112-1機械工程學系大學部專題研究登記
注意：請欲選修專題研究同學與下列老師洽談，並務必於112.09.19 (二)前至系辦繳交登記表(請下載附件並經老師簽名同意)後，才可於112.09.06(三)~112.09.19(二)至系辦公室領取密碼卡進行加選課程加選。（登記表如附件）
- 學生自行選擇題目，經指導教授同意後進行專題製作。
- 評分方式由指導教授直接進行指導並評分。
- 務必選修過「專題研究I」者，才可選修「專題研究II」。
| 老師姓名 | 專題題目 | 專題學生人數限制 | 專題類別 | 內容說明 |
| 林立岡 | 最佳化相關應用(銜接高中課程”二次曲線”) | 依主題而定 | 專題研究 I (ME3011) | 據美國科學院近期報告，最佳化充斥在日常生活中；更明確點，最佳化普遍使用在各項科學技術研究上。相關知識從國中開始即開始傳承，例如一元二次方程式，延續到高中課程像是二次曲線極值等，直到此專題研究將更進一步全面拓展，並開放同學選取任一有興趣的主題。過去例子包括：股票投資最大化獲利之分析等。 |
| 陳翔傑 | AI電腦視覺在機器人的應用 | 至多10人，每組規劃1-3人。 | 專題研究 I (ME3011) | 專題研究主要聚焦在電腦視覺、人工智慧，並將之應用在機器人平台上，機器人可為陸上的輪型機器人或多軸飛行器。從視覺分析方法、AI演算法學習，再整合至機器人上。應用方面可在確定執行專題後，再來討論所欲進行的細部內容。 |
| 林立岡 | 最佳化應用 | 待定 | 專題研究 I (ME3011) | 最佳化應用 |
| 林智揚 | 機器學習於智慧輪椅之應用 | 2 | 專題研究 I (ME3011) | 運用人工智慧技術，使輪椅能智慧移動，讓輪椅使用者更輕鬆的到達目的地 |
| 廖展誼 | 應用聲場定位技術於聲音照相機之實作與開發 | 3 | 專題研究 I (ME3011) | 生活環境中充斥各種發聲機制，以工業製造界而言，可能存在結構振動、機件碰撞或氣體洩漏等方式而產生的異常聲音，若有辦法客觀定義聲音來源，便可協助維護人員快速聚焦問題原因，避免不同人員間聽覺感受差異而導致的誤判機率。 本專題將建構麥克風陣列，以波束成型法技術(Beamforming)，建立聲場定位技術，搭配相機模組，將聲音源直觀顯示於影像中，達到聲音照相機之功能。此聲源定位技術可非接觸式檢測噪音發聲源，對於電子元件與傳動機械內因故障瑕疵所引發之異常噪音可快速診斷與監測。專題內容包含聲學原理、訊號處理、空間轉換和機電整合，藉由模擬測試、實務演練和系統建構三方向完成此專題目標。 |
| 廖展誼 | 應用聲場定位技術於聲音照相機之實作與開發 | 3 | 專題研究 II (ME3012) | 生活環境中充斥各種發聲機制，以工業製造界而言，可能存在結構振動、機件碰撞或氣體洩漏等方式而產生的異常聲音，若有辦法客觀定義聲音來源，便可協助維護人員快速聚焦問題原因，避免不同人員間聽覺感受差異而導致的誤判機率。 本專題將建構麥克風陣列，以波束成型法技術(Beamforming)，建立聲場定位技術，搭配相機模組，將聲音源直觀顯示於影像中，達到聲音照相機之功能。此聲源定位技術可非接觸式檢測噪音發聲源，對於電子元件與傳動機械內因故障瑕疵所引發之異常噪音可快速診斷與監測。專題內容包含聲學原理、訊號處理、空間轉換和機電整合，藉由模擬測試、實務演練和系統建構三方向完成此專題目標。 |
| 廖展誼 | 六軸機械手臂之設計與建構 | 5 | 專題研究 I (ME3011) | 本專題將實務建構一組六軸機械手臂，系統包含六個伺服旋轉軸(joint)及軸間之剛性連結(rigid link)，其中旋轉軸將選用微型減速機與馬達，搭配3D列印機建構成形的剛性連結件，設計控制邏輯完成機械手臂之正向與逆性運動控制之功能。 |
