陳怡呈 - 國立中央大學機械工程學系

關於機械系-師資

陳怡呈 Chen, Yi-Cheng

教授兼系副主任

辦公室(Office)：E4-463
專線電話(Tel)：03-4267313
校內分機(Campus Extension)：34313
傳真電話(Fax)：03-4254501
E-mail：ethan@cc.ncu.edu.tw
實驗室網頁(Laboratory Website)：光機設計分析實驗室

學經歷
Education & Experiences

學歷(Education)
國立交通大學機械工程研究所博士 (2001)
Ph.D., Department of Mechanical Engineering, National Chiao-Tung University, Hsinchu, Taiwan (2001)
國立交通大學機械工程系學士
B.S, Department of Mechanical Engineering, National Chiao-Tung University, Hsinchu, Taiwan

經歷(Experience)
國立中央大學機械系，副教授 (201508 – present)
Associate Professor, Department of Mechanical Engineering, National Central University, Taiwan (201508 – present)
國立中央大學機械系，助理教授 (200802 – 201508)
美國加州柏克萊大學機械工程系，博士後研究 (200602 – 200801)
Post-Doctoral Researcher, Department of Mechanical Engineering, University of California at Berkeley, CA, USA (200602 – 200801)
國家實驗研究院儀器科技研究中心，副研究員 (200110 – 200602)
Associate Researcher, Instrument Technology Research Center (ITRC), National Applied Research Laboratories (NARL), Hsinchu, Taiwan (200110 – 200602)

教授課程
Courses Taught

機構學、光學機構系統設計與分析、機械製圖I、機械製圖II、光學機構設計實務(在職專班)、精密機械設計I、光學元件製造與檢測、光電機器設計II
Mechanism, Design and Analysis of Opto-Mechanical System, Mechanical Drawing I, II, Precision Machine Design I, Inspection and Manufacturing of Optical Elements, Design of Opto-Mechatronics system

研究專長
Research Areas

(1) 齒輪設計與分析: 齒形設計，負載下齒面接觸分析，靜動態傳動誤差，動態特性與訊號處理，最佳化設計，齒輪刀具設計，諧波齒輪設計。
(2) 光機整合分析與最佳化設計: 光學機構設計、鏡頭光機整合分析、大口徑反射鏡減重分析與最佳化設計、撓性結構設計、太陽能光電系統聚光模組設計與分析。
(3) 光機電系統研發: 光學式齒輪檢測系統、晶圓傳輸機械手臂系統、晶圓定位系統、自動化光學檢測
(A) Gear Design and Analysis: Gear geometry, Loaded Tooth Contact Analysis, Signal Processing of Static and Dynamic Transmission Errors, Dynamic Behavior of Gears, Optimum Design, Design of Gear Cutting Tools, Harmonic Drive.
(B) Integrated Opto-Mechanical Analysis and Optimum Design: Opto-Mechanical System Design, Lightweight Design and Optimal Design of Large Reflective Mirrors, Flexure Mounting Design, Design of Solar Concentrator for HCPV (High Concentration PhotoVoltaic),
(C) Development of Opto-Mechatronic System: Optical Measurement System of Gear Profile Error, Wafer Transfer Robot, Wafer Positioning System, Automatic Optical Inspection

實驗室
Laboratory

光機設計分析實驗室 (E4-254)

