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北科大創新排氣造口袋 盼提升大腸癌患者生活品質
新知
第1800期
北科大創新排氣造口袋 盼提升大腸癌患者生活品質
焦點
2024-11-22
【記者黃詠欣報導】根據衛生福利部國民健康署109年癌症登記最新資料顯示,每31分鐘就有一人被診斷為大腸癌,且大腸癌發生人數已連續15年居十大癌症之首。為了讓做人工肛門的患者輕鬆更換造口袋,國立臺北科技大學工業設計系產品設計組的學生陳柏瑞和余婕恩開發「Slight模組排氣造口袋」,解決排氣需求和提升使用者倒排泄物的便利性,榮獲2024 K-DESIGN AWARD Grand prize。 團隊田調後,發現目前市面上皆為一體成型的造口袋設計,如最常使用的單片式開口便袋,不能在完全密封的狀態下做替換,需拿去廁所將袋上的封口夾取下,才能倒出排泄物,使用方式麻煩,且產品外觀透明、隱蔽性很低。陳柏瑞表示,有些人正值工作年紀卻罹患大腸癌,有出差需求要搭飛機,但現有市售品卻無法克服氣壓變化造成袋子膨脹問題,也會降低一般病患出門遠行的意願。 「我們的設計就是可以讓患者在飛機上或是在登山過程,沒有廁所也可以輕鬆更換。」Slight模組排氣造口袋使用模組化設計,在主體下方加上替換袋,並在兩者間設計三個夾鏈,讓患者自行組裝,能隨時隨地輕鬆更換下袋,防止排泄物流出。為了有效排氣與控制異味,團隊在造口袋上方加上旋鈕式排氣閥,使用者依環境氣壓變化或袋子膨脹程度,手動或自動調整排氣閥,閥中濾芯的活性碳也能過濾造口氣體中的異味分子,達到長效除臭效果。 目前市面上的腰帶無法給造口袋良好支撐效果,陳柏瑞表示團隊有設計一款用魔鬼氈扣合的腰帶,並選用親膚彈性纖維包覆之,使其不但可彈性適應所有身形且更貼合腹部,還可減少肌膚直接接觸皮帶的不適感。此外,人工肛門旁有可拆式的襪子狀支撐設計,使造口袋不易脫落,還能完整覆蓋之,可以使其更隱蔽。綜上述,使用者能更安心使用造口袋,減少各方面的心理壓力。陳柏瑞表示,此設計對於患者的生活品質和社交信心有很大幫助。 為了讓造口袋功能更完善,團隊在主體下方裝智慧感測器,監測袋內的氣壓及排泄物的重量,接著透過無線連接技術傳遞數據至手機使用者互動介面,並用通知即時提醒患者袋子的狀態。此智慧造口袋會收集長期使用數據,如患者的排氣頻率、袋內濕度變化等,讓醫生能更精確地調整治療方案。 對於此成品是否有銷入市場的可能性,中國醫藥大學新竹附設醫院大腸直腸外科主治醫師張巨成表示,目前需要造口的病患普遍年紀偏大,對他們而言可能較難上手,若成本低且方便性高仍有機會成功行銷。臺北醫學大學醫學系學生蘇鈺庭也提出建議,造口袋若能讓患者直接從袋子外表看出更換時間會更好。
北科大創新運動藍牙耳機 即時監控生理數據
新知
第1799期
北科大創新運動藍牙耳機 即時監控生理數據
2024-11-14
【記者黃詠欣報導】隨著科技進步,現今許多人戴著無線藍牙耳機與智慧手錶和手環通勤、運動。就讀國立臺北科技大學電子工程系、由北科大電子工程系副教授高立人指導的訊號處理暨智慧電子實驗室的專題生林冠羽、謝祥辰、曾韋程和王威穎,一同接續並延伸實驗室學長姐的研究,開發「具生理量測功能之真無線藍牙耳機」,結合播放音訊與估測身體數據,榮獲第29屆大專校院資訊應用服務創新競賽資訊應用組八第三名。 腕式裝置易受手部肌肉發力,如輕握拳等動作干擾生理估測結果、皮膚出汗時若裝置沒有貼緊手腕,即使感測器面積大,也無法避免漏光及汗水妨礙光源的問題。