Page 32 - 2019年科技部年報

(二)工程科技
術之研發;設備之聯網包含具網路支援功能之設 備以及沒有具備網路支援功能之設備。在沉浸式 虛擬實境模擬系統方面，目前已完成立式三軸銑 削加工中心機以及立式五軸銑削加工中心機之組 態定義以及其雛型系統建構，並於2018年11月21 日~24日協同本國廠商參加泰國金屬加工展中的 臺灣館展出，未來將自行發展程式整合軟硬體， 將虛實整合多機之人機協作系統之功能融入沈浸 式虛擬實境環境與聯網系統。
2. 氣體環境下創造奈米粒子
人類在探索奈米尺度的科學世界從未停止腳 步。在這個尺度下被創造出來的材料包括無機材 料，有機材料，磁性材料，能源材料，以及孔洞 材料等等，再加上材料特殊的表面界面現象、物 理化學特性、以及生物功能性，使得這些奈米材 料的應用無遠弗屆，在生物醫學，光學，電機電 子，能源科技，材料科學等等重要領域都有重要 的應用。
團隊在奈米材料的探索中發現，在氣體 的環境之下可藉由操控氣相分子的熱力學性 質，使氣相分子昇華(sublimation)以及沉積 (deposition)的途徑可被操控，並且創造奈米尺 度的材料。此創新的製程，無須先進的設備，步 驟簡單不耗時，並具備大量生產的潛力。最重要 的，可以輕易調控所需奈米材料大小。團隊並在 研究成果中，利用這個新製程展示了特殊高分子 奈米顆粒的生成(過去技術無法達成)，以及使 用磁性物質，金屬物質可輕易在此製程下與高分 子物質完美形成複合物，創造了同時具備磁性功
利用氣體環境製造奈米材料之新製程。藉由操控氣相分子 昇華(sublimation)以及沉積(deposition)的途徑，可 以創造奈米尺度的材料;奈米粒子的大小可輕易被操控。 (圖片來源:臺灣大學化工系陳賢燁教授)
工程及應用科技研究涵括化材民生、機電能 源及電子資通3大領域19個學門，主要任務為規 劃推動我國工程領域相關研究發展，使研發經費 作有效益運用、建構優質研發環境、培養高級研 發人力與研究團隊，並透過研發成果的推廣與落 實，帶動國內產業技術的升級與改善人民生活福 祉。本年部分重要研究成果如下:
1. 虛擬工具機及可視化(AR / VR)技術開發
以3D幾何資料強化人機介面系統之可視化 呈現，整合感測資料、聯網技術、系統之機械與 物理模型優化切削加工參數，並研發CAD/CAM 系統，是邁向世界主流趨勢的虛實整合系統 (Cyber-Physical System, CPS)或數位雙胞胎 系統(Digital Twin)之重要系統技術。本計畫從 三軸工具機的三維幾何可視化技術著手，藉由電 腦輔助設計計算機幾何模型以及虛擬實境互動技 術，建立其靜態操作模擬系統，做為虛實整合系 統之3D人機介面基礎技術;其中包括線性移動軸 與平臺、旋轉主軸和刀具軸，以及機聯網技術之 建立，做為擷取感測器資料並能透過演算法分析 整合智能化技術之基礎。後續將結合電腦輔助分 析的結果，將此技術應用於高階功能之五軸工具 機以及七軸車銑複合機，可成為推動本國智慧機 械領域的關鍵技術。
虛實整合多機之人機協作系統之沈浸式虛擬 實境模擬系統建構可以分成兩個主要模組，其一 是虛擬實境系統以及其運動模式和組態之建構， 其二是整機硬體設備以及整線之周邊設備聯網技
聯網系統架構規劃示意圖 (圖片來源:中正大學機械系 劉德騏教授)
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第三篇 支援學術研究