論文著作 Publications

題目 Title	作者姓名	期刊名稱	出版年份	期別及起訖頁數	期刊種類
Design and Manufacture of Power Skiving Cutter from Target Circular Spline Geometry	Yun-Hao Cheng, Yi-Cheng Chen	ASME, Journal of Manufacturing Science and Engineering	2023	145(9): 091003	SCI
A general mathematical modeling and finite element analysis of a strain wave gear possessing a double-circular-arc-with-a-common-tangent profile	Yun-Hao Cheng, Yi-Cheng Chen	Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science	2022	237(1): 223-236	SCI
Design and Manufacture of Power Skiving Cutter from Target Circular Spline Geometry	Yun-Hao Cheng, Yi-Cheng Chen	ASME, Journal of Manufacturing Science and Engineering	2023	145(9)	SCI
Design of a Helical Gear Set with Adequate Linear Tip-Relief Leading to Improved Static and Dynamic Characteristics	Zhi-Gen Wang, and Yi-Cheng Chen*	Mechanism and Machine Theory	2020	147 (103742)	SCI
Optical Inspection System for Gear Tooth Surfaces using a Projection Moire; Method	Yi-Cheng Chen*, Jr-Yi Chen	Sensors	2019	Vol.19 (6), 1450	SCI
Study of a Harmonic Drive with Involute Profile Flexspline by Two-Dimensional Finite Element Analysis	Yi-Cheng Chen*, Yun-Hao Cheng, Jui-Tang Tseng, Kun-Ju Hsieh	Engineering Computations	2017	Vol.34, I.7, pp.2107-2130	SCI
A Study on the Improvement of Meshing Characteristics of a Complementary Curvilinear Gear Set Generated by Complementary Rack Cutters	Yi-Cheng Chen*, Zhi-Wei Li, Chien-Cheng Lo, Zhi-Gen Wang	Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering	2017	Vol.41, No.2, pp.281-291	SCI
Mirror Lightweight for a Spaceborne Remote Sensing Instrument	Chia-Yen Chan, Bo-Kai Huang, Ting-Ming Huang, Yi-Cheng Chen, Fong-Zhi Chen (Corresponding Author)	Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences	2017	Vol.28, No.2, pp.139-147	SCI
Analysis and Experimental Investigation for Collimator Reflective Mirror Surface Deformation Adjustment	Chia-Yen Chan, Zhen-Ting You, Ting-Ming Huang, Yi-Cheng Chen, Fong-Zhi Chen (Corresponding Author)	Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences	2017	Vol.28, No.2, pp.167-176	SCI
Optimization of lightweight structure and supporting bipod flexure for a primary mirror used in a space telescope	Yi-Cheng Chen*, Bo-Kai Huang, Zhen-Ting You, Chia-Yen Chan, Ting-Ming Huang	Applied Optics	2016	Vol. 55, No. 36, pp.10382-10391.	SCI
Analysis investigation for continuous and discrete athermal bondings on an eight-inch reflective mirror	Chia-Yen Chan*, Zhen-Ting You, Yi-Cheng Chen, Ting-Ming Huang	Optical Review	2016	Vol.23, pp.885-889	SCI
Design of the Secondary Optical Elements for Concentrated Photovoltaic Units with Fresnel Lenses	Yi-Cheng Chen* and Hung-Wei Chiang	Applied Sciences	2015	Vol.5, pp.770-786	SCI
Optimal Design of a Secondary Optical Element for a Non-Coplanar Two-Reflector Solar Concentrator	Yi-Cheng Chen*, Chia-Chi You	International Journal of Photoenergy	2015	Vol. 2015	SCI
Contact Stress and Transmission Errors under Load of a Modified Curvilinear Gear Set Based on Finite Element Analysis	Yi-Cheng Chen* and Chien-Cheng Lo	Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C- Journal of Mechanical Engineering Science	2015	Vol. 229, No.2, pp.191-204	SCI