而針對市面上聲稱有量測生理數據功能的市售品,王威穎指出,許多運動耳機實際上沒有提供更全面的數據,雖然一樣有心率量測功能,但多著墨在裝置本身的相關技術,如使用者可透過介面改變音樂在高低頻的表現。林冠羽說:「他們其實就是做到最基本的量測心率而已。」 根據《In-Ear PPG for Vital Signs》指出,有充分微血管供應,才會讓量測數據更準確,因此團隊選擇微血管較多的耳朵,作為估測心率、體溫和血氧濃度的部位。此外,王威穎提到其他運動耳機沒有提供較直觀的操作介面和相關圖表,在團隊開發的App點選運動模式後,可即時監測心率折線,確認運動狀況是否優良。 為了增加配戴的舒適度,林冠羽說:「這一個耳機的外形其實是比較貼合我們耳朵的形狀。」過去前代裝置是參考市售常見的圓形狀耳形,直接植入感測器。這次使用光學雷達掃描技術取得粗略耳模,並利用矽膠翻模的方式取得更精確的模型進行設計,配戴起來更緊貼大部分人的耳形。 目前團隊正在開發在裝置裡直接運算使用者血壓與血流速的演算法,使現在的真無線藍牙耳機功能更多樣。有具監測生理數據功能的智慧手環、習慣戴耳機運動的國立臺北大學金融與合作經營學系學生孫珮翎表示,此裝置能方便用戶即時掌握自己的身體狀態,並作出適當調整,但它在功能全部開啟時,卻只能使用75分鐘,期許續航力能更好。
北科原研社延續部落文化 田調中追尋自我認同
生活
第1795期
北科原研社延續部落文化 田調中追尋自我認同
2024-10-04
【記者張博媛台北報導】「集結循環的生活,找尋被掩蓋的文化。」國立臺北科技大學Aliyan原住民文化研究社(以下簡稱Aliyan)於9月16日至28日舉辦《循·幬輯》展覽,將前往台東大鳥部落田野調查的傳統技藝與精神集結,以Aliyan的視角重現部落文化,向大眾傳遞被時間掩埋的記憶。 展覽分成四個展區,第一展區〈汗水編織的韻律〉重現部落的耕獵及信仰,融入許多讓觀眾互動的巧思,像是Aliyan便還原狩獵場景,社員導覽時也為觀眾展現狩獵前的「點酒」儀式(註),並設計觀眾反饋環節。策展人Koza分享,這是受到族人對於狩獵精神的啟發,「切一塊肉放回山林,我們取用,但不全拿。」這象徵著對自然的感激,也是對大地的回饋,因此設計出以「山羌耳朵」造型的紙條,讓觀眾留下心得,以此傳遞原住民狩獵背後的精神。策展團隊成員之一的Kim li’在展覽最後一日回顧觀眾留下的文字,印象最深刻的是在田調時認識的林小姐(化名),雖然並非原住民,但熱愛原住民文化,並且學習排灣族語。林小姐來到展覽觀展,並在「耳朵」上以族語寫下長長回饋,令Kim li’備受感動。 註:打獵前,族人點酒,告知山神、動物神、祖靈,祈求能有獵獲且一路平安。 第三展區〈青年們的說 Ari maqacuvucuvung〉,以紀錄片展現部落青年對文化的詮釋,如何在傳統及現代中取得平衡,延續部落文化。在此展區中不僅聽部落青年說,也是聽在台北的觀眾們怎麼說。Aliyan擺放篝火,重現族人圍火的樣貌,鼓勵觀眾交流彼此的生命故事。導覽結束後,社長Udus鼓勵觀眾坐在篝火旁聊聊天。國立臺灣師範大學生鄭百里分享道:「長大後祭祖,爸爸提到我們是『番仔』,才知道自己的原住民身份。」後來他參與族人舉辦的活動,逐漸拾起原住民身份認同。 Koza並非原住民,舉辦展覽除了是對文化的熱愛、部落的回饋,也是一種對自我認同的追尋。Koza分享自己加入Aliyan,並且策劃展覽的原因,「能藉由認識不同領域的文化,學會表達自己。」在認識原住民文化的同時,他也學會認識自己,並找到自己對跨領域文化的喜愛。前來觀展的大鳥部落族人Puljaljuyan分享道,「我在長大後才在朋友的介紹下回到部落,我認為回去就是一種認同。」一直在台北生長的他,對於社團能對部落文化有如此完整的詮釋感到動容,在看見他們的努力後,自己也想要更頻繁聯繫部落,傳承自己的語言與文化。
