農業機械研究方面

　　為紓緩農業缺工與高齡化問題，並提升作業效率、生產技術與產業競爭力，研發各類省工栽培機械、農產品加工機械及節水節能設備等，進而推廣予農友應用。

一、省工栽培機械

1. 電動鼓風噴霧機

　　為提升農事作業舒適性並減少碳排放量，研發「電動鼓風噴霧機」，與傳統柴油引擎機型相比，碳排放減少逾八成，並降低噪音污染，使果園防治作業更加低碳、環保且安全。「電動鼓風噴霧機」配置三組獨立電動馬達，分別驅動行走、鼓風及噴霧功能，動力直接傳遞，提升傳動效率，延長零組件使用壽命。於果園鼓風噴霧時，防治覆蓋範圍達寬度9公尺、高度6公尺，經高壓霧化的霧滴在鼓風推送下，能穿越枝葉縫隙並均勻附著於葉片正反兩面，有效提升防治效率。該機具具備四輪驅動與四輪轉向底盤，轉彎半徑2.3公尺，靈活穿梭於葡萄、釋迦等果樹園區的栽培行列。傳統柴油機型每小時碳排放量達14.9 kg CO_2e，電動鼓風噴霧機降至2.8 kg CO_2e以下，碳排放減幅達81%。在噪音控制方面，柴油機型運轉時聲音超過110分貝，而電動機型僅為90分貝。電動鼓風噴霧機操作簡單直覺，僅需輕壓按鈕或轉動旋鈕即可啟動，不必再踩踏離合器或頻繁打檔，操作更為輕鬆，也更友善農友使用。同時，電動農機維護便利，僅需簡單檢查即可，免去傳統引擎定期更換機油的繁瑣程序，不僅能協助省工、省油，更兼具減碳與降噪的多重優勢，為果園防治提供兼顧人員舒適、作業效率與環境永續的新選擇，展現農業邁向低碳化與智慧化的重要成果。

▲ 電動鼓風噴霧機

2. 植物裝盆機

　　本場針對花卉產業裝盆作業費工、重複性高且易造成上肢負擔等現況，研發植物裝盆機，可應用於蝴蝶蘭及國蘭等作物之裝盆作業。傳統裝盆需反覆進行介質包覆、苗株置入、擠壓塞填及盆內整理，作業繁複且易造成手部與前臂疲勞。植物裝盆機可協助完成介質包覆、苗株推送入盆及裝盆成形等主要步驟，提升作業穩定性。應用結果顯示，機械輔助裝盆可降低手部肌肉約30%施力，蝴蝶蘭及國蘭裝盆時間分別約為25秒/盆及53秒/盆，作業品質與人工相當。本成果已取得我國新型專利「植物裝盆機」（M624081），並於113年完成技術授權，可提供花卉產業省工、安全之裝盆作業應用。

▲ 植物裝盆機

3. 植物移苗機

　　本場針對花卉育苗與水耕栽培作業中移苗耗工、費時且勞動負擔高等需求，研製洋桔梗用植物移苗機，主要應用於將穴盤苗自動移植至水耕保麗龍栽培盤。傳統移苗多仰賴人工逐株取苗與置入承苗杯，作業單調辛勞，亦易影響移植效率與一致性。洋桔梗移苗機整合頂苗、夾持取苗、移送、調整株距及置入承苗杯等步驟，可提升作業效率與操作精準度。試驗結果顯示，移植成功率可達92%至98%，約2分21秒可完成1盤40格保麗龍盤，2小時內可完成48盤、1,920株苗之移植作業。本成果已取得我國新型專利「植物抓取裝置」（M638295）及「植物頂起裝置」（M636649），於112年完成技術授權，可作為花卉育苗及水耕生產之省工化應用。

▲ 植物移苗機

4. 穴盤苗株篩選機

　　穴盤苗株篩選機應用於育苗產業中之缺株、弱勢株判別，傳統挑苗作業高度仰賴人工逐株目視並手工挑選，本場開發具備影像辨識技術之智慧化省工設備，應用於穴盤苗株之自動辨識、篩選與不良苗剔除。傳統挑苗作業由作業人員逐格檢視苗株生長情形，長時間操作不僅耗費人力，亦容易因疲勞、經驗差異及判斷標準不一，影響篩選品質。穴盤苗株篩選機結合輸送、影像擷取、影像分析及氣動剔除等模組，將穴盤送入篩選區後，即可快速判讀各穴格苗株之生長狀態，並標記未發芽或生育不良之苗株，進行自動剔除。將原本依賴人工經驗之作業流程，轉化為可量化、可重複且具一致性之管理流程。以蔬菜作物常用之128格穴盤為例，每盤篩選時間約30秒，較人工作業平均提升3倍效率，篩選成功率為92.4%，可長時間穩定作業，滿足大量供貨需求。本成果已取得我國新型專利「植物篩選裝置」（M659147），並於115年完成非專屬技術授權。此技術有助於提升育苗作業效率與苗株整齊度，減少水分、肥料、空間及人力資源浪費，強化育苗品質管理與標準化出苗能力，為育苗產業邁向智動化發展，提供具體可行之技術途徑。