Determination of Wafer Center Position during the Transfer Process by using the Beam-Breaking Method	Yi-Cheng Chen*, Zhi-Gen Wang and Bo-Kai Huang	Measurement Science and Technology	2014	Vol.25, 094006	SCI
Integrated Opto-Mechanical Analysis of a PMMA Fresnel Lens for a Concentrated Photovoltaic System	Yi-Cheng Chen*, Chia-Hsun Su	Microsystem Technologies Micro- and Nanosystems Information Storage and Processing Systems	2013	Vol.19 (No.11), pp. 1725-1729	SCI
Tooth Contact Analysis of a Curvilinear Gear Set with Modified Pinion Tooth Geometry	Yi-Cheng Chen*, Ming-Lune Gu	Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science	2011	Vol.225, pp.975-986	SCI
Contact Stress Analysis of Concave Conical Involute Gear Pairs	Yi-Cheng Chen, Chia-Chang Liu*	Finite Elements in Analysis and Design	2011	Vol.47, pp.443-452	SCI
Dynamic Characteristics and Modal Analysis of an Opto-Mechanical Structure	Yi-Cheng Chen, Liang-Kai Lee	科儀新知 Instruments Today	2005	Vol.27, No.3, pp.57-66
Stress analysis of a helical gear set with localized bearing contact	Yi-Cheng Chen and Chung-Biau Tsay	Finite Element in Analysis and Design	2002	Vol.38, Issue 8, pp.707-723	SCI
Mathematical model and undercutting analysis of modified circular-arc helical gears	Yi-Cheng Chen and Chung-Biau Tsay	Journal of the Chinese Society of Mechanical Engineers	2001	Vol.22, No.1, pp.41-51	SCI
Bearing contact of a helical gear pair with involute teeth pinion and modified circular-arc teeth gear	Yi-Cheng Chen and Chung-Biau Tsay	Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science	2001	Vol.215, No.10, pp.1175-1187	SCI
Contact ratios and transmission errors of a helical gear set with involute-teeth pinion and modified circular-arc-teeth gear	Yi-Cheng Chen and Chung-Biau Tsay	JSME International Journal-Series C	2001	Vol.44, No.3, pp.867-874	SCI
Spur gear generation by shaper cutters	Chung-Biau Tsay, Wen-Yao Liu and Yi-Cheng Chen	Journal of Material Processing Technology	2000	Vol.104, pp.271-279	SCI
ooth contact analysis and kinematic optimization of a modified helical gear pair with involute-teeh pinion and modified circular-arc-teeth gear	Yi-Cheng Chen and Chung-Biau Tsay	Journal of the Chinese Society of Mechanical Engineers	2000	Vol.21, No.6, pp.537-547	SCI
Comparison and verification of dynamic simulations and experiments for a modified spur gear pair	Zhi-Gen Wang, Chien-Cheng Lo, and Yi-Cheng Chen	Machines	2022	191	SCI
Dynamic Modeling, Optimization and Experiment for a High-Speed Spur Gear Set	Zhi-Gen Wang, Chien-Cheng Lo, Yi-Cheng Chen*, and Hung-Chih Liu	Machines	2022	653	SCI
Design, Analysis, and Optimization of a Strain Wave Gear with a Novel Tooth Profile	Yun-Hao Cheng, Yi-Cheng Chen	Mechanism and Machine Theory	2022	104953	SCI
A general mathematical modeling and finite element analysis of a strain wave gear possessing a double-circular-arc-with-a-common-tangent profile	Yun-Hao Cheng, Yi-Cheng Chen	Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science	2023	223-236	SCI

