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遠端遙控車廂散熱 勤益科大盼技術多元應用
新知
第1818期
遠端遙控車廂散熱 勤益科大盼技術多元應用
2025-11-14
【記者陳筱雯報導】全球暖化,導致夏天時間拉長、溫度飆升,除了中暑,高溫對汽車其實也會產生影響。國立勤益科技大學工業工程與管理系教授李國義團隊發明出一套裝置,可以利用手機遠端遙控汽車,啟動汽車引擎、冷氣系統、壓力差導氣扇與車窗控制,讓汽車溫度在90秒到三分鐘內將車廂溫度從71°C迅速降至26°C,有效排出悶熱毒氣,並於3日獲得德國紐倫堡國際發明展金牌。 在氣候變遷的影響下,天氣炎熱的時間越來越長,車輛因由鋼板組成,吸熱速度快,加上密閉空間使車內空氣無法流通,就會讓車內溫度不斷攀升。當車內溫度升至60°C以上時,汽車內的橡膠、塑膠、皮革等會揮發出甲醛、甲苯等有毒物質,李國義解釋車內高溫對人體的危害,「如果駕駛一進到車廂裡面,沒有把裡面的毒氣流動到車廂外面,就會傷害到人的肺部健康。」原先讓車溫下降的設計多是運用抽氣或噴灑酒精,但若曝曬時間延長至一到兩小時,傳統方式便難以讓熱氣散出,因此團隊設計出操作簡單的手機軟體,可遙控車內的感應裝置搖下車窗並啟用導氣扇,利用壓力差把車內熱空氣排出,之後再利用冷氣讓溫度快速下降。 團隊一開始想將感應裝置設於汽車遙控器上,但考慮到距離的限制,才決定將之裝設在汽車本體上,李國義說明此裝置搭配晶片及Wi-Fi,讓訊號可以穩定的傳送,無視車主與車輛間的距離啟動裝置,團隊在德國參展時也實地演示,使用手機遠端遙控位於1萬公里外的汽車,並成功發動引擎。然而在無人的情況下打開車窗,容易有物品遭竊的風險,李國義說:「這個有防盜功能,如果他感應到外面有人要伸進車窗,它就會立即斷電,並讓警報響起及拍攝入侵者的照片傳回給車主。」 在實驗過程中,啟動汽油車引擎是一大難題,首先與電動車不同,汽油車通常並未有配置電腦,因此勢必要另植晶片,再者啟動汽油引擎需要平均20安培以上的大電流,但遙控器通常只能控制在30毫安培以下的電器,兩者之間有著高達600多倍的落差,李國義說:「我們當初發展的時候,也有一段時間沒有辦法讓他啟動,因為需要的電流實在太大。」最後經過不斷的試驗,透過增設降壓裝置降低啟動電流的需求,才成功解決問題。團隊在抉擇導氣扇類型時也遇到了困難,國立勤益科技大學工業工程與管理所碩士阮柏翰表示,一開始的發想是利用隧道裡的軸流風扇,將前座的冷氣強制抽送至後座,然而這項設備體積過大,無法裝設在車內,待其同學去到專賣電子產品的街道,意外看到體積較小的軸流風扇,才帶回測試並成功裝設。 李國義表示,目前這項裝置已安裝在德系、日系汽車上並成功運作,團隊也開始聯繫車廠,期望讓技術落地,同時計畫在中古車市場推出改裝服務,讓舊車也可以安裝此裝置。然而,國立高雄科技大學車輛工程系助理教授林克衛說:「透過通訊方式啟動車輛是否有安全疑慮,是必須考量的改進方向。」此次遠距離遙控技術,將控制物品的範圍擴展至非電動化的物品,李國義説:「不只可以用在汽車上,像是工業產房的控制、消防滅火、發展國防武器,都可以運用這一套系統。」團隊也期望這套技術可以有更多面的發展。
