臺北科技大學機電整合研究所學位論文
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本文使用C++軟體庫中標準模板庫的容器來存取資料撰寫快速原型機製程軟體，容器是以動態陣列來存取資料能自動配置記憶體大小。標準模板庫包含容器、选代器和演算法來設計快速原型軟體，快速原型製程軟體撰寫分為兩種： 第一種為雷射掃描連結製程軟體設計。雷射需掃描工件剖面形狀，使得生坯連結成型。首先設計切層軟體將3DCAD模型切成薄層得到工件輪廓，使用容器存取3DCAD模型資料再經切層演算法，可得到每一層工件輪廓。然後計算求得內部路徑，之後輸出每一層NC加工路徑檔。 第二種為雷射掃描去除製程軟體設計。此製程須設計模具，工作原理為雷射掃描模具輪廓和分模面將生坯弱化，水沿著雷射掃描過的弱化區滲透可以分離模具與工件。當3DCAD模具的表面或分模面與XY平面之夾角過小，則上下兩層弱化區重疊率太低，無法清料，本文對下層輪廓增加掃描道次，使弱化區變大而能順利清料。若模具或分模面為水平面，則必須對水平面的輪廓計算求得內部路徑，之後加入NC加工路徑檔裡，水平面就會被雷射掃描弱化而能在清料時分開。本文以圓球為例製作NC加工路徑檔，以繪圖軟體驗證結果正確。
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在陶瓷雷射燒結快速原型製程中，製造披覆粉末是利用熱風乾燥配合球磨風析法。漿料乾燥成氧化鋁塊後，再利用球磨風析法來收集披覆粉末。在熱風乾燥時，所形成的氧化鋁塊越大，在球磨風析時的生產效率越差。本文之目的是以噴霧乾燥法加上球磨風析方法，生產披覆聚乙烯醇或聚甲基丙烯酸甲酯之氧化鋁粉末。利用經過噴霧乾燥後的粉末較細小，來提升生產效率，並探討披覆後之氧化鋁粉末之性質，以做為往後使用此材料之依據。 使用噴霧乾燥法與球磨風析製程比熱風乾燥與球磨風析製程，有較高之生產效率。以噴霧乾燥法與球磨風析法生產披覆PVA粉末及生產披覆PMMA粉末其生產效率都比現有製程快了3~4倍。由漿料分散性實驗結果得知，添加PVA及添加PMMA漿料都在鹼性(pH10)時有較佳的分散效果，在酸性(pH4)時分散效果最差。由粒徑分析實驗得知，噴霧乾燥後披覆PVA及PMMA粉末的粒徑大部分集中在10μm，再經球磨風析後的披覆PVA粉末平均粒徑為0.653μm、披覆PMMA粉末平均粒徑為0.69μm。從燒失實驗得知經過噴霧乾燥與球磨風析後PVA實際披覆於氧化鋁粉表面為3.272％、 PMMA實際披覆於氧化鋁粉表面為3.337％。由黏度實驗得知，使用經由噴霧乾燥與球磨風析後所生產的披覆PVA或PMMA粉末所調製而成的漿料，其最佳分散效果都位於鹼性(pH10)。從三點抗彎實驗得知，使用經由噴霧乾燥與球磨風析後所生產的披覆PVA及披覆PMMA粉末，所製作之工件其強度分別為430Mpa與421Mpa。
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本研究係有關新型可變進氣歧管（Variable Intake Manilfold）之機構設計，收先蒐集現有專利公報及文獻背景，並加以整理、分類及分析。根據所收集之文獻將可變進氣歧管依可變方式加以分類分析，以便作為開發新型可變進氣歧管，即結合歧管截面、長度、通道數皆可變之進氣歧管的參考。再利用機構合成方法，依設計需求與限制，找出適合本研究所需要的可變進氣歧管之運動鏈轉換成特殊化運動鏈圖集，並透過3D繪圖軟體 SolidWorks 2007，建立可變進氣歧管系統之3D模型，確認其桿件間無干涉情況發生，最後再利用電腦輔助分析軟體COSMOSFlowWork進行流體分析，確認可變進氣歧管可隨著引擎轉速提升而增加進氣量，以作為後續實體打樣參考。
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本研究希望觸控螢幕除了在消費性市場應用外，也能使觸控螢幕在特殊應用領域中，探討更多的應用和發展。並且激發更多的創意，始觸控的應用更為廣泛和普及。本研究以電阻式觸控面板應用，認為單一作業系統FEDORA 11 64 BIT，操作双觸控螢幕的做法。 (1) 以現有的技術在作業系統和螢幕電路設計和韌體的設計可在做更多的系統整合。 (2) 同時操作多觸控螢幕的可行性。 (3) 不同種類的觸控裝置的適用性。 (4) 觸控產品在其他應用領域的為來發展。 本研究之完成，除了在双觸控螢幕的應用外，也期望能觸發更多的創意於更多的觸控應用，來增加人機介面更好的互動，提供觸控面板和LCD PANEL產業的整合能有更多的發展。
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本論文提出一自行車踏板曲柄伸縮機構設計，使自行車踏板曲柄能伸縮變化長度，而達到省力有效率的傳動。本文將人在踩踏自行車時視為五連桿組模型，並將關節假設為旋轉接頭，推導其位移方程式及施力分析，在考慮人體下肢之幾何位置及大腿出力的能力下，尋找出曲柄應有的長度變化，進而設計出所需的凸輪機構使該曲柄長度變化。此機構設計由Pro/Engineer Wildfire 3.0 電腦輔助設計軟體建構3D模型，進行動態模擬分析並檢查作動過程有無干涉情形發生，再利用ANSYS Workbench 11.0軟體進行應力及位移分析，以確定所設計機構之強度，並驗證設計之機構是否符合需求；最後進行實體模型之製作，透過此原型機的實際操作驗證此設計的可行性與正確性。
