機械系專題成果展 桌球發球機、咖啡機、玻璃切割、自動停車、街燈

【記者徐嘉君、黃君凱／綜合報導】

去年(102年)12月28日，機械系館舉辦每年一度的「機械系專題成果展」，展出系上必修課「機械設計與製作專題」為期一年的分組實作成果，同時也由多位老師擔任評審的競賽，挾著奧林匹克機器人比賽世界冠軍的威名，機械系學生發揮創意，將這次專題展以「械鬥」命名，還製作了海報並張貼宣傳，吸引約三百多人來參觀，加上導覽手冊介紹各組內容，「鬥出創意，機情無限」的標語令人莞薾，並設計了闖關活動，鼓勵參展者向各組提問，就可獲得專屬認證貼紙，在全部27組中集滿15個，可以兌換小禮物，參展者也能投票選出喜歡的前三名作品，決定人氣獎得主，又能參加摸彩，活潑、好康多且互動高的呈現方式，以及比以往更盛大的規模，都讓這次專題展的吸睛程度提升不少。

這次專題展的人氣獎第一名是桌球發球機(79票)，第二名是虹吸壺咖啡萃取參數監控系統(64票)，第三名則由智慧型街燈和玻璃切割刀頭之設計與製作並列(各55票)；由評審選出的前三名分別是玻璃切割刀頭之設計與製作(第一名)、自動停車(第二名)、桌球發球機和虹吸壺咖啡萃取參數監控系統(並列第三名)，巧合的是，參展者和評審的得獎名單上有三組重複呢！

得獎作品

「玻璃切割刀頭之設計與製作」：在現場放置了用一般刀頭與該組研發出以超音波快速微小的振動刀頭切割的玻璃，以放大鏡觀察切割紋理，改進後的切割刀頭所造成的紋理確實平整許多，少掉一般刀頭切割後還要再磨平的流程，節省加工時間，可惜超音波振動的刀頭需使用昂貴的壓電材料，雖然是新的方法也正申請專利，但材料成本太高，可能較難有競爭力。

「桌球發球機」：由喜歡打桌球的學生們研發，特色是可以發左、右旋球，也是與一般桌球發球機最大的不同，能調整旋轉板順利控制掉球時間，提供桌球愛好者很大的樂趣。

「虹吸壺咖啡萃取參數監控系統」：虹吸式咖啡壺可以完整萃取咖啡的甘甜與膠質，需要累積豐富的經驗和技巧，不過度萃取、浸泡和攪拌，才不致造成咖啡苦、澀、酸，改良去年僅能自動沖泡虹吸式咖啡，今年能夠設定咖啡的水溫和沖泡時間，藉由程式整合各參數，協助新手煮出好喝的虹吸式咖啡，但因咖啡豆的大小、質量不同，如無法目測觀察形成的氣泡，而適時決定攪拌的時機，也難以像老手一樣有玩出理想咖啡的體驗，若能用透明化外殻並實際演示虹吸壺煮咖啡的過程，展出的效果可能會好很多。

「自動停車」：將愛車停好總是要小心翼翼，避免不小心擦撞或停歪，駕駛只需一個按鈕就能把車停入停車格，該有多好？與國外汽車廠商研發的自動停車系統不同，這組的自動停車以攝影系統，加上設定影像辨識的程式，而非超音波需要感應到障礙才能作用，即使在沒有人車的大街也能自動停好車。

「智慧型街燈」：外形和功能顛覆你對街燈的想像，配備雨水、照度、人體紅外線感測，可判斷環境的不同，不只改變LED燈亮度，也能改變頂部的頁面角度，以提升儲能及遮蔽效果，感測效果有點不太穩定是個小缺點。

創意作品

得獎作品介紹完，以下是較特別的創意作品：
「節能環保製冷機」：騎著一台腳踏車通勤或運動之際，踩動踏板的動能使冷凍機械運作，停下來可以立即享用冰涼的飲料，非常有創意的發想，以節能和環保為訴求，未來可以再針對冷媒材料，以及季節性限制這兩點去做改進。

「音響線自動收線機」：向學校借用聲光器材，大量的音響訊號線有特定收線法，人工收線耗時耗力又常被退件，這組設計符合學校規定的自動收線機，只要再提升收線速度和穩定性，或許真的可以放一台在聲光室，讓借用者方便規還，也不怕錯誤收線方法傷害到線材。

