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義大造遊戲視力檢測 守護幼童靈魂之窗
新知
第1753期
義大造遊戲視力檢測 守護幼童靈魂之窗
2021-10-06
【記者顏婕儒綜合報導】隨著科技的發展,接觸到電子產品的年齡層有逐漸下降的趨勢,不過幼兒卻沒有能力準確反映自身視力的狀況。義守大學電機工程學系副教授吳榮慶,橫跨電機與醫學領域,帶領該系學生研發出「智慧型視力檢測系統」,望能改善孩童不易檢查視力的問題,同時更獲得「2021年第三屆綠點子國際發明暨設計競賽」金牌獎。 義守大學以「智慧型視力檢測系統」,獲2021年第三屆綠點子國際發明暨設計競賽金牌獎,圖為研發團隊合照。 圖/吳榮慶提供傳統視力檢測受試者需站在六公尺處,比出字母缺口的方向,不過台大醫院眼科部小兒眼科及屈調科主治醫師劉耀臨表示,一般小孩要到三歲時才能夠正確地說出視力表中的上、下、左、右。不只認知能力無法配合,也時常會遇到情緒上的問題,劉耀臨強調及早治療的重要性,「家長感到小朋友看診會困難的話就不帶他去,這其實是不好的。」設想到小孩的方向概念較薄弱,以及可能對測驗排斥,團隊使用「位置對應」和「遊戲」的概念去設計新的檢測系統。團隊成員義大電機系何毅心形容說:「就像兩張圖找不同,不需要事前知道一些概念,只需要對照兩張圖你就可以找到不同。」該系統測驗時,螢幕上會顯示五個圓圈,只有一個有缺口,幼童只需以直覺性的方式找出有缺口的圓,並按下對應的按鈕。檢測時,模組中的五個按鈕以紅外線感應,該按鈕位置信號經過微處理機編碼以後,透過藍牙傳輸。不過手的位置不會在毫秒之內做出改變,因此紅外線不需要一直開著,「它只需要掃一下就好。」吳榮慶說,只要把開啟時間從一秒改為一毫秒,耗能就會變成千分之1,這個改良就恰巧呼應到競賽中「綠色科技」的核心概念。 受測模組以紅外線感應,經過微處理機編碼以後,再以藍牙傳輸到主機模組。 圖/吳榮慶提供為了將模組輕量化以便攜帶,團隊一開始使用尺寸小如信用卡的樹莓派處理器、且價格較便宜,不過因為對設備的不熟悉、碰壁幾個月後才換成另一個主攻文書處理的中央處理器(Central Processing Unit, CPU)。它的體積只有便當盒的大小,可以直接放在螢幕的後面,成功解決便利性的問題。而因為從主機投影到螢幕需要經過換算,若使用長寬比例不同的螢幕,可能會造成圖形顯示的變形,不過要應用到醫學上必須更加嚴謹,因此何毅心認為作品仍要改良。原先作品預定要在8月底進行幼兒的實測,不過台灣在5月份爆發了新冠肺炎嚴重社區感染,因此目前只能以成人的觀點去把產品做到最好,等到未來實測一切沒問題後,團隊會盡力去推廣。吳榮慶表示,因為兒童不易配合檢查眼科的問題已經困擾許久,所以希望此系統能讓現況有所改善。 義大團隊希望能透過遊戲的方式,讓孩童不再畏懼視力檢測,改善不易配合的問題。 圖/吳榮慶提供
誘集系統投其所好 以氣味燈光捕多種害蟲
新知
第1715期
誘集系統投其所好 以氣味燈光捕多種害蟲
2019-11-28
