不抖湯匙控制器設計

智齡聯盟跨領域⼈人才培育課程模組-107年優化第⼆二版

不抖湯匙 控制器設計

淡江⼤大學 電機⼯工程系 劉寅春 副教授

本教材內容採⽤用創⽤用CC，「姓名標⽰示-⾮非商業性-相同⽅方式分享」3.0台灣授權條款。

⺫⽬目錄

03 概述 04 模組規劃 06 實施步驟及內容 06 單元⼀一：帕⾦金森⽒氏症和湯匙 09 單元⼆二：焊接與控制器 14 單元三：喔!程式動起來 21 單元四：⼿手抖是要怎麼吃飯 22 實際案例 - 不抖湯匙控制器設計⼯工作坊 23 教學實況紀錄 24 學⽣生作品 26 建議及注意事項

不抖湯匙控制器設計 開發教師

劉寅春 副教授 淡江⼤大學 電機⼯工程系

概述 模組簡介 帕⾦金森⽒氏症是⼀一種普遍性的神經退 化疾病，在運動神經上造成相當⼤大 的影響，特別是肢體顫抖症狀導致 飲⻝⾷食上的困難。透過對此症狀的了 解，設計出能夠平穩症狀的裝置。

程式領域知識的情況下，以活動的 帶動，讓學⽣生以親⾝身的體驗快速的 學習在不同領域上的知識，設計出 不抖湯匙。 此模組最終以設計的不抖湯匙來解 決帕⾦金森⽒氏症患者的飲⻝⾷食困難，並 在學習的過程以互動⽽而⾮非死記活背 的⽅方式學會程式的撰寫。

本模組教學的理念，在於透過活動 讓學⽣生站在病⼈人的⾓角度去設計湯匙 的構造及⾏行為。⽽而在沒有控制器和

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模組⺫⽬目標 瞭解基本控制器概念 程式語⾔言設計概念 ⾼高齡者同理⼼心學習 跨領域同理⼼心學習

教學時數 本模組包括六個單元，總計教學時數為8⼩小時。 單元⼀一：帕⾦金森⽒氏症和湯匙（2⼩小時） 單元⼆二：焊接與控制器（3⼩小時） 單元三：喔!城市動起來（4⼩小時） 單元四：⼿手抖是要怎麼吃飯（3⼩小時）

適⽤用學習者

適⽤用課程

本教材適⽤用於各領域教師之 教學，其中富含基本電機⼯工 程概念及跨領域合作同理⼼心 學習。

本教材可⽤用於⼯工作坊教學或作為控 制系統教學之範例。

應⽤用場域 ⾼高齡者居家照護

預期效益 透過⾓角⾊色互換的設計，使學⽣生可體 驗不同領域的⾓角⾊色，另⼀一⽅方⾯面，透 過淺顯易懂的教學，使⾮非資訊、電機 ⼯工程之學⽣生了解程式運作之架構。

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模組規劃 教學理念

課程時間

要設計不抖湯匙，需要不同領域的⼈人互相 合作。此模組的理念，就是以團體活動的 ⽅方式，可使學⽣生較易體悟團隊合作間真正 需要的技巧，然⽽而在團隊安排上，盡量將 來⾃自不同領域的同學結合在⼀一組，學習不 同領域上的知識，設計出不抖湯匙。

模組⼤大綱

總時數 12⼩小時 四個單元

學⽣生⼈人數 建議學⽣生⼈人數為25~30 位，可分為5~6組。

場域規劃

單元⼀一 : 帕⾦金森⽒氏症和湯匙(3.5⼩小時) 透過介紹帕⾦金森⽒氏症，讓同學站在病患的 ⾓角度設計湯匙的外型及外觀，並介紹其湯 匙的美觀及優點。各組完成湯匙的機構。

單元⼆二 : 焊接與控制器(3⼩小時) 利⽤用焊接的⼩小實做，讓學⽣生有基礎電路概 念，⼿手部顫抖分析理解控制計的重要。

有放映設備和有團隊活 動空間之教室，提前與 教室所有⼈人租借場地， 並在事前確定教室內各 種設備皆正常運作。 洽談事項包括，投影機、 電腦和⿆麥克⾵風等設備的 租

