• 學位論文

熱效應下混合複合板之振動與穩定性

在應用複合材料的結構元件過程中，元件壽命會受提升溫度狀態的影響。元件在升溫的環境下，因為高溫而產生的壓縮應力，將局限複材平板的功能，並導致平板的挫屈。因此疊層板的受熱挫屈與穩定性，在疊層複合平板的設計與使用上，扮演著重要角色，所以要充分利用疊層板的功能，精確了解疊層板的挫屈行為是相當需要的。 本文應用Hamilton能量原理，並基於Mindlin的位移場假設，推導受熱環境下，含非均勻預力混合複合平板的偏微分統制方程式。運用Galerkin method將偏微分統制方程式簡化為常微分統御方程式。並探討受熱及含任意預力下混合疊層板的熱挫屈現象。考慮均溫與溫度沿厚度方向線性變化之兩種熱負荷。經由求解線性統制方程式的特徵值，可求得混合疊層平板的臨界熱挫屈溫度、挫屈力和振動頻率。並探討各種參數對於混合複合板的影響。由分析結果顯示厚度比 和預力 的變化對混合複合板的熱挫屈影響很大， 比值的變化對挫屈力和振動有明顯地影響，且挫屈力也受厚度比的影響。

• 學位論文

具移床功能之坐臥式輪椅的概念設計

對於長期臥病在床且行動不便的病患，由於沒有自主性行動的能力，要移動到輪椅上時，必須藉由護理人員或是家屬的幫忙，往往既費時又費力。而目前大多數的輪椅，並不具備有移床功能。因此，本文提出一種兼具移床功能之坐臥式輪椅的創新機構設計，讓護理人員或是家屬在移動病患的時候更為方便，不僅能省時又可以省力。 此設計包含四大部分：平移機構、傾躺機構、升降機構與收摺機構，而收摺部分乃本設計最大特色。藉由此坐臥式輪椅的收摺，能夠讓使用者之家屬更為方便攜帶，不再侷限於醫院內使用。

• 學位論文

可降低桌板間縫隙之伸縮矩形桌的機構設計

本文提出一操作方便之可伸縮矩形桌的機構設計，它藉由單一輸入操作，即可同時改變桌面長與寬，並藉由桌板間的回靠動作，可以降低桌板間的縫隙。 本研究首先蒐集相關的可伸縮桌之專利與文獻，深入分析其作動原理與特性，再利用創造性機構設計方法，透過設計需求與設計限制的建立，系統化地合成出符合需求之連桿機構。接著利用SolidWorks軟體初步合成機構之尺寸，再應用向量迴路法建立位移方程式，驗證機構運動路徑是否符合預期，並進行機械利益分析；再利用MSC.ADAMS軟體，以提升機械利益為目的得到機構的最佳化尺寸。最後再透過Solidworks軟體來建立機構的3D模型，進行動態模擬分析與干涉檢查，確認機構運動符合設計構想以及無干涉發生，驗證此機構之可行性與正確性。

• 學位論文

一種應用於基座激振之二自由度結構系統參數的鑑別方法

近年來在多自由度系統之相關研究中，系統參數鑑別已成為重要之研究趨勢。本研究目的為雙自由度結構系統在基座激振下進行參數鑑別，首先建構一比例性阻尼雙自由度線性運動方程式，並對系統輸入掃頻訊號以獲取系統之兩阻尼頻率，且分別將阻尼頻率作外激頻率，同時量測基座輸入訊號及兩質塊動態響應訊號，再藉由座標轉換式將其運動方程式轉變為非耦合狀態。最後，將模態座標與模態力作乘積調變，觀察調變後之傅立葉係數，方可鑑別出系統之參數值。 在數值模擬中，觀察系統分別在三種不同參數設定及各種模態阻尼比之情況下，以MATLAB SIMULINK 模擬系統之動態響應。由結果顯示，雖系統在微小阻尼比或大於5%的情況下，利用半能量法所鑑別出系統之品質因子會有較大誤差，但利用本研究方法亦可精準鑑別系統之參數值。 在實驗驗證方面，本研究製作一近似質量–阻尼–彈簧之雙自由度之結構模型，且分別在結構阻尼、水及潤滑油之黏滯阻尼情況下鑑別系統之模態質量及模態勁度參數值。由實驗結果顯示，雖利用本研究方法能有效鑑別系統之參數值，但當系統在小阻尼之情況下進行鑑別，可能伴隨著較大的誤差結果。

