第十四屆全國創新機構設計比賽成果報導

第十四屆全國創新機構設計比賽成果報導

第十四屆全國創新機構設計比賽成果報導
文 / 產業學院陳玉燕
全球正面臨一波波的各項能源危機與國際競爭力角逐戰白熱化的階段，如何把握多元要素與多重構面的競爭策略，順應國際環境的變化進企業行動態調整的佈局乃提升企業競爭力之所本。掌握流行、導入創新元素、多功與高效簡約的設計概念取代個性化設計概念反而較易獲消費大眾所接受。因此如何跳脫固有設計思維，培養國際觀、領導風行、驅動潮流充分應用新概念、啟發創意新元素創造新附加價值、提升競爭力乃此比賽之精神與宗旨所在。
企業影響產業，產業影響國家競爭力的扣環式關聯下，各國莫不為取得更有國際競爭力的位置而進行各種戰略佈局。全國創新機構比賽的目的即在於廣徵具競爭力、商品化且人性化的設計概念，透過設計者的無限發想與創新思維協助產業界突破設計瓶頸，亦觸發創作靈感設計出更具國際競爭力的產品。
第十四屆全國創新機構設計比賽比賽主題為自行車、健身、輔具產品的創新機構設計。比賽受到各方的支持，其中以技職體系相關學校報名較學術研究體系相關學校報名踴躍，分析參賽者背景訊息資料可歸納出下列結果：以區域性來分今年度中、北部地區報名參賽不分軒輊各約有4成的件數，南部也有進3成的作品參賽，南部為最大宗有超過51%的居住比例，北部及中部分別有34和15%的居住比例東部及離島地區可多鼓勵學生或民眾發揮創意參予各類設計競賽活動，累積設計經驗；以學歷背景分析歷年來私立科技大學學校鼓勵學生勇於參與競賽活動，每年投入競賽的作品最多成績斐然，今年更有近3成的作品參賽；國立科技大學異軍突起以39%的參賽比率獨占鰲頭，個人或公司組隊參賽隊伍亦有逐年增加之趨勢今年突破以往有超過3成的參賽比例；比賽消息來源管道有近6成比例從學校師生口耳相傳得知，其他從各網站得知消息者也成長到3成的比例，可見本比賽已被各界所熟悉認同了。參賽者職業範圍涵蓋專業設計公司設計師、製造業員工、各類學校教授、學生甚至公職人員，由此顯示本比賽已獲國內各界的青睞與注目。就參賽類別而言，今年以自行車及代步輔具的作品參賽件數不分軒輊共佔所有作品的近6成比例，健身器材方面亦不妨多讓也有近2成比例的設計作品參賽，可見此比賽已推廣至各產業間提供各產業彼此相互交流學習的觸機。
全國創新機構設計比賽辦理從比賽初期參賽作品多以自行車設計為主軸，後續起於對休閒健康意識的抬頭而演變為參賽作品主要以健身運動器材為主要的設計理念後，至於前兩年因應高齡化社會的來臨參賽作品又以代步輔具為主要設計目標。分析各參賽主題設計重點可歸納出：以自行車為主題者設計重點上多採有效利用電子控制協助輕鬆卸載、駕馭的設計理論或搭配折收裝置與空間有效利用收藏模式，主要偏向於便捷、輕巧的都會型產品設計概念。以健身器材為主題者設計上一機多用途，可站、可躺易折收收藏的設計方式是不可豁免的，其他還有數位內容的結合、鮮豔亮麗的色彩搭配等具引領潮流之現代感設計為主軸。代步輔具的設計主題方面主要強調使用者與照護者間之操作使用便捷性，及座臥躺姿勢變化之便利及快速性，透過機構的改良及電控的輔助，使用者在上下樓梯或行、坐、站、憩等姿勢變換時能達更舒適，安全、省力的目的。
檢視歷屆參賽作品可發現令人詬病的缺點在比賽中時常發生---『跟隨、牽引』，市場流行什麼，設計者就容易被市場反應所牽引，全球發燒話題、氣候變遷、老人化社會等問題亦使設計者一窩蜂投入相關議題設計，缺乏獨創、領先且顛覆傳統的設計概念，偏好於產品的設計改良，因此如何造就國內設計市場，培訓優秀的設計師值得政府與全民共同來改造現有思維，培養設計師具國際觀的創造能力，讓我們一起努力吧！

