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高級中等學校組

看得到,拿得到 ── 機械手臂與電腦視覺的結合

本研究使用自製的機械手臂並透過ROS與MoveIt實現機械手臂的路徑規劃,且給予機械手臂自身的視覺系統,並透過深度學習進行物體辨識並使用深度攝影機獲取物體的距離,使機械手臂能夠自行移動到目標物的位置並抓取物體。將電腦視覺、深度學習與機械手臂結合,機械手臂便可以達到自動化,而無須人為操作。本研究所開發的機械手臂系統為完全開源、價格低廉且軟體方面可套用於其他安裝ROS的系統中,十分適合與其他領域結合。而日後在更多自動化的系統上,如物流系統的自動揀貨、行動不方便的長者的輔助系統或是自動化垃圾分類等,使用本系統的電腦視覺、機器人系統,可以讓生活中一些需要人力的事情變得更快更方便。

膽固醇型液晶薄膜應用於抗藍光暨紅、紫外線之研究

本研究以三種膽固醇型液晶為主體,摻混不同比例的5CB,具有以下優點:在15〜40℃內顏色穩定、溫寬大,有效反射藍光,阻擋紫、紅外線。統整下列五點結論: 一、 溫度區間內,液晶(3)及液晶(5)有穩定三原色變化:薄膜厚度為0.058mm,面積1cm2。 二、 單一色系溫寬最大的組別:液晶1藍、液晶5綠、液晶8紅。 三、 可見光最高兩根吸收峰值(455nm、藍;555nm、黃綠):液晶5最佳。 四、 摻混5CB後反射強度:液晶3藍、液晶1綠、液晶3紅。吸收度最佳:液晶1、5藍、液晶1綠、液晶5紅。 五、 降低紫外線指數最佳組別:液晶3(未加5CB),最佳顏色:藍>綠≒紅。紫外線吸收最佳比例(組別:液晶X) :吸光值0.896。紅外線吸收最佳比例(組別:液晶Y) :吸收率42%。

蜂膠是自由基的剋星嗎?

蜂膠 (Propolis) 常作為健康食品,但目前科學文獻中均未提供充分證據證明食用蜂膠是否可保護人類細胞 DNA 免於氧化性損傷,故本專題目的是探討添加蜂膠是否能保護人類 HepG2 細胞免於 DNA 氧化性損傷。以細胞存活率分析 (MTT assay) 得知添加蜂膠可增加細胞存活率,並以細胞內活性氧物質之測定法 (intracellular reactive oxygen species, ROS) 得知蜂膠可降低 HepG2 細胞因 H2O2傷害所產生的 ROS 量。再以單細胞凝膠電泳實驗 (Single Cell Gel Electrophoresis assay, Comet assay) 發現蜂膠減緩 H2O2 對細胞所造成的雙股斷裂損傷;最後從同源重組活性測試 (Homologous Recombination Assay Kit, HR) 觀察到細胞單獨以蜂膠處理, HR活性未明顯增加。 因此,推測蜂膠可能對於 H2O2 所導致的氧化性 DNA 損傷具保護機制,但不具修復DNA損傷之作用,主要可能因蜂膠具抗氧化性而抑制肝臟內 cytochrome P450 酵素活性,因而無法產生 ROS 有關。

腸腸搞轟趴─塑化劑對大腸癌細胞的影響

本研究利用大腸癌細胞培養於添加塑化劑DEHP及其代謝產物MEHP環境中,觀察與探討塑化劑對癌細胞的生長、轉移能力的影響,進而了解塑化劑對大眾健康的影響。WST-1試驗結果顯示僅高濃度MEHP對細胞的增生有顯著抑制作用。傷口癒合試驗結果顯示低濃度DEHP和MEHP皆顯著促進癌細胞移行的能力。細胞侵襲試驗結果顯示低濃度DEHP和MEHP皆可增加癌細胞侵襲的能力。最後使用西方墨點法分析特定蛋白質含量以探討塑化劑對癌細胞影響的機制,初步結果顯示塑化劑對細胞增生相關PCNA(proliferating cell nuclear antigen)蛋白或是腫瘤相關SIRT1(sirtuin 1)或tNOX(tumor associated NADH oxidase)蛋白的表現量無統計差異。綜合以上,低濃度塑化劑DEHP和MEHP會促進大腸癌細胞之移行與侵襲之能力,促進腫瘤進展(tumor progression)。