無人機指引逃生路線 望提高隧道火災救援效率
新知
第1775期
無人機指引逃生路線 望提高隧道火災救援效率
2022-12-14
團隊領獎合照,右起為國立臺北科技大學工業設計系學生洪允昀、沈筠雅與指導教授王鴻祥。 圖/研發團隊提供【記者詹晶雅綜合報導】「隧道內為封閉空間,一旦發生火災溫度快速升高且濃煙不易消散,不僅危害生命安全,亦妨礙人員逃生。」國立臺北科技大學工業設計系學生洪允昀、沈筠雅研發「隧道消防無人機」,望能引導火場人員、車輛正確逃生,並執行初步滅火等任務。該作品在2022臺灣國際學生創意設計大賽中,獲得巴西中央設計協會特別獎。「隧道發生火災時,逃生引導與廣播系統回音導致資訊不清楚,無法掌控狀況及救援作業。」沈筠雅說明,由於隧道環境昏暗,加上火災造成的濃煙,民眾可能會因視線不清而往火源處逃生,導致危及生命。因此,團隊透過無人機的光源,指示民眾正確的逃生路線,倘若發生車禍,也能夠藉由投射燈光,提醒其他車輛保持距離以策安全。系統以隧道內原有的設施為基礎,除了使用車輛偵測器掌握車速和利用監視器監看畫面外,團隊也在消防栓上設置隧道消防無人機的基地,洪允昀解釋,「一旦發生火災與事故時,將會回傳情況至緊急應變中心,指揮中心將派遣距離相近的無人機前往事故地點勘查。」他進一步補充,無人機上會搭載裝有乾粉或泡沫的滅火粉匣,而基地將依照不同的火源類型自動更換粉匣,在消防員抵達火場前,能進行初步的滅火任務,「如因高溫危險導致消防隊員無法進行滅火,也可派出無人機前往危險地。」當今隧道火災救援尚未有無人機投入,消防員藍健綸認為團隊的點子十分新奇,不過他也提及,「乾粉的量夠嗎?如果量太少對於滅火也起不到什麼太大的幫助。」洪允昀則說明,雖然隧道消防無人機還未經實際測試,然而研究預想當火災來臨時,假設火源附近的無人機無法負荷滅火所需的乾粉或泡沫,可以從遠調遣閒置的無人機加入救火任務。目前法規對無人機的用途控管嚴格,通常只能用於拍攝,但沈筠雅強調,「長度超過8,000公尺的隧道全世界已有73條,而正在建造與規劃的有近百條,所以長隧道的防災應變處理必須預先提防與規劃。」此外,他也提到,此無人機雖以隧道為主,但只要是黑暗場所皆能派上用場,並希望能更進一步了解一線救災人員的需求,提高隧道的救災效率。
北科大創盲彎壓線感測器 提前警示改善道路死角
新知
第1775期
北科大創盲彎壓線感測器 提前警示改善道路死角
2022-12-14
Light UP盲彎壓線感測器以模組化及不鏽鋼材質設計,能夠快速安裝及維修,並適應戶外惡劣的使用情境。 圖/林美潔提供【記者古宇恩綜合報導】山路地形複雜,駕駛常因彎道盲角導致無法即時應對路況,進而釀成意外。國立臺北科技大學工業設計系學生團隊研發「Light-UP盲彎壓線感測器」,將現有山路凸面鏡結合燈光設計及壓線感測器技術,盼讓行經盲彎的用路人更容易意識對向來車狀況,避免意外發生。 此發明亦榮獲2022年臺灣國際學生創意設計大賽產品設計類銀獎。一般凸面鏡的可視距離僅有30公尺,而駕駛從反應到煞停平均需要22公尺,反應不及容易導致對撞,且凸面鏡在視線昏暗或山間起霧、下雨更無法發揮作用。因此,團隊設計在入彎前的50公尺處,放置壓線感測器,當車輛通過時,系統會即時透過凸面鏡的兩側燈光閃爍警示提醒駕駛。團隊成員施奕均說明,壓線感測器目前已被廣泛應用在紅綠燈、停車場閘口的辨識,「它的技術成熟,也就代表我們的研發很快可以被實際生產,投入使用。」 