李宇修助理教授
工程師生涯
我分別在2007年和2009年取得臺大機械系的學士與碩士學位。退伍之後先回到母系擔任了一年的專任助教，2010年開始以機構工程師的身分在新竹的捷普設計與內湖的佳世達科技共服務了三年半左右。在業界的工作經驗是讓人興奮的，跟著一個專案看著一個產品概念從草繪到模組與部件拆解，而機構設計便是在散熱、電路板配置、外觀等因素間折衝，在考慮到結構強度、可製造性與工廠作業員組裝工序下逐步完成細部設計。第一次將試產的功能產品拿在手上時，心中的感動是難以言喻的：外殼的塑膠件經過多次修模與模具廠試模，最後外觀面加上耐刮塗層呈現光滑的亮面；板金件則是與不同廠商反覆討論設計變更，以提升製程與組裝良率；看到介面插槽的壓鑄件則回想起工廠裡熔融金屬撲面的熱氣，以及表面噴砂處理時的聲量震撼。這麼多的分工合作，最後經由入料檢驗、生產線組裝、功能測試，統一彙整成掌心沉甸甸的分量，想到背後的溝通與難以計數的細部作業，歸屬感與成就感油然而生。回想起來，在業界工作的日子讓我培養出了工程師所需的細心與耐心，因此能夠在一邊工作的同時，保持出國留學的動機。臺大機械系在出社會後也是個很有向心力的團體，工作期間我和同屆的郭鈞瑋、林明賢、梁國贊皆有共事過；擔任主管的大學長陳志宏與謝泳村除了工作上傾囊相授，也均很支持我出國留學拓展眼界。
█ 圖一、李教授(左一)與明碁友達集團佳世達同仁合影於內湖
博士班生涯
經歷了在業界擔任機構設計的職務後，對於機電系統如何作動更加好奇，因此申請博士班時我選擇了系統與控制組，在2014年時我順利錄取了美國加州大學洛杉磯分校的博士班學程，因為得到了教育部尖端科技人才培育獎學金的贊助，我很幸運地可以追逐自己的留學夢。
我的指導教授是Prof. Tsu-Chin Tsao ，專長是智慧型自動化與機電系統的控制。Prof. Tsao為人非常親和沒有架子，他沒有規定進入實驗室的上下班時間，也很少亦步亦趨地跟著學生管理每一個做事的細節，但透過每週一次的面談，他往往能提出你研究上的關鍵問題，當你明白到這個問題的重要性後，為了解答便會自主地花費許多時間在實驗室鑽研。久而久之，我們被訓練成習慣性地自我質疑、自問自答，儘可能地包含到各個面向，也就是獨立思考、解決問題的能力。印象中某一次討論中有資淺的學弟妹問了他一則計算的公式推導，他哈哈一笑說：``Those are technical details, and you should go figure it out yourself.’’。教科書上完備紀載的技術細節不應該是研究討論的重點，而所謂研究只存在待解決的目標問題，沒有標準答案，研究人員就是對解決問題做各種發想。在建立了足夠背景知識的博士生涯後期，和Prof. Tsao討論各種點子的時光是非常快樂的。
實驗室的同學來自各地，但都能彼此尊重、樂觀面對研究成功前的每一次挫折，因為實驗室的研究主題相當廣泛，包含控制理論、工具機與機械手臂、電力電子系統、無人飛行載具和醫療機器人，每週的小組討論不但能師法優秀講者的表達技巧，也拓寬了知識的廣度。我們會在實驗室叫外賣，吃飽後聽著九零年代的經典歌曲挑燈夜戰，或是小週末的下午一起外出用餐。平常日和同儕們人手一杯咖啡信步校園時，就是最好的討論與意見交流的時間。
█ 圖二、於聖地牙哥與實驗室同儕合影
博士後與講師生涯
2019年底畢業後，Prof. Tsao招攬我擔任博士後研究員兼任自動機器設計專題講師，曾經擔任該門課程四年的助教，在初次切換身分成為任課講師時，便剛好在2020年初遇到了新冠肺炎的疫情爆發。在校園被封鎖，所有實體課程被停止的情形下，我們建構了利用動態模擬取代實體展示的課程綱要。由於學生與老師的快速應變能力和彈性，期末時得以使用視訊會議的方式讓學生以數位科技表達自己的創意。由於外界環境持續變化，教學和吸收知識的管道不斷有變革，雖然已很少有學生上圖書館翻查大部書的情事，但在一個工具和資訊都讓人眼花撩亂的時代，師生都需要學習更有效率地使用這些外援。