智能手套取代遙控器 慈濟提升無人機救災效率
新知
第1790期
智能手套取代遙控器 慈濟提升無人機救災效率
2023-12-20
【記者李雨羲綜合報導】無人機目前已被廣泛使用於不同領域,近年來各界也積極研究,如何將其妥善運用於急難救助上。慈濟大學醫學資訊學系學生團隊設計一款「智慧型無人機人體偵測與物聯網手套控制系統設計」,透過手勢動作操作,希望可以讓它更有效率地參與救災現場。 使用者可透過配戴護目鏡,藉著前方所裝設的螢幕,查看AI判斷過後的無人機鏡頭視角。 圖/李兆珩提供「因為效率低下,所以目前的救災現場鮮少使用無人機。」團隊學生、慈濟醫資系四年級李兆珩表示,現今的無人機若要實際應用在救援行動上,需要額外撥出一名專業人員固定使用遙控器操作。同時,由於必須雙手控制,即使發現救援目標,也無法迅速作出行動,得再另外聯繫位在他處的隊員趕往現場協助,反而拖延了時間。為了改善整體運作效率,團隊研發一款以穿戴式手套作為遙控無人機裝置的系統,「只需要用直觀的手部動作操作,無人機就會透過接收訊號自行運轉。」李兆珩表示手套人性化的設計,可以讓消防人員解放雙手,不再受到遙控器的拘束。此外,他們也在手套安裝狀態顯示燈,透過按鈕的方式切換遙控與滯空模式,讓使用者可以在滯空模式中更無限制的使用雙手。 使用者可透過手套上開發板的狀態燈判斷現下飛行機的操作模式,綠、藍、紅分別代表了飛行、滯空及降落模式。 圖/李兆珩提供在傳輸上,團隊則使用市面上空拍機附帶的Wi-Fi功能進行訊號收發,「每一個手勢會分別在感測器上,擁有自己對應的數值。」李兆珩說明,手套上的開發板會偵測手部動作,以此界定動作指令,並且利用Wi-Fi傳送至作為中繼站的手機,再將訊號發送至無人機。團隊學生、慈濟醫資系四年級李睿榆說:「若讓手套同時收發訊號,過於複雜的程式會讓整體動作產生延遲,反而失去效率。」因此在兩者之間加入中繼站,減緩延遲的問題。 使用者可透過八種不同的手部動作操作無人機的行動,以手掌攤平下壓為例,則是控制無人機向前飛行。 圖/李兆珩提供此外,團隊將AI模板植入無人機的鏡頭,藉由深度學習,偵測視野之中有無人類特徵存在。「我們利用圖像增強的功能,讓空拍機在各種情況下加強判斷可信度。」李兆珩表示在訓練AI的過程中,他們利用將圖像翻轉、挖洞等等,模擬災害現場可能出現的殘肢、建築物遮蔽的情況。透過加裝在護目鏡上的投影儀,將影像判斷結果實時呈現於消防人員眼前,隊員即可以顯示出的提示與影像尋找是否有尚未發現的救援目標。 圖為AI判讀過後的畫面,將其判斷可能為人類的物體框起,並在一旁標明數據可信度。 圖/李兆珩提供「一般來說消防員需要將情報回報給指揮官,並等待指令下達才可以有所行動。」現役消防員許先生(化名)表示,此研發雖然希望能夠藉由減少聯繫時間提高救援效率,但在災害現場若每個消防員都自主行動,在溝通不足之下,更可能會造成因混亂而整體效率降低的狀況。「除了第一視角以外,也可嘗試擴增視野讓消防員注意到更多狀況。」他更提到如果未來可以將單一視角擴大至360度,或許能取代目前額外設置的「目視觀察員」,讓飛手一人即可避免無人機發生衝撞機身等問題。
遠端遙控 APP助植栽照顧
新知
第1713期
遠端遙控 APP助植栽照顧
2019-11-14