Light-UP盲彎壓線感測器由光流誘導系統、太陽能板及壓線感測器組成,讓駕駛者更早意識對向來車,及早應對。 圖/林美潔提供Light-UP由左右兩側的光流誘導系統、上方的太陽能板及放置於入彎50公尺前的壓線感測器組合而成。團隊成員林美潔說明,系統可安裝於現有凸面鏡,為加速安裝及維修,降低過程中的危險性,採用模組化(註一)設計。此外,團隊選用耐用度高的不銹鋼,透過沖壓(註二)技術製作成各部件,應對戶外惡劣的使用情境。施奕均補充,過去團隊曾考慮不保留凸面鏡的方案,「考量到駕駛的習慣和心理狀況,沒有這面鏡子他們會感到不安心。」註一:是由數個「基礎功能元件」組成的「特定功能組件」,通常具有相同的製造過程及邏輯。註二:借助機械的動力重擊材料,將材料裁切、折彎、塑造成模具所規範的成品形狀與尺寸。林美潔表示,光流誘導系統能否成功引起用路人的反應是關鍵,團隊耗費大量時間研究燈光的尺寸,「如果太小的話,它是起不了作用的。」他也補充,系統造型要結合現有道路設備及顏色,才能將對於駕駛的影響降至最低。此外,為避免光線過於刺眼影響視線,團隊在燈源前設計大片Y字形孔洞組成的遮罩,讓光線不會大面積直射眼球。 Light-UP盲彎壓線感測器由光流誘導系統、太陽能板及壓線感測器組成,讓駕駛者更早意識對向來車,及早應對。 圖/林美潔提供「凸面鏡會起霧的話,團隊或許可以考慮除霧的功能。」送貨司機陳南屏給予建議,同時他也認為除山路外,這套系統在平面的T字路口等也能起到相當程度的警示作用。施奕均表示,技術上Light-UP在未來三至五年即可投入生產,但由於系統屬於公共設施,政策能否配合成為商業化的關鍵。 國立臺北科技大學工業設計系團隊以Light-UP盲彎壓線感測器勇奪2022年臺灣國際學生創意設計大賽銀獎。圖上為得獎團隊成員(從左至右)分別是老師范政揆、學生施奕均、林美潔。 圖/林美潔提供
【鏡頭下的鄉愁】千里傳情 沙發乘載移工思念
藝文
第1693期
【鏡頭下的鄉愁】千里傳情 沙發乘載移工思念
焦點
2018-12-21
【記者林莉庭綜合報導】一座灰紫色的皮革沙發,骨架和扶手以雕工精緻的木頭組成,擺放在移工放假時經常前往的車站廣場與店家,在人來人往的街道顯得格外引人注目。這是就讀國立臺北科技大學的學生白詠丞、吳思遠與黃品皓,三人以在台移工的生活經驗與心境為題,共同創作系列攝影作品《名為家的異鄉》,11日至21日展於北科大通識教育中心長廊。 台北火車站微風廣場是移工時常聚集的地方,他們在此聊天、與親友相聚。 圖/白詠丞提供 擺放於印尼伊斯蘭教教團──伊聯(NU)聚會場所外的沙發,呈現印尼移工休假時的宗教活動。 圖/白詠丞提供「那是移工一兩年的生活裡面最有連結、最感到放鬆、最像家的地方。」拍攝者之一的白詠丞坦言,照片以移工群集的場域為背景,並採用編導攝影的方式,將沙發擺設在移工熟悉的生活圈中,象徵對家鄉的歸屬感。而沙發上空無一人則暗示著移工一個月僅有短暫一、兩天的休假日,他們大部分時間都必須回到工作崗位,獨自面對陌生的環境。另一名拍攝者吳思遠則解釋,攝影計畫源起於參與學校開設的「多元文化與攝影創作」課程,希望透過與移工深入交流,了解東南亞文化的內涵。他與組員跟隨印尼移工導覽至台北火車站附近的印尼街,並以一家名為RAJAWALI的傢俱店為拍攝靈感來源,來店移工可揀選要送至原鄉家中的傢俱,而店內牆上張貼的照片,都承載著家人收到傢具後的喜悅。 RAJAWALI位於台北火車站附近的印尼街,店內陳設數座沙發,也是許多移工休假時聊天聚會的空間。 圖/林莉庭攝 RAJAWALI店內擺設的照片皆為印尼當地家人與傢俱的合影,記錄著他們收到在台移工心意時的反應。 