• 學位論文

氮化處理對塑膠模具鋼之表面特性研究

AISI P21為組織均匀之預硬鋼，因具有極佳的放電加工、精密咬花及焊接性等，故非常適用於塑膠模具鋼鏡面抛光之模仁與模穴使用。本研究針對P21施以三種不同製程參數之氣體氮化與氮氧化處理，探討氮化後對模具鋼表面特性之影響。製備後的試片以 OM 分析氮化層的顯微結構與氮化層厚度；以X 光繞射儀分析氮化層結構；以EDS 分析氮化層成份；以3D 表面輪廓儀分析氮化層表面形貌及表面粗糙度；以接觸角試驗來分析氮化層之親、疏水性；藉由極化腐蝕及浸泡試驗來分析氮化層抗腐蝕特性；以微硬度試驗來測試氮化層硬度與驗證氮化層深度；以洛氏壓痕試驗來觀察氮化層的附著性；用磨耗試驗來評估氮化後的耐磨耗性與摩擦係數，最後以SEM 觀察氮化層表面形貌、確認磨耗機制及作附著性等級之判別。 實驗結果顯示氮化處理後之AISI P21 塑膠模具鋼，可以有效提升表面之硬度、耐磨耗性與附著性，其中以氮氧化處理具有較佳的耐磨耗性與較低的腐蝕電流。另因氮元素在表層深處形成Fe3N 及Fe4N ，具有良好的硬度且脆性較低之氮化鐵可確保塑膠模具之尺寸精度與使用壽命。

• 學位論文

以智慧型手機為核心之智慧生活應用系統開發

本研究使用智慧型手機為核心，設計一個智慧型生活應用系統。在本論文中，將撰寫應用程式用於智慧型手機上，以藍芽傳輸方式對外連結感測硬體，感測硬體將感測資訊送往智慧型手機，由智慧型手機做計算及處理，將計算後的結果顯示給使用者或是由使用者以智慧型手機發送命令控制硬體，同時可再由智慧型手機以網路方式將資訊送往雲端做對外的處理及應用。 本研究成果完成以光敏、紅外線和一氧化碳感測器為感測硬體，以Android系統的智慧型手機為主體，結合Google所提供的雲端伺服，整合成為一套智慧生活系統，在實際測試上可成功傳遞訊息，上傳至雲端後的反應時間極短。 此系統，可對生活週遭的感測硬體所感測到的數值做應用，並可選擇自動處理或是手動處理程序，同時可對外連接雲端，在雲端上撰寫一個程式來處理所接收的數值，之後再由雲端伺服器做應用，形成一個可對內及對外的智慧生活應用系統。 未來可以繼續擴增感測硬體數量，使系統的功能更為擴大，也可以利用Android特性將系統與擴增實境做結合與應用。