【記者張佳琪綜合報導】許多人可能因忙碌而疏於照顧家中植物,致使其枯萎死亡。為解決此問題,淡江大學資訊管理學系教授鄭啟斌,指導六位該系學生,結合基礎型的輪型機器人(又稱自走車)與智能運算系統研發「e定養的活」,能透過App遠端遙控以移動植栽與澆水,該裝置3日於「2019第24屆大專校院資訊應用服務創新競賽資訊應用組一」獲得第三名。 淡江大學資訊管理學系學生團隊結合自走車及智能運算系統,研發「e定養的活」,讓照顧植物增添趣味。 圖/郭思佑提供該裝置結合通訊軟體LINE,在聊天機器人中設定植物品種,系統根據不同植物的特性,設定合適的光照時間以及土壤溼度。再藉由光敏電阻(註)感測陽光強度,於日照過多或過少時發出提醒,使用者接到通知後,便可下達指令使自走車移至其他位置。透過裝置中的土壤溼度感測器得知水分含量,缺水時亦會由聊天機器人傳送訊息,使用者便能依此判斷是否需傳達澆水指令,指令送出後馬達抽水,並由土壤上方的水管孔洞中滴水。註:利用光電導效應的一種特殊的電阻,簡稱光電阻,又名光導管。它的電阻和光線的強弱有直接關係。光強度增加,則電阻減小;光強度減小,則電阻增加。「e定養的活」操作簡易,使用者只需連接無線網路,便能以LINE聊天機器人傳送移動及澆水指令給裝置。團隊成員張惠茹說:「植物能夠藉由社群軟體與照顧者互動,讓使用者有類似照顧寵物的感覺。」團隊更運用雲端服務平台豐富的語彙及字串,讓聊天機器人的回覆更擬真,而相較於市售產品,能夠遠端遙控自走車,便能克服沒有光照的困難。 「e定養的活」運用土壤溼度感測器測得溼度,並藉由通訊軟體LINE的聊天機器人以人性化的語彙互動。 圖/郭思佑提供張惠茹說:「一路上都是慢慢摸索出來的。」團隊成員郭思佑則表示,團隊成員是來自較偏重軟體的科系,但此次的研發著重在硬體,過程中幾乎都是初次嘗試,因此請教了許多外系的學長姐。中國醫藥大學藥用化妝品學系學生林昀霏說:「有時過於忙碌容易錯過適合澆花及曬太陽的時間。」此裝置除了提醒照顧者外,也能讓不擅長判斷植物需求的人放心地養殖。國立中興大學植物病理學系學生張安認為,此裝置提供了種植的樂趣,但希望能夠增加手動調整設定的功能。「植物長大後會盤住整個土壤,有時需要換更大的盆栽,但裝上自走車可能就有困難。」中興園藝學系學生賴俊廷說,他也提到,此裝置的發想很有創意,設計也能滿足一般民眾需求,但此系統的種植資訊若能針對特定品種量身訂做,將會增加其實用性。 日常照顧植物示意圖。許多人可能因為平日忙碌,而未注意到植物是否有獲得充足的日照以及足夠的水分。 圖/張佳琪攝
「龜」速賽車競技 打通中醫知識任脈
生活
第1667期
「龜」速賽車競技 打通中醫知識任脈
2017-11-29
【記者葉穎樂台中報導】伴隨「嗡——嗡——嗡」的響亮引擎聲,賽車從平地成功衝上斜坡,突破首道關卡,選手手指靈活操控車輛,身體甚至隨著遙控模型車移動,希望盡速完成賽道上的競技項目。歷經十天初賽,中國醫藥大學立夫中醫藥展示館於11月26日舉辦「任脈通了沒?中醫大遙控車龜速競技大賽」決賽,最後國高中組、大專院校組分別選出六強晉級決賽。 六強隊伍之一「藥學營A 」隊員、中國醫藥學系學生張庭維邊操控賽車,邊緊跟遙控模型車移動,即將完成最艱難的上坡步驟。