單元三 :喔!程式動起來(3.5⼩小時) 此活動需要沒有程式領域的學⽣生進⾏行活動， 教導簡單的程式概念及應⽤用，讓他們完成 ⼩小作品，做後進⾏行⽐比賽和⼼心得分享。

單元四: ⼿手抖是要怎麼吃飯(2⼩小時) 此活動學⽣生配戴擾動裝置體會抖⼿手進⻝⾷食的 困難，並以每組設計的不抖湯匙進⾏行⽐比賽。

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學⽣生成果評量⽅方式 學⽣生上台報告呈現學習 效果。 透過學⽣生對⾃自⼰己組的成 品及報告，可了解學⽣生 對不抖湯匙的認識，除 此之外，利⽤用餵⻝⾷食的體 驗，讓學⽣生更咧解⾃自⼰己 組的不抖湯匙優缺點， 並進⾏行改善。

課程規劃 教學師資及⼈人員

授課教師：1位

負責課程規劃、教學活動設計、授課及 引導討論。

教學助理：2位

協助課程規劃、體驗裝備借⽤用、場地安 排及⾏行政聯繫。於實際教學時，協助教 師掌控活動流程及臨時狀況並協助活動 執⾏行。

⼯工作⼈人員：5位

協助場地布置，於每組擔任專業領域協 助的⼈人員。

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預先準備之物品

⿆麥⽚片與⽜牛奶

湯匙製作結束後，讓學⽣生⾝身歷 其境體驗帕⾦金森⽒氏症之飲⻝⾷食困 擾。

source: pexels website

擾動裝置

透過⾺馬達軸⼼心帶動重⼼心不穩定 之物體，並將該裝置固定在同 學的⼿手上，使得⼿手腕會不⾃自主 的震動。

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實施步驟及內容 單元規劃 2 HR

3 HR

4 HR

3 HR

帕⾦金森⽒氏症 和湯匙

焊接與 控制器

喔! 程式動起來

⼿手抖是要 怎麼吃飯

單元⼀一

單元⼆二

單元三

單元四

此模組為創新流程(Process)類模組，本課程以教師搭配業師的⽅方式授 課，透過業師的業界團隊合作經驗，帶給學⽣生真實的臨場感。此模組囊 括四個單元，透過實際操作及合作，讓學⽣生真實體驗及學習，以達訓練T 型⼈人才之⺫⽬目的。

單元⼀一：帕⾦金森⽒氏症和湯匙 教學⽅方法 由教師以簡報⽅方式介紹帕⾦金森⽒氏症及抖⼿手問題，讓 學⽣生針對問題親⾃自設計不抖湯匙，並完成湯匙外型 及美觀。

教學內容 認識帕⾦金森⽒氏症和抖⼿手問題 帕⾦金森⽒氏症是⼀一種慢性中樞神經系統退化疾病，主 要影響運動神經系統，通常發⽣生在60歲以上的⾼高齡 者。隨著⾼高齡化社會的產⽣生，帕⾦金森⽒氏症⼈人數持續 上升。主要的症狀有顫抖、四肢僵直、⾏行動遲緩、 腸胃蠕動緩慢、便秘、吞嚥困難。 針對顫抖的症狀，我們所設計的不抖湯匙能夠讓他 們緩和⼿手的震動，在飲⻝⾷食不會因為⼿手的震動把⻝⾷食物 灑出來。

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⺫⽬目標 瞭解帕⾦金森⽒氏症 並完成湯匙機構 時間 3.5 HR 場地 室內教室 器材 投影機、⿆麥克⾵風、 積⽊木、黏⼟土、熱 熔膠

湯匙的機構設計與問題 在湯匙的機構，總共分為三個部分。 ! 連接及固定湯匙 ! 上下滑動的機構 ! 湯匙的握柄 湯匙上要放得下五種東⻄西。 ! ⾺馬達 (伺服⾺馬達) ! 感測器 (MPU6050) ! 電池盒 (4顆3號電池) ! Arduino nano (微控制板) ! 電路板 (5cm x 5cm)

已事先⽤用積⽊木完成的不抖湯匙，作為 學⽣生的參考。 右側圖為⿒齒輪裝置上下移動平緩震動 的原理圖。 上圖為積⽊木組裝的實際滑動機構。機 構前端的積⽊木塊固定湯匙。握柄使⽤用 黏⼟土製作。

