2024年台灣創新技術博覽會 健行科大機械手臂研究奪金

 

經濟日報 黃啟銘

健行科大機械工程系林仲廉教授帶領的研究團隊，憑藉「連續體機械手臂系統」，榮獲2024年台灣創新技術博覽會金牌獎（原台北國際發明暨技術交易展）。此創新成果由林仲廉教授及研究生梁詔閎共同研發，致力於解決災難搜救及狹窄空間作業中的挑戰，展現該團隊在機械設計及人機協作上的卓越成就。

金牌得主林仲廉教授。 健行科大/提供。

災難發生後，常出現狹窄或危險的區域，使得人類搜救人員無法進入，增加了救援任務的困難性。此時，搜救機器人成為重要解決方案。然而，搜救環境往往複雜且未知，要求機器人不僅能在狹窄空間中自由穿梭，還需與搜救人員進行高效的協作。但目前完全依賴機器人自主完成救援仍存在困難，因此如何提升人機協作搜救能力成為重要課題。

針對這一需求，林仲廉教授團隊設計的「連續體機械手臂系統」以仿生技術為基礎，模擬人體手臂的靈活性與多功能性。該系統可適應狹窄或危險環境，具備卓越的越障能力，並能進行精確的探測和定位，為提升搜救機器人應對複雜災害現場的能力提供了創新解決方案。

校方表示，「連續體機械手臂系統」的核心為撓性骨架結構(flexible backbone)，其設計以球骨軀幹為基礎，各球骨通過彈性體連接，並以模組化概念進行組裝。此設計具備高度的靈活性，能根據現場需求快速調整長度，拆卸與組裝亦十分便捷。因為彈性材料的應用，球骨軀幹可實現連續彎曲變化，其彎曲角度最高可達270度，優於現有設計，能更靈活地應對搜救現場中的狹窄空間。

奪金作品-連續體機械手臂系統。 健行科大/提供。

此外，該手臂系統利用鐵質彈簧支撐結構，使其在承載負荷和變形能力上表現出色，適應多樣化的任務需求。此設計不僅適合應用於災後救援，還可用於環境監測等需要靈活操作的場景。

另外，由於傳統接觸式的感測器並不容易安裝於撓性骨架上，會增加手臂機體之負擔，且機構空間也不依定允許安裝。本系統開發壓電感測器嵌入手臂之作法，可以有效解決相關的量測問題，商品化應用潛力很大。

該團隊的「連續體機械手臂系統」突破了傳統搜救機器人的技術瓶頸，並在創新性和實用性上獲得高度肯定。這項金牌獎的榮譽不僅是對團隊努力的肯定，也彰顯了健行科大在機械設計與人機協作技術上的領先地位。