研究計畫 Research Projects

工作類別	姓名	計畫名稱	執行期限	補助單位	金額
主持人	陳怡呈	新式90度交錯軸傳動之塑膠螺旋齒輪設計、應力分析與最佳化	2019-11-01 ~ 2020-10-31	祐晨公司	155,568
主持人	陳怡呈	齒輪研磨程式開發	2020-12-01~2022-06-30	廠商	500,000
主持人	陳怡呈	新式90度交錯軸傳動之塑膠螺旋齒輪設計、應力分析與最佳化	2019-11-01 ~ 2020-10-31	科技部	500,000
主持人	陳怡呈	新式諧波齒輪研究與最佳化設計II	2018-08-01 ~ 2020-07-31	科技部	1,966,000
主持人	陳怡呈	高轉速正齒輪設計分析研究(3/3)	2020-01-01~2020-12-15	中科院	900,000
主持人	陳怡呈	渦輪引擎附件多軸系齒輪傳動系統分析	2021-01-20~2021-12-15	中科院	950,000
主持人	陳怡呈	高轉速正齒輪設計分析研究(II)	2019-01-01 ~ 2019-12-31	科技部	1,080,000
主持人	陳怡呈	傳動模組建模與接觸分析	2019-10-05 ~ 2019-12-10	工研院	600,000
主持人	陳怡呈	後拉式助行器之限速輪機構關鍵技術開發	2019-06-01 ~ 2019-11-30	金屬工業研究發展中心	72,000
共同主持人	董必正、何正榮、林志光、李朱育、成維華、李安謙、顏炳華、潘敏俊、陳怡呈等	智動雷射加工系統暨聯網服務整合計畫－智動雷射加工系統暨聯網服務整合計畫(1-3)	2018-12-01 ~ 2019-11-30	科技部	10,850,000
主持人	陳怡呈	動力刮削內齒輪與剛輪之技術發展與刀具設計	2020-08-01-2021-07-31	科技部	997000
主持人	陳怡呈	高轉速正齒輪設計分析研究(II)	2019-01-01~2019-12-31	科技部	1,080,000
共同主持人	江振瑞、王家慶、栗永徽、潘敏俊、陳怡呈等	電子零組件生產之網實融合智慧工廠(3-3)	2018-10-01 ~ 2019-09-30	科技部	3,060,000
主持人	陳怡呈、董必正	智能辨視組裝系統	2019-04-01 ~ 2019-08-31	台灣華傑股份有限公司	150,000
共同主持人	張信良、陳怡呈	非圓形齒輪在內燃機引擎傳動系統之應用研究	2017-08-01 ~ 2019-07-31	科技部	1,623,000
主持人	陳怡呈	齒輪有限元素分析	2018-12-01 ~ 2019-06-30	東培工業股份有限公司	250,000
主持人	陳怡呈	高轉速正齒輪設計分析研究	2018-04-05 ~ 2018-11-30	中山科學研究院	745,670
共同主持人	江振瑞、王家慶、栗永徽、潘敏俊、陳怡呈等	電子零組件生產之網實融合智慧工廠(2-3)	2017-10-01 ~ 2018-09-30	科技部	4,053,000
主持人	陳怡呈	新式諧波齒輪研究與最佳化設計	2017-08-01 ~ 2018-07-31	科技部	1,201,000
主持人	陳怡呈	傳動齒輪嚙合特性分析II	2017-03-01 ~ 2017-11-30	工研院	300,000
主持人	陳怡呈	傳動齒輪嚙合特性分析	2016-02-15 ~ 2016-11-30	工研院	300,000
主持人	陳怡呈	正齒輪之齒輪精度對傳動誤差及動態特性影響之研究 II	2015-08-01 ~ 2016-07-31	科技部	795,000
共同主持人	楊建裕、王啟川、吳俊諆、洪銘聰、曹嘉文、陳怡呈等	有機郎肯循環低溫熱源發電系統關鍵元件及技術開發研究(2/3)	2015-01-01 ~ 2015-12-31	科技部	4,161,000
主持人	陳怡呈	正齒輪之齒輪精度對傳動誤差及動態特性影響之研究	2014-08-01 ~ 2015-07-31	國科會	760,000
協同研究人員	陳志臣、蕭述三、林志光、何正榮、利定東、蔡錫錚、李朱育、陳怡呈等	深耕工業基礎技術專案計畫－MOCVD 關鍵零組件技術開發暨人才培育(2/3)	2015-03-13 ~ 2015-03-13	科技部	120,000,000