圖1 歷屆機構設計比賽參賽者居住地區分布圖

圖2 歷屆報名作品類別分析圖

圖3歷屆參賽者學歷背景分析圖

圖4歷屆參賽者消息來源分析圖

評審組成方面，主辦單位秉持專業與市場兼併之評審團隊，特別從與比賽主題相關之各產業中邀請學有專精且極具經驗之專業人士擔任評審委員，以下為評審委員的名單及介紹：
中華民國機構與機器原理學會第十二屆理事長馮展華先生
國立中興大學機械系教授陳昭亮先生
愛爾達商速聯股份有限公司台灣分公司亞洲區專案經理卓志鴻先生
千立足科技有限公司董事長楊演獅先生
財團法人自行車暨健康科技工業研究發展中心總經理梁志鴻先生

秉照慣例，評審分為初賽與決賽兩階段，初賽階段首次採用電子圖檔方式評審，參賽者網路報名報名後需將初賽所需圖面以電子圖檔寄(傳)送達主辦單位指定地點，所需圖面包含作品說明圖、創新機構三面尺寸配置圖、精密描寫圖及機構作動模擬分析影片等；評審於此階段評選出15件優秀作品進入決賽。本屆評分方式為評審前將各參賽作品圖檔予各專業評審委員，並請各委員依評分標準對每件作品評分並依分數高低排序推薦入選順序。決賽階段，各入選作品需繳交可具體表現結構做動情形之實體或等比模型，並於評審當天派員親臨現場操作、解說其創作特點，並回答評審所提出之各項疑慮。整個評審過程，評審一面操作所有模型作動情形一面與原始圖面設計功能要求比對，註記優缺點及疑問，參賽者除現場解說創作特點外，更製作各類模擬分析動畫輔以說明，經過緊張刺激的評審考驗，最後評選出各項得獎名次。

評審過程片段剪輯
嚴謹公正的評審過程乃我們的評審原則，因此今年的評審重點除主題符合性、創新性、可行性及整體表達之完整性等考量重點外，更要求每件入選作品提供國內外專利分析、引用機構、作品創作特色、模型製造成本、加工方式及使用材料等資料供評審參考，評審更要求各組解說作品結構創新設計概念、設計應用之機構、專利搜尋與市面產品之差異性等相關問題；每個評審階段皆考驗著參賽者的學識與智慧，清晰的思考表達能力與穩健的台風一再挑戰參賽者的極限，再緊張的氣氛下每件作品皆順利完成報告，評審並依循選出金牌獎1組、銀牌獎1 組、銅牌獎1組、佳作獎3組、入選獎7組。金牌獎可得獎金新台幣壹拾伍萬元，其他各獎項亦含高額獎金及豐富獎品以玆鼓勵。
評分標準分為可行性40%，設計者除考量機構作動及製造的可行性外，產品的安全性與經濟效益或成本考量，甚至將來整個產品運用的廣泛性皆包涵於此；創新性佔40%，設計者可針對技術、設計或產品應用等幾個方面來做創新設計的思考與構思；完整性占20%，一個優秀的作品除了具體可行的創新機構設計外，整體視覺表達、圖文說明及模型製作的完整性都是我們的評審原則。
第十四屆全國創新機構設計比賽頒獎典禮於2012年11月2日假南台科技大學與中華民國機構與機器原理學會會員大會一併舉行。典禮由財團法人自行車暨健康科技工業研究發展中心梁志鴻總經理擔任主席，並邀請到中華民國機構與機器原理學會第十二屆理事長馮展華先生、南台科技大學副校長盧登茂先生、財團法人工業技術研究院機械所所長張所鋐先生、台灣力得衛宇龍科技公司董事長張堅浚先生蒞臨會場致詞並頒發各獎項，並有上百位貴賓蒞臨會場。金牌獎由元智大學徐業良教授指導，張程皓、翁啟軒、曾吉宏共同設計之『多自由度座椅調整機構』脫穎而出，拔得頭籌，在莊嚴熱鬧氣氛下與金牌獎得主感性的發表感言中為此屆比賽畫下完美句點。

