介紹彈性感測裝置在穿戴式機器人的應用，除簡要介紹台日合作開發的高敏銳觸覺感知穿戴式輔具之外，並針對彈性感測裝置與相關技術做一整理介紹。

作者:曾惠君、周永樂、謝其懋、廖錦棋、王俊傑智慧螺絲感測器設計開發

隨著工業發展日益迅速，感測器儼然成為監控系統中不可或缺之要角，且一般機械加工業中的老舊機台，於生產時並無規劃多餘空間給後來新增的感測器使用，有鑑於此，本研究研發螺絲感測器，其結合機械常用零組件螺絲與應變量測方法，量測切削軸承時刀具所承受的力量變化，藉由螺絲感測器感測並記錄軸承切削時的力量傳導，使一般傳統機械加工產業能以數位化的資訊，提升產線效能。本文將說明螺絲感測器的設計與原理，並針對所開發的應變螺絲進行可靠度驗證、拉伸試驗及耐久測試等進行介紹。

作者:呂志輝軟性可撓貼覆式表面溫度感應偵測器之研究與設計

在現今工業環境中，各類工廠生產製程用的重要設備及建築物電力高低壓配電設備、中央空調、中央熱水/蒸氣、通信、農業、食品、醫療系統等有關之重要設備機房，常因施工不當、環境惡劣、疏於保養、超載使用導致設備異常溫度升高，很容易造成設備損壞、跳電或工安事件，進而造成公司、工廠財物及人員的重大損失。基於此，提供一套精確度高、反應速度快、低成本，並具備有顯示、警報、傳輸之多功能設備異常溫度偵測系統，確實非常重要，可做到預先警報，防患未然。

本文主要研究利用專利產品軟性可撓貼覆式表面溫度偵測器（flexible surface temperature sensor, FSTS），設計製作針對各種機電系統設備異常溫度偵測之技術應用研究及解決方案。其研究結果可提供建築機電工程設計者、工廠製程機器設備及相關產業類別機電設備維護者，一個創新有效的系統實例及應用參考。

作者:張哲誠、姚文盛、嚴毅車輛定位系統

在本篇論文中，我們提出一套新穎的車輛定位系統的概念，該系統的目標在於提升車輛定位系統的準確性以及穩定性。因為在某些情境下，全球定位系統會發生資訊中斷以及多重路徑的影響，導致定位系統的定位資訊的精度及穩定度不足，而導致無法應用於某些特定的場景。因此，為了提升改良傳統GPS可能遇到的問題，我們提出一些新的概念，讓定位系統能夠持續穩定地輸出高精度的定位資訊。該系統的概念是整合多種感測資訊，除了原先的GPS訊號，也加入慣性感測器、輪速計以及環境特徵點偵測的功能。由於部份新出廠的車輛已預先搭載慣性感測器及輪速計，因此本系統將不需要太多額外的成本即可建置完成。

作者:李侃峰、胡家睿扭力感測器應用技術概論

量測旋轉主軸的扭力已被廣泛地應用於馬達、工具機與風機等產業。隨著量測技術的發展與不同領域應用需求，扭力感測器的型式也具備不同型式，如接觸式、非接觸式、光學式、有線、無線與電磁式。此外，即時感測與非接觸式監測的技術建立後，不僅可將扭力感測器帶入物聯網中，更可應用至其他領域，例如電動輔助自行車等。

作者:蔡銘浩、楊皓翔、連豊力機械手臂空間感知技術開發策略

執行固定空間軌跡的機械手臂已經不足以解決工件尺寸偏差在產線上造成的問題，因此開發具備空間感知的機械手臂已是業界刻不容緩的要務之一。為了使機械手臂可以接收到空間資訊，必需整合相關空間資訊感測裝置，例如：可取得轉軸位置的旋轉編碼器、可量測接觸力道的力量傳感器、可擷取空間影像的影像感應器與可精密測距的雷射追蹤儀等感測器。本文將分別敘述機械手臂加裝不同感測裝置所能產生的功用與效能。

作者:許哲瑋、何銘浚、麥朝創、葉建南、葉哲愷感測刀把與路徑可視化之智慧加工技術

面對淨零碳排衝擊與工業4.0 (智慧製造)轉型的浪潮，藉由數位化與智慧化工具深化技術能力，以面對未來更嚴峻的挑戰，智慧加工與切削監控技術，為優化製程參數以及確保製造品質的關鍵，除了可判斷最佳的加工參數與提供準確的刀具使用，並可減少製造成本與資源浪費，本文介紹感測刀把切削技術與3D路徑多色階渲染的可視化界面技術，藉由感測刀把內嵌微型力感測器、客製化讀取電路與無線傳輸模組，整合切削理論模型演算分析，將切削資訊融合至加工路徑，藉由監控工具機設備加工製程中的刀刃狀態、刀具壽命，提升加工效率與降低能耗的製造能力，期待能提供國內加工業者進入低碳轉型的不同方法。

作者:黃靖倫、楊士進、張鈞傑、林奕任、陳俊佑、周柏寰無人機馬達幅值調變低取樣頻率之無感測器適應性控制開發

本論文研究無人機之驅動策略並且提出新的幅值調變驅動方式，主要分為三部分：一為解決無人機所用之直流無刷馬達運作頻率接近微控制器之運算頻率時因為取樣頻率不足所導致的問題，二為利用適應性控制提升無人機速度迴路的響應。三為利用新的SiC寬能隙半導體製作PAM的前級驅動以提升效率並且縮小整體的重量以及體積。

作者:李侃峰、劉東昇、杜誠扭力即時量測技術

從一般製造業至精密機械，軸傳動組件被廣泛的應用，因此，軸傳動組件之扭力監測是重要且必須。隨著量測技術的發展與不同領域應用需求，扭力感測器也具備不同型式，如接觸式、非接觸式、光學式、有線、無線與電磁式。

作者:陳以恩、楊士進、葉信典、林正軒無人機永磁同步電機之無感測器磁場導向控制高速改善及測試

本文目標為使用無感測器之磁場導向控制(Field-oriented Control, FOC)演算法驅動無人機用之3 kw表面貼磁式永磁同步馬達，並應用磁場導向控制取代目前較普遍應用於無人機馬達之六步方波驅動演算法，以提升能源效率、降低噪音及提升動態響應。然而，無人機馬達的高極對數特性使得馬達會在高電器轉速下運轉，而在高電器轉速的狀況下，電壓耦合現象及運算延遲的問題會較顯著的對馬達運轉造成負面影響。因此，本文將針對此問題進行改善，並進行實驗測試，比較其改善效果。本文將分為以下四個部分介紹：(1)磁場導向控制原理與方波驅動比較。(2)無感測器位置估測原理介紹。(3)高速問題及其改善方法。(4)實驗及結果分析。最後，將針對整體提升效果進行評估及總結。

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。

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