【記者吳曼嘉綜合報導】為降低農業蟲害,農人使用黏蟲紙或捕蟲燈,但這些設備通常只能各自捕集一種害蟲。明道大學精緻農業學系助理教授呂曉鈴、景觀與環境設計學系教授張源修帶領該校學生研發「綠能智慧型蟲害誘集系統」,僅靠一台裝置即可捕捉不同種類的害蟲,解決其啃食農作物的困擾,在「2019第十屆IIIC國際創新發明競賽」獲得金牌。 「綠能智慧型蟲害誘集系統」內部結構圖,「氣味誘集區」及燈座為本裝置最大特色,可吸引不同種類之害蟲。 圖/呂曉鈴提供此裝置善用害蟲的趨光性,透過更改LED燈的顏色或替換不同波長的燈源,以吸引特定有害的蟲類。團隊成員、明道精農系學生同洵說:「像是屬於倉儲害蟲的擬穀盜蟲,對390奈米的波長較為敏感,便可針對它的特性進行光源的更換。」除此之外,還可在裝置內放置果汁、費洛蒙製劑,藉氣味吸引害蟲,呂曉鈴以東方果實蠅舉例,牠喜好食用芭樂,因此便可以在「氣味誘集區」加入芭樂汁,以利捕捉。 「綠能智慧型蟲害誘集系統」的高度約50公分,便於人員攜帶,其上的吊繩也方便吊於高處使用。 圖/呂曉鈴提供綠能智慧型蟲害誘集系統的內部並裝有風扇,呂曉鈴提到,害蟲受燈光或氣味吸引靠近裝置,卻可能只在周圍徘徊,藉由風扇的吸力,才可確實將其引入裝置。同洵說明,一旦害蟲飛進裝置內的網子中,會被下面放置的肥皂水淹死,而肥皂水不像農藥會對環境造成巨大傷害。此裝置雖可吸引多樣性的害蟲,卻不會因此影響物種多樣性,因其是依據使用者的防治需求,設定特定燈光和味道,不同的設定會吸引不同蟲類。市面上現有防治害蟲策略的共同點為,只能針對特定一種害蟲進行捕集,呂曉鈴認為非常不方便。他說:「希望可以一機多用,把所有誘集的方式全部集結於一身。」故找來學生一同研發綠能智慧型蟲害誘集系統,配合使用者需求可以調整裝置內燈光、氣味,以誘集多種害蟲。 「綠能智慧型蟲害誘集系統」研發團隊合影,由左至右為張源修、同洵、呂雯惠、吳欣宜及呂曉鈴。 圖/張源修提供目前此裝置已做出模型,但還未經測試,因此未來規劃將其放到田間測試,確保它可以達到團隊預期的捕蟲效果。曾就讀國立嘉義大學植物醫學系的何昆陽對此裝置構想表示肯定,但他強調,還是要對應不同作物的害蟲進行試驗,確保該裝置在田間能真正發揮效果,促使農民信服此裝置能勝過現成防治方法,同時願意負擔其價格,如此方能有效推廣。
安全座椅連APP 即時監控兒童狀況
新知
第1707期
安全座椅連APP 即時監控兒童狀況
2019-10-03
    【記者阮珮慈綜合報導】兒童因未正確乘坐汽車安全座椅而產生危機的事件時有所聞,因此台北城市科技大學電腦與通訊工程系助理教授蔡耀斌,指導該系學生簡暉恩、王柏勛、陳佳佑等人發明「智慧兒童汽車安全座椅」。該座椅內裝有偵測系統,可以連線智慧型手機APP,監測孩童乘車狀況,於28日獲得「2019年台灣創新技術博覽會」銀牌獎。 城市科大團隊研發智慧型汽車兒童安全座椅,獲得台北國際發明展銀牌獎。 圖/趙耀斌提供    台灣法律規定,四歲以下幼童乘車時必須乘坐汽車兒童安全座椅,但據交通部道路交通安全資料整合與分析平台統計,107年12歲以下兒童在交通事故中,有962名孩童於乘坐汽車時死傷。進一步比較103年至107年12歲以下兒童使用保護裝備(安全帶、安全座椅)的死亡率,未使用保護裝備造成16名兒童死亡,有使用保護裝備則無造成任何兒童死亡。