圖/葉穎樂攝配合以中藥材「龜板」為主題的展覽,主辦方初次舉辦遙控車龜速競技大賽,發揮巧思設計各賽道展板,以中醫領域的任督二脈命名比賽關卡。中國醫立夫中醫藥展示館館長賴榮年說明,單純辦展會過於靜態,「所以希望透過比賽吸引年輕人參與,也能因此注意各關卡中對應穴道的資訊。」化身「秋名山」選手的中國醫藥學系學生明芝加表示,「展覽介紹的龜殼藥效與本科系專業課程有關,能讓我加深印象。」他補充,平常並不會接觸專業等級的賽車器材,但館內首次舉辦結合運動的互動性遊戲,因此下次還會願意參加。 主辦方希望透過遙控車競速比賽,吸引更多學生關注場內設有的中藥材「龜板」相關展覽。圖/葉穎樂攝為了更貼近活動主軸,初賽及高中組決賽選手都使用縫有烏龜外型的模型賽車比賽。然而輪到大專院校組選手用舊車比賽時,因比賽用車皆損壞,賽車從初步上坡便有困難,甚至撞開第一關擺設在跑道上的紅綠燈,最後只得統一改以無造型的備用車重新競技。以「品叡6號」為隊名參賽的中國醫藥用化妝品學系學生楊子毅表示,過程會因擔心撞到東西而不敢鬆懈,但參加遙控車比賽後認為很好玩。參與過初賽的中國醫藥學系學生蔡孟芳,這次則到現場幫同學加油,「我了解玩這個很難,所以單在旁邊看,心情都會隨著賽況起伏。」 在參賽車手的操控下,賽道上的車輛避開安全錐,即將抵達 S 型車道終點。圖/葉穎樂攝本次決賽賽道包含上坡起步、直線加速與S 型車道。大專院校組冠軍「捲毛好胖」成員之一、中國醫醫學檢驗生物技術學系學生張詠翔即使獨自應戰,仍沉穩地以最快速度順利通過所有關卡。他認為上坡項目最難,「沒有一鼓作氣就會滑下來。」但他坦言每次練習感覺都不同,主要需配合車子本身狀態及當下運氣。中國醫醫學系六年級學生廖健宏表示,初賽時最常練習上坡起步項目,但最擔心翻車。他說:「原本我抱著和隊名『玩玩』一樣的心態參賽,」但他表示很享受參賽過程緊張刺激的氣氛。賴榮年則提到,希望學生透過遙控車競技賽接觸機械及物理觀念,多和醫藥以外的元素融合。
航空模型嘉年華 實現青年飛行夢
生活
第1636期
航空模型嘉年華 實現青年飛行夢
2016-11-09
【記者王若璞新北報導】一架架模型飛機在飛行場起飛,劃破艷陽高照的藍空,在天際展現高難度迴轉,架勢絲毫不比實體飛機遜色。航空模型嘉年華會6日於西盛環保公園開幕,新北市航空模型協會邀請各大學遙控飛機社團出席,激起年輕學子「想飛」的夢。 現場模型飛機多達60餘架,在天際展現高難度迴轉,架勢絲毫不比實體飛機遜色。圖 ∕ 主辦單位提供現場模型飛機多達60逾架,翼展從一公尺到三公尺不等,款式從入門款競速機、載重可超過機身重量的載重機,到時速400公里的噴射機都有,其速度與外型也完全不馬虎,起飛與降落都依據正式飛行守則,可以說是真實飛機的擬真縮小版。大同大學工業設計學系的王愷毅表示,對二戰機型情有獨鍾,因此現場看到蘇聯的雅克戰機模型,感到相當興奮。 模型款式從入門款競速機、載重可超過機身重量的載重機,到時速400公里的噴射機都有。圖∕ 主辦單位提供國立虎尾科技大學遙控飛行社也到場觀摩,並展示多樣機種,除了靜態模型外,還有競速機、太陽能遙控飛機等。就讀飛機工程系機械組的社長林宏達希望能認識業界好手,拓展眼界。社員黃柏誌於去年大專院校無人飛機競賽以作品「NFU-23」榮獲競速組第二名,與組員的設計大膽跳脫傳統樣式,機尾以45度的V字型設計減少阻力,為了做出完美機翼,團隊嘗試了十個板才量出精準比例。「飛行是人類自古以來的夢。」新北市航空模型協會會長黃強認為,模型飛機是個健康的嗜好,無奈台灣政府對航空發展侷限太多,導致年輕人沒有場所和資源深入鑽研。為了打造能跟兩廳院相比的戶外教室,大同大學教授賴光哲因此在20年前設計西盛環保公園飛行場,便是希望讓年輕一代走出教室,將數據及公式化為實體飛機,繼續做著想飛的夢。
