2025  Taiwan Winners

黃慕天、陳毅誠、鄧圴郢設計了一台「陪伴型機器人」，希望它不只是會動的玩具，而是一個能陪伴我們、聽懂我們的機器 朋友。

這台機器人由 Matrix R4 當主系統，控制所有伺服馬達和反應動作；Spike Prime 負責發光，讓 Matrix R4 看懂訊號；ESP32 是聲音的耳朵，能聽懂人說的話並轉成燈光顏色，讓機器人知道該怎麼做。 還加入DIY元素打造外型增加與機器人之前情感，機器人會根據燈光變化做出坐下、走路、抬腳等 動作，讓每一隻都有自己的動作和個性。 使用開源的語音 AI 程式來幫助完成語音控制，也自行設計了造型、機構和互動邏輯。他們覺得這樣的機器人不只是功能厲害，更因為是自己 DIY 做出來的，有了情感，這是市面上 AI 機器人做不到的。

在太空中執行任務時，太空人常面臨嚴峻的生理與環境挑戰，例如：迷航、跌倒、氧氣不足、突發低血糖或失溫等狀況。這些問題若無即時處理，將導致無法執行任務，甚至危及生命。目前多數太空服著重於防護功能，缺乏自主感測與反應能力。因此我們希望打造一套能夠主動偵測狀況、自動進行處置的智慧型太空服，守護太空人的安全。

連柏堯、馮晟翔、梁家駿的「智慧太空服」不只是為了太空任務而設計，它背後的技術和概念，也能幫助地球上的人們：

1. 氣候極端地區的防護應用

2.醫療照護延伸

3.能源永續概念推廣

4.教育啟發與創新精神

邱柏𦱀、李彥頤、呂晨熙的作品《太空探險車》是一台能在未知星球上執行探索任務的自走車。它能夠在不平整的地形上前進，進行觀測、測量與資料傳送。

整台車由 Matrix R4 與 SPIKE Prime 雙系統協作控制：SPIKE 負責發出光訊號，R4 則接收光線顏色後啟動不同的任務模式。車上還裝有 齒條升降模組，可以上下移動鏡頭或探測器，模擬實際太空車在崎嶇地形中進行觀察與取樣的動作。

設計這台太空探險車的目的是模擬人類在外太空的探索過程，學習如何運用機構設計與感測技術，讓機器在沒有人工操控的情況下也能獨立完成任務。

為了解決傳統風力發電機在都市微風亂流環境中的效率瓶頸。陳翔維、李岳衡、黃楀恩、劉展旭設計了一款小型、高效、低噪音的垂直軸風力發電機（VAWT），使其能充分利用城市中多變的風能。

• 全向集風與加速：採用雙層弧形導流罩，能將360度不同方向的氣流集中、壓縮並加速，大幅提升風能對扇葉的推力，解決了 VAWT 效率偏低的問題。

• 低風速啟動機制：扇葉採用特殊設計的 1.2 弧角，利用風吹過彎曲表面時產生的升力，使其僅需 2m/s 的微風即可啟動，突破了傳統 VAWT 啟動門檻高的限制。

•  穩定電力輸出：整合雙層弧形儲能槽，利用慣性對抗風速驟降，維持轉速。並搭配電子穩壓裝置，確保輸出電壓穩定在 1.2V，適合直接供電給設備。

• 微型化與降噪：將所有結構整合至直徑20CM的小體積內，同時導流罩作為隔音屏障，降低運轉噪音，使其成為適用於居家環境的綠能發電機。

• Micro:bit 智慧監控應用：我們使用 Micro:bit 微控制器來提升發電機的智慧化。Micro:bit 負責即時讀取風機轉速、監測輸出電壓，並進行數據記錄與編程調控。這能確保發電系統在不同風速下都能維持穩定輸出和自我保護功能，讓本專案具備數據化控制能力，提升效率與可靠性。

周庭萱、梁韶恩利用壓電效應把機械能轉成電能，提供一項有別於傳統動力發電的方式。這項設計可以減少傳統道路磨損與壓力能量的浪費，壓電效應電力模組的使用，也能使交通設施達到節能與綠能的效果。

        此系統可用於人行道或馬路上，利用人或車通過時的壓力差發電，並可以將儲存的電能用於照明、紅綠燈、告示牌等低電力設備。亦可以結合現有的太陽能路燈等設施形成混合能源系統，讓道路電力系統更節能更穩定，幫助節能減碳，減少電力浪費。先把壓電元件固定在模組道路底下，用導線把壓電片連接Ｍicro:bit到整流器和電池，把LED燈等設備接在電池上，當車輛壓過去時就會產生電並儲存在電池裡，再用來點亮LED燈等設備。只要行人踩在馬路上或用車輛壓過壓電板，就能看到燈亮起來。