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圖⽚片擺放區域

完成湯匙機構 湯匙主要以積⽊木作為材料。 在⼯工作⼈人員的監督下，讓五個⼈人在分⼯工的情況下完成湯匙。 每組桌上都有滑動機構的零件、⼀一包黏⼟土、⾺馬達、電池盒、Arduino nano、 電路板。 湯匙的結構要能夠放得下⾺馬達、電池盒、Arduino nano、 電路板， 五種東⻄西，但除了電池盒外其他不要先裝上去。 積⽊木放在最前⽅方。每組分成兩⼈人負責組湯匙，兩⼈人分成組握柄。⼀一到 兩名位同學負責到前⽅方拿材料，只有他們能夠離開座位拿積⽊木和使⽤用 熱熔膠槍。

各組湯匙分享 完成不抖湯匙的湯匙機構後，我們讓每⼀一組的通學上台分享各⾃自設 計的湯匙，為何如此設計?這樣的設計有甚麼優缺點?再設計和組裝 機構的時候遇到怎麼樣的困難亦或者衝突?在檢討的過程中可以引 導學⽣生多加思考，如何更好的改善湯匙的硬體結構，也讓他們學習 不同組別湯匙的優點。

Teaching note 1.不抖湯匙的設計不只是完成湯匙，更是考驗學⽣生的合作精神。 2.積⽊木的總量⼤大約要六⼤大盒的份量。 3.每⼀一種零件⾄至少要三份以上的備品。 4.如有該專業領域的同學，他們不能隨便逕⾏行協助。 5.每組持有三種牌: ! 幫⼿手牌(2張)：⼯工作⼈人員幫忙做10分鐘 ! 救援牌(2張)：專業領域同學幫忙做15分鐘 ! 助教牌(1張)：助教幫忙做15分鐘 6.牌⽤用完不補充(共5張牌) 7.如出現進度過於落後的組別，⼯工作⼈人員可以介⼊入幫忙。盡量達 成⺫⽬目前進度，不要有放著不做的情況。

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單元⼆二：焊接與控制器訓練不聽話的控制器訓練不聽話的控 制器

1.焊接⼯工作安全說 明及教學 焊接⼯工具裝備說明及⽰示範， 教導基本的安全觀念，並 說明注意事項

教學⽅方法 正確⼜又安全的焊接⼯工作安全⼗十分重要， 保護⾃自⼰己保護其他⼈人。了解正確的焊接 再親⾃自實作，讓學⽣生學會焊接技術。最 後再帶⼊入控制計觀念。

⺫⽬目標

2.焊接⼤大考驗

讓學⽣生熟悉基本焊接，並在過程中完成 不抖湯匙所需之電路。再來說明控制器 概念，銜接下⼀一個單元。

題⺫⽬目為不抖湯匙上所需要 ⽤用到的電路，⼯工作⼈人員從 旁注意每組的安全問題。

時間

3.反思討論與分享

場地

每組的同學上台分享焊接 的過程及⼼心得。

1. 和 4. 各30分鐘。 2. 和 3. 各1⼩小時。 共3⼩小時

通⾵風良好的室內教室

器材 焊接⼯工具、焊接零件、投影機、⿆麥克⾵風、 ⼝口罩、⿆麥克筆、尖嘴鉗、斜⼝口鉗。

4.了解控制器 什麼是控制器?功能是甚 麼?在此以簡單的例⼦子解 釋控制器的原理。

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焊接安全 焊接時烙鐵的溫度⾼高達300多度，⼀一不⼩小⼼心就有可能燙傷別⼈人或⾃自 ⼰己。電烙鐵使⽤用中，不能⽤用⼒力敲擊。要防⽌止跌落。烙鐵頭上焊錫過 多時，可⽤用布擦掉。不可亂甩，以防燙傷他⼈人。 焊接過程中，烙鐵不能到處亂放。不焊時，應放在烙鐵架上。注意 電源線不可搭在烙鐵頭上，以防燙壞絕緣層⽽而發⽣生事故。 使⽤用結束後，應及時切斷電源，拔下電源插頭。冷卻後，再將電烙 鐵收好。

焊接⼯工具 ! ! ! ! !