圖/白詠丞提供RAJAWALI營業已九年,長期提供印尼移工傢俱運送服務,店員Yanti說明,透過這項服務,移工得以將心意傳遞給他們的家人。移工邊閱覽傢俱型錄,邊思考著家人的需求,RAJAWALI再將已被選購的傢俱清單告知印尼當地的傢俱商,便會有人員負責運送傢俱至移工位於印尼的家中,移工再以負擔較低的分期付款方式,每月撥出部分工資定期支付金額。 RAJAWALI提供餐桌、衣櫃、床具等各式傢俱,也有電視、電鍋、洗衣機等電器用品。 圖/林莉庭攝「雖然這是他們的異鄉,可是在這裡生活了十幾年,某種程度上這裡也算是他們第二個家鄉。」白詠丞認為,印尼移工起初來台必然需經歷一段適應期,但隨著在台時間拉長,他們也逐漸熟悉台灣文化,異鄉成了他們的第二個家。白詠丞回想過去進行攝影計畫前,因缺乏對印尼文化的了解,較難接受移工聊天音量大和奔放的行為舉止,但經過為期約兩個月的攝影計畫後,他有機會深入了解移工的工作環境與身處異鄉的心情,發現移工一個月中的休假天數少且不固定,因此他們在能出外活動、與親友相聚的日子都會特別興奮,這也是他們唯一能脫離工作場所好好放鬆心情的時刻。「這些沙發對他們來講,算是代表他們的一種民族性。」白詠丞說明,沙發代表印尼人好客的文化,印尼當地沙發的體積被設計為特別巨大,原因是在家中擺放大沙發,能招待來家中作客的親朋好友。 《名為家的異鄉》三位創作者皆為北科大各科系的學生,左起分別為吳思遠、黃品皓與白詠丞。 圖/白詠丞提供指導老師、北科大通識教育中心助理教授鄭怡雯也表示,開設「多元文化與攝影創作」課程的目的是讓學生能實際與移工互動,並經由執行攝影計畫深入了解移工在台的生活樣貌,讓學生對東南亞文化的認知並非只停留在授課或書面資料閱覽,而能與移工產生更深的連結。「其實它已經提出詮釋,而不只是再現影像。」另一位指導老師、攝影師陳敬寶認為,這組作品的特殊之處在於採用編導攝影的方式,能跳脫紀錄的形式,已經不是單純再現移工的生活場景,而能加入拍攝者的主觀詮釋,讓這組作品包含三位學生在拍攝過程中對移工議題產生的體悟。
北科大可熱塑透氣網布 盼緩解石膏包覆不適
新知
第1692期
北科大可熱塑透氣網布 盼緩解石膏包覆不適
2018-12-12
【記者林傑立綜合報導】骨折時為避免骨頭移位並保護患處,患者必須要包著厚厚一層石膏固定,但石膏悶熱、不透氣,常令患者感到不適。由國立台北科技大學分子科學與工程系暨有機高分子研究所教授芮祥鵬主持的團隊,開發出「形狀熱可塑之3D網布固定支架」,以輕量、透氣的優勢,有望取代傳統石膏材質。「裹著石膏根本沒辦法擦汗,很悶而且很癢也抓不到。」就讀國立政治大學廣播電視學系的何翊祺說,他骨折時正值夏日,大量汗水滲入石膏間,令他悶熱難耐。傳統石膏不透氣的特性,易讓患者的皮膚感到不適,且長期下來會產生異味。  可熱塑支架以具孔洞的網布,加上立體編織手法,使支架較傳統石膏材質,更具透氣性且重量更輕。 圖/彭培安提供而北科大團隊開發的可熱塑網布,利用高分子複合塗料,讓布料產生硬度,並且經由加熱可改變可熱塑網布的形狀。因其本身原料是具孔洞的網狀型布料,加上立體編織技術,使得布料上有許多空隙,既增加材質透氣度,也達到輕量化效果。團隊成員、北科大高分所碩士彭培安表示,布料僅需以攝氏60至70度,加熱25至30秒,即可軟化布料塑性,待溫度冷卻後,布料的硬度與石膏相當,同時具有布料的韌性。可熱塑網布除了被運用為骨折固定支架外,團隊也將其製成治療脊椎側彎的矯正衣。另外,重複性使用也是可熱塑網布的一大優勢。