這些意外發生的原因除家長警戒心不足外,未反覆確認安全座椅的安全帶狀態、未能即時發現座椅傾斜等也都是原因之一。    有鑑於此,城市科大學生團隊研發「智慧兒童汽車安全座椅」,透過安裝於座椅內的偵測系統,結合手機APP,隨時監看兒童身體狀況,包括:安全帶是否繫緊、汽車安全座椅傾斜狀況等,也能透過安裝在座椅內的心律感測確認孩童是否入眠。且APP會針對不同的偵測內容,發出不同警示聲響與螢幕閃爍,如孩子入眠時會有規律的滴滴聲、安全座椅過於傾斜則會發出連續兩次的短促警示音加上螢幕閃爍,期能在不影響駕駛專心駕車的前提下,提醒駕駛者兒童安全狀況。 城市科大學生發現駕駛擔心後座孩童無法專心開車,研發智慧型汽車兒童安全座椅助偵測安全。 圖/趙耀斌提供    蔡耀斌認為好的發明,要能夠增進生命安全、提升生活品質,因此,學生提案研發時,都會花許多時間與之討論。他期望本次的發明,能夠讓幼童的交通安全多一份保障。「希望透過智慧型偵測狀況,讓父母親都會記得要給小朋友繫安全帶。」蔡耀斌表示,如此便能大幅降低因家長疏忽而產生的風險。     主要研發學生簡暉恩提到,「師長不會直接給你答案,會用提醒的方式,讓大家一起學習。」研發過程中,團隊漸漸突破偵測誤差的技術性障礙,最後花費六個月成功做出智慧型汽車兒童安全座椅。    育有三個孩子的家長鍾依妙分享,自己獨自開車載孩子出門時,總會擔心後座安全座椅上孩子的安全,且駕車中通常下無法隨時停車解決孩童哭鬧情況。她認為此裝置能夠協助監測孩童生理狀態,讓她更精準判斷其哭鬧原因,並即時做出最有利的抉擇。
智慧感應藥袋結合APP 助冠心症患者準時服藥
新知
第1683期
智慧感應藥袋結合APP 助冠心症患者準時服藥
2018-10-10
【記者范莛威綜合報導】為提醒冠心症患者服藥,以國立陽明大學醫學系學生張明軒為首的團隊,設計出一款「智慧型藥袋」,該裝置可感應患者的服藥動作,再透過手機APP儲存服藥資料,以確保患者定期且正確服藥。 智慧型藥袋概念圖,設計成夾子形狀,以不同顏色區分,夾在鋁箔藥片上。 圖/林劭雍提供定期服藥為冠心症最主要的治療方式,但部分民眾久未發病後,就可能擅自停藥,而導致心臟病復發甚至喪命。「智慧型藥袋」便是為了解決此問題所設計,該作品也於9月30日獲得「2018 Hack X Heart生技醫療創新黑客松」的首獎。 「我們走心」團隊獲得「2018 Hack X Heart」生技醫療創新黑客松首獎。 圖/林劭雍提供「智慧型藥袋」裝置本體的造型為夾子狀,患者必須在藥物的鋁箔包裝上,夾上該裝置,由裝置感測器感應患者的動作或聲音。若是病患誤食或忘記吃藥,裝置便會透過手機APP提醒患者,確保其正確地服用每一顆藥物。陽明醫學系學生方士毓說:「我們設計是圍繞著『最少干預』的概念。」患者只要將裝置夾在藥品包裝上,無需手動在APP中登記每天的紀錄,也不用將藥品各別分裝進盒子中,設計免去繁雜步驟,降低裝置對於患者生活上的干擾。團隊成員除了有陽明醫學系的學生外,還有國立政治大學資訊科學系研究所和陽明生物醫學工程學系的學生。陽明醫學系學生林劭雍認為,如何讓不同背景的人跨領域合作的確是挑戰,「在討論醫療需求的部分,可能是我們醫學系的帶領,而在設計裝置時,則會是資科所或醫工系的夥伴為主。」