• 學位論文

奈米碳管電晶體生物感測器嵌入口罩內應用於檢測流感

隨著科技發達與人們越來重視自身健康的趨勢，運用高科技於生物醫療研究，已成為目前科研主流，且可望為生物科技帶來全面性的發展，推動 21 世紀新的一波產業革命。生物晶片已被認為是近代生物科技的革命性發展，並給生醫、化學及環境等相關領域帶來爆發性的成長。生物晶片的主要特點為：分析結果的專一性及靈敏度高、分析速度快、所使用的樣品及試劑少、可獲得整體性的實驗數據、無需後送到實驗室，同時可節省實驗室空間與成本，減少人為操作的誤差等。 本研究主要為發展以奈米碳管(carbon nanotube, CNT)做為流感感測器，其製作方式是將3－aminopropyltriethoxysilane (APTS)修飾矽晶圓上之SiO2層，使其表面形成具有氨根aminoterminated (–NH2)的自我組裝單分子層(self-assembled monolayer, SAM)，接著浸泡於酸洗過之單壁奈米碳管溶液中，而經處理過的表面存在正電荷與氨基群能與CNTs產生化學的吸附作用，使CNTs固定於元件表面形成感測薄膜，接著利用微影製程與濺鍍的方式將梳狀電極沉積於其上，以完成CNTs流感感測元件的製作。 流感或H1N1是一種高度傳染性疾病的類型，由空氣轉交已被證實。立足於此研究，流感病毒的傳播感染途徑為空氣中經由咳嗽和打噴嚏的飛沫。因此，以納米碳管作為生物傳感器組件構建檢測 H1N1病毒將是重要的課題。為了實現這個目標，首先，我們用我們的生物傳感器來檢測 H1N1病毒微液滴。以其結果基礎上，我們將採取進一步行動，H1N1病毒檢測微液滴在空氣中。 本研究之結果除了將此CNTs流感感測元件之製程成功的應用於一般晶圓上以達量產之目的外，亦將此結果成功的整合於CMOS製程電路上達成晶片系統化(System on Chip, SoC)之目標，且由實驗發現，經改質後之奈米碳管靈敏度高，是因為以適體改質後之奈米碳管對流感病毒專一性高，與之結合後會將自身的電荷量藉由奈米碳管傳致電晶體內，造成電流量之上升。

• 學位論文

可撓式電容壓力感測器之研製

本研究研製一高分子材料及奈米粉末所合成之奈米複合材料，作為可撓式壓力量測感測器。其高分子材料為可流動之膠狀型態及優良柔軟性質，且凝固後具有承受高荷重擠壓而未損壞之特性，其流動之特性可減少於印刷製作過程中之困難度，因此，本研究選用PDMS高分子材料作為感測材料之基材。本研究根據高分子材料與奈米粉末的不同特性，依不同比例摻入進行試驗分析，尋求出最符合壓力感測器之用的複合材料，並研製具有可印刷特性之奈米複合材料最佳製程及電容感測電路，使其可適用於軟性且可撓之陣列式壓力感測系統，並完成測試加以證實其可行性。

• 學位論文

電動史都華動感平台運動控制與動感模擬實現

本論文目的主要是發展一套動感模擬器之互動平台系統，將虛擬實境(Virtual Reality)場景中的動態數據，透過電動史都華平台實現出來，而此動感模擬平台系統包含虛擬實境、網路傳輸、動感法則與運動控制之四大部分。 在整體系統架構上，主要利用虛擬實境軟體之物理模型計算出運動的加速度與角速度，並經由網路傳輸的方式將物理模型計算出運動的加速度與角速度傳送給動感法則計算出平台姿態值，透過運動控制來完成動感模擬平台的作動。其中動感法則以古典沖淡濾波器演算法為核心演算法，而運動控制則是利用逆向運動學運算出平台各桿件伸長量作為控制之命令。 本研究所使用的平台控制器為凌華科技所開發的串列式伺服馬達控制卡，並採用三菱電機的伺服器MELSERVO-J2-Super350B與伺服馬達HC-SFS352，且具有SSCNET串列伺服技術作為動感模擬平台之硬體控制系統。而電動史都華平台系統經由動態響應諧波運動測試實驗中，發現平台的動態響應之頻寬並沒有預期的要來的高，故模擬平台系統於虛擬實境作互動時，平台作動並不是很順暢。而為了要改善此缺失，故同時研發自製DSP控制器並針對單支致動器作測試實驗，並完成相關的六軸DSP控制電路規劃。

• 學位論文

利用CMOS-MEMS 製程製作血壓計及顱內壓監測器

本研究使用TSMC 0.35 um互補式金氧半導體製程和後製程製作血壓計及顱內壓監測器，並使用CMOS製程中的金屬層當作感測電極和犧牲層，製作的空腔大約為0.64um。最後使用SU8或濺鍍鋁的方式將感測器的蝕刻孔封住，此感測器為共有8個感測單元，4個為可變電容另外4個為固定電容，並分別將可變和不可變的電容並聯，增加感測器的靈敏度，壓力感測器後端則有全差式電容感測電路作取值。量測結果表示感測壓力變化量大約為0~42.38kPa，電容變化為0~88fF，單一元件靈敏度為2.076 fF/kPa。