「自動化洗米機」：一次倒入兩杯米，按下按鈕就可洗米兩次並排出水，手完全不需碰到水，先撇開米粒的乾淨程度，如果未來可以將機構本身做小台一點，並直接與電鍋連接，再配合同學所說，可以用網路遠端設定洗米，會更實用方便。

「形狀記憶合金應用—復古音樂盒」：原理是以人觸動超音波感測器，使在播放音樂的同時，加熱讓特殊合金變形，讓指定的歌手立牌升起，可惜展示時感測器壞掉，後來用程式稍微彌補。

遺珠之憾

專題的經費補助一人1500元，一組3人總經費4500元，但精密機械的零件昂貴，例如：一顆小小馬達2-3百元，未計入測試時的損耗，一台機械本身就可能需要5顆馬達以上，更精密的大零件買一兩個就會超出預算，使很多組被迫找尋更便宜簡單的材料，或是需要配合實驗室計畫的要求做設計，才可能獲得持續性的經費補助，因此很多展出的作品都只是原型，或是燒了不少錢卻沒有顯著成果，有賴逐年改良，並且需朝向正確、實用的方向，符合使用者的需求，才有可能吸引業界的資金。以下是遇到類似困難，但仍值得期待的組別：

「電動滑板」：由卡通人物柯南的太陽能滑板為發想的電動滑板，雖然尚不成熟，只能承載十多公斤，也需稍微組裝使用，還要手動搖控，不過已經能夠短距離移動，若是研發成功，肯定會吸引許多小朋友央求爸媽購買。

「偵測巡邏機器人」：結合保全和監視器的優點，寫好程式依故定路線行走，由於經費限制，以手機充當攝影機鏡頭，連上Skype網路通訊軟體做遠端遙控，雖然無法制伏闖入的怪異人士，不過可拍下畫面存檔，也避免可能的人員傷亡。

「省油車」：2014年環保節能車大賽是第二十二屆，中興大學機械系參賽多年，但據說只在第二屆拿過名次，其中一位同學表示，省油車將化油引擎改成噴射引擎已經大大省油，他們再以電腦控制的成效較低，雖然投入的學生多，經費也比其他組多，但仍缺乏大筆研發經費，難以突破現況。

「籃球機器人」：改進實驗室老師的籃球機器人，目的是在練習時幫忙撿球並且傳回，設定行走和影像辨識程式，準確找球和選球，加載導航定位能在傳回球後自動返回原位，不會阻礙練習，但實際展出時發現整個過程會花很長時間，請人幫忙撿籃球似乎比較快。

「智慧型節能百葉窗」：以貼有太陽能板的金屬片組成的電動百葉窗，結合防災與節能的概念，可以感測光源強度調整葉片角度，並吸收太陽能供電，室外風大時會自動關閉，感測到煙霧會自動打開，形成逃生出口，但到底是裝在室內或室外？失去電力打不開怎麼辦？……實際裝設的可用性仍待評估。

「多功能智能嬰兒床」：嬰兒床設定自動搖擺、播音樂哄嬰兒、遠端監控、尿布潮溼感測等功能，達成實驗室老師開出的要求，試圖減輕照顧嬰兒的負擔，但要取代真人照顧，父母還是可能會不放心吧！

從上述部分作品的評析來看，評審所在意的，是規畫和呈現的內容是否一致，考驗學生管理、執行以及解說的能力，對於成品的本身，是否達到業界現有標準、消費者是否喜愛，以及未來發展成商品的可行性，可能並不是主要評估的項目。

由機械系師生合作舉辦，突破以往只呈現技術的競賽型式，籌辦學生將專題成果展稱為「中興機械日暨專題展」積極宣傳，現場的音樂、布置、影片等也是學生的巧思，而各組基本上朝著「節能」、「實用」、「多功能」做設計，成品有三分之一是與機器人相關，有各式功能型機器人，或是輔助機器人的設計，希望節省時間並取代部分人力損耗，發現並解決生活上的問題，雖然經費有所限制，不過某些成品已初具商業雛型，令人感到振奮，讓我們期待隨著籌辦規模擴大，成品在未來能發展得更好。

中興機械日FB：https://www.facebook.com/NCHUMEday
中興機械系機械設計與製作專題網頁：http://dmlab.nchu.edu.tw/dp/notice/notic.htm
興新聞及其他新聞報導：http://secret.nchu.edu.tw/wp/?p=1600
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