工程學科(一)科

觸覺回饋(haptic feedback)能讓使用者感受模擬的觸碰反應，可以在不接觸物體的情況下，模擬物體表面質感或紋理細節等細微的觸覺資訊。我們使用arduino與加速規為實驗器材，先驗證物體在水中的振盪為簡諧運動，以說明此器材的準確度，並熟悉加速規與arduino的使用。 接著將觸覺回饋的實驗分為兩類，其一，探討一維下不同材質粗糙面沿垂直軸的振盪，並由斜面實驗求得對應的摩擦係數；其二，探討二維角度改變對加速度與角加速度所造成的影響。最後使用上述分析之數據製造出一套器材，在虛擬中模擬接觸到物體表面與物體邊角的觸覺，達到觸覺回饋機制的效用。

本研究係針對「機車防傾倒安全裝置」進行設計、實作及測試，係以改良目前機車側柱之相關元件與控制方式為方向，利用一根裝有鋼珠的V型彎管內之鋼珠感應機車傾倒超過設定角度時，自動觸發機車側柱放下，而於機車可能傾倒前產生安全防護效果，當機車傾倒角度回復變小時，並可自動收回機車側柱，並於機車後座設置側柱手動開關，以利於機車後方採用手動方式操控側柱，方便於狹小停車格進行機車停車及取車。本創作之主要特色包括:(1)可感應機車傾倒角度而自動觸發機車側柱放下或收回，(2)可讓機車於狹小停車格便利進行停車及取車，(3) 具警示側柱是否作動中之功能。本作品主體下方並連接彈簧而裝設於木板平台上方，以利呈現機車左右傾斜/回復的情形。

本創作係在減少強迫症或視障患者在生活上之困擾，輔助其正確關水及關門動作，研究內容包括關門、關水龍頭輔助裝置以及居家保全裝置等，使屋主擁有正常之生活，照顧社會弱勢，依據醫學上的研究，他們會感到需要不斷反覆地檢查某些事，並且在患者的思緒中，會持續地重複浮現某種想法，或是感到需要一再地執行某些日常行為。常見的重複行為包含洗手、計算東西、檢查門是否上鎖，希望這個作品能夠改善他們的困擾。研發「關門輔助裝置」能自動判斷廣播內容，輔助患者對關門、關水之操作，設計「房屋保全裝置」之防盜功能，可提供屋主簡易操作以達到居家保全，增進其安全感，使其放心、安心，加強強迫症患者居家之安全設備。

現今東南亞地區機車是不可缺少的交通工具之一，可是交通事故卻層出不窮，且發生事故的時間點大約在傍晚或視線昏暗的時段較為頻繁，其中以機車類型的交通事故居多，所以本次專題主要針對機車在道路上視線照明欠缺問題，並設計一款能提供給駕駛者更便利的照明安全系統，同時又能加裝於現今舊有車輛上，其功能為當啟動機車時，頭燈能自動開啟日行燈或大燈，依照不同天色頭燈能自動感測開啟，同時頭燈能自動感測對向來車時能切換大燈投射角度，也能輔助機車駕駛當過彎道時頭燈能自動修正頭燈照射角度。 本次專題為能了提升機車行車安全的操作性能，讓頭燈照射系統由系統全自動感測判斷，也能對應未來電動機車的節能系統帶來一小步的邁進。

本科展以傳統電梯為基礎，提出一套智慧節能水電梯系統，此系統分為三大部份，為智慧節能、智慧感測、智慧監控。此電梯智慧節能功能，是將電梯原固定配重之配重箱，改良為可調節重量之配重箱，當載重箱發生變化(人數變化)，此時系統會依據目前電梯配重箱現況，利用配重水調整配重箱重量，達到載重箱與配重箱的平衡，即可達到電梯運行功率消耗最小化的節能目的，另外在智慧感測方面也增設火災感測器、煙霧感測器、地震感測器、過載保護裝置來使電梯防止天災和人員疏失。智慧監控的部分，由PLC結合人機畫面和遠端監控系統與智慧電表，此功能可以讓電梯的整體資訊讓維修人員更方便了解電梯的狀況，與蒐集電梯的相關資訊，達到整個系統整合的目的。

