【鏟花工藝】鏟花感測器 中山大學醫學科技研究所 莊承鑫 國研院

俗話常說:拜師學藝三年四個月，早期一些傳統技藝都是透過拜師學藝的方式來傳承，往往要揣摩到師傅的技巧和力道可能很難以言語來說明，但現在透過科技就可以將老師傅的動作數據化記錄下來，在透過VR模擬就可以讓一些快要消失的傳統工藝獲得保存的機會。

穿戴上感測器，眼前鏟花師傅的一舉一動透過大數據，就可以很精準地測量出來。

鏟花是一項運用在機密儀器的手工技藝，是人工校正機器的工法，每一刀鏟出的刻度不到一厘米，這樣奈米級的手藝，在以前得花三年四個月才能出師，因為這麼細微的手法，要如何運用力氣還真的很難拿捏，但現在透過感測器，就可以知道鏟花師傅所使用的力道是多少。

中山大學醫學科技研究所教授 莊承鑫：「這像這樣的感測器，全部都是矽膠，它全部都是矽膠，那這個矽膠原本不導電，那我們為了讓它導電我們會去混摻一些奈米材料。」

鏟花工藝是調整與修正機械幾何精度、提升精密機械關鍵零組件性能與壽命不可或缺的手工技術。近年來隨著資深的鏟花師傅陸續退休，「鏟花工藝」的傳承已出現缺口。

可以數據化的力道，想要學習鏟花技術的學徒，更容易了解師父說的大力點和小力一點，到底要用多少力。

中山大學醫學科技研究所教授 莊承鑫 ：「學生他現在已經把這個鏟花刀標準動作已經架好了，那你可以看到上下有感應器，後面胸部也有一個感應器，它會對應的一個螢幕，在這邊秀出來 就可以直接看到力量的數據，他底下也有穿著感應器。」

將感測器安裝在鏟花工具與鏟花教師所穿的鞋子和手部的鏟刀上，即時回饋數位化資訊，就可以讓學生去模擬老師的力道和技巧。

就像電動打怪一樣，有達到數值，動作有對到點才有分數，學生透過VR眼鏡和感測器，就像身歷其境一樣。以前需要兩三年才能出師的學徒， 現在經過40個小時就可以出師了。

展示人員：「手部的動作都會進來，這個就是那個鏟花刀師傅，他在他對面去做教學的意思。」

國研院 儀科中心副主任 陳峰志：「可以幫助，原本是純粹師傅在傳達他的很難量化的那種力量的一個感覺，現在可以變成數位化，我認為它可以創造在工具機這個產業裡面滿不錯的效果。」

原本莊承鑫教授研發的感測器，都是自己雷射列印，用矽膠製作，原本是運用在醫療上面的，但卻發現這樣的感測器還有協助教學的神奇效果。

中山大學醫學科技研究所教授 莊承鑫：「我們做的大概都是這樣的壓力的感測器，上面有些壓住的感測材料，鏟花刀你不要看它，看起來像鐵的東西，但事實上裡面包含很多的感測器，像這個是我們的壓力感測器，上下都有，那這裡面有九組加速度感測器，可以知道它整個鏟花刀的角度，擺動的角度。」

在需要收集數據的關鍵點加裝上感測器，就可以將力量這一類比較抽象的動作數據化，可以得知操作者到底有沒有確實做到動作，也可讓需醫師更明瞭知道復健患者復健動作有沒有到位。

中山大學醫學科技研究所教授 莊承鑫：「其實我一開始根本不知道鏟花師傅是在幹嘛，雖然之前我在機械系，但是因為儀科中心想說，開發開發這樣感測器的技術，應該可以利用來去擷取鏟花師傅的一些動作的資訊。」

莊教授開發的感測器可以使用的範圍非常廣泛，不管是在醫療還是教學上，只要能將動作、力量數據化，就可以科學的方式精準地獲得效益，更增加了學習或復健的趣味性，這些小小黑黑的、不到一平方公分的感測器，居然可以成為傳承技藝的法寶，還真可說是小兵立大功呢。

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