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機械系   施錫富老師

本發明揭露一創新之積層製造裝置系統架構，以立體光刻技術為基礎，利用習知的光學讀寫頭之光學聚焦模組，搭配二維平面掃描之方式，對液體聚合物進行光固化，並以逐層拉移之方式，實現立體結構之物件製作。由於光學讀寫頭具有微小之聚焦光點，該系統之主要特點為可製作高解析度之精密元件或系統。此外，本發明可搭配陣列式之聚焦模組設計，能有效提升平面之掃描速度，減少製造所需之時間。

機械系   施錫富老師

本發明揭露一創新之立體浮空影像顯示系統架構，利用兩片具有二面角反射器陣列(dihedral corner reflector array,DCRA)之懸空影像板(aerial imaging plate,AI plate)分別投射對應於左、右眼不同視角且不同偏極化狀態之會聚實像；該系統需搭配偏極化眼鏡以篩選偏極化之會聚光束，可使觀測者感知出立體浮空影像之效果；該裝置具有利用簡單光學架構以實現不需螢幕即可在空間中呈現立體浮空影像之特點。

機械系   施錫富老師

本發明揭露一種創新之立體深度量測裝置，該裝置採用內含電腦全像片之光學投影器來投射週期性之線條圖案，以及可形成同軸三角量測關係之特定光學架構。該架構可使擷取到的影像之空間頻率與待測平面的相對深度產生關連性。將擷取到的影像轉換到頻率域，即可獲致對應的深度值。該裝置若與其他以結構光為基礎之量測技術相比較，具有較佳之深度量測能力。

機械系   李慶鴻老師

本發明係提供一種應用機械學習技術於自動化光學檢測系統，其包含：一定位裝置，其係用以定位一工件；一影像擷取單元，其係用以擷取該工件之影像；一處理單元，其訊號連結於該影像擷取單元，並係用以執行一尺寸檢測步驟及一光澤檢測步驟，該尺寸檢測步驟包含：將工件之影像銳化，並藉由邊緣檢測以獲得一邊緣影像；將邊緣影像進行卷積運算，並將該卷積影像依軸向計算點之數量；界定點數量變化較高之部分為一邊緣，並計算該邊緣之像素數；透過設定閥值，以藉由像素數與閥值之比對判斷該工件之尺寸是否合格；並可藉由CNN卷積類神經網路訓練工件之合格影像及瑕疵影像，以於拍攝工件影像時，直接進行合格與否之判別；藉此，本發明可自動化進行工件之品質檢測，並可將合格品與不合格品予以分類，以降低人力檢測之成本，並可確保工件生產銷售之品質者。

機械系   李慶鴻老師

本發明係提供一種機台老化診斷方法，其係藉由輸出掃頻訊號激發工具驅動系統響應，以取得一速度迴路及一位置迴路之頻率響應；並藉由速度迴路轉移函數及位置迴路轉移函數，透過演算法以運算並鑑別工具驅動系統之馬達轉動慣量J M、旋轉運動之阻尼係數B M、驅動平台質量M t、導桿之阻尼係數C t及導桿之剛性K等變動值，並可更進一步透過於每一時點記錄變動值，並於變動值之變化量大於該閥值時診斷該工具驅動系統已老化；藉此，本發明可及時偵測機台之震動、頻寬改變及系統響應改變等現象，並可迅速判斷其具體老化之零件，進而可盡速進行調機、維護保養或更換，藉以減少工具驅動系統之振動現象，確保其性能及工作精度者。