金牌獎與頒獎人合影銀牌獎與頒獎人合影銅牌獎與頒獎人合影留念

受獎人與頒獎人合影留念

第十四屆全國創新機構設計比賽作品分析如下

【金牌獎】	多自由度座椅調整機構學校/單位：由元智大學指導教授：徐業良教授設計者：張程皓、翁啟軒、曾吉宏創作特點：本設計使用史都華平台設計達多自由度、高剛性、結構簡潔特性；3個自由度設計達前後翻滾、升降起伏、左右橫移、座椅傾角、高度、左右平移調整等目的；以接頭、線性致動器的幾何安排進行自由度限制。政體設計主要希望達成座椅各種舒適姿態之調整，並提供轉位輔助，如起身輔助、如廁輔助、上床等輔助等。讓環境高度不再是阻礙、讓起身站立不再是困難、讓座椅不再只是座椅。
【銀牌獎】	坐躺百讚學校/單位：由國立虎尾科技大學指導教授：黃社振教授設計者：王彥鈞、張俊民創作特點：本創作屬於爬坡型輪椅，利用二組四連桿機構作為平躺、仰躺作動和一組八連桿機構作為升降輔助站立機構。藉由把手和手部作動來控制機構作為使用者平躺、坐姿、站立、收納動作，並設計出一個可以以45、90、180度的坐躺姿勢和手臂往後移動作為在上坡時，避免往下滑的卡鎖機構，好讓使用者在上坡時，避免下滑和操作舒適，也不需靠著第二人協助，就能操作自如。
【銅牌獎】	城市旅行者學校/單位：由國立臺北科技大學指導教授：朱莉蕎教授設計者：林百辰創作特點：城市旅行者是結合滑板車及背包的便利新產品。符合現代人樂活哲學，使得短距離的移動更加便利與簡單，輕巧的折疊方式能將收納面積縮小，背帶與置物功能如同小型的背包，攜帶方便又能讓使用者於城市中自由穿梭。兩種不同使用方式的折疊滑板車可依狀況選擇代步、拖行收納及肩背攜帶，讓使用者在城市中移動更輕鬆、環保，找尋屬於自己的城市哲學。
【佳作獎】	防前傾煞車系統學校/單位：由台耀科技股份有限公司設計者：邱世源、李志弘、蔡金享創作特點：防前傾煞車系統是用旋轉的方式做為主要機構動作。在騎乘者操作前輪煞車把手時，能夠對前輪與後輪一起煞車，而操作後輪煞車把手時，則是單獨對後輪煞車。藉由前輪與後輪煞車連動，可避免前輪煞車鎖死而後輪懸空的狀態，以防止腳踏車往前傾翻車。
【佳作獎】	自行車圓弧錐形輪摩擦傳動無段變速機構學校/單位：由正修科技大學指導教授：黃怡澄教授設計者：高聖閔、荊硯創作特點：本機構係根據圓錐形摩擦輪加以改良而來，將既有的平斜面重新設計為圓弧狀，以 90 度相互垂直建立即可構成一圓弧狀變速空間。其變速空間內以一圓弧狀滾子連結並做軸方向旋轉，利用摩擦輪之直徑差方可進行轉速之變換。使用者根據不同使用情境變換合適的轉速輸出，以增加其操控性與舒適性。
【佳作獎】	膝立任憩學校/單位：由國立台北科技大學指導教授：徐正會教授設計者：吳建勳、江嘉洋、張卲瑋創作特點：本設計以六連桿七接頭為基礎，利用單一壓缸驅動整體聯動，簡化構造，增加穩定性及整體機構聯動性能。機構設計極為簡潔，僅於輪椅原有基本組件之外，另加入一支桿件，即可達成躺、坐、站三種姿勢。本設計之躺。
【入選獎】	具有座椅之腋下拐設計學校/單位：由崑山科技大學指導教授：徐孟輝教授設計者：陳博聖、游坤蒼、黃聖文、林泓彥創作特點：本設計乃結合拐杖及椅子功能的設計，當腳架組件收合時座椅同時連動而收合，當腳架組件展開定位時，使座位亦同時連動而展開定位，據此而構成一兼具座椅功能之腋下拐杖，以促進腋下拐杖的使用效益，且提升其產品價值。