共同主持人	楊建裕、王啟川、吳俊諆、洪銘聰、曹嘉文、陳怡呈等	有機郎肯循環低溫熱源發電系統關鍵元件及技術開發研究(1/3)	2014-04-01 ~ 2014-12-31	國科會	4,197,000
協同主持人	蕭述三、利定東、李朱育、陳怡呈等	產業先進設備人才培育計畫－半導體光電產業先進設備人才培育計畫	2014-01-01 ~ 2014-12-31	教育部	5,300,000
協同研究人員	陳志臣、蕭述三、林志光、何正榮、利定東、蔡錫錚、李朱育、陳怡呈等	深耕工業基礎技術專案計畫－MOCVD 關鍵零組件技術開發暨人才培育(1/3)	2014-01-01 ~ 2014-12-31	國科會	120,000,000
主持人	陳怡呈	應用希爾伯特黃轉換於正齒輪傳動誤差訊號分析 (II)	2013-08-01 ~ 2014-07-31	國科會	916,000
協同主持人	蕭述三、利定東、李朱育、陳怡呈等	產業先進設備人才培育計畫－半導體光電產業先進設備人才培育計畫	2013-01-01 ~ 2013-12-31	教育部	5,300,000
主持人	陳怡呈	應用希爾伯特黃轉換於正齒輪傳動誤差訊號分析	2012-08-01 ~ 2013-07-31	國科會	916,000
協同主持人	蕭述三、李朱育、利定東、陳怡呈等	產業先進設備人才培育計畫－半導體光電產業先進設備人才培育計畫	2012-01-01 ~ 2012-12-31	教育部	5,000,000
共同主持人	李朱育、陳怡呈、傅尹坤、董必正、洪銘聰	高科技設備前瞻技術計畫－數位直接成像曝光機計畫	2011-11-01 ~ 2012-12-31	國科會中科管理局	2,400,000
主持人	陳怡呈	修整型曲線齒輪對負載下之齒面接觸分析與單齒腹測試	2011-08-01 ~ 2012-07-31	國科會	755,000
中心學校執行人員	蕭述三、利定東、李朱育、洪銘聰、陳怡呈等	產業先進設備人才培育計畫－半導體光電產業先進設備人才培育計畫	2011-01-01 ~ 2011-12-31	教育部	5,000,000
共同主持人	洪銘聰、利定東、李朱育、陳怡呈等	高科技設備前瞻技術計畫－PVD電漿模擬暨晶圓定位系統委託研發計畫	2009-10-16 ~ 2011-10-15	國科會中科管理局	6,000,000
主持人	陳怡呈	修整型曲線齒輪對之傳動特性研究 II	2010-08-01 ~ 2011-07-31	國科會	835,000
中心學校執行人員	陳志臣、林志光、蕭述三、利定東、李朱育、陳怡呈等	產業設備系統設計人才培育先導型計畫－薄膜太陽能電池設備系統人才培育計畫	2009-02-01 ~ 2011-01-31	教育部	3,800,000
主持人	陳怡呈	反射式聚光系統光機設計	2010-01-01 ~ 2010-12-31	國科會/原能會	650,000
主持人	陳怡呈、李朱育	成膜設備晶圓定位感測方法	2010-03-01 ~ 2010-10-31	金屬中心	400,000
主持人	陳怡呈	修整型曲線齒輪對之傳動特性研究	2009-08-01 ~ 2010-07-31	國科會	555,000
共同主持人	林志光、辛華煜、吳俊諆、楊建裕、洪慧芬、李朱育、陳怡呈等	聚光型太陽能熱電共生技術開發及人才培育計畫	2009-06-01 ~ 2010-05-31	經濟部	13,000,000
主持人	陳怡呈	曲線齒輪之齒型修整研究	2008-10-01 ~ 2009-07-31	國科會	794,000
主持人	陳怡呈	動力刮削內齒輪與剛輪之技術發展與刀具設計II	2021-08-01~2022-07-31	科技部	1,203,000
共同主持人	陳怡呈	具5G通訊及高精密定位之AI協作機器人技術開發與裝配產線實現(1/4)	2021-09-01~2022-05-31	科技部	2,800,000
主持人	陳怡呈	雙包絡蝸桿蝸輪之齒形設計與傳動特性分析	2022/08/01-2024/07/31	國科會	1,972,000
共同主持人	陳怡呈	具5G通訊及高精密定位之AI協作機器人技術開發與裝配產線實現(2/4)	2022/06/01~2023/05/31	國科會	3,000,000

