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線性串聯彈性致動器之模組化研究

為了解決torque下載的問題，作者梁家皓 這樣論述：

串聯彈性致動器為將致動源與撓性元件結合，藉由量測撓性元件變形量推得機構輸出端出力之致動器，相較於剛性致動器，串聯彈性致動器有高逆向驅動能力及高精度力量控制等優點，常被用於協作型機器人領域，本文開發出模組化串聯彈性致動器及雙軸小型化致動器模組兩種新型線性串聯彈性致動器，以模組化、高剛性及小型化為目標，模組化串聯彈性致動器為工業型機器人及協作型機器人皆可使用的線性致動器模組，設計上平面彈簧拆裝快速，模組化串聯彈性致動器以切換不同撓性元件勁度快速適應當前任務，因此模組化串聯彈性致動器具有很高的靈活性；以模組化、雙軸及小型化為目標，雙軸小型化致動器模組為滿足協作型機器人雙自由度驅動需求而開發，於復健

機器人、外甲機器人及人形機器人等研究領域中，控制肩、腕及腿部皆需雙自由度致動器達成，雙軸小型化致動器有小體積、高出力及模組化等特徵，利於與其他結構進行整合，透過與前人設計及市售產品比較歸納新設計致動器模組優勢。串聯彈性致動器型及電流型致動器模組為模組化串聯彈性致動器兩種模式，串聯彈性致動器型安裝平面彈簧或內藏式平面彈簧作為撓性元件，內藏式平面彈簧為平面彈簧新設計，在有限空間下提升彈簧變形量使彈簧能承受更大的線性出力，串聯彈性致動器型透過量測彈簧變形量獲得精準輸出力量，因此可執行精準力量及等效虛擬勁度控制，更換勁度不同平面彈簧可在力量控制解析度及最大出力之間做出取捨，低勁度平面彈簧會有高力量控制

解析度及低最大出力。電流型將撓性元件替換為鋼板，維持高勁度的情況下透過步進馬達電流推算輸出力量進行力量控制，在高出力下有不錯的力量控制精度。最後本文提出新模組化驅動板並探討頓轉扭矩及扭矩漣波效應對模組輸出影響，提升致動器模組化及對本文使用的交軸驅動法高精度力量控制進行驗證，證明致動器模組高控制性能。

用於小型無舵式自主水下載具方向控制之質心轉移機構

為了解決torque下載的問題，作者陳衍君 這樣論述：

近年來自主式水下載具已被應用於水下調查和監視，常被用於各種深度的水域中的例行性或具有危險的任務。為了適合各種可能的水下環境和期間的使用，無方向舵與升降舵的設計將簡化船身外型與控制方法，通過減少安裝方向舵或升降舵等活動零件的安裝，避免船體上的間隙來增強水下載具的防漏性。本研究的目的是開發一種新的水下載具控制方法，用於巡航目的的水下設備。本文提出了一種質量轉移機構用於操控小型自主式水下載具的方向控制。配備了兩個可在固定軌道上移動的配重，通過將兩個配重移動到預定的位置來改變該水下載具的重心位置，從而改變偏航角和俯仰角而達到對自主式水下載具方向控制的目的。一具Arduino控制器被用於控制自主式水下

載具系統內部的質量轉移機構與相關的外部感測器的資料讀取以利於之後進一步的運用。經過測試，在前進與下潛上浮的功能上都達到設計的目標。而因在配重質量相對於系統總質量的比例則需要再調整，以便使產生用於轉向的轉矩達到足以使得自主式水下載具的轉向的功能。對於此種方向控制方式，配重相對於系統重量比例與移動軌跡的設計，是此種控制方法的重要關鍵也是將來的研究方向。