機械系   李慶鴻老師

本發明係提供一種光學鏡片揉膠暨檢測之自動化系統，其包含：一底座，其頂端組設有一承載部件；一頂座，其設置有一驅動裝置，該驅動裝置設有一傳動軸，該傳動軸末端設係藉由一活動接頭用以活動組接並傳動於一桿體，使該桿體之軸線可偏離於該驅動裝置之軸心；該桿體末端設有一定位單元，該定位單元係對應於該承載部件之頂部；藉之，本發明係藉由於定位單元定位一上鏡片，而承載部件乘載一下鏡片，藉以透過餘下鏡片點膠（如：UV膠）後，透過驅動裝置傳動於桿體，藉以進行自動化揉膠之動作，使膠可均勻分佈而使上下鏡片貼合，藉以改善習知需人工進行揉膠而致效率及良率低落之缺失；本發明並可藉由於承載部件下方設置影像擷取裝置，藉以自動化檢測揉膠製成後是否產生氣泡，以利即時篩除不良品，使達致自動化製成並可同時執行檢測之功效。

機械系   李慶鴻老師

本發明係提供一種系統鑑別與伺服調機方法，其係藉由輸出掃頻訊號激發工具驅動系統響應，以取得一速度迴路及一位置迴路之頻率響應；並藉由速度迴路轉移函數及位置迴路轉移函數，透過演算法以運算並鑑別工具驅動系統之馬達轉動慣量J M、旋轉運動之阻尼係數B M、驅動平台質量M t、導桿之阻尼係數C t及導桿之剛性K，並可更進一步透過工具驅動系統之變體速度及往復之運行而鑑別摩擦力及背隙值，藉以分析伺服控制器參數對工具驅動系統之影響；而藉由系統頻寬，限制共振峰值、增益邊限及相位邊限而找出最佳之伺服控制器參數K p、K vp、K vi，並調整輸入於該伺服控制器，藉以達致優化調機之目的，藉以減少工具驅動系統之振動現象，並能提升工具驅動系統之性能及工作精度者。

機械系   李慶鴻老師

本發明係一種建構加工專家系統的方法，加工專家系統適用於一CNC工具機，而建構加工專家系統的方法包括下列步驟：取得多組實際運作樣本，各實際運作樣本包含有既有控制參數及對應之加工特性，CNC工具機係基於既有控制參數得出具有加工特性的結果，加工特性包含有一加工時間、一輪廓誤差及一追蹤誤差；依據實際運作樣本並透過一機器學習演算法得出一目標函數，從而有效率地建構出能依據加工需求指標精確預測出控制器加工參數的一加工專家系統，而加工需求指標係一速度指標、一精度指標及一表面品質指標。

機械系   李慶鴻老師

本發明係一種用於CNC工具機的加工專家系統，CNC工具機係基於多個控制器加工參數來運作，而加工專家系統包含有一顯示單元、一輸入單元及一處理單元；顯示單元顯示具有三加工需求指標的一使用者介面，三加工需求指標包含有一速度指標、一精度指標及一表面品質指標；輸入單元用以接收在使用者介面上對應於三加工需求指標的輸入資訊；而處理單元依據輸入資訊並透過一最佳化演算法計算一目標函數之結果，以得出對應於輸入資訊的控制器加工參數，目標函數係基於一機器學習演算法所建構。藉此，使用者可透過簡易地操作方式依據加工需求指標取得精確的控制器加工參數。

機械系   李明蒼老師

本發明有關一種冷卻裝置，其包含有一個主軸固定座與多個導流件。主軸固定座具有一個主軸固定槽及多個互不相通之冷卻槽，該等冷卻槽環繞於主軸固定槽之周圍，各導流件具有多個隔板，各導流件以一對一的方式設於主軸固定座之冷卻槽內，使得導流件藉由該等隔板將冷卻槽區隔出一導流通道。藉此，本發明之冷卻裝置可以根據主軸之溫度分布讓冷卻流體進入一或多個冷卻槽，並由導流件所形成之導流通道來增加冷卻流體通過冷卻槽的距離以延長冷卻時間，冷卻流體在進入前述冷卻槽的流量大小及入口溫度可以隨時調整，進而讓主軸快速達到熱平衡的效果。