遙控自走車 競速抓寶
生活
第1634期
遙控自走車 競速抓寶
2016-10-26
【記者洪婉恬台北報導】《精靈寶可夢GO》(Pokémon Go)的旋風席捲全球,如今遊戲的熱潮還延伸到高科技領域。22日由台北城市科技大學舉辦的「2016城市盃智慧型自走車競賽」,參賽者利用雲端物聯網(Internet of Things, IoT)技術,操縱自走車「抓寶」。不同於一般以晶片、程式控制或紅外線感測器組合而成的自走車,此次參賽者需背對迷宮賽道,以電腦或手機的WiFi無線方式控制自走車,再仰賴車上載裝的鏡頭判斷賽道方向。順利走出迷宮後還差臨門一腳,選手需掃描自走車拍攝傳回的二維條碼(QR code),在限定時間內成功顯示寶可夢的圖樣才算過關。 參賽者需背對賽道,以WiFi控制自走車,再仰賴車上的鏡頭拍攝二維條碼,經掃描才能抓到寶。 圖/洪婉恬攝由於比賽的技術門檻及難度較高,過程中也不乏「突槌」。例如網路訊號不穩而無法操控、遇到轉角即動彈不得、電池沒電只能自動棄權等情形,而發生最多的「交通事故」則是撞上護欄而翻車,但選手們大都一笑置之,現場氣氛十分輕鬆。雖然首輪比賽中沒有選手成功抓到寶,導致第一名從缺,不過去年挑戰失利的建國科技大學電機工程系學生蘇才維與林冠宏今年捲土重來,花費近一個月準備,從買原料組裝,到不斷嘗試把車體輕量化、讓網路連線速度更快,提升自走車的性能,一舉拿下第二、三名及佳作。蘇才維表示,自走車技術並非專業所學,「但電機科系跨電子領域的感覺很新鮮。」元智大學電機系的隊伍在敗部復活賽中逆轉局勢,成功抓到快龍率先完賽而奪得佳作。其中唯一的女性成員陳子琳提到,很開心克服首輪比賽的網路連線問題,努力沒有白費。 元智大學電機工程學系的隊伍掃描由自走車傳回的二維條碼,成功抓到快龍而率先完賽。 圖/洪婉恬攝
視訊遙控機器人 正修KO海科大
新知
第1599期
視訊遙控機器人 正修KO海科大
焦點
2015-05-28
格鬥遠端視訊冠軍賽由正修工管格鬥士(左)對上澎湖島王(右),雙方互不相讓,最終格鬥士勝出。 圖/蔣理攝 【記者蔣理高雄報導】教育部主辦的「2015國際智慧人形機器人競賽」23、24日於高雄第一科技大學展開,比賽項目包括機器人足球、競走及投籃等,其中機器人格鬥賽吸引最多觀眾圍觀。機器人格鬥賽分三種項目:機器人格鬥(Robo-One)、輕量機器人格鬥(Robo-One light)及格鬥遠端視訊。為與國際接軌,機器人格鬥在規則和規格上要求較為嚴格。格鬥遠端視訊分為高中組及大專組;機器人格鬥則開放各年齡層的選手一同較勁,共吸引19隊參與競技。遠端格鬥視訊控制者僅能連接機器人上的攝像頭觀看,並透過無線控制器以第一人稱視角進行操控,比賽中若一方機器人倒下,即由對手得分。