電烙鐵 烙鐵架 海綿 吸錫器 焊錫

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開始焊接 ! 先清潔海綿先沾⽔水，再擠乾多餘⽔水份。這樣才可以使烙鐵頭得到 最好的清潔效果。如果使⽤用不夠濕潤的清潔海綿，會使烙鐵頭受損⽽而導 致無法沾上焊錫。 ! 右⼿手(慣⽤用⼿手)持電烙鐵。左⼿手⽤用尖嘴鉗或鑷⼦子夾持元件或導線。 焊接前，電烙鐵要充分預熱。烙鐵頭刃⾯面上要吃錫，即帶上⼀一定量焊錫。 ! 將烙鐵頭尖端緊貼在焊點處。電烙鐵與⽔水平⾯面⼤大約成60℃⾓角。以 便於熔化的錫從烙鐵頭上流到焊點上。烙鐵頭在焊點處停留的時間控制 在2～3秒鐘。 ! 抬開烙鐵頭。左⼿手仍持元件不動。待焊點處的錫冷卻凝固後，才 可鬆開左⼿手。 ! ⽤用鑷⼦子轉動引線，確認不鬆動，然後可⽤用⼝口鉗剪去多餘的引線。 ! 焊接時，要保證每個焊點焊接牢固、接觸良好。要保證焊接質 量。良好的焊點應是錫點光亮，圓滑⽽而無⽑毛刺，錫量適中。錫和被焊物 融合牢固。 ! 不應有虛焊和假焊。虛焊是焊點處只有少量錫焊住，造成接觸不 良，時通時斷。假焊是指表⾯面上好像焊住了，但實際上並沒有焊上，有 時⽤用⼿手⼀一拔，引線就可以從焊點中拔出。 ! 焊接電路板時，⼀一定要控制好時間。太⻑⾧長，電路板將被燒焦，或 造成銅箔脫落。從電路板上拆卸元件時，可將電烙鐵頭貼在焊點上，待 焊點上的錫熔化後，將元件拔出。

Teaching note 請描述教學注意事 項或是經驗分享⼩小 提醒。 字體⼤大⼩小14pt，⾏行 距1.15，微軟正⿊黑 體

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焊接題⺫⽬目 各組的⼯工作⼈人員先進⾏行⽰示範焊接動作 及電路的說明，學⽣生經由⼯工作⼈人員的 ⽰示範了解實際焊接的情況和技巧。再 交由學⽣生焊接，右側的電路就是學⽣生 要完成的焊接題⺫⽬目。透過讓每位學⽣生 親⾃自操作，實際進⾏行焊接，在過程中 了解焊接的技巧及重要性。

討論及分享 在各組完成指定電路後，由⼯工作⼈人員 進⾏行檢測，確認每組的電路是否有空 和情況。檢測後每組派⼀一個⼈人上台分 享在焊接過程碰到的問題?實際操作的 感想?以及對電路的了解?⼀一項焊接⼯工 作看似簡單但要做得漂亮⼜又有功能性， 是同學要在本單元學習到的。

Teaching note 1.⼯工作⼈人員要隨時注意每組焊接坐上的安全。 2.焊接時的通學要配戴⼝口造以防吸⼊入有毒氣體。 3.每組持有三種牌: ! 幫⼿手牌(2張) ! 救援牌(2張) ! 助教牌(1張) 時間都只有1分鐘。 14

控制器

控制器是相對⼈人⼯工控制概念⽽而⾔言的。指的是在無操作者參與的情況下， 利⽤用控制裝置使被控對象或過程⾃自動地按預定規律運⾏行。控制技術的研 究有利於將⼈人類從複雜、危險、繁瑣的勞動環境中解放出來並⼤大⼤大提⾼高 控制效率。依據傳感器信號，來調整發送⾄至致動器的輸出信號，⽤用以改 變受控體狀況的裝置。舉例來說，屋內的空調系統可⽤用溫度控制器，依 據溫度計測量的氣溫，以調整冷氣機強度，以達到⼀一個舒適的環境溫度。

控制器例⼦子 以⼀一台⾞車⼦子停在指定地點為例⼦子，⼀一個有好的控制器的⾞車⼦子能夠平穩地 停在指定的點上，事實上停在指定點時⾞車⼦子並⾮非完全停⽌止，⽽而是⼀一點向 前⼀一點向後最後穩定達到⾞車⼦子停下來的結果。 ⽽而⼀一個不好的控制器，⾞車⼦子不會停在指定的點上，會超過然後後退⼜又超 過指定點再向前，持續以上的動作直到⾞車⼦子停⽌止。再差⼀一點的控制器⾞車 ⼦子甚⾄至不會停下來。 藉由這個例⼦子讓學⽣生對控制器有簡單的認識。