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本論文為流體腔設計、製作與實驗，其整體架構分為兩大部分： (1)流體腔設計：本部分為設計一流體腔用以體外模擬血管內之剪應力範圍。本流體腔之主要設計分為三大部分(1)擴散段、(2)收縮段、(3)細胞培養段，其目的主要是讓通過細胞培養腔體之流體流場速度呈均勻分佈，進而計算出通過細胞培養腔體壁面之剪應力。流體腔主要之設計參數是利用其幾何外型作為最佳化設計之條件，配合流體力學理論及CFD軟體－ANSYS CFX設計出最佳化之流體腔，結果顯示5次方曲線可得一穩定均勻的流場分佈，且其擴散段之面積比為5，長寬比為20；收縮段之收縮比為5，長寬比為1.3為最佳條件；最後於細胞培養腔體部分，針對流速對細胞培養腔體之壁面剪應力的影響進行理論與模擬分析研究，其結果顯示，當入口初始流速增快，腔體壁面之剪應力皆呈線性正比增加，並符合本論文所需之剪應力範圍。 (2)製作流體腔及細胞培養：將上述之平板式流體腔製作出來，並運用於本研究架設一簡易體外細胞培養系統，實際培養於流體腔中，並給予符合人體內血管剪應力，其結果顯示本培養系統設計與實驗之設計是可行的，讓培養細胞成功的存活，且在細胞型態上從橢圓形改變成長梭形。
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本研究係有關於防竊式自行車之分析與設計。首先針對自行車鎖之結構裝置，將其相關的學術期刊、論文及專利公報加以蒐集整理分類與分析，了解現階段關於自行車鎖裝置之發展趨勢，而現今自行車風潮在世界各地都是已相當盛行，且自行車已逐漸趨向於高價位之休閒運動器材，故其失竊率在各國家也逐漸攀升。而在市面上雖有許多種類之自行車鎖具，但其鎖具也因容易被破壞而無法達到足夠之防竊性，所以本研究主要以構造簡單、操作方便為目標設計，其最主要的功能為可讓使用者安心停放自行車。 依據其創新機構設計流程，首先定義出主要之功能需求，再依照自行車之基本關鍵尺寸來設計此防竊式自行車的基本車架結構，最後整合所需之各項設計需求。本研究以SolidWorks繪製防竊式自行車之3D模型，並且使用ANSYS進行應力分析，以瞭解其應力分佈狀態。
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本研究係有關於摺疊車機構之分析與設計，並針對現有各種類型之摺疊車，進行專利公報及文獻背景蒐集，將其加以歸類整理與分析其優缺點，再根據分析結果，設計出具備底盤摺疊機構、車體摺疊機構與可堆疊車身外型輪廓功能的新型摺疊車。 本研究係有關於代步車之精進機構設計與轉向機構研究，為「摺疊車之機構創成研究」精進之細部設計，首先使用金屬管材來設計車架用以取代原金屬板車殼設計，再進行代步車之轉向機構以及懸吊裝置之設計。本研究輔以Solid Works繪製3D模型，並同時進行運動模擬及干涉檢查，再配合ANSYS11.0指令模組進行車體結構之應力分析，以確認強度與安全度，最後則進行實體模型之製作。
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本研究旨在開發一款低電波反射之氣壓致動器，以供在電波暗室內使用。一般市面上的氣壓致動器大多使用金屬材料製作，所以不適合於電波暗室內使用，其主要原因是因為金屬材料具有高的介電係數，容易產生反射電波，進而影響電波暗室內的測試參數。研究之低電波反射氣壓致動器是使用非金屬材料所製成的，具有低介電係數之優點，當使用在電波暗室內，進行儀器測試時，具有低電波反射之特性，所以適合於電波暗室內使用。低電波反射氣壓致動器之機構設計，是採用渦輪式氣壓馬達之設計概念，於氣壓馬達性能的測試上，則是使用普羅尼( Prony )試驗機，來進行制動馬力( Brake Horse Power )之測試。由實驗結果得知，本研究所開發出之低電波反射氣壓致動器在最低起動流量17 l/min下，將可得到92 rpm之轉速及制動馬力48 mW；於最高流量26 l/min下，將可得到206 rpm之轉速及制動馬力108 mW，所以低電波反射氣壓致動器，將可以提供0.24 N-m到0.585 N-m之扭矩，而這樣的扭矩亦足以驅動測試儀器上之旋鈕。
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本研究首先針對關於腰腹部訓練之健身機，進行專利以及相關文獻蒐集，並根據不同訓練肌力之部位加以歸類整理與分析其優劣，發展出結合腰部與腹部肌力訓練方式的新設計方向，創新利用機構合成中，運動產生器找出指定移動樞軸的三個位置合成，以符合設計條件之擺盪四連桿機構，本研究透過電腦輔助繪圖軟體SolidWorks繪製腰腹肌力訓練機之3D模型，並同時確認運動模擬及干涉檢查，再配合ANSYS11.0指令模組進行結構之應力分析，以確保符合強度與安全度範圍，並以此為基礎製作出實體模型，以確保本研究腰腹肌力訓練機之實際可行性。