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工業技術研究院

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114年度工研院機械與機電系統研究所科技專案智慧製造領域分包研究項目公告

壹、說明
一、工研院機械與機電系統研究所執行經濟部114年度科專計畫項下之分包研究計畫,公開徵求符合資格之單位/機構參與。
二、各分包研究計畫相關說明請詳閱附件一內容,且各分包計畫乃工研院接受經濟部委託之114年度各科專計畫項下之擬委託符合資格之單位/機構研究計畫,計畫案件之執行與否,將俟本院與經濟部簽約後,方可確認計畫執行相關事宜,亦可能調整計畫執行數、計畫執行經費及相關經費核銷規定,特此聲明。

貳、委託計畫參與資格
一、具備所需之技術與研發能力,並擁有足以承接分包案之研究人力與設備者。
二、依據政府採購法利益迴避原則,特提醒計畫申請人應避免再擔任本所相關科專計畫之評審委員。

參、領標及投標日期
自即日起至114年3月12日下午5時止

肆、廠商資格
與研究標的相關之學界人士及學術機關

伍、申請方式
請各學術機構對所述研究項目有興趣者,請於114年3月12日下午5時前E-mail計畫申請書至各分包計畫聯絡人,提出計畫申請書前,請務必詳閱「陸、智慧財產權歸屬」條款。

陸、智慧財產權歸屬 
有關智慧財產權之歸屬說明如下: 
一、 本次分包學界研究計畫成果所可能獲得之專利權、著作權、電路布局權及其他智慧財產權皆歸財團法人工業技術研究院所有,學術研究機關不得將其向任何機關申請專利權、著作權、電路布局權或其他智慧財產權之註冊登記。財團法人工業技術研究院若須將本研究成果向任何有關機關申請專利權、著作權、電路布局權或其他智慧財產權之註冊登記時,學術研究機關應提供一切必要之協助。 
二、 財團法人工業技術研究院若將分包學界研究計畫成果申請專利權、著作權、電路布局權或其他智慧財產權時,對「研發成果」有貢獻之雙方參與人員,申請註冊登記時,應列為共同發明人、著作人或其他創作人。

柒、分包學界研究計畫一覽表(如下)

序號

分包計畫名稱

內容簡要說明

預期成果

計畫聯絡人資訊

01

多足機器人應用於未知環境之3D建模

多足機器人於未知環境對特定物體3D建模,使其能根據物體之外觀模型自主執行所交付之任務。本計畫將開發多足機器人之虛擬環境,並整合感測器數據,能夠在未知環境中執行環境建圖以及自我定位,並在有了環境地圖資訊後,使多足機器人能夠在環境中分割特定物體,並對其進行三維建模。

將為多足機器人以感測器自主3D建模技術提供新的理論基礎和實驗數據。多足機器人以感測器自主3D建模技術將有助於提升我國在人工智慧機器人領域的核心競爭力。

張雅芬小姐changyafen@itri.org.tw
/+886-3-5914208

02

雙臂自主式移動機器人關鍵控制技術開發

(1)雙臂動態耦合補償技術可消除雙臂同動時相互間的動態耦合效應,提高運動精度與效率

(2)雙臂閉鎖控制技術使雙臂共同夾持搬移物件時,能夠避免不當施力於夾持物件造成損壞

(3)主動式安全潰縮技術利用自主式移動機器人的高冗餘性,在人機發生非預期接觸時,能迅速改變姿態降低接觸力,但維持手臂末端點位置不變。

發展雙臂自主式移動機器人關鍵控制技術,使其能更加安全且有效率地應用於實際生產加工場域,以提高生產力並降低人力成本。

張雅芬小姐changyafen@itri.org.tw
/+886-3-5914208

03

人機協作無治具作業技術研究

雙臂機器手的人機協作無治具組裝技術」是一種創新的製造概念,透過雙臂機器手提升人機協作的靈活性與智能化,無需依賴傳統夾具或固定工具。此技術讓機器人能夠動態分工,執行組裝、搬運與調整,以適應多變的生產需求,提升效率並降低成本。本計畫旨在開發高靈活度的雙臂運動模式,使工廠能快速響應市場變化,減少專用夾具需求,確保高效且高品質的製造標準。

力覺與視覺整合技術對於雙臂機器人組裝至關重要,它能讓機器人具備更高的靈活性、自適應能力和智慧決策能力。隨著深度學習、機器視覺、力覺控制等技術的進步,未來的機器人將能夠模仿人類的手眼協調,在製造業、精密裝配、智慧工廠等應用中發揮更大潛力,推動無治具柔性製造的發展。

張雅芬小姐changyafen@itri.org.tw
/+886-3-5914208

04

多軸馬達參數調整與自適應控制

多自由度機器人在執行移動路經的指令時,須隨時面對馬達負載的變化。傳統調整參數的方式(手動調整或固定控制器)在變動環境下效率低,難以適應負載變化或干擾。因此需要研究一種用於調整多軸馬達參數的方法。馬達參數的好壞(如增益、轉矩、剛性)影響機器人的運動精度與穩定性。

