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嵌入式控制系統
利用高速的數位信號處理器（DSP）與FPGA（Field-Programmable Gate Array）建立控制器硬體核心，並發展對應的控制軟體，形成完整的控制器，以達成高性能的光機電整合系統。
機械手臂系統
機械手臂為自製，有別於一般利用傳動皮條帶動，本系統為直接使用馬達對各軸驅動。以 DSP / FPGA 為控制核心，然後藉由實驗方式建立系統模型，進行控制器之設計與實證。以 DSP 為計算核心，再加上自行設計的週邊電路與韌體，形成伺服控制晶片。本系統之硬體架構類似於伺服晶片設計廠商所採用之架構，有助於將此系統之結果移植至特用積體電路（ASIC）中，或作為晶片設計廠商所需之原型機（prototype）。
線性馬達運動平台
包含一線性伺服馬達，並採用美國德州儀器公司(Texas Instruments, TI)生產之TMS320C6713 DSP，搭配實驗室成員所自行研發，具備FPGA等IC之擴充子板，作為控制核心。於FPGA方面，以VHSIC (Very High Speed Integrated Circuit) 硬體描述語言(VHDL)設計編碼器、ADC與DAC等週邊界面電路。在控制法則實現上，透過TI提供的Code Composer Studio (CCS)發展環境，以C/C++撰寫控制器程式並下載到DSP上執行。
諧波驅動系統（Harmonic drive system）
在許多種齒輪傳動方式中，諧波齒輪（harmonic drive）擁有許多優點，例如減速比高（high gear ratio）、體積小、輸出力矩對重量比高（high torque-to-weight ratio）而且基本上沒有背隙存在（virtually no backlash）。這些特性使得諧波齒輪極適用於精密伺服系統中，例如輕型服務機器人（lightweight service robots）、力迴饋設備（force-feedback haptic devices）、飛機與汽車的steer-by-wire系統等等。在這些力反饋（force-reflection）應用中，人與機器之間的互動極為重要，為了使系統能提供敏銳且安全的動作，我們必須適當地控制接觸力或其相對應於旋轉致動器的輸出力矩，因此含齒輪傳動之致動器必須扮演理想力矩源的角色。但是，由於諧波齒輪具有撓性、磨擦力、與低結構阻尼等特性，使得諧波齒輪的輸入扭力與輸出扭力之間的動態關係極為複雜。本研究系統之目的即是藉由回授諧波驅動器的輸出扭力使得諧波齒輪驅動系統近似於理想的力矩源。為了達到此一目標我們不但必須改善諧波齒輪驅動系統的動態，而且要補償諧波齒輪所導致之力矩漣波。
指導教授簡介
指導教授簡介
呂有勝，於西元1990年獲得國立中山大學機械工程與電機工程雙學士學位，西元1995年獲得國立清華大學動力機械工程博士。取得博士學位之後，曾服務於工業技術研究院光電工業研究所，從事光碟機之相關研發。
西元1998-2000年服務於Institute of Robotics and Mechatronics, German Aerospace Center，從事輕型服務機器人之研發。西元2000年開始任教於國立雲林科技大學機械工程系，西元2008年轉任教於國立台灣師範大學機電科技學系。研究興趣為機電控制、韌體工程、智慧型控制、機器人學、嵌入式系統、感測與致動、控制晶片設計。
Yu-Sheng Lu received the B.S. degree in mechanical and electrical engineering from National Sun Yat-Sen University, Kaohsiung, Taiwan, in 1990, and the Ph.D. degree in engineering from National Tsing Hua University, Hsinchu, Taiwan, in 1995. From 1997 to 1998, he was with the Electronics and Optoelectronics Research Laboratories (formerly Opto-Electronics and Systems Laboratories), Industrial Technology Research Institute, Taiwan. From 1998 to 2000, he was a Postdoctoral/Scientific Employee with the Institute of Robotics and Mechatronics, DLR, Germany.From 2000 to 2008, he was with the Department of Mechanical Engineering, National Yunlin University of Science and Technology, Yunlin, Taiwan. In 2008, he moved to the Department of Mechatronic Technology, National Taiwan Normal University, Taipei, Taiwan, where he is currently a full professor. His research interests include sliding-mode control and intelligent control with applications to robotics and mechatronics.
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