PID控制器 PID控制器是最常⾒見的控制器⾄至今也有70年的歷史。它以其結構簡單、 穩定性好、⼯工作可靠、調整 ⽅方便⽽而成為⼯工業控制的主要技術之⼀一。主 要有三個可調參數，各參數都可作為獨立控制器使⽤用： ! P是⽐比例控制，可使響應速度變快，稍微改善穩態誤差。 ! I是積分控制，改善穩態誤差，但過⼤大會造成響應峰值變⼤大，過⼩小 會使系統之響應速度變慢。 ! D是微分控制。相當於⼀一個⾼高通濾波器，可改善暫態響應。

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單元三：喔!程式動起來

1.安裝Arduino Arduino說明及安裝，學 員著安裝，並練習簡單的 程式語法

教學⽅方法 由沒有寫程式背景的同學進⾏行操作， 在這些同學進⾏行操作的期間有程式背 景的同學不能從旁動⼝口和動⼿手協助。 ⽽而經過20分後可以讓專業同學以溝通 協助，再20專業同學能直接下去⼿手 作。

⺫⽬目標 2.使⽤用Arduino讀 出感測器數值

透過學習Arduino的操作及使⽤用完成⾺馬 達及感測器部分，得以進⾏行接下來湯 匙的完成。

MPU6050為使⽤用之重⼒力 感測器，使⽤用Arduino讀 出重⼒力數值

時間 1.⼀一⼩小時，2. 3. 各⼀一⼩小時半，共4⼩小 時。

器材 3.Arduino控制⾺馬 達

Arduino微控制板、MPU6050重⼒力感 測器、伺服⾺馬達、電腦。

以Arduino學習控制伺服 ⾺馬達轉動

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安裝Arduino 讓學員們經由網站下載Arduino程式並進⾏行安裝

打開程式並確認其介⾯面

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學習Arduino基本語法 以程式的範例來講解程式的運作，更能讓學員們更清楚瞭解程式的運 作和使⽤用⽅方式

Teaching note 1.板⼦子的選定和序列埠需要注意 2.程式的教學可以讓專業背景同學從旁指導

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感測器 使⽤用的感測器套件為MPU6050， 為加速度計和陀螺儀的複合式感 測器，在不抖湯匙的課程中我們 只使⽤用其加速度感測器來感測現 在重⼒力。

感測器操作 在這裡提供基本程式碼和套件連 結ARDUINO的⽅方式以投影⽚片⽅方式 呈現，⾄至此專業同學不在提供協 助，讓⾮非程式背景的同學⾃自⾏行摸 索和學習。接著每20分鐘提供學 員們協助。完成感測器的讀值和 操作學習。

Teaching note 1.感測器需要平放，並在此告知學員們應放的位置為湯匙前端 2.提供協助的事情不能讓學員事先知道，這是要他們能在緊迫 中學習也不會有空閒不做的情形發⽣生

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感測器連結⽅方式 感測器套件MPU6050使⽤用的是I2C通訊⽅方式傳接收資料，⽽而 ARDUINO上有專屬腳位負責I2C的通訊處理，分別對應的SCL腳位 和SDA腳位。當然MPU6050薛要電源供應，以ARDUINO上的3.3V 供電。以下⼒力圖為連接⽅方式和瀆職呈現⽅方式：

Teaching note 1.感測器需要平放，並在此告知學員們應放的位置為湯匙前端 2.提供協助的事情不能讓學員事先知道，這是要他們能在警破 中學習也不會有空閒不做的情形發⽣生

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Arduino⾺馬達控制 在此單元要教導學員使⽤用所準備 的伺服⾺馬達，同時要結合之前單 元所教的控制其結合再⼀一起。在 此選定教學⽤用⾺馬達為GWSS03T。控制器為之前所教的PID 控制器，這裡的PID控制器只需 調整P參數便能正常運作。

⾺馬達程式範例 這裡需要⽤用到ARDUINO程式庫中的Servo.h函式，myservo.attach為 選定要控⾺馬達的腳位。mysevo.write( )庫致⾺馬達要轉到幾度的⾓角度。