█ 圖三、2020年加州大學洛杉磯分校機械系之自動機器設計專題成果展示(超連結)
研究領域與方向
我在2021年8月回到母系臺大機械任教，成立機電與機器人系統實驗室(Mechatronic and Robotic Systems Laboratory, MARS Lab)，主要的研究方向是機電系統的運動控制與醫療機器人開發，核心的技術則包含創意機構設計、物理系統建模、系統識別、適應性與學習控制，手術自動化。
機構設計方面主要的研究方向有三類，一類是特殊需求的傳動與致動器開發，例如使用在核磁共振掃描室中的液靜壓驅動器等，能夠滿足在高磁場環境下的安全需求；第二類是超越人手靈敏度、用於介入式治療的的機器人，例如眼科微創手術機器人；第三類則是輔助裝置與生醫仿體的開發，例如腹腔手術訓練裝置或是模擬呼吸運動的仿體。這些研究的目的主要是以機械設計的創意發想，改善現有療程或診斷方法在操作流程、定位精度、訓練模擬等不足之處。
█ 圖四、左：使用液靜壓的核磁相容致動器(Simonelli, James, et al. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2019.)；中(Wilson, Jason T., et al. The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery, 2018.)：用於眼科手術的微創機器人；右：用以訓練腹腔微創手術的動力輔助機電系統(Prince, Stephen W., et al. The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery, 2020.)。
運動控制演算法部分著重在精密機械與伺服技術在製造和工業程序上的應用，例如機械手臂或工具機的軌跡追蹤、高速旋轉主軸的振動抑制等，藉由工序或擾動重複的特性，以智慧型演算法有效利用早先的數據資料，學習補償的控制訊號。軌跡追蹤的精度將可改善工件的加工誤差，擾動抑制則可以讓系統在外界干擾下仍有一致的性能表現。
█ 圖五、左：使用迭代學習控制達成機器手臂精密軌跡追蹤(Lee, Yu-Hsiu, et al. Mechatronics 74, 2021)；右：適應性控制高速磁浮主軸用於精密搪孔切削(In preparation)。
手術自動化部分，則是藉由手術機器人與進階感測技術如醫療影像和生醫訊號，來導引與協助療程的規劃、降低對操作員的依賴程度。例如以光學同調干涉掃描眼球內的術野並生成安全的白內障清除軌跡，或是以核磁共振影像導引檢針的穿刺。
█ 圖六、左：光學同調干涉成像導引眼睛微創手術(Chen, Cheng‐Wei, et al. The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery 14.6 2018)；右：以核磁共振影像導引檢針的穿刺(Lee, Yu-Hsiu, et al. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2020.)。
實驗室的研究主題相當廣泛，共通點則是強調虛擬與實作結合、以理論和數據來驗證解決方案的能力。除了鼓勵學生在研究方面思考深入、勇敢跨出框架，我也期許學生均能培養良好的英文溝通技巧與使用英文查找資料的技巧。考慮到英文資料的多樣性與產業國際化趨勢，這都是必備的能力。此外，好的工程師不但能妥善解決工程問題，也能推銷自己，淺顯地幫助別人了解自己的工作內容與重要性。從動機、方法、驗證到結論，我希望能藉由報告的邏輯與視覺傳達的技巧，訓練學生說好故事的能力。非常歡迎對動態模擬、控制理論與機電系統自動化有熱忱的同學加入，也很高興能夠回到母系服務！
盧南佑助理教授
台大求學生涯