        以下是這個系統的優點：

1. 結合日常生活與科技：把日常看到的馬路變成會城市發電的地方。

2. 環保節能：利用原本浪費的壓力能量搜集起來，讓能量資源可以循環再利用。

3. 創意應用：系統可延伸到停車場減速丘、突起型的斑馬線行人穿越道或橋樑伸縮縫

等設施，在提供安全的交通環境下亦可以妥善利用馬路上的能源再利用。

4. 智能道路系統：利用隱藏於壓電板下的Micro:bit感應晶片，可以記錄每一個車道使用的車輛、每個時段的車流量等，將蒐集到的大數據資料提供給政府，可以作為道路調撥車道、道路設計、尖離峰時間的號誌調整等資訊參考，讓馬路的監控智慧化。

莊裕騫、姚銘翰、黃彥寧、花騏宏設計了一個會陪伴小朋友讀書的智慧書包。

它的書包表面連結Micro:bit及LED屏幕，結合鏡頭模組可以看小朋友的表情、錄音模組聽小朋友的聲音，知道小朋友是開心、生氣、緊張、害怕或難過。它會用溫柔的聲音鼓勵你、安慰你，還會用內建喇叭及平板陪你讀故事、唸國語生字，提醒你整理書包和準備功課，讓上學的準備及心情不再亂糟糟。

這個智慧書包陪伴與支持小朋友的情緒、幫助小朋友專心學習，自動唸故事、練習生字提醒生活習慣（打包書包 / 喝水 / 作業攜帶檢查），培養正面思考與自信心。

＊操作方式：

1. 打開書包及Mictobit 開關（於上課時關閉、於放學時開啟）

2. 相機模組讀取表情 → AI判斷心情給予回應，讓小朋友練習面對自己的心情。

3. 內建麥克風聽話 → 分析口氣，讓小朋友練習對話、分享、口語表達等等。

4. 書包喇叭用可愛聲音回應 & 陪伴讀書，每日任務及作業提醒與整理。

5. 屏幕小臉顯示表情隨時回應小主人的提問、問答。

簡語恩、吳宜霏使用 micro:bit 連接RTC (即時時鐘) 模組和可以變色的RGB LED燈，製作一個智慧植物生長燈。它不只會自動開燈，還會根據時間改變燈的色溫。早上用偏白的光幫植物醒來，中午變成亮白光，晚上則變成柔和的暖光。這樣可以模仿太陽的變化，讓植物更健康地成長。

現在有些人住在公寓或城市裡，陽光不夠，植物很難長好。這個裝置可以用人工光幫植物補光，還會改變色溫，讓植物像在太陽下長大一樣。這樣人們在家裡、學校或城市裡都能種植物，讓環境更綠、更舒服。

林楷策、王苡丞設計的「智慧穿衣小幫手」，透過micro:bit 內建或外接感測器讀取環境溫度，先進行溫度矯正以提升準確度。程式將數值依預設區間判斷，對應不同的服裝建議，並以 LED 顯示簡短文字或圖示；需要時可透過藍牙將資訊傳送至手機。整個流程簡單高效：偵測 → 矯正 → 判斷 → 輸出，確保使用者快速獲取建議。

幫助使用者依據當前溫度快速選擇合適服裝，減少早晨的決策時間，提升外出效率，同時避免因穿著不當造成的不適或健康風險。專案特別適合青少年與戶外工作者，既能培養關注天氣與自我保健的習慣，也讓科技在日常生活中發揮貼心實用的作用。

王楷睿、邱詠晴、詹硯丞、葉喆軒設計的「低碳生活：你的行為改變世界」專案，運用AI與物聯網技術，推動「低碳生活」與「智慧節能」，可有效改善社區與校園的能源浪費問題，減少碳排放。

透過AI回收辨識系統，居民與學生能學習正確垃圾分類，提升資源回收率；智慧節能與控溫系統能降低電力使用，太陽能追蹤系統則提升再生能源利用效率。

此系統若推廣至其他地區，能協助城市建立智慧環境監測與能源管理機制，落實SDGs永續發展目標，推動社區綠能轉型，讓更多人從日常生活實踐節能減碳，共同守護地球，邁向永續未來。