「光」宗「躍」祖-以3D列印技術再造神明燈之探究

傳統的神明燈(圖1)、蓮花燈(圖2)只做晚上微亮的照明,功能性少,美觀性不足,但價格昂貴。本研究在於增加其功能性,改善其美觀性,降低成本。運用電腦繪圖軟體重新設計外觀,使其更有藝術美感,加入機件原理中的齒輪機構、凸輪機構,及電機模組的馬達、燈條等等,使其功能性增加,避免用工廠開模的高額成本,利用3D列印輸出,大幅節省作品的成本(如圖3、圖4) 。 本研究合併了機件原理中多種機械結構產生連動,達到同時有正逆時鐘旋轉,及往復開合的華麗效果,最後再增加mp3播放模組,利用記憶卡任意更換音樂,改善一般唸佛機無法更換音樂的囧境,且作品利用PLA環保塑材成型,而達到能動能唱又環保的目的。

熱點上的Mirai- IOT之DDoS防制研究

隨著物聯網裝置的大量運用,惡意人士可以操控物聯網裝置的惡意程式Mirai發動DDoS攻擊,AP熱點是物聯網裝置的上網窗口,如果能從第一層AP進行防禦,將DDoS消弭於來源,可避免進一步對外擴大攻擊的危害。 Mirai控制數量龐大的IoT bot(殭屍),是一種新型態的DDoS攻擊手法。我們經由特徵之探討,以達到Mirai的各種攻擊模式防制。 同時針對常見的DDoS攻擊型態,紀錄對外伺服器基本服務封包通訊,如:TCP:ACK、Http:80、ICMP等,進行統計、分析、學習,運算出存取控制列表ACL,在AP攔阻DDoS攻擊封包,建立即時防禦機制。

小資女愛美愛地球-馬祖紅糟身價翻倍漲

近年黑心商品問題頻傳,每天與肌膚直接接觸的保養品,安全性更是不容忽視;在環保意識抬頭下,全球吹起回歸自然的風潮,因此馬祖獨特的天然紅糟開發為保養品必將水漲船高。首先建立紅糟萃取最佳條件:當粒徑越細,以無毒低刺激的水為溶劑,粉水比為1:10,透過低耗能的超音波震盪;其製程符合現今追求的綠色化學。再探討紅糟抗氧化、美白、保濕的有效性分析:以往被作為廢棄物的紅糟,比多用途的紅麴及美白產品中的麴酸效果佳;也能與數種知名市售商品有相近的功效。總生菌檢測發現紅糟能抗菌,可作為天然防腐劑;其安全性已達到國家衛生標準。總而言之:紅糟有低成本、環保、功效佳等特點,相當適合開發成天然保養品,發展為地方特色伴手禮。

球體手機鎖

本研究試著在Android Studio的開發環境下用Java語言寫出手機鎖,將現行之平面手機鎖擴張至三維空間,運用立體的圖形增加可行解組合數及複雜度,進而在不困擾用戶的情況下提升螢幕解鎖的安全性。

Src酪胺酸激酶對核纖層蛋白之調控

本研究以Src酪胺酸激脢與核纖層蛋白(nuclear lamins)中之lamin A亞型為主題,探討Src激酶是否調控核纖層蛋白之酪胺酸磷酸化(tyrosine phosphorylation)。本研究中,以細胞內(in vivo)與試管內(in vitro)實驗,得知Src激酶會直接磷酸化lamin A;以串聯質譜分析實驗,推知Src激酶乃磷酸化lamin A上之酪胺酸X位置;以單點基因突變實驗,發覺lamin A不受酪胺酸磷酸化調控時,細胞核型態將出現異常。未來若將此研究之結果應用於過往醫學研究中與核纖層蛋白異常有關之疾病,如早年衰老症、肌肉萎縮症等,或可有更多發現。

冬暖夏涼-會翻面的百葉窗

在環保意識抬頭的現代社會中,如何將室內環境維持在適當的溫度,並避免使用高耗能的電器已是主流,這不僅是建築與土木工程的重大課題,同時也需要材料的協助。此次研究以各種適用於建築材料中找尋材質的熱傳導性之快慢、經濟性、重量、顏色等進行多方比較。結果決定以材料容易取得且和其他金屬製品相較之下較輕的鋁製成百葉窗,結合物理特性明顯吸熱的黑色與隔熱的白色呈現作品,進一步與伺服馬達和電子電路連動,可以應用於各種季節,使其依據室內溫度與外界環境的光線產生自主翻轉,達成將室內環境維持在適當的溫度此目的。