除了冠心症等心臟疾病外,團隊也希望能將裝置擴大運用在不同的疾病上,林劭雍說:「心肌梗塞的藥物,其實和其他藥沒什麼差別,只要是鋁箔包裝的藥,這個裝置就可以使用。」但林劭雍進一步解釋,藥物不同,服用的頻率和時機點就不同,未來團隊研發方向會著重在此,將各種差異統合在裝置中,使裝置可以通用在更多疾病上。關於裝置的實用性,同樣定期服用降血脂藥的患者范程表示,生活算是規律的他,有時候一忙便會忘記吃藥,「若這個APP能提醒我,相信對我的生活是很有幫助的。」林劭雍表示,藥夾上的感應燈會在病患取藥時發亮,但裝置感測動作的精確度仍須再提高。他也說:「用藥服從性一直是臨床上需要化解的醫病鴻溝,我們希望藉由我們的理念和結果,讓更多的病患妥善地服用藥物。」 智慧型藥袋APP首頁預覽畫面,提醒患者下次吃藥的時間,亦有藥物清單和副作用列表等功能。 圖/林劭雍提供
智慧轉盤解決視障外食不便
新知
第1641期
智慧轉盤解決視障外食不便
2016-12-15
【記者薛若儀台北報導】衛生福利部民國104年統計資料顯示,台灣的視覺障礙者已超過五萬人,且根據龍吟華人市場研發論壇中心的調查,「外食」已成為視障者的生活主要困難。為改善視障者用餐不便,亞東技術學院電子工程系團隊發明可攜帶式「視障生活輔具:智慧型餐桌轉盤」,在9日摘下「2016第三屆KIDE高雄國際發明暨設計展」金牌。準確辨識眼前料理是視障者的一大難題,「視障生活輔具:智慧型餐桌轉盤」結合中式圓桌、圓盤,在座位前裝設控制面板,面板上的點字按鈕對應至餐桌上的不同菜餚。按下按鈕,圓盤便能自動將菜餚旋轉至使用者面前。經由裝設於圓盤下方的中央處理器,其內建的喇叭便能語音播放菜名及成分等資訊。 視障者可以透過控制面板上的點字選擇料理,按下按鈕後,揚聲器便會自動播放料理資訊,協助視障者自由選擇菜色。圖/薛若儀攝因疾病導致後天失明的民眾薛月霞坦言,「我們在吃飯的時候,常常菜進到嘴巴裡了才知道吃了什麼。」亞東技院電子系講師陳麗玲擔任指導老師,她提到,最初的發想來自一名因車禍造成雙眼嚴重視差的學生,因此開始構思視障者的用餐輔具。經過兩年的努力,順利於5月取得專利。考量到餐點的多元性,團隊另外研發「電子標籤」。「他只要貼電子標籤在盤子上就可以了,這樣餐廳更換菜色更有彈性。」指導老師、亞東技院電子系副教授李建南表示,店家僅須將資訊輸入行動應用程式(Mobile Application, APP),圓盤下的中央處理裝置便能自動感應、辨識電子標籤,結合店家上傳的菜色資訊,同樣達到語音告知菜色的功能。「展場裡有人問到能否改變菜色,我們才加上APP的功能。」團隊成員、亞東技院電子系學生林衍廷認為,參展得到的回饋是團隊持續進步的動力。團隊更進一步透過行動應用程式的藍牙功能,連結中央處理裝置,「吃飯時小朋友會覺得好玩,這時候就可以避免他們亂按裝置。」為避免菜餚打翻等狀況出現,團隊特別設計手機遠端控制,用餐過程中發生意外,旁邊的照護者可以立即操控手機介面,使餐桌停止運作。 智慧型餐桌結合手機APP,照護者可以從遠端操控,若意外發生可以即時停止餐桌運轉。圖/薛若儀攝談到研究過程中的困難,團隊成員、亞東技院電子系學生藍凱豐提到「內部齒輪會因為轉動而卡住,後來自己設計用3D印表機做一個出來。」因齒輪元件涉及機械的組合,考驗團隊跨領域的問題解決能力,「接下來是使用者試用的修正,再來就是推廣。」