機械系   李明蒼老師

一種工具機，主要包含有一機台、一主軸，以及一電熱片，機台具有一立柱與一連接立柱之主軸支撐件，主軸可轉動地設於機台之主軸支撐件，電熱片設於該機台之主軸支撐件且位於主軸之熱變形量較小的一側，藉由電熱片的調節，可以讓主軸的非線性熱變形減少到最低程度，進而達到提升加工精度的效果。

機械系   李明蒼老師

一種3D列印裝置，包含有一列印單元及一感測單元，列印單元具有一移動座與一雷射光發射器，雷射光發射器固設於移動座，用以對一待加工工件發射一雷射光束，使雷射光束在待加工工件之表面形成一加工點，感測單元具有一可動環與一溫度感測器，可動環可轉動地套設於雷射光發射器，溫度感測器設於可動環，使得溫度感測器能藉由可動環之作動而以雷射光束之發射點為中心旋轉。藉此，溫度感測器會保持在雷射光束之加工路徑的前方，用以預先感測待加工工件之表面在加工點前方的溫度變化，進而根據感測結果即時調整雷射光發射器的製程參數。

機械系   李明蒼老師

一種用於製造導電結構的反應墨水，包含有一金屬錯離子溶液以及一具有至少兩個羥基官能基的醇類溶劑，該金屬錯離子溶液與該醇類溶劑的體積比範圍為9：1~1：9。本發明還有關一種製造導電結構的方法，其包含有使本發明之反應墨水與一基板的表面接觸，該反應墨水與該基板至少其中之一具有透光性；將一雷射光束照射至該反應墨水或該基板，使該反應墨水中的金屬錯離子還原成附著於該基板表面的元素態金屬，以於該基板表面形成一導電結構；以及移除該基板表面剩餘的反應墨水等步驟。

機械系   李聯旺老師

本案基於職業場域常見的下背痛問題，提出混合驅動的背部輔助外骨骼系統設計方案，提供使用者更有效、直觀與靈活的外骨骼輔助功能，該系統主要包含：動作意圖識別、主被動混合驅動與可攜式供氣系統。主被動混合驅動系統結合氣壓肌肉致動器(Pneumatic Muscle Actuator, PMA)與串並聯彈性體(Series Parallel Elastic Actuator, SPEA)的特性，採用混合驅動方式提供輔助力，以PMA替代馬達作為主動驅動裝置，這樣的被動安全設計可以解決馬達容易因傳動剛性大而危害使用者安全的問題，同時藉由SPEA的設計儲存重力位能，能在搬運過程以被動助力方式提供背部助力；動作意圖識別系統結合慣性測量單元(Inertial Measurement Unit, IMU)與絕對型角度編碼器識別使用者的動作意圖，並據以變換輔助模式與調控輔助扭矩；可攜式供氣系統的創新設計可以解決氣動式外骨骼的使用場域限制，擴大混合驅動背部輔助外骨骼系統的應用範圍。考慮外骨骼在人機交互(Human-Machine Interaction, HMI)的主動安全與舒適性，本案針對PMA與SPEA的混合驅動系統進行動力學與運動學建模和分析，提出一種基於滑模擴張狀態觀測器之自適應代理扭矩控制器(Sliding Mode Extended State Observer-Based Adaptive Proxy-Based Torque Controller, SMESO-APTC)，用於不同場景下對混合驅動外骨骼系統的主動HMI安全與高性能扭矩控制，並從理論上證明了SMESO-APTC的穩定性。實驗結果顯示，在SMESO-APTC的補償下受試者穿戴混合驅動背部輔助外骨骼平均可降低30%的背部肌肉活動強度；且在不安全的HMI狀態也能自動產生過阻尼的順從扭矩響應，同時在正常操作下保持精確的扭矩追蹤性能。