大專組採取循環賽制,每場比賽分上下半場。先由八隊進行比賽,戰績最佳的三隊再以循環賽決定名次。三強包括:高雄海洋科技大學組成的「澎湖島王」、正修科技大學組成的「正修工管格鬥士」和「正修機器戰士」。正修機器戰士迎戰澎湖島王時,因為太多大動作攻擊導致齒輪出狀況,不得已只好棄權,且不克參與接下來的比賽。由於正修機器戰士棄權,三強賽的第二戰就成了冠亞賽,由正修工管格鬥士對上澎湖島王。上半場的比賽格鬥士強勢進攻,兩次右勾拳將比數帶到2:0,此時澎湖島王因視訊畫面被對方干擾要求暫停。但格鬥士的攻勢依舊猛烈,澎湖島王只能在角落防禦。格鬥士又一次重擊將對方打出場外,再拿下一分,上半場結束時比數已經拉開到4:0。下半場格鬥士持續猛攻,先繞到對手背後攻擊,再以直拳取分。澎湖島王試圖扭轉劣勢,在閃過格鬥士一次右拳後還以左拳,比數來到1:6。接著戰況陷入膠著,澎湖島王不斷嘗試攻擊卻無效,反而在空隙中被對手擊倒,最終以1:7落敗。澎湖島王控制者、海科大電訊工程所學生王威淳表示,因為雙方資歷不一樣,輸掉並不會難過,未來還需努力。他認為機器人最困難的部分為平衡,每個動作都會使重心改變,所以在這點上面下了很多功夫。正修工管格鬥士的控制者、正修科大電子工程系學生葛士冬,因對會動的東西感興趣而接觸機器人,至今已十年。他認為勝出關鍵是要將攝像頭對準對手,而且要隨時注意機器人的位置以免出界。「現在若是材料齊全,一天之內就可以從無到有把機器人組裝起來。」他表示,組裝與設計的過程中,「我覺得最有趣的地方是有很多沒辦法預測的事情會發生。」相較於格鬥遠端視訊,機器人格鬥是讓控制者以第三人稱視角來操控機器人。賽制則是先由19隊分成四組進行循環賽,每組取出三隊進行單淘汰賽,每場比賽三分鐘。進入四強的隊伍分別是:SimpleLiFe、賽爾號、正修愛歹丸及機器格鬥者。冠軍賽由高雄市立高雄高級工業職業學校組成的「SimpleLiFe」對上正修科大組成的「機器格鬥者」,比賽一開始,SimpleLiFe先發制人,第一次攻擊就成功取分,機器格鬥者雖然嘗試反擊,但是又被對手左勾拳擊中,SimpleLiFe取得了2:0的領先。機器格鬥者試圖力挽狂瀾,但因為時間壓力顯得慌亂,無法有效攻擊,反而被SimpleLiFe以右拳擊倒, 最後比賽以3:0收場。賽後機器格鬥者的控制者葛士冬表示,會輸的原因主要是一開始被對手得分之後,自己太衝動,過度靠近對手的機器人導致沒有辦法做出有效的攻擊。但他並不會因為輸掉比賽而灰心,他將目標放在未來的比賽上,期許自己能修正缺點並且有更好的成績。季軍、正修愛歹丸控制者正修科大電子系學生許誌中檢討自己四強賽落敗的原因,他自認設計不夠流暢而且招式不夠多,回去必須多下功夫。他的機器人因為體型較大,在這次比賽中電池衰退過快也是落敗的原因之一,他說:「若選用更大容量的電池,或者串聯多顆電池應該能有所改善。」台灣機器人格鬥聯盟創辦人、比賽裁判盧聰勇表示,因為這次比賽很多規則參考日本,限制較為嚴格,有許多選手的機器人仍在灰色地帶遊走,希望未來能夠改進。同時,他也肯定選手技巧,相較往年進步很多,已有國際選手的水準,且能提升台灣在國際機器人格鬥界的地位。
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