| 楊建裕 | 低軌通信衛星熱管理系統分析研究 | 1-4 | 專題研究 I (ME3011) | 低軌通信衛星距離地面近、通信時間延遲短、數據傳輸率高，重量、體積與個人移動設備差異不大，隨著現代移動通信和電子元器件技術的快速發展，早期低軌通信衛星系統的通話質量、數據傳輸速率和使用成本等問題已可解決，低軌衛星通信的應用時機已經成熟，未來五年內將有20,000餘顆低軌衛星進入太空。隨著傳遞數據量的不斷增加，以及越來越高的速度需求，通信衛星的散熱量急劇增加。而在太空中的環境溫度範圍變化大，最高可達80 oC，最低可能到-40 oC，使得衛星計算散熱需求成為新的熱管理挑戰。本專題即為針對低軌通信衛星的熱管理問題，進行冷卻系統分析及設計，瞭解在各種極端環境下的散熱需求，以為後續從事相關研究建立基礎知識。 |
| 施聖洋 | 淨零排放氫燃燒 | 2 到 3 人 | 專題研究 I (ME3011) | 氫為一不含碳之燃料，與空氣燃燒反應後之主要產物為水，是一種潔淨的能源。氫在298 K時的質量低熱值為120 MJ/kg，其質量熱值高於大多數碳氫燃料(例如：汽油在298 K低熱值為44 MJ/kg)約3倍。此外，若氫可透過再生能源多餘的電力，來電解製氫，即以電解水的方式來產生氫，這稱之為綠氫(符合零碳排的政策需求)。再者，氫的蘊藏量相當豐富，且廣布於世界各地，因此它有潛力用來開創氫經濟，即建立以氫和電為基礎之未來能源系統，來提供社會民生經濟的發展。是故，開發氫能利用技術，具前瞻性並有助改善我國依賴化石能源進口之國安挑戰，也可減少因使用化石燃料所導致的二氧化碳排放及其所伴隨的其它污染物排放。但使用氫時，必須考量安全因素，因氫是相當易燃的燃料，在化學計量(即當量比 = 1.0)時，氫最小引燃能量僅約為0.02 mJ，遠低於天然氣最小引燃能量(約2 mJ)；在一般汽車火星塞引燃能量和放電脈衝時間條件下，氫與空氣預混之貧油和富油可燃極限(體積百分比濃度)，分別為4 vol.%和75 vol.%，遠比天然氣5 vol.%和15 vol.%要寬廣易燃得多。另外，氫火焰速度遠快於天然氣，且氫之熄滅距離(Quenching Distance)比天然氣至少小一～二個級數，相當容易回火。所以，如何使氫火焰可以穩定燃燒和避免回火爆炸的可能，是研發氫燃燒技術的挑戰。 由前述說明可知，氫能開發攸關我國2050年淨零碳排政策是否能落實。尤其是因氫燃燒有安全因素的顧慮和挑戰，因此，建立前瞻氫燃燒技術及培育相關人才，應是學門的研究重點之一。本計畫在已有基礎上，提出具前瞻性之氫燃燒器設計和實測，擬結合奈秒重覆脈衝放電技術，使前瞻氫燃燒器可以在貧油或超貧油條件下操作，預期將可產出領先國際相關研究之成果，有效提升我國國際燃燒學術地位。 |
| 董必正 | 自動控制Matlab實驗 | 1 | 專題研究 I (ME3011) | 以Matlab進行控制系統之頻域建模、時域建模、時間響應、穩定性、穩態誤差及根軌跡之模擬實驗。 |
| 曾重仁 | 電解水產氫電極研究 | 2 | 專題研究 I (ME3011) | 研究電解水產氫電極與觸媒之製程與微結構特性對產氫性能之影響 |
| 曾重仁 | 電解水產氫電極附近熱流分析研究 | 2 | 專題研究 I (ME3011) | 以CFD軟體模擬分析電解水產氫電極之熱流特性 |