機械系   李聯旺老師

本發明係提供一種隨動式多功能地面步行復健裝置，其包含：一載具本體，其係於中間處形成一活動空間，並設置有一動態減重系統；動態減重系統係用以支撐患者之身體，以提升下肢運動能力與身體的平衡功能，並可透過運動意圖辨識系統以辨識患者之步態意圖，進而於跟隨患者之步態時，對應感測其運動行為，使控制系統可依據患者之荷重量及所述運動意圖辨識系統所感測患者步態意圖以回饋補償動態減重系統之升降裝置及驅動裝置之驅動量，進而可實現患者站立及行走復健過程之輔助支撐或主動式之帶動；此外，本發明係可整合基於有限時間收斂之擴張狀態觀測器（Finite-time Extended State Observer, FESO）及自調整代理滑模控制（Proxy-based Self-tuning Sliding Mode Control, PSSMC）與自適應參數整技術，以透過FESO-PSSMC耦合並實現對於患者協同運動的精確控制策略，並可確實降低人體運動意圖感知之時間延遲；並可透過投影步態引導系統將訓練軌跡進行之投影，以利引導患者進行正確之步態；同時，本發明係可透過骨盆輔助調整系統或下肢外骨骼裝置之設置，使輔助進行患者下肢步態之整合及輔助引導，藉以令本發明可隨動於患者進行步態訓練，並具有可操作性、有效性、協調控制的安全性及穩定性之功效者。

機械系   李聯旺老師

本發明係提供一種上肢復健機，其包含：一本體，其中央垂直配置有一轉動單元，該轉動單元樞設有一曲柄，且該曲柄相對於該轉動單元之末端設置有一轉把，藉以令該轉把平行且偏心於該轉動單元；一平台，其係配置於該本體底端，且該平台設置有複數可凸伸於該平台底端之驅動輪組；藉此，本發明係可令患者握持並於一水平面之方向施力於轉把，藉以透過曲柄、轉動單元及驅動輪組，以可令本體可於一平面上進行全向移動，藉以令患者之上肢可據以完成肩、肘的屈曲與伸展之復健或訓練；且本發明整體之體積小、結構簡易且利於攜帶，故可適用於居家或中小型復健中心使用；此外，本發明係可透過控制系統之配置，藉可進行主動負載或連續被動式之訓練，且可藉由互動式裝置，如：VR，以透過遊戲等互動方式，以如前述者進行復健或訓練，以提高患者之復健意願與專注度，並可增加於訓練時之遊戲性及趣味性，使有助於提升上肢復健訓練之成效者。

機械系   李聯旺老師

本發明係提供一種氣動式上肢外骨骼助力系統，其設置有至少一關節裝置，每一所述關節裝置包含：一驅動裝置，其係對應連結並一氣壓肌肉致動裝置；一軸關節模組；該氣壓肌肉致動裝置係透過驅動裝置之供氣致動以樞轉傳動於該軸關節模組；一扭力彈性元件，其係配置於該軸關節模組，且該扭力彈性元件係施加一對應於該軸關節模組樞轉方向之彈性扭力於該軸關節模組；藉此，本發明係可藉由扭力彈性元件之設置，使可透過單一之氣壓肌肉致動裝置進行軸關節模組之驅動，並配合充氣裝置及儲氣瓶之設置，可透過壓力感測器自動精準控壓，精準維持設定目標壓力，藉可保留氣壓肌肉致動裝置之被動安全性能外，亦可降低氣壓肌肉致動裝置與驅動裝置（如：比例調壓閥與氣壓肌肉致動器）之數量，藉使簡化對於關節輔助之配置；而於主動安全之配置而言，本發明係可藉由線性擴張狀態觀測器的新型代理滑模控制器NPSMC進行主動式安全之系統控制，並藉由評估氣壓肌肉致動裝置之壓力值、軸關節模組樞轉之角度值及使用者之肌電訊號，以迴授控制該驅動裝置驅動該氣壓肌肉致動裝置之壓力，使對於新型的單一氣壓肌肉致動裝置搭配扭力彈性元件之關節控制可發揮良好的補償效果，使本發明同時具有主動及被動安全性與助力效果，並可降低其製作成本，藉以於應用於上肢外骨骼時，可令其輕量化，以利於使用者進行穿戴，並可提供助力以輔助使用者進行施力，使可利於進行上肢復健訓練，並可進行角度軌跡追蹤控制，且亦可用於進行負荷、力量控制之作業，以降低相關職業傷害，與此同時，仍具有高度之安全性及穩定性者。

