工程學科(一)科

使用虎鉗是機械加工最普遍的夾持方式，但其加工精度也會受到虎鉗本身精度的影響。 我們利用便宜的小虎鉗修改，改善現有虎鉗夾持翹起的缺失。首先研擬製作方向，透過力學上的分析，得到當螺桿高度與固定鉗口受力中心成一直線時，活動鉗口就沒有旋轉力，夾持的精密度就會較好，進而設計出可調式虎鉗。先利用電腦繪出設計圖，接著3D列印打樣，反覆修改。後經材料強度分析，試算確定可以承受鑽孔的切削力。再經車床、銑床、鉗工、銲接等製作組裝。 本產品在ψ10mm鑽孔測試中，是平順且無抖動。夾持實驗中，一般小虎鉗上層平均上翹 0.36mm，精密小虎鉗是0.04mm，而本產品僅為 0.03mm，同時並進一步做夾持力實驗。對一般常使用的上層夾持者來說，本產品是便宜又兼具精度。

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。

茶飲杯在飲料喝完後，使用者無法將薄膜割除，以致於茶飲杯亂丟，大杯與小杯無法分類，薄膜未除造成無法堆疊，造成垃圾佔的空間增大，使垃圾場一座一座蓋，塑膠杯與紙杯又同在一起，造成環保人員疲於奔命，問題一大堆… 本研究即想要在一個集中點收集數量很多的茶飲杯，製造出一台機器，能解決茶飲杯造成的環保問題，無論大杯或小杯，也無論是紙杯或塑膠杯皆能自動分類堆疊成一堆，讓環保人員輕鬆的處理茶飲杯的問題，讓垃圾場減量，解決環保問題。 本研究讓操作人員將喝完的的茶飲杯，無論是紙杯或塑膠杯，無論是大杯或小杯，都能自動除膜、自動分類與自動堆疊，這一部機器做出來，是解決茶飲杯無法分類的好方法，符合環保理想。

時機歹歹，工作愈來愈難找，社會新鮮人的平均薪資每每下降。但您知道嗎？有許多傳統產業相當缺人，且薪資誘人，這些工作的資深人員通常稱為「師傅」。但這些工作的特性是「辛苦且需技術性」，年輕人要學習「師傅」的技術，通常需日積月累的經驗才能出師，這段學習時間長且辛苦，無法撐過煎熬的新人退出，自然形成產業人力斷層。 重機械挖掘機是一個典型的例子，操作挖掘機需要靈活的反應與操作經驗，入門新人操作動作較慢、施工結果有落差，會造成整體施工進度壓力。本研究希望能擷取前述「師傅」的技術經驗，融合到智慧型輔助系統上，以縮短入門技師學習時間、降低入門門檻，以期減小產業人力斷層，增加就業機率，也增加整體工程效率。

以製作出價格便宜又輕巧的電子機械手義肢為目標進行設計。使用FPGA進行控制，搭配伺服馬達、彎曲感測器等零件完成功能。讓使用者可以完全複製另外一隻手的動作，或是使用肩膀控制電子手的張握。並且擁有以OLED顯示的圖形使用者介面，操作簡單容易。加上3D列印的手掌外殼，達到目標。

一、魚菜共生，對於都市中的人們來說，有著莫名的吸引力，因為聽到以魚的排泄物來種菜，這是一個很好的概念了，我們只要給魚吃飼料，魚的排泄物就可以透過硝化轉換成蔬菜要的硝酸鹽，可以魚菜兩收，又可以省水愛地球，還有收成時的心靈滿足，以及療癒的功效，真的是一件好事可以多面豐收，何樂而不為！ 二、一般而言，1公斤的魚可種植50公斤的蔬菜。另根據英國魚菜共生協會（Aquaponics UK）提供的數據，養1公斤的魚，生產至少50公斤蔬菜和0.8公斤魚肉。「魚菜共生」有機農耕，是利用水裡的魚釋放養分給菜，菜再吸收養分淨化水的一種有機耕作法。

本研究研發電動助行車騎乘輔助裝置，能依車主的體重和爬坡的角度，自動判斷並給予自行車適當的助力，車主只要依規畫好的速度騎乘就能使自行車持續前進輕鬆踩踏，達到健康騎乘的效果、提升自行車騎乘樂趣，騎車資訊整合於車頭螢幕以提供車主瞭解騎車之各項功率數據。本研究建立自行車最佳化騎乘之功率曲線圖，為瞭解騎自行車爬坡所需功率，車主可依自己的FTP值（功能性閾值功率），查詢爬坡之騎乘速度，查詢爬坡所需之功率與騎車可維持之速度，以協助車主完成自行車的騎乘，騎車過程中車主可觀察螢幕顯示速度是否過快，以確保車主的體能能夠負擔，並順利完成騎乘活動；作品結合太陽能板發電，強化電動助行車之電能部份。

本作品結合二行程引擎壓縮功能與四行程野狼引擎可換檔功能，完成一座具有變速、打氣及類似機械增壓功能之多功能節能發電機平台。首先，將四行程引擎與二行程及發電機組連結，利用四行程引擎內打檔之特性調整轉速。接著，二行程引擎原火星塞位置接上逆止閥及三通管，並將其所壓縮之高壓空氣輸入四行程引擎內，提供一類機械增壓效果之壓縮空氣， 經由球型閥控制將壓縮空氣打入空濾盒增加進氣量以提升引擎容積效率或作為充氣使用。 發電機可使用打檔機車引擎可適合各負載狀況，當高電量負載時，引擎調為低速檔增加扭力，克服發電機之反電動勢轉矩。當低電量負載時，由於反電動勢轉矩下降，可切到空檔或高速檔，達成節能省油效率。得知理論用實驗證明。

近年來Maker風氣盛行，四軸飛行器成為時下熱門的話題，玩家們藉由自行組裝四軸飛行器，學習其中運作原理。而我們希望以較低的製作成本，達到與市面上現成品相同，或更進階的功能。而選擇使用Arduino做為控制，開放原始碼的專案也讓零件及軟體的選擇更有彈性。我們在製作過程中，了解自行組裝的四軸飛行器會遇到那些問題，及飛行時不穩定的現象，在實際組裝一台四軸飛行器的過程中，也一一解決所遇到的困難。組裝完成後，我們也以不同的方式測試其穩定性，利用Arduino飛行控制板，紀錄數據，在每次飛行後，分析飛行數據，藉由改變零件位置配置，並探討組裝後不穩定的原因。

「雙手萬能、雙腳亦萬能」，雙腳是我們身體輪胎，它可以承載身體移動，假如某天當雙腳失去健康時，除了漫長的醫療外，也需要藉由復健的工作來治療、矯正其行動，而傳統的復健設備只是單調的機器，只是單純的對復健者進行負重的測試，如果能有一套完善電子設備可以協助復健者及醫生作有計畫的復健執行，相信日後對復健者進行醫療復健一定能夠更加完善。 治療與復健對骨傷是漫長的醫療行為，由期是康復後的復健醫療，我們設計輔助協助病患進行復健工作，因此系統設計重量感測器，來偵測復健者的重量測試資料並記錄，同時系統會透過LINE方式通知家人及醫生其復健情形，因此一套完善且有計畫的復健系統協助復健的話，相信復健工作一定能更有效率。