| 洪榮洲 | 碳化矽晶錠之電化學加工特性基礎研究 | 3 | 專題研究 I (ME3011) | 碳化矽(SiC)是第三代半導體材料，其晶圓是高功率與高頻元件的承載基板。SiC無論是長晶、晶圓製造與其元件成長，目前都是全球半導體業的焦點，但是它的材料特性致使其製程挑戰比矽基材料更艱鉅。本研究擬使用電化學加工法於N-TYPE SiC晶碇之加工技術基礎研究，藉由電源施加電壓，再通以適當電解液，使晶碇和電極之間產生電化學現象，過程中可即時監測加工參數。透過本研究了解基礎SiC晶碇加工技術，並透過實驗設計法尋找出較佳製程參數，使其達到高效的加工速度、最小的表面損傷與較佳的表面粗糙度等，以符合下世代半導體產業之所需。 |
| 潘敏俊 | 組織系統鑑別 | 2 | 專題研究 I (ME3011) | 以幅值調變電源驅動的近紅外光照入仿體, 用以計算評估吸收散射係數。 |
| 潘敏俊 | 磁電式植體穩固度檢測研究 | 2 | 專題研究 I (ME3011) | 磁電式檢測探頭配件設計及驗證。 |
| 潘敏俊 | 資料驅動深度學習平台建置 | 3 | 專題研究 I (ME3011) | 對於資料驅動深層學習網路開發建構通用平台 |
| 何正榮 | 硬脆透明基板之改質處理與加工 | 3 | 專題研究 I (ME3011) | 透明結晶基板，如: 碳化矽、藍寶石、石英等，因具有高介電係數與寬能隙，在現今5G高頻通訊與高功率元件的需求下愈顯重要。但這些材料除了高穿透度外，先天上也具硬脆特性，加工困難。以碳化矽為例，除了長晶慢，其硬度僅次於鑽石，研磨拋光也很困難，這些加工問題大大地限制了晶圓生產速度，致使晶圓價格居高不下。晶圓研磨屬於機械加工範疇，傳統上採用化學機械拋光研磨(CMP)，雖然可以達到鏡面研磨效果，但對於碳化矽的研磨仍然速度極慢，時間與耗材成本都很高，是目前商品化最大的問題。 在本專題中，將測試使用雷射照射結合化學改質技術，軟化碳化矽表面，其結果預期有利於加速研磨效益，期能達到能倍增研磨之表面材料移除速率。並透過改變雷射照射參數與化學溶液比例探討其成果之不同，本專題也將探討材料軟化效果與對後續研磨製程之提升影響。 |
| 何正榮 | 玻璃接合與金屬化 | 3 | 專題研究 I (ME3011) | 玻璃材料以其電磁信號屏蔽低、硬度高、成本低和適合大量化生產等突出優點，逐漸成為3C電子結構件、半導體器件、光學元件的主流材料，玻璃雷射焊接與金屬化已成為目前重要的趨勢。 在本專題中，將利用雷射光束燒蝕玻璃產生微結構，以取代傳統製程中的玻璃敏化、活化過程。再搭配無電鍍製程以化學氧化還原的方式讓銅沉積，製作出微米級的銅導線。 本專題將探討玻璃材料的特性，如:平整度、可調節的熱膨脹係數、熱導性等，透過調整雷射參數實現玻璃接合與金屬化。 |
| 蔡錫錚 | 織布機設計與製作 | 3 | 專題研究 I (ME3011) | 將改良現有手工織布機，並完成雛型機製作與驗證，以及加工圖面！ |
| 陳一塵 | 二維材料電子特性分析 | 2 | 專題研究 I (ME3011) | 本專題係學習並進行二維材料電子特性量測，並透過物理性質相關分析來改善製程參數 |
| 陳翔傑 | 室內無人機取放物研究 | 3-5 | 專題研究 I (ME3011) | 利用無人機進行室內飛行、路徑規劃、物件辨識及取放物等功能研發 |
| 林苑婷 | 半導體製程設備關鍵技術之研究 | 2 | 專題研究 I (ME3011) | 針對半導體製程所需設備之相關關鍵技術研究，例如：Wafer Aligner, Mass transfer 等 |
| 林苑婷 | 智慧田間採收機器人 | 2 | 專題研究 I (ME3011) | 發展智慧田間採收機器人，以協助作物採收。 |