機械系   李聯旺老師

本發明係提供一種移動式多功能智能步態訓練機，其包含：一座體，其底端設有至少一驅動輪，且該座體設有二連接部，其頂端分別設有一支撐部件；一升降座，其設有二滑移部件以對應滑移組接於所述支撐部件；第一線性推動元件，其係分別配置於所述支撐部件及所述滑移部件之間；測重單元，其係配置為量測該升降座之一負重值；步態控制裝置，其係配置於該鏤空部處，且該步態控制裝置設有一驅動控制元件；以及處理單元，其係依據該步態控制裝置之步態控制所述驅動輪，並依所述測重單元感測之所述負重值以控制所述第一線性推動元件調整所述滑移部件滑移於所述支撐部件之滑移量；藉此，本發明係可對患者進行減重支撐，並依據人體透過步態控制裝置之運動而自動進行跟隨支撐，以滿足患者逐漸適應行走過程下肢承受動態負荷的訓練需求，並且可在確保安全控制的基礎上提供準確之減重支撐力與骨盆的位置跟隨精度者。

機械系   李聯旺老師

本發明除可外接空氣壓縮機外，仍可透過自主供氣隨時提供助力而不受場域限制。此外，配合充氣裝置及儲氣瓶，可透過壓力感測器自動精準控壓，精準維持設定目標壓力，藉可保留氣壓肌肉致動裝置之被動安全性能；再者，可藉NPSMC進行主動式安全系統控制，並藉由評估壓力值、角度值及肌電訊號，以回授控制氣壓肌肉致動裝置之壓力，使對於傳動元件控制可發揮良好補償效果；此外，藉可以肌電訊號作為意圖辨識依據，並透過不同手勢的表面肌電訊號，藉可令控制單元以快速切換不同助力模式，藉以提升本案之適用性，同時具有主動及被動安全性與助力效果。

機械系   李聯旺老師

本發明係提供一種沉浸式多姿態主被動式肢體協調復健訓練系統，其包含：一下肢訓練機構，其具有第一承接部，並設有下肢外骨骼機構，下肢外骨骼機構末端樞轉設置有一踝關節機構；一上肢訓練機構，其包括樞設於該第一承接部之第二承接部，該第二承接部設有上肢機構；一位姿調整機構，其係樞設於一底座之頂端，該位姿調整機構設有至少一滑軌，而該第一承接部係對應滑動設置於該滑軌；藉可實現令患者可進行臥姿、坐式及站立式之復健訓練，並可配置資訊管理系統，以連結足壓感測模組、肌電感測模組、腦電感測模組、虛擬互動裝置及姿態感測裝置，令本發明具備虛擬實境（Virtual Reality, VR）、擴增實境（Augmented Reality, AR）、腦機介面（Motor Imagery Brain－Computer Interface, MI－BCI）及多源訊息感知，藉可單一或混合式的提供沉浸式之虛擬訓練，藉可同時滿足不同患者在復健初期－軟癱期、復健中期－痙攣期及復健後期－恢復期的不同訓練位姿需求，並可實現上下肢協調運動的復健訓練系統，藉可有助於促進改善肢體功能障礙，提升患者的生活品質，並可減輕患者家屬之負擔，此外，亦可有助於社會福利及照護制度之發展，並可降低社會發展與國家經濟之壓力者。