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作者:陳信助智慧雷射加減法控制與設備技術探討

近年來積層製造（3D列印）技術不斷演進，在市場的應用端，可免去模具的高昂費用與製做時程，具備客製化少量低成本的優勢；設計開發者也可藉此縮短開發時程，透過3D列印試製成品，驗證設計概念，先進歐美國家紛紛將雷射金屬沉積（LMD）製造技術導入航太、汽機車零組件、3C殼件、複雜的工具本體與結構體的製造[1]，分析LMD製程發展近程，成品雖然可直接應用於功能零組件，但仍有製造效率與尺寸精度議題，需要透過加法加工與減法加工之多功能複合製程方法，以滿足應用與製造需求；國際大廠也提出LMD複合製程技術，以因應LMD技術製造上所面臨的許多問題與挑戰。本文將針對雷射金屬積層製造與加減法複合製程控制技術、製程優勢及其應用進行介紹。

作者:黃偉欽、吳秉翰、吳誌賢、林敬智、莊傳勝、林得耀雷射積層製造光引擎技術

積層製造（additive manufacturing, AM）技術近年來備受矚目，可以用來快速滿足具足夠強度的功能性產品成型需求，然而，可用來成型金屬產品的選擇性熔融技術（selective laser melting, SLM），若要達成緻密度的需求，通常僅能侷限於某些最佳參數。雖然能夠達成高強度且均勻的材料特性，但不易針對特定部位任意調控材料的顯微結構及其對應的機械性質。工研院所開發的光引擎技術，可動態調控積層製造製程中凝固溫度歷程，進而改變材料內部的顯微結構及機械性質。光引擎的原理是利用複合光束的概念，透過調整延伸光形的能量分布，動態改變凝固過程的溫度變化，來達到選擇性調控材料特性的目的及最佳的產品需求。雷射積層製造搭配光引擎技術，能讓產品設計不僅符合複雜外型及尺寸精度，更能滿足各部位結構所需最佳的硬度、韌性等機械性質，進而創造更好的使用效能與產品壽命，藉此大幅提升醫療、航太及汽車產業的產品差異化及價值。

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。

作者:黃甦智慧機器人技術專輯主編前言

作者:胡竹生機器人技術與應用的現況和展望

作者:楊智翔、李曉暉服務型自主移動機器人發展現況與產業應用分析

為緩解日益惡化的勞動力不足危機，服務型自主式移動機器人(AMR)具有關鍵性的角色，在各個產業轉型過程中有非常重要的角色。AMR應用範圍廣泛，包含倉儲物流、生產線、商業環境等領域。近年來AMR藉由導入資訊科技(IT)、人工智慧(AI)以及數據科學等技術應用，包含平台整合、路徑優化與預測分析等，將以機械設備為主體的自動化設備型機器人進化至具有智慧應用能力的服務型機器人。本報告探討AMR技術在產業轉型中應用並進行分析，提供產業導入AMR應用評估與指引。透過本報告讓產業可以進行策略制定，運用智慧科技協助產業數位轉型，以實現最佳效益。

作者:蔡元勛、黃聖智、簡瑞廷、王江全、王江銘、陳建羽異型水路於塑膠製品射出成型製程之應用

在射出成型製程中，影響生產週期時間之主要因素即冷卻時間長短。傳統的模具水路設計，因受限於金屬模具加工工法，並無法做出複雜之水路設計，且在模具內部必須考量相關機構與水路間是否產生干涉，故往往讓水路的加工自由度受到限制，因此應用傳統的水路設計造成產品之生產週期過長。近年來，因金屬積層製造技術之發展，使得複雜的異型水路設計得以加工製作。本文即選擇一塑膠製品，以模流分析方法比較傳統與異型水路冷卻效率差異，並於透過雷射燒結技術製作異型水路模仁，研究過程中導入射出成型驗證，藉此比較傳統水路設計及異型水路對成型性之差異。