衛生福利部台南醫院骨科醫師林恆泰表示,石膏屬一次性耗材,而現行研發以3D列印打造輔具或固定器為主流,由於以上方法仍須按每個人的身形打造,因此醫療機構也不能回收重複使用。但目前可熱塑網布還有待解決的問題,與傳統石膏相同,因為加熱塑形,布料邊緣較為鋒利。彭培安說:「因為布料具有硬度,有護理師反映在塑形時,會被布邊刺到。」除此之外,可熱塑網布並不防水,彭培安表示,還是建議使用者洗澡時將支架拆卸下來。目前該項產品獲得多家企業投資,並與國立台灣大學醫學院附設醫院合作,讓醫院使用並回饋使用意見,以持續改良產品。
長照需求漸增 滑動式床墊降照護負擔
新知
第1687期
長照需求漸增 滑動式床墊降照護負擔
2018-11-07
【記者倪旻勤綜合報導】截至九月底,台灣高齡人口達到約338萬人,佔人口總數14.35%,已正式邁入高齡社會,長照需求日益顯著。為了減輕照護者的負擔,國立台北科技大學通用設計研究室設計「低摩擦雙層織布之常駐型翻身擺位墊」,透過可滑動的床墊,讓照護者較容易為臥床者翻身。 翻身擺位墊實際擺放於病床上試用,照護者能夠以較為省力的方式移動臥床者。 圖/黃耀霆提供臥床者長時間以同姿勢接觸床面,當全身力量壓在同一部位的皮膚上,細胞易缺氧壞死,產生褥瘡。為避免褥瘡形成,在照護臥床者時,要定時為其翻身,但遇到體重較重的臥床者,對照護者而言會是一種負擔。國立台灣大學醫學院附設醫院北護分院護理之家護理長陳瑩琪表示,幫忙病患翻身確實會有體力上的問題,「如果腰背、中央肌群的力量不夠,那他(照護者)可能會肌肉拉傷。」北科大通用設計研究室團隊欲改善照護者處境,因此使用低摩擦係數的布料,設計擺位墊。照護人員在使用此擺位墊時,須將之放置在床上,握住擺位墊的把手,就能挪動臥床者。此設計於10月26日「科技創新意,幸福展未來」北科大產學研發分享記者會中展出。 翻身擺位墊之分層示意圖,擺位墊除了能使翻身更省力,同時具有防水功能,降低換床單的頻率。 圖/黃耀霆提供擺位墊分為上下兩層,下墊為摩擦係數小的布料,因此輕輕一拉,就能拉動上墊使臥床者移動。團隊成員、北科大工業設計系創新設計碩士班學生黃耀霆說:「我們這個翻身墊主要是改善位移過程,照護人員會比較輕鬆把他(臥床者)移位。」擺位墊除了幫照護者省力,也考量到臥床者的舒適度。團隊使用透氣網布,讓病患不悶熱。黃耀霆解釋,此設計同時顧慮照護者與臥床者需求。此外,團隊選用不透濕與防潑水的布料,若臥床者體液沾到擺位墊,不僅清洗容易,也快乾。對此,美和科技大學護理系學生楊雅涵表示,長期臥床者較易大小便失禁,使照護者常要更換床單,「不用換床單聽起來不錯。」此設計已進入生產、試用的階段,黃耀霆表示,團隊近期陸續聯絡醫院,提供試用產品。不過陳瑩琪提及,使用在病床上的工具已經非常多了,護理人員都能以較省力的方式幫助病人更換位置。黃耀霆則認為,儘管相關輔具不少,但他們考量更多使用細節,期望擺位墊可以真正滿足使用者。
玩雲霄飛車學物理 北科大盼降低科學門檻
新知
第1666期
玩雲霄飛車學物理 北科大盼降低科學門檻
2017-11-22
【記者劉蘭辰台北報導】「MorCar」把物理知識變簡單了!國立台北科技大學電機工程系學生蔡澤晨、劉冠廷與張鈞閎設計MorCar,運用「MorSensor無線感測積木」搭配手機應用程式(mobile application, APP)、自製軌道與滑車,將生硬科學變得簡單明瞭,更在國家晶片系統設計中心「2017MorSensor無線感測積木創意應用設計競賽」奪銀。MorCar為一組橘藍色的雲霄飛車裝置,硬體分成滑車、軌道與無線感測積木。負責硬體設計的蔡澤晨表示,除了積木以外,硬體皆由實驗室的3D列印機(3D Printer)製作。