高中的時候我對物理和數學頗有興趣，於是大學志願也就懵懵懂懂地填了台大機械系，但大一大二時在課程學習上有點爭扎，似乎一直沒有找到一個發展的目標。直到大三時因緣際會下修了盧中仁老師的中等動力學和振動學，老師有條不紊的教學方式讓我在這些課程中有很大的收穫，也漸漸培養出力學分析的興趣，於是碩士班就決定報名固力組並加入盧老師的實驗室。在老師的細心指導下，我完成了一個有趣的拱形梁挫屈變形的題目，在完整的理論推導、數值模擬和實驗驗證過程中，也奠定了我未來朝結構模擬分析方向發展的想法。
台灣業界經驗
碩班畢業且服完兵役後，決定先在台灣業界增加實務的經驗，正逢雲端伺服器在快速發展的階段，我選擇加入了緯創資通伺服器產品的結構分析團隊。有幸那時的主管十分支持理論的量化分析，因此我們部門在結構模擬的軟硬體和實驗量測儀器都投入了大量的成本，在公司的兩年半中，我對伺服器產品的落摔分析、衝擊模擬和振動量測都累積了豐富的經驗，甚至跨足到電話產品的聲音品質量測及異音分析，也在探索有限元素分析時深感所學之不足，而開始萌生出國進修的想法。後來在出國前的轉換時期，有機會到高雄的建準電機就職並投入風扇產品開發的工作，雖然相較於前公司其規模較小，但也發現較小的元件產品在研發上能有更深入的分析和探討，工程師也較能從頭到尾完整地掌握所有開發流程，我也開始接觸了較不擅長的風扇流場分析領域。
美國留學體驗
2014年有幸申請到了美國德州大學奧斯汀分校的博士班，開始體驗美國豐富的多元文化，但驟然改變的生活方式也對我造成不小的衝擊，首先面臨的挑戰就是尋找研究經費和獎學金的來源。當時就直接和全校各系的教授們聯絡，也勇敢地嘗試接觸完全陌生的學術領域，最後接洽了在風力發電領域十分有名望的Lance Manuel教授，開始了我在德州的研究生涯。我們實驗室主要投入於風場和風機結構模型建置及模擬，雖然有著結構分析的相關背景，但全新的研究主題還是讓我花了不少時間才能熟悉，後來有機會和北卡州立大學的大氣模擬團隊合作，分析在雷暴暴風下的風機受力。在和教授及同儕共事的過程中，漸漸感受到美式研究文化和以往的差異，瞭解到豐富的研究內容也必須要以良好的陳列方式和精要的敘述說明才能為研究成果添色，這點在過去台灣學校的訓練課程中是比較缺乏的。我在德州大學擔任三年的助教職位時，主責大學普通工程課程的講師，接觸到許多不同背景的學生，也發覺美國大學生都非常積極地充實自己的履歷，也很擅長在面試中對自己的優秀經歷侃侃而談，這也是我在美國學校中感受到相當大的學術文化差距。在美國的日子，很喜歡開著車帶著家人一起長途旅行，北美各地壯觀的地貌和多樣的民族風情也是我留學生涯中難忘的回憶。
█ 風力發電機於暴風作用下之受力分析
█ 與Lance Manuel教授實驗室團隊於奧斯汀中餐館聚餐
█ 於美國亞利桑那州旅遊景點馬蹄灣拍攝
石油產業服務
博士班畢業後，我也把握機會體驗在美國就業的過程，由於近年外國人身份在美國找工作越來越艱難，尤其工程相關行業對畢業留學生的需求度越來越低。在經歷一番波折後，也很幸運地在休士頓CGG石油服務公司找到一份有趣的工作，負責墨西哥灣石油探勘的海底地質造影工程，利用海洋探測船發射衝擊聲波並接收反射地震波的技術，我們會使用高效能計算中心來分析大量的地震波資料，並透過先進的技術求解波傳方程式以取得最佳的地層造影。在公司裡，同事都是世界各地來的菁英，對工程問題的討論和決策都相當有效率，雖然因為冠狀病毒的疫情整整居家工作了一年，但也看到公司因應政府政策其實都很迅速地將作業流程線上化，對於保護員工的處置相當周延。
未來工作期許
很榮幸有機會回到母系服務，希望未來在教學上和研究上都能幫助學弟妹們更有效地學習並找到在機械領域中屬於自己的發展舞台，基於我在國內外的工作經驗還有學術成就，相信無論學生們想走哪條道路，我都能提供實質的建議，期許台大機械出身的莘莘學子們都能在各行各業闖出一片天。
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