擺放圖⽚片或 Teaching note 或維持⾊色塊

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⾺馬達連結與操作 伺服⾺馬達沒辦法直接由Arduino供電因此由焊接電路所焊的電路外接電 池盒來達成⾺馬達的供電，Arduino腳位經由IC連結到⾺馬達，⽽而這些操作 皆是由⾮非專業背景的同學進⾏行。依時間的⾦金過⼤大約20分鐘逐⼀一提供協 助幫助同學們˙的學習及湯匙完成的進度。

擺放圖⽚片或 Teaching note 或維持⾊色塊 Teaching note 1.⾺馬達可替換成其他型號，同為180度的伺服⾺馬達。 2.須提醒學員們⾺馬達的接線架構是要在唐池上實現的。

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單元四：⼿手抖是要怎麼吃飯 教學⽅方法 此單元將會請學⽣生在經歷過⼀一系列的活動後與⾃自⼰己的組員共同完成不抖 湯匙，在過程中學⽣生們學習⾮非⾃自⼰己的專業知識，思考同理⼼心、與不同領 域成員的溝通，達成跨領域的學習。⽽而在此學員們才能意識到⾃自⼰己的團 隊，最後同⼼心協⽴立、分⼯工合作，完成不抖湯匙的設計與製作，同時兼具 跨領域和團隊合作之學習。

⺫⽬目標 完成不抖湯持， 並展現最後成 果

時間

地點

材料

3 HR

室內教室

之前⽤用過的 所有材料

活動進⾏行⽅方式 為使學⽣生更加深度團隊的跨領域學習，最後將會利⽤用此「⼿手抖要怎麼 吃飯」使學⽣生完成湯匙並思考跨領域團隊的理解和溝通。本活動可以 分為三個階段。 第⼀一階段： 學⽣生們在這⼀一⼩小時內，各領域的學員們能夠在屬於⾃自⼰己領域的⼯工作。 這個階段各盡其職修改抑或者補⾜足⼀一路上來湯匙缺陷的部分。沒有限 制只為了完成⺫⽬目標。 第⼆二階段： 此階段每組都完成其不抖湯匙，⽽而完成後就是要展現其功能和作⽤用， 也就是試驗每組成果的時候。將湯匙綁在⻑⾧長棍⼦子上，由A同學餵⻝⾷食坐 著吃⿆麥⽚片的B同學，來模擬帕⾦金森⽒氏症的⼿手抖，計時兩分鐘，⽐比賽哪 組⿆麥⽚片剩得最少。

第三階段： 學⽣生上台展⽰示⾃自⼰己團隊的湯匙。最後以功能性、設計性、美觀、團隊 分享作為評分，進⾏行頒獎活動。在此準備豐富的獎品來獎勵學員們順 利的完成。

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實際案例 -「不抖湯匙⼯工作坊」 引⾔言 本模組來⾃自⽼老年⼈人常⾒見的疾病「帕⾦金森⽒氏症」，其主要症狀有⼿手⾜足顫抖、 僵硬、動作緩慢、站⽴立不穩等主要症狀。透過「不抖湯匙」的設計，運 ⽤用機構設計的技術，在裝置滑動機構，搭配⾺馬達，就可以消除帕⾦金森症 患者，⼿手顫抖進⻝⾷食時的困擾。製作不抖湯匙需要的技術，包括機構及外 觀設計、微控制器應⽤用、電路製作、⾺馬達控制，學⽣生必須在短短兩天之 內，完成所有的組裝並達成測試任務。

「不抖湯匙」T型⼈人才⼯工作坊 課程時間：2017/10/14(六)、10/21(六) 授課教師：淡江⼤大學 電機⼯工程學系 劉寅春副教授 邀請講師：光寶科技 軟硬體研發部 唐銘陽講師 課程地點：淡江⼤大學⼯工學⼤大樓 E515教室、商管B601教室