本計畫技術創新在於應用數據演算法來提升馬達控制性能。其應用價值在於提升機器人在不同應用場景(工業、醫療、物流)的效率與精度。

張雅芬小姐changyafen@itri.org.tw
/+886-3-5914208

05

研磨軌跡生成及強化學習於研磨自動化之研究

運用強化學習技術,自動調整研磨進給量,以確保加工力度穩定,提升研磨品質並降低人力需求與安全風險。計畫涵蓋五大階段:定義驗證物件、確定目標力度、建立模擬環境、進行強化學習訓練與結果驗證。透過模擬環境訓練機器手臂,使其能適應不同工件表面特徵並保持穩定研磨力度。預期成果顯示,平面加工力度穩定性可提升5%,單曲面與雙曲面則分別提升15%,驗證強化學習在研磨任務中的應用價值。

透過強化學習技術實現研磨力度的智能控制,可提升加工品質與穩定性,降低人力依賴與安全風險,並提高設備適應性與生產效率。透過減少加工誤差、縮短換線時間及降低耗材消耗,不僅能提升整體製造效能,也有助於推動產業智能化升級,強化國際競爭力,拓展高端精密製造市場。

張雅芬小姐changyafen@itri.org.tw
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06

基於擴增實境之機械手臂運動規劃技術

針對金屬模具修補需求,研發基於擴增實境(AR)的機械手臂編程技術,透過頭戴式顯示裝置與多感官互動,讓使用者在實際製造環境中直覺規劃機械手臂運動軌跡,提升人機協作效能。上一期計畫已成功開發技術原型,使用HoloLens 2 進行測試,但受限於光學辨識與運動感測精度,取點準確度與精密度仍有提升空間。本期計畫將導入Apple Vision Pro 取代 HoloLens 2,並整合Keyence LJ-X8400 高精密雷射量測設備,提高擴增實境定位精度,進一步結合數位孿生技術與工業物聯網(IIoT),即時顯示機械手臂軌跡與製程分析資訊,強化智慧製造的人機協作應用。

透過高精度擴增實境(AR)與數位孿生技術,提升模具修補與智慧製造產業的自動化與精準度,縮短作業時間並降低人員技能門檻。結合高精密雷射量測與工業物聯網(IIoT),即時顯示機械手臂軌跡與製程數據,優化生產決策,強化智慧生產監控與遠端管理能力。此技術將提升製造精度、加速修補流程、強化人機協作,推動產業向智慧製造發展。

張雅芬小姐changyafen@itri.org.tw
/+886-3-5914208

07

應用於智慧製造感測系統之能量擷取裝置設計研究

共振能量擷取器VEH設計與試製,包含壓電/非壓電材料選用、窄頻/多自由度結構設計、負載條件等研究,並針對窄頻VEH雛型完成製作、組裝與動態測試,及針對寬頻VEH建立數值模型與進行雛型設計。

提供本計畫能量擷取器之效能評估參考資訊,藉以作為未來提升智慧製造感測系統穩定性之依據。

張雅芬小姐changyafen@itri.org.tw
/+886-3-5914208

08

製造場域協作技術應力分析研究

∙線性滑軌(2D彎曲)” 為終端應用之標的,進而研發相關2D結構之智慧矯直加工技術。

∙使用線掃描儀與輪廓掃描儀取得線性滑軌完整與關鍵的外型輪廓,並從中自動取出滑軌的彎曲、扭曲變形特徵。

∙完成矯直機概念設計及協同工研院、線軌廠商、設備廠商完成可行性評估。

∙建立 FEM 模型,進行矯直參數(扭轉角、下壓量、跨距等)與矯直變形量(扭曲、彎曲)之相關性分析。

∙建立矯直參數模型及演算法。將測量曲度計算為矯直參數。

以FEM模擬分析與矯直實驗,驗證矯直效果

協助國內線性滑軌產業與手工具產業技術升級,且後續技術也可運用於半導體設備以及高附加價值產業,提高生產效率與產品價值。

張雅芬小姐changyafen@itri.org.tw
/+886-3-5914208

09

半導體微波退火機制之物理模型

建立半導體微波退火機制之物理模型解,以利將來開發半導體後段及封裝之微波退火製程。

有助於開發微波退火在半導體之後段及封裝製程,使半導體退火的總能耗獲得下降,進一步節能減碳。

蔡曉萍小姐

ava@itri.org.tw/+886-3-5918603

10

玻璃應力深度分布檢測系統設計

建立玻璃深度方向的散射應力量測理論架構,設計玻璃鏡片應力深度分布檢測系統,來協助計畫顯微干涉共光路模組光學鏡片品質監控。

預先檢測模組內部各鏡片隱藏應力大小及深度分布,再進行鏡組組裝,可提高整體模組可靠度與品質,達到計畫多參數共視野檢測模組開發的目的。

蔡曉萍小姐

ava@itri.org.tw/+886-3-5918603

11

砂輪期間耗損模擬及診斷分析

透過分析研磨時砂輪隨加工時間產生耗損狀態,作為智慧研磨加工模組於抑振、致振設計的理論依據。

期望以理論分析方法對於研磨主軸砂輪耗損狀態進行分析,並探討抑振、致振設計參數對整體效率的影響。

蔡曉萍小姐

ava@itri.org.tw/+886-3-5918603

12

光學波前量測系統建置

鏡片及鏡組需要無參考鏡的光學波前量測分析,並結合計畫主系統進行開發。

提供一種快速且高精度的方法來評估光學元件,導入將有效提升大氣電漿加工技術在光學元件製造與應用中的效率,優化加工品質與精度,從而 促進光學技術的創新發展。

戴心怡小姐

hsinyitai@itri.org.tw

/+886-3-5917764