自走車趣味賽正夯 檢驗選手程式能力
生活
影音
第1634期
自走車趣味賽正夯 檢驗選手程式能力
2016-10-27
【記者陳婉琪、秦慈襄台北採訪報導】 2016城市盃智慧型自走車競賽22日在台北城市科技大學舉行,今年共有145組參賽隊伍齊聚一堂,現場氣氛相當熱烈。看著小巧靈活的自走車在參賽者敏捷的操作下,一邊前後左右緊緊追著西瓜足球,一邊與隊友合作無間,防禦敵方的攻勢,快速搶攻得分。獲得足球比賽第一名的德霖技術學院電腦與通訊工程系學生孫煒竣表示,比賽氣氛融洽,不像過往參加過一些政府辦得比賽場面太盛大,較容易緊張,「但這邊就感覺是大家一起在玩。」今年比賽項目十分多元,但致勝關鍵同樣在於自走車的程式設計。其中迷宮競賽的賽道雖看似簡單,但讓無人操控的機器車利用科技裝置順利抵達終點,考驗著參賽者寫程式的能力。「我的車子是後退馬力比較強大,所以我把車頭改成另這邊,」得獎者德霖技院電腦與通訊工程學生黃章維表示,他的自走車因為都加上電路板,使得重量較重,若對手的自走車馬達較弱的話,將無法推動他的車子。另外,迷宮比賽參賽者勤益科技大學機械系學生林昱伶表示,沒有跑到自己的目標還滿遺憾的,但藉著比賽也能看到非常多厲害的自走車製作者,很有收穫。此次比賽除了以往的迷宮與足球項目,更加入了高難度的彩線示範賽以及抓寶比賽。主辦方希望結合時下熱門遊戲 為比賽增添更多樂趣。「這個比賽最主要是希望學生利用這個簡單的平台訓練程式、應用感測器,」城市科大電機系教授劉國芬認為這類型的競賽對於未來就業方面很有幫助。自走車競賽考驗選手的技術,以及團隊默契;選手不僅能藉由比賽檢視平常的學習成果,更能在過程中與對手互相切磋,精進自己程式設計的能力。https://www.youtube.com/watch?v=7djOBDic9N0
針頭鍍金屬玻璃膜 降低摩擦減疼痛
新知
第1598期
針頭鍍金屬玻璃膜 降低摩擦減疼痛
2015-05-20
【記者黃楀珽綜合報導】15日雲林科技大學、正修科技大學等八所大學展出最新研發成果。台灣科技大學發明的「減痛針頭」——針頭表面鍍層可降低與皮膚間的摩擦力,以減緩疼痛感;及台北科技大學設計的「智慧型節能控制盒」——利用低成本電子元件之特性,達到有效節電,兩者為較亮眼的作品。 台科大材料科學與工程系特聘教授朱瑾與其團隊所研發的減痛針頭,利用摩擦力原理,在針頭表面鍍上摩擦係數只有0.07且厚度低於十奈米之金屬玻璃鍍層,可降低八成摩擦力,減少針頭與人體皮膚組織拉扯,以有效減輕疼痛感,而此鍍層之硬度為不鏽鋼的兩倍,能保護針頭不易耗損,提高其耐用度。朱瑾表示,由於金屬玻璃的強度與硬度皆高於一般金屬,因此實驗中針頭就算扎了十次仍未變鈍,加上具有表面平滑與耐腐蝕性高的特色,許多手機廠商均將金屬玻璃應用於機殼材質上。 台科大材料系學生許瑞元表示,研發過程最困難的部分在於如何做到最佳的鍍膜品質。因針頭有弧度、接觸面積小,且金屬玻璃薄膜的附著力不如預期,在鍍膜過程中遇到阻礙,透過反覆試驗後,才找出既能降低針頭摩擦力,又能讓金屬玻璃有效保護針頭的鍍膜方式。 