學員⼈人數 本次⼯工作坊參與學員共有36⼈人，⼀一共分為6組，每組皆為跨領域 組成，包含不同領域之學⽣生，每位學⽣生皆來⾃自淡江⼤大學。

業師⼈人數 本次⼯工作坊邀請到同為淡江畢業的講師。為光寶科技軟硬體研發 部的課⻑⾧長唐銘陽先⽣生擔任講師。

場域洽談 本次⼯工作坊只使⽤用校內教室的場地，需先向在舉辦前向校內租借 場地。

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推廣案例

建國中學篇 本⼯工作坊為本團隊推廣⾄至中學 教育之第⼀一站，由於中學⽣生對 於電機領域之概念相較薄弱， 因此在專業教學上較具挑戰性。 本次⼯工作坊之經驗在於透過說 明⾼高中主要科⺫⽬目之為來應⽤用， 引導學⽣生思考過去所學之內容， 在思考過後進⽽而透過有趣的實 際案例解釋較為枯燥的專業領 域，例如透過腳踏⾞車加速的情 境說明控制系統之概念及重要 性，另⼀一⽅方⾯面中學教育需再將 程式碼進階⾄至參數調整，進⽽而 降低學⽣生的學習障礙，最後在 建國中學實際試辦之⼯工作坊， 仍可讓同學完成作品並有效制 震。

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推廣案例

淡江⼤大學暑期課程篇

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實際案例 - 不抖湯匙⼯工作坊 教學實況紀錄

開場囉！授課講師開幕上 課中！ 時間：2017.10.14. 10:20 地點：淡⼤大⼯工學⼤大樓E515 教室

分⼯工合作-設計湯匙和製 作。 時間：2017.10.14. 13:20 地點：淡⼤大⼯工學⼤大樓 E515 教室

展現成果-⼿手抖要怎麼吃飯

圖⽚片擺放區域

時間：2017.10.21. 16:30 地點：淡⼤大商管⼤大樓B601 教室

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學⽣生作品

不抖湯匙成品-好握的把⼿手勝過⼀一切

我們這組認為在湯匙的設計 上，握把是個很重要的關鍵。 ⼀一個⼿手抖得年⻑⾧長者，每⼀一組 都是防⽌止⼿手抖的功能，這時 候能不⼀一樣的地⽅方便是握把 的部分，不認功能功能在怎 麼樣優異。湯匙就是拿在⼿手 上使⽤用的⼯工具，不好握、不 符合⼈人體功學那誰還會想要 拿來⽤用呢。所以我們使⽤用使 ⽤用提取的⽅方式設計握把，並 加強了握把的堅固性，畢竟 這是⽤用樂⾼高做的，在強度上 如果隨隨便便就碎掉那還要 ⽐比甚麼。能在最後的⽐比賽或 的優勝全靠我們對⼿手把的設 計以期對⾼高齡者同理⼼心的發 想。

圖⽚片擺放區域 照⽚片說明，請使⽤用像素 650x650，300dpi以上的檔案， 請務必有清晰的⾯面容。若排版 印刷有需要時，會跟您索取原 檔，所以請保留原檔，謝謝＾ ＾

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學⽣生作品

不抖湯匙成品-輕巧輕鬆愉快

圖⽚片擺放區域 照⽚片說明，請使⽤用像素 650x650，300dpi以上的檔案， 請務必有清晰的⾯面容。若排版 印刷有需要時，會跟您索取原 檔，所以請保留原檔，謝謝＾ ＾

圖⽚片擺放區域

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湯匙最重要的除了⽤用來吃東⻄西 外，就是輕便了。這次各組所 使⽤用的樂⾼高材料來做湯匙機構。 這導致的是湯匙體積會變得相 當龐⼤大，所以我們著重在輕巧 上，就連湯匙也是選擇最輕巧 的塑膠湯匙。⼀一掌在⼿手希望無 窮，即便湯匙加裝了功能，也 是要讓⼈人⽤用的輕鬆才是⼀一個好 的湯匙。 雖然在⽐比賽上，因為湯匙太輕 沒固定好，沒辦法撈起液體只 拿到了第四名。但我們的⽅方向 並沒有錯，輕鬆輕巧⽤用的愉快 就是我們的宗旨。

建議及注意事項 ⺫⽬目前的環境下帕⾦金森⽒氏症並不是個普遍 的疾病，然⽽而隨著⾼高齡化社會的來臨， ⼿手抖⼀一事不在是帕⾦金森⽒氏症的專利，成 為全球所關注的問題之⼀一。本模組便是 要針對此問題對飲⻝⾷食⽅方⾯面做出改善，並 以跨領域為宗旨進⾏行課程上的教學。

