2020年

臺灣已進入高齡社會，步態復健對於亞健康及慢性病族群極為重要，以帕金森氏症患者為例，他們常行走困難且容易跌倒。提升跨步品質的視覺提示是非常有效的協助方式，但臨床多仰賴治療師在地上貼膠帶或擺物件，調整不易且只受限於特定場所，因此居家自行照顧困難。先前已有研究開發出輕便可攜的裝置，能調整視覺提示，但每位使用者對不同提示模式的反應不一。本研究提出創新方法解決治療師手動調整的問題。以低成本周邊所建置的系統已能即時無線的變換不同提示模式、調控其參數，和自動計算各步態參數。其使用MG90s伺服機調整投射角度、霍爾式旋轉角度計裝在輪子上測量位移、Wi-Fi無線接收及操控參數。已經完成自動化探索使用者能力，並作最佳化的視覺提示設定。讓使用者不必出門，居家使用時，皆有最佳的視覺提示設定，得以更短的時程達到更好的復健效果。

臨床手術中常有骨釘植入位置偏差之情形，且目前並無研究針對骨釘植入位置對椎體力學反應之探討，故本研究使用CAD軟體Solidworks建立11個不同骨釘植入位置的人體第三節腰椎模型，利用有限元素分析軟體ANSYS進行力學模擬分析，計算不同骨釘植入位置於不同負載條件以及有無骨整合情況下，腰椎椎體的應力情形與整體結構之穩定度。研究結果顯示，在不考慮傷及神經或是骨釘穿出骨頭的情況下，當椎體與骨釘若受前彎(flexion)、後仰(extension)、側彎(lateral bending)、旋轉(rotation)及無軸向負載(pure bending)時，骨釘螺帽中點至棘突中軸的垂直投影距離越小，椎體位移亦越小，結構越穩定；且不論有無骨整合都呈現相似走勢。骨科醫師表示仍會選擇打在目前最普遍的植入位置最為保險；但依照本研究結果，當臨床手術醫師面臨植入常規位置困難度較高時，骨釘植入位置若稍偏外側穩定度並不會有顯著差異，且可避免傷及中樞神經系統。

為了解黑白間隔圓旋轉時為何出現彩色圖案？我們在不同種類的光源、不同的光源閃爍頻率、不同圓盤轉速及使用高速攝影來觀察間隔圓旋轉後的影像，尋找黑白間隔圓與出現彩色圖案之間的關連性。我們發現黑白間隔圓旋轉時出現彩色現象時，光源必須閃爍、光源必為線光譜，光源含有螢光物質，並且發現燈管內的螢光物質吸收紫外光後所釋出的白光，可使黑白間隔圓旋轉時出現彩色圖案，而LED燈泡是藉由藍光激發黃色螢光物質後發出的白光，則無法出現彩色現象。實驗進一步發現，若燈管螢光物質的某一光源在發光後至熄滅之間產生發光時間延長的遲滯現象，將會是黑白間隔圓旋轉後所出現的顏色。

高職機械群科在學習的過程中常常接觸到射出成形相關領域，我們想自主設計開發微形射出成形機，並和工業界生產的機台以液壓為射出機構不同。所以本專題以3D列印機的運動控制及材料加熱系統為基礎，利用變導程螺桿的加壓射出機構及螺桿導軌鎖閉模機構來完成射出成形所需的各個機械動作。變導程螺桿做出材料的輸送及射出動作，加壓後可將空氣排出，進而取代了原本注塞式和一般螺桿式的加壓射出；再利用公模、母模、頂射板和母模固定板所形成的射出模系統，進行自動化。由於機台微小化，操作方式和現行3D列印機操作方式類似，所以可作為教學之教具使用，亦可由同學自行設計模具進行射出成形操作。也能針對不同的材料做為射出的成品。