103學年

上層分類：研究內涵 分類：103學年 發佈於：2015-07-27, 週一 09:42

果蠅種類影像辨識及群組互動監測研究

　　　本研究利用影像處理技術自動化監測不同種類之果蠅群組互動行為，藉由改良子區塊分割的空間金字塔配對與配合投票法，以進行四種果蠅種類辨識，並達到100%的辨識正確率；此外果蠅追蹤能夠實現10隻果蠅同時監測且獨立分析取得果蠅之位置、大小及頭部方向，監測時的果蠅配對錯誤率更是小於0.01%。因此本研究發展之不同種類之果蠅群組互動監測技術能夠有效地降低實驗的人力成本與節省大量時間。 此外，而本研究也提出Drosophila melanogaster於不同種類之果蠅群組互動行為與同種間的互動行為之比較。藉此研究法，發現Drosophila melanogaster於其他三種類的果蠅群組內之平均互動次數較其他種類高，可是並無明顯差異。

 

 

利用低電壓壓電材料設計一具大範圍的XY平台至微奈米之應用

　　本研究的目的是設計一個使用低電壓即可致動的XY移動平台，此移動平台利用壓電片作為致動器以進行XY方向的移動控制，掃描範圍之目標為10 µm × 10 µm。為使低操作電壓之實現，本研究採用壓電片進行致動，取代傳統使用壓電疊盤（piezo stack）為致動器，因此本研究可使移動平台的操作電壓有效降低。本研究之操作電壓為10伏特到30伏特，傳統壓電疊盤之操作電壓為100伏特到150伏特，如此便可有效降低移動平台之運作成本與提升操作便利性；為了因應操作電壓變小導致移動量減少的問題，本研究採取以槓桿原理放大位移大小的方向進行解決，以此原理為核心設計移動平台，並做實驗驗證可行性與歸納未來研究的修正方向。本研究之移動平台由兩個步進器組成，其分別控制了X方向與Y方向的移動，其中每個步進器中的主要部件包含有作為致動器的壓電片、當作槓桿的石英Z形桿與作為支點的刀片。在本研究中我們發現，實際移動量與槓桿原理直接推算的量有所差異，我們以ANSYS分析與手算推導公式進行實驗數據的驗證並確認其值有差異的原因為石英Z形桿發生彎曲變形。本研究藉由不同的刀片位置實驗找出最適合的刀片位置，並利用MATLAB繪出整體變形形狀之模型圖。 在得到施力端與抗力端的最適合比值為2: 3後，本研究置放XY方向各12片壓電片作致動，進行XY掃描實現，掃描結果能達到12 µm × 12 µm的移動範圍，也因為本研究之移動量與電壓的對應重現性高，因此未來僅需按照移動量與電壓值的對應即可達到12 µm × 12 µm範圍內的平台移動控制。