各個項⺫⽬目皆由⾮非此專業領 域之同學進⾏行操作，時間 設定在五成⾄至六成。

本模組包含的電機系領域教學占了半數 之多，主要還是以⾮非電機領域的⼈人為主 電機為輔執⾏行設計與製作，以團隊合作 的⽅方法，主張透過實際執⾏行來學習如何 合作、分⼯工。在最後每⼀一組都要完成並 展現各組的不抖湯匙設計。 在課程模組教學時，每⼀一組成員皆來⾃自 不同領域的學⽣生，⾸首先要教學的是機構 上的製作，對於⼿手持者的⼼心理與⾝身理作 為考量設計。再來的基礎電路學習，因 ⼯工具較為危險，需要較多安全上的考量。

接著程式的設計，事前需要更熟知程式 的應⽤用，並設計較為容易使⽤用的配套措 施以便執⾏行與教程。⽽而此模組的教程需 要個別⾮非專業的執⾏行，便提供漸進式輔 助協助學員們。

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接著對學員們提供協助， 此分為兩部分： 第⼀一部分為：專業領域 同學能以⼝口頭的⽅方式進 ⾏行協助，辦不能親⾃自操 作。

第⼆二部分為：專業領域同學 能親⾃自操作，但時間設定上 要稍微減少⼀一些。 且對於協助同學之事，事前 不得提起。

模組開發歷史 2017年5⽉月11⽇日的智活北區聯盟會議，智齡聯盟跟與會教師分享了 「不抖湯匙⼯工作坊」教學經驗，分享如何引導不同科系的學⽣生都能增 進實作的技巧，並從中培養團隊合作的跨領域能⼒力。由淡江⼤大學劉寅 春副教授指導智齡聯盟開設的智齡設計課程中的⼯工作坊，學⽣生來⾃自台 ⼤大、⼤大同、北醫、世新及淡江五所⼤大學，參與學⽣生來⾃自跨領域的背景， 其中包括完全沒有電機、資訊等⼯工程背景的學⽣生。2017年開始，研 發成模組教材，⺫⽬目前已經經歷過⼆二次教學及推廣，各版本發展及試教 重點內容如下：

1.第⼀一次教學 2017年1⽉月14~15⽇日，由劉寅春副教授指導，於台灣⼤大學辦理⼆二天的 「不抖湯匙⼯工作坊」，參與⼈人數48⼈人，包含講師1⼈人、學員40⼈人、助 教及⼯工作⼈人員7⼈人。並由劉寅春、林冠儀等，發展本模組的初版教 材。此次教學建⽴立⼯工作坊辦理⽅方式。

2.第⼆二次教學 2017年10⽉月14、21⽇日，由劉寅春教授指導，並邀請光寶科技軟硬體 研發部的唐銘陽講師，於淡江⼤大學辦理⼆二天之⼯工作坊，參與⼈人數42 ⼈人，包含講師2⼈人、學員36⼈人、助教2⼈人、⼯工作⼈人員2⼈人。此次教學依 照之前建⽴立⼯工作坊辦理的⽅方式，由林冠儀、戴光佑等發展本模組的初 版教材。

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智齡聯盟課程模組系列

不抖湯匙控制器設計 開發教師：劉寅春 副教授 (淡江⼤大學電機系) 開發學校：淡江⼤大學 原屬課程：不抖湯匙⼯工作坊 內容編輯：林冠儀 (淡江⼤大學電機系) 版⾯面設計：楊哲玟 (臺⼤大⼟土⽊木⼯工程學系) 排版格式：林喬茵 (臺灣⼤大學智活中⼼心) 開發時間/版本：106年7⽉月31⽇日 優化版 計畫名稱：智齡聯盟 計畫網站：www.t-edu.tw 計畫主持⼈人：康仕仲 教授 (臺⼤大⼟土⽊木⼯工程學系) 共同主持⼈人：劉佩玲 特聘教授 (臺⼤大智活中⼼心) 協同主持⼈人：劉寅春 副教授 (淡江⼤大學電機系) 指導單位：教育部智慧⽣生活整合性⼈人才培育計畫 執⾏行單位：臺灣⼤大學智慧⽣生活整合與創新研究中⼼心 106臺北市羅斯福路四段⼀一號 聯絡資訊：(02)3366-3366 分機55201 silverstaff@caece.net

本教材內容採⽤用創⽤用CC，「姓名標⽰示-⾮非商業性-相同⽅方式分享」3.0台灣授權條款。

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