未來除了可應用於小針美容外,針頭磨損率高的牙醫麻醉、手術縫針等,也適合使用金屬玻璃鍍層。朱瑾表示,針頭成本低廉,且金屬玻璃鍍層能延長針頭使用壽命,目前已申請台灣與美國的專利,並計劃和馬偕紀念醫院共同研發,估計最快兩年後,便能提供民眾使用。 而另一項發明為北科大機械工程系副教授莊賀喬與其團隊所研發的智慧型節能控制盒。團隊利用光電元件——雙向矽控整流器(TRIAC)的特性,在導通高壓、高功率的電流後,能將其轉換為低壓的輸出電流。因此只要在電源輸出端與設備間接上智慧型節能控制盒,即可在不須改變機器性能的條件下,達到降壓、降功率與節能的效果。 莊賀喬表示,這項發明一開始是以大型冷凍設備為考量,但也可應用在工業用途或家電產品,只要接上智慧型節能控制盒,便可節省至少15%以上的電力,尤其使用於高耗能的電器,效果會更明顯。相較於目前市面上價格昂貴的變頻控制器,智慧型節能控制盒的成本較低,目前已和相關廠商洽談研發,可望未來取代市售的變頻控制器,達到節能與省荷包的雙重效果。
芝麻開門 史丹佛古哲明開發聲控門鎖
國際
第1593期
芝麻開門 史丹佛古哲明開發聲控門鎖
2015-04-16
古哲明(左)所創造的「芝麻開門」在市場獲得巨大成功,圖為產品拍攝廣告現場。圖/古哲明提供【記者黃聖凱綜合報導】一位美國史丹佛大學(Stanford University, Stanford)學生,透過「芝麻開門(Sesame)」智慧型門鎖在募資網站「凱克史塔特(Kickstarter)」募得97萬美元(約新台幣3030萬元),廣受媒體報導,他就是來自台灣的古哲明。古哲明從臺灣大學畢業後,就前往美國攻讀機器人學研究所。他受到賈伯斯(Steve Jobs)的故事啟發,「賈伯斯曾聽到有人對他說,『我的口袋只會放三樣東西——鑰匙、手機、錢包』」古哲明認為,錢包也已經漸漸被手機的電子錢包、線上支付行動應用程式(Mobile Application, APP)等功能取代,「未來人類口袋只剩鑰匙和手機。」由於古哲明不喜歡帶鑰匙出門,同時注意到APP的市場潛力,他便投入開發「芝麻開門」APP,透過聲控可遠端操控門鎖,不需鑰匙即可開門,並可同時監測進出紀錄。這款突破多項技術的智慧型門鎖果然在市場得到很大迴響,還未上市預購就突破100萬美元(約新台幣3124萬元)。他提到,在美國的生活經驗給他很大的啟發,「台灣跟美國在教育這部分沒什麼差別,但周邊環境不一樣。」他以史丹佛為例,該校出校門有十幾間創投公司和育成中心,美國募資網站的風行也為新創業家給了足夠的後盾。「在台灣要不到錢,我在美國一開始就得到創投的錢,才能開始做事情。」他認為在台灣創業很難,大環境給的支持力量不夠,無法得到資金。但他也分享自己的經驗,他表示在產品開發前就有十足信心能夠得到市場的正面迴響,「在過去有一間公司做過類似的產品,雖然做得很失敗,但卻有200萬美元(約新台幣6248萬元)的銷售量。」他從過去產品銷售量做為參考標的,突破過去界線,「很多都是首創的新技術」,建議想創業的學生能夠汲取過去其他產品開發經驗,用跳脫性思考創造新機會。
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