作者:黃光瑤、簡士凱、王雍行高功率雷射擺動式加工技術發展趨勢

近年來，為擴大傳統工業的金屬粗加工應用與產業升級需求，積極開發高階雷射加工技術導入金屬加工產線，其中雷射擺動式銲接技術是重要製程技術之一，其擁有高光強度、低熱變形、高銲道偏差容忍度等特性，可整合智慧銲接輔助模組和CAD/CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing)路徑規劃，適用於金屬粗加工之三維自動化生產系統，例如大尺寸管件銲接、熱交換器、車體銲接等應用。本文將針對雷射擺動式銲接技術、技術發展趨勢、產業應用進行介紹。

作者:鄭暉達、李采錞、郭靜男、王雍行複合材料雷射加工發展趨勢

由於複合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastics, CFRP）重量輕、強度大、可設計性好、耐衝擊及耐腐蝕等優勢，使其廣泛被應用於汽車、航空、航太、綠能等領域，且在使用上隨著時代進步、運動器材的輕量化、風力葉片發電效能的提升、交通運輸工具的節能需求與工業生產設備大型化需求 … 等，均使複合材料結構件朝向大型化與輕量化的趨勢。然而複材產業加工應用技術仍以傳統接觸式刀具加工為主，其中刀具嚴重的磨耗問題及加工參數沒有辦法有效調整的情況下，加工品質容易出現問題，使得廠商常面臨高成本、低良率的問題。近年來，雷射的興起帶來非接觸式加工的熱潮，亦同時為複合材料加工帶來新的發展。透過非接觸式雷射加工玻璃纖維複合材料，可避免接觸式鑽削加工對於材料之脫層影響達到降低粉塵之功效。而材料吸收率對於雷射加工的品質具有很關鍵的影響，針對玻璃纖維材料使用波長 10640 nm是較為適合的波段，但其光路傳遞無法像光纖雷射般便捷，需另外加裝導光臂系統才可搭配機器手臂及CAD/CAM （Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing）路徑規劃，進行大尺寸三維切割應用，例如運動器材管件切割、車體殼件切割等應用。本文將針對複合材料雷射切割技術、技術發展趨勢進行介紹。

作者:邱凡芸、黃昆平MRAM MTJ結構之微波退火優勢

磁阻式隨機存取記憶體(Magnetic Random Access Memory, MRAM)是一種在磁疇中儲存數據的非揮發性記憶體技術，具有存取速度快、節能、元件的耐用性高和讀取的穩定性佳等特點。MRAM 的基本構造是磁穿隧接面 (Magnetic Tunneling Junction, MTJ)，由兩層鐵磁層中夾一層絕緣層，主要依靠鐵磁層的磁矩方向來儲存二進位資訊，其可透過操縱其中一層的磁化強度，可以藉由微小電流或磁光效應量測MTJ電阻值來讀取資料。傳統MRAM製程需要在外加磁場下進行退火來形成或加大垂直磁各向異性，通常的磁退火溫度範圍在250~400°C，外加磁場強度為0.3~0.9 Tesla，且為避免磁性材料氧化，所以退火時需要在約1×10-6 torr超高真空的環境中進行4小時。本文透過微波退火的方式，建立一免外加磁場、低溫、常壓並短時間即可達成傳統微波退火之功效。

作者:孫彥碩、劉喬溫以最短路徑為基礎之派車演算法實作與模擬

自動化物料搬運系統(AMHS)已被廣泛運用於各個產業，特別是在半導體的製程中的高架懸掛式運輸系統（Overhead hoist transport, OHT）。該自動化物料搬運系統的控制中最重要的議題就是如何決定每一個運載任務的最短路徑以利縮短運送時間並增加產能，本篇內容主要即為針對特定生產場域中每一個任意點對點的運載任務提出一個以最短路徑為主的路徑規劃，而A*演算法在本文中被引用並以兩台軌道導引搬運車（Rail guided vehicles, RGVs）在特定簡單路線配置為自動化物料搬運系統來驗證其可行性。

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