Researches

核心研究

數位影像相關法

數位影像處理(Digital Image Correlation, DIC)係追蹤待測物體表面特徵值,該技術可直接獲得待測物之全域變形場,並配合數值運算擷取應變場資訊,並已成功應用於結構應力分析、振型模態分析、熱應力變形分析、碰撞與衝擊分析、或是疲勞耐久及裂縫成長分析等。數位影像相關法技術不受限於特定光源,可依照量測需求選用合適光學鏡頭進行取景,先取得高品質之影像,再進行後端運算分析,並獲得待測物體之雙軸向全場位移

壓電薄膜感測器

壓電薄膜係聚偏二氟乙烯聚合物(Polyvinylidene fluoride, PVDF),作動原理係運用正壓電效應(forward piezoelectric effect),將物體變形之機械能轉換為電流訊號,再藉由電荷放大器及示波器,記錄待測物表面之動態特性與承受壓力。由於壓電薄膜具有質量小及可撓曲之物理優勢,已被並大量廣泛應用於振動量測、結構健康監測、航空載具等領工程域。本研究之創新性在於整合三維列印技術及壓電薄膜,自製核心感測器,並應用於電機機械產業

工程應用

智慧網宇實體系統

本研究之智慧宇實體系統(Cyber-Physical System, CPS),涵蓋工業物聯網路佈建、智慧感測器網路、雲端抽象化運算平台、巨量資料分析、資訊安全、穿戴式實境人機互動、智慧影像分析、使用者介面經驗分析技術等重要面向,建造一個智慧化工廠所需的三大面向總體目標。 本計畫團隊已與東元電機公司與東捷資訊公司長期產學合作,已跟我國知名企業簽訂合作協議,本計畫所擬發展之各項工業感測物聯雲與實境人機介面技術平台,將實際建置於合作企業所提供之智慧重電馬達工廠實驗場域,並實際整合於工廠製造機台與廠房環境。

應用擴增實境於電機機械產業

擴增實境(Augmented Reality,AR),是一種將虛擬物件與景象,直接投射在真實的世界中,以產生身歷其境的感覺。本研究提供了多物件偵測與辨識技術,透過視線追蹤與偵測的技術,分析使用者注視的物件,並從資料庫中提取生產履歷及加工工序,可幫助使用者去增加操作、維修或管理的資訊,進一步探討結合穿戴式裝置及工業物聯網之智慧工廠情境,更全面的考量「人」「機」「雲」整合的CPS系統。

積層製造與封裝技術

本研究之獨特點係運用可撓性的壓電薄膜,並配合三維列印技術,自製具有抗水性質的埋入式壓電薄膜,以鋼珠敲擊懸臂板,將其振動訊號以訊號擷取器擷取壓電薄膜之訊號,並配合加速規、雷射位移計技術,與有限元素法(Finite Element Method, FEM)的懸臂板理論進行驗證比對。本研究不僅開發具柔軟性、強韌性防水性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物感測器,更運用自行開發之壓電薄膜感測器及鋼珠落擊量測懸臂板之共振頻率與動態特性。

表面粗糙度量測

本研究運用自行開發之量測程式結合立體顯微鏡,量測公分級待測試片,將高度及RGB檔案重新彙整成為成點雲坐標,並結合3D列印技術,將點雲匯出成為STL檔案。本研究所開發之功能亦可加強立體顯微鏡的用途,並且與逆向工程做連結。

掃頻量測及能量擷取系統

本研究為能量擷取系統設計與實作,並以兩個階段實現(1) 運用自行開發之掃頻量測系統,控制訊產生機激振壓電模組,產生週期性振動訊號,運用電子斑點干涉術量測全場振動模態,並和理論推導與模擬結果相互驗證,確知壓電模組動態特性;(2)以激振器激發壓電振動,建制能量擷取電路,將機械動能轉換為電能,並且點亮發光二級體,同時配合光電感測器,評估不同激振頻率下之能源回收效率。

平移式中空成型機振動特性量測

本研究係運用自行開發之數位影像相關法技術,至工廠現地量測商用機臺組裝完成後之運作流程,全程利用數位攝影機紀錄中空成型機作動時之影片,再由高速電腦配合數位影像相關法進行影像分析,交叉分析作動元件所引發各系統之機械振動,並與控制面板之顯示數據相互驗證,不僅可探究夾模塊水平往返加速作動時所引發操作面板的機械振動,更可進一步分析夾模塊與出料口之穩定度。

音響系統設計與量測實務

最簡單的音響系統包括音源、功率放大器及揚聲器音箱,本專題的計畫是從無到有完成一套音響系統。出於對手工藝技術的熱忱,藉由這個實務專題的學習,培養自己實作的能力。實務專題主要的作品有兩項,一是真空管擴大機,一是反射式開口音箱,高級音響的市場中,音響系統的響頻表現,直接影響了產品品質,為了確認揚聲器的特性,必須透過麥克風量測的方式來取得響頻數據,這種量測方式非常容易受到空間的噪音干擾,許多沒有無響室的音響設計公司,得委外量測才能得到單體頻響特性的數據。本專題還希望運用雷射位移計的量測優點,盼能找到一種替代無響室測量頻響特性的非接觸式量測方法,創造量產的可能。