本研究以吸管製作Fano型多管陣列結構裝置並放置於壓克力管中進行研究，利用藍芽喇叭連接手機播放聲頻穿透設計之fano吸管陣列結構，其結構分為幾種，其一為多管陣列平行壓克力管(空氣流道結構)，其二為交錯排列陣列之共振結構，量測兩結構間所造成聲波的干涉造成之吸音特性，設計Fano型之多管陣列結構，實驗以收音麥克風連接手機軟體進行聲頻量測，再將實驗數據匯出進行圖表製作與計算分析，實驗結果得出組合式最佳fano聲頻結構可使700Hz~1800Hz之聲頻穿透率下降至原來的8%~12%，於1400Hz時可消除至1%以下，並能達到高透氣率，為具有高透氣、高吸音頻寬及低成本之新型超穎聲學材料。

本研究主要在於設計、改良攜帶式直流電風扇，讓原本的風扇更省電與延長充電電池使用時間達成環保的目的。 利用脈衝式的脈波電壓輸出，在最小的轉速衰減情況下，達成單位時間耗電量減少並延長電池的電量與使用時間。 此外，我們也運用了指尖陀螺的裝置概念來延長風扇在無源情況下的轉動時間，配合改變脈衝式電路的驅動時間，達成延長電池使用時間的效果。 本研究計畫具有下列幾項特色： 1. 使用脈衝式電路輸出讓電池延長使用時間。 2. 增加電池充電的循環週期。 3. 以指尖陀螺的原理來延長轉動時間。

本作品有幾項特點：第一項特點是將行車紀錄器及後視倒車影像加入在輪椅上，如果遇到突發事故，有錄影記錄可以佐證；其次，對於頸部或轉身行動不方便的人，可以利用後視倒車影像瞭解輪椅後方情形。第二項是輪椅結合Arduino設計方向燈，在行進時轉彎，可以有方向燈的功能，能使後方來車瞭解輪椅的動向，避免發生事故。第三項是將按鈕開關結合Arduino與藍芽功能，在發生意外時，可以將求救訊息及位置圖資傳送到指定的聯絡人手機或醫療院所，使指定的聯絡人或醫療院所，能夠知道其目前所在的位置。作品也考慮輪椅族會有需短暫離開輪椅之需求，為此也設計單鍵求援行動APP以供使用者之所需。最後結合綠能概念，在輪椅上方上太陽能板，供電給本作品電路裝置。

本次研究中，我們建立一套測量方法，以低成本且架設簡單的方法求得磁流體之磁化強度。使用電磁鐵與磁鐵作為實驗架設的外加磁場，以放入磁流體後磁場變化量與與外加磁場作出實測之磁化強度曲線圖。接著假設實驗與理論間因測量條件不同而存在特定之摺積關係，將實測曲線做摺積修正。由轉換結果能發現，在考慮磁流體之磁化強度僅受外加磁場影響時，此測量方法能夠得到趨近於理論值之磁化強度曲線。

隨著電力持續發展，人類文明進步更加快速，尤其家電與3C產品的發明，讓生活更加便利，但同時電器大量消耗功率，使節能成為重要議題。且電器長期使用引起老化現象，除了造成功率損失，還可能釀成火災，每年嚴重的性命財產損失已是我們有所耳聞。 因此我們將設計此系統來探討上述問題，此系統以樹莓派來取得電力參數並存入資料庫，再以網頁程式語言製作網頁，並以雲端資料庫系統儲存數據，而後使用程式語言Python運作SVM監督式學習系統進行訓練，進而達到分類、預測負載種類與監測使用者習慣，在適當時機調動負載。除此之外，如有異常行為時將電源關閉並發出警告。綜合以上，我們的研究具有智慧負載調配、診斷與安全用電功能。