【入選獎】	時尚流行輕鬆摺學校/服務單位：高苑科技大學指導教授/負責人：宋仁群創作特點：本設計若將伸縮趕之鎖固接頭鬆開，前叉、伸縮桿、伸縮管及車架即形成一個曲柄滑塊機構，轉動龍頭即可達成折疊之需求，汽缸式伸縮接頭搭配旋轉接頭的前叉摺疊設計以達成龍頭下摺的功能，對摺快拆的運用使車體容易摺疊且大幅降低折疊後體積，折疊後兩輪承外八字型可方便托拉與過彎，整體設計具有易摺疊、體積小、可拖行、可隨身攜帶、可輕鬆上下各種大眾運輸工具等功能。
【入選獎】	作品名稱：綠色行動好幫手學校/單位：由高苑科技大學指導教授：宋仁群教授設計者：趙國成、王家凱、蘇聖宏創作特點：本作品是1台可連結住家、大眾運輸工具、工作地點、學校及休閒景點之個人隨身交通工具。透過創新的肘節式摺疊機構，摺疊後可如拖拉式行李箱之操作方式攜帶上下各種大眾運輸工具及所到之處，不需戶外停車可避免失竊風險。整體設計省力且符合人體工學並可取代汽機車使用量、降低空氣污染及節能減碳的目的。
【入選獎】	作品名稱：單動力可坐、躺、升、站之多功能輪椅學校/單位：由國立虎尾科技大學指導教授：謝龍昌教授設計者：魏士傑、謝龍昌創作特點：本設計為七桿件十接頭之輪椅機構，由三個凸輪對和一個滑行對所構成。透過凸輪機構實現複雜的運動要求，藉由凸輪對和凸輪槽控制機構運動方向之功效，以單一動力源完成輪椅的升、降、站、躺等運動功能。設計上不論站立以及躺下時，人之重心保持在前後二輪之間，使得操作時可以保持穩定，不需額外的補助輪，不僅可降低生產製造成本、提高產品的穩定性、同時具有操作簡單以及高承載等優點。
【入選獎】	作品名稱：不倒翁-自行車可收摺輔助輪學校/單位：由國立臺北科技大學指導教授：徐正會教授設計者：楊宗明、孫宗瀚、林彥辰創作特點：本創作乃運用瓦特二型六連桿機構、六連桿七接頭、單自由度所構成的設計。能在行進間收放輔助輪，遇紅燈時預將輔助輪放下，騎士不需以腳撐地，即可保持平衡，綠燈時可直接起動，待車身穩定後，再收起輔助輪，以利於壓車過彎動作。設計上不需利用工具即可收摺且可以附加套件的方式組裝在現有的自行車上，達到降低生產製造成本的目的。
【入選獎】	作品名稱：手足情深學校/單位：由國立虎尾科技大學指導教授：黃社振教授設計者：江岱融、張雅涵、羅振豪、賴成榮創作特點：隨高齡化社會來臨橘色產業成了未來趨勢，此概念以汽缸來幫助老人退化的下肢行走，手部汽缸壓縮驅動腳部汽缸伸長。藉由平行四連桿機構在汽缸拉伸時滑塊上升造成平面往上平移，透過滑軌跟滑塊的設計使大腿部分自動平衡。整體設計具省力健身、穿戴便捷、結合隨攜椅子功能，採用無膝關節轉軸的設計，於上肢復健強身的同時可輔助下肢行走深具量產可行性。
【入選獎】	作品名稱：六位一體之多功能運動機學校/單位：由國立虎尾科技大學指導教授：黃社振教授設計者：李昕唐創作特點：本創作主要使用4連桿單自由度，但具有兩種桿件運動的設計，以滑輪搭配以調節位移比例，使用零件干涉確保桿件安定性，是一種多功能運動機，具划船運動、滑板運動、仰臥起坐、滾輪運動、平躺拉單槓及坐椅形態等多功能運動型態之平台可做漸進式的訓練使用。

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