學習者使用MorCar前只需將軌道與車子的卡榫扣合,便輕鬆完成組裝。當車子在軌道上滑行時,車背上的IR距離感測積木會測量速度;九軸感測器則計算高度,並透過藍牙傳輸到手機APP。 MorCar為一組橘藍色的雲霄飛車裝置,硬體分成滑車、軌道與無線感測積木。 圖/劉蘭辰攝軟體則為一款手機APP,除了基礎的知識教學、操作步驟與使用說明以外,還能計算無線感測積木提供的數值並立即呈現圖表,讓學童看到動能與位能轉換過程,並發覺實際與理想值間的差距。最後,利用雲端系統儲存實驗記錄,方便老師評分。設計者劉冠廷解釋,最困難之處為校正無線感測積木的誤差數值,他不斷嘗試更好的演算方法才得以減少實際值與理想值間的落差。張鈞閎指出,傳統動位能實驗設備昂貴,學生須不斷抄寫數據,耗時費力外學習效果欠佳,於是三位學生聯手研發MorCar裝置,不但增加學習樂趣,還能將科學原理推廣給年齡更小的中小學生。「比賽當天我們老師的小孩也有來玩,他們都覺得非常有趣。」蔡澤晨表示,產品的中心理念是降低科學門檻,讓不同年齡層都能享受實驗,並從中深刻體驗動位能轉換。 產品的中心理念是降低科學門檻,讓不同年齡層都能享受實驗,並從中深刻體驗動位能轉換。 圖/李俊賢提供指導教授李俊賢認為,MorCar類似益智玩具,安裝容易且操作方便,具市場優勢。張鈞閎則指出MorCar的外觀與介面設計也是致勝關鍵之一,為了增加產品吸引力,他們請工業設計系同學協助統一配色與風格,結果順利受到評審青睞。團隊正與無線感測積木廠商洽談,盼未來能結合不同感測積木,研發「動量守恆定律」與「虎克定律」教具。
感測器結合APP 復健數據即時報
新知
第1635期
感測器結合APP 復健數據即時報
2016-11-03
【記者陳亭蓉台北報導】「有骨科醫師提及無法即時確認病人復健狀況的問題,讓我開始發想復健感測裝置。」國立台北科技大學電機工程系控制組教授黃有評帶領團隊於10月31日發表「六軸慣性感測器」,可即時判別關節復健數據並傳送成果,協助患者與醫師更有效率地確認與調整復健功效。此裝置由北科大研究團隊與嘉義長庚紀念醫院合作開發,目前已取得兩件新型專利。主要著重於感測膝關節的復健成果,使用者將其戴在大腿與小腿上,復健時感測器便可偵測人體關節的運動次數、時間、角度,並藉由所設計的行動應用程式(Mobile application, APP)即時呈現運動的數值與紀錄。 「六軸慣性感測器」穿戴在大腿與小腿上,偵測膝關節之活動情形。 圖/陳亭蓉攝與以往龐大又昂貴的復健工具相較,定價新台幣700元的新型感測器,可達到相當醫院200萬元設備的復健功效。例如以專業復健機器為參考基準下,角度量測即有96%以上的準確率。除了價格的優勢,該裝置還能即時回報病患狀況,提高醫病溝通效率。曾持續復健一年的民眾匡佑倫表示:「來回跑醫院和診所很麻煩,而且每一個復健還會收50塊的健保費。」現在,患者只要看應用程式介面提供的資訊,便可檢視復健成果;專業醫師則可經由分析數據,建立一套術後關節恢復的復健基準。談到該裝置的限制,骨科醫師姚仁青指出,此裝置能夠幫助居家復健的患者,但針對必須到醫院使用其他專業器具的患者則不適用。復健民眾匡佑倫也表示:「數據能夠顯示目前病人距離正常值還差多少,但或許沒有辦法顯示病人真正的感受。」研究團隊除了將感測器應用於偵測膝關節的復健效果,也將感測器附著於手杖上,方便年長者復健運用。展望未來,期許能利用感測器偵測手抖情況,預判中風徵兆。
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