榮譽事蹟 Honors and Awards

21. 2016年10月，指導碩士班研究生張軒慈” 應用繞射光學元件於非接觸式齒輪檢測”，2016 Taiwan AOI Forum & Show論文獎競賽入圍。
22. 2016年11月，指導學生程雲豪論文，”漸開線諧波齒輪之二維有限元素分析”，獲得第一屆台灣精密工程技術研討會(Taiwan Precision Technology Workshop，2016TPTW) 優秀論文獎。
23. 2017年10月，與潘敏俊教授共同指導碩士班葉典瓚、張翊翔、洪嘉澤同學，參加2017第六屆中興大學精密工具機與智慧化技術專題競賽暨誠泰集團「精密工具機與智慧化技術」專題實作競賽，以” 電子零件生產設備之虛實量測技術發展”，獲得「第三名」。
24. 2017年11月，指導博士班學生程雲豪，獲選至日本靜岡大學國際交流。
25. 2017年11月，指導學生程雲豪之碩士論文” 漸開線與曲線雙圓弧齒形之諧波齒輪有限元素分析與齒形設計”，獲得「106年中華民國機構與機器原理學會傑出碩士論文獎」
26. 2017年11月，指導學生王志根、林建文論文，”正齒輪之線性齒頂修整對於嚙合特性之影響探討”，獲得「2017全國製造工程研討會」佳作。
27. 2017年12月，指導碩士班學生陳智怡，獲得中國機械工程學術研討會，論文發表競賽「佳作」。
28. 2018年10月，指導碩士班學生林以濤論文”以螺旋刨齒刀創成交錯軸Helipoid齒輪之齒形與嚙合特性探討”，獲得「第二十一屆全國機構與機器設計學術研討會，最佳論文入選獎」

專利 Patents

名稱	年度及說明
Show論文獎競賽入圍	2016年10月，指導碩士班研究生張軒慈” 應用繞射光學元件於非接觸式齒輪檢測”，2016 Taiwan AOI Forum &amp;amp;amp;amp;amp;
第一屆台灣精密工程技術研討會(Taiwan Precision Technology Workshop，2016TPTW) 優秀論文獎	2016年11月，指導學生程雲豪論文，”漸開線諧波齒輪之二維有限元素分析”，獲得第一屆台灣精密工程技術研討會(Taiwan Precision Technology Workshop，2016TPTW) 優秀論文獎。
「精密工具機與智慧化技術」專題實作競賽，獲得「第三名」	2017年10月，與潘敏俊教授共同指導碩士班葉典瓚、張翊翔、洪嘉澤同學，參加2017第六屆中興大學精密工具機與智慧化技術專題競賽暨誠泰集團「精密工具機與智慧化技術」專題實作競賽，以” 電子零件生產設備之虛實量測技術發展”，獲得「第三名」
獲選至日本靜岡大學國際交流	2017年11月，指導博士班學生程雲豪，獲選至日本靜岡大學國際交流。
「106年中華民國機構與機器原理學會傑出碩士論文獎」	2017年11月，指導學生程雲豪之碩士論文” 漸開線與曲線雙圓弧齒形之諧波齒輪有限元素分析與齒形設計”，獲得「106年中華民國機構與機器原理學會傑出碩士論文獎」
獲得「2017全國製造工程研討會」佳作	2017年11月，指導學生王志根、林建文論文，”正齒輪之線性齒頂修整對於嚙合特性之影響探討”，獲得「2017全國製造工程研討會」佳作。
論文發表競賽「佳作」	2017年12月，指導碩士班學生陳智怡，獲得中國機械工程學術研討會，論文發表競賽「佳作」。
「第二十一屆全國機構與機器設計學術研討會，最佳論文入選獎」	2018年10月，指導碩士班學生林以濤論文”以螺旋刨齒刀創成交錯軸Helipoid齒輪之齒形與嚙合特性探討”，獲得「第二十一屆全國機構與機器設計學術研討會，最佳論文入選獎」
2022全國智慧製造應用競賽應用機器人組金獎	2022年指導大學部專題生劉紹丞、黃郁竣、許馨方和王玉雯，獲得「2022全國智慧製造應用競賽－應用機器人組」金獎
「第二屆全國AI圖像辨識應用競賽」季軍	2023年1月，指導研究生李家銘、陳振榮和邱晨，獲得智泰科技「第二屆全國AI圖像辨識應用競賽」季軍。

陳怡呈 Chen, Yi-Cheng

論文著作 Publications

研究計畫 Research Projects

榮譽事蹟 Honors and Awards

專利 Patents