▲ 穴盤苗株篩選機

5. 農用曳引機數位化訓練平台

　　農用曳引機操作訓練需仰賴實體機械、合適場地及現場指導，且傳統教學無法記錄學習歷程及評估訓練成效，本場開發互動式數位訓練系統。曳引機為農業生產常見動力機械，可附掛多種機具執行整地、作畦、施肥及搬運等作業，其操作除涉及機械控制的正確流程外，亦包含路況判斷、行進安全等專業技能，對初學者而言具有一定學習門檻。本訓練平台參考過往農機駕駛考驗路線與操作情境，建置虛擬訓練場域及多元學習模式，讓使用者在安全、可重複練習之環境中，逐項熟悉啟動引擎、倒車入庫、坡道行駛、障礙通過、停車及道路駕駛等操作項目。透過系統提示、警示訊息與數位評分，建立完整學習回饋。本項成果於113年完成非專屬技術授權，此技術有助於提升農機操作教育之安全性、互動性與訓練效率，亦可將業師的言傳身教，進一步轉化為可反覆練習、可記錄與可評估之數位教材模式，為農業職能培訓提供更具彈性之學習工具。

▲ 農用曳引機數位化訓練平台

6. 葡萄園自主行走噴藥機器人

　　農工跨域合作開發之葡萄園自主行走噴藥機器人與農事作業共通平台，建立完成模組化電動載台試驗機。車台尺寸為長150 cm、寬110 cm、高135 cm，採四輪獨立馬達驅動，具原地旋轉能力；田間可在15至20 cm/sec速度下穩定通行棚架行間，並依主幹道行進與轉彎、支幹道前進後退及噴霧啟停等需求執行模組化作業。系統整合車控與 IoT 架構，可同步蒐集行走、三電及噴霧等作業參數。場域於行距3 m、深30 m場域完成4行間作業需時20 min；藥霧橫向覆蓋寬度4.5至5 m，田間作業於3.7 MPa壓力條件下，流量約15.1 L/min。整體已逐步展現棚架果園自主行走、噴霧整合與資料化監測之具體成果。

▲ 葡萄園自主行走噴藥機器人

7. 電動施肥機

　　電動施肥機外觀尺寸為長125*寬66*高95 cm、重量約53 kg，前輪裝設1組DC36V*700W輪轂馬達及DC36V*20Ah鋰鐵電池為動力源，後輪可依場域替換為單或雙支撐輪，行走速度採無段變速調整，可前進後退；施肥桶為圓錐漏斗狀，容量60 L，其進料口裝設防架橋迴轉撥桿，並有三階段調整選擇功能，能控制是否落肥、左右側分流及肥料量等；出料口可延伸加裝多樣式管件以彈性應用，藉由鼓風機將肥料依設定方向吹撒出去。測試結果顯示，該機械最高前進後退速度分別為8.4及3.2 km/hr，粒狀肥料最大撒施量為15.8 kg/min、撒施距離2.1 km，導入機械於梨園之行間施肥作業，效能為1人/1 ha/1hr/400 kg，其作業效率為傳統人工之4倍。

　　設計目標係兼用於蔬菜與果園施肥管理作業，其創新結構已申請我國新型專利中。本機除可減輕農友施肥負荷外，亦降低機械購置成本；因採用電力驅動操作，符合政府推動農業機械電動化政策目標，對於產業需求、發展潛力及市場競爭力皆具優勢，值得加速技轉商品化與推廣應用。

▲ 電動施肥機

8. 芋苗種植機

　　芋頭種植機以50 HP曳引機承載，由2組種植機構及承苗架所組成，包含曳引機之總長度為5.24 m，轉彎半徑約2.8 m。每組種植機構分別由1人負責供苗，可於田間依序進行破土、開溝、夾放苗、鎮壓與覆土等動作，再搭配前後方之作畦與二次作畦，即為芋苗種植之作業流程；承苗架可放置約2,000株芋苗，約為0.5分地的種植量，由供苗的2位操作人員坐在種植機後端，僅需取苗供應夾苗爪夾持。附掛式芋苗種植機採3人團隊分工合作，1人駕駛、2人供苗，若每株供苗時間以3sec計，則每天可種植4.8分地，換算每人每天可提高作業效率達23.1%。該芋苗種植機創新結構獲得我國新型專利，並完成技術非專屬授權，加速推廣予芋農及機耕服務業者應用。

▲ 芋苗種植機田間作業測試	▲ 芋苗種植機示範操作觀摩會

9. 番茄苗嫁接輔助機具

　　為開發自動化之嫁接生產機械，紓解國內嫁接產業人力老化、缺工問題，針對嫁接關鍵動作如穗砧苗斜切、嫁接夾接合及苗株置放、定位、輸送等作業項目進行試驗研製，以適用於國內蔬菜苗產業嫁接生產相關輔助機械，進而推廣應用。本年度研發「苗株夾持切接裝置」機構，並通過新型專利，為延續「番茄苗嫁接輔助機具」之自動化研發過程中，為提供穗砧苗株進行夾持、斜切、輸送、對齊等4項關鍵作業所研製之裝置，其結構簡單、操作容易，用以提升穗砧苗嫁接作業之自動化程度。同時，為導入AI人工智慧技術於農事工作之應用，引進UNIVERSAL ROBOT UR5機械手臂夾取苗株，並進行斜切及嫁接接合等先期研究工作，初步測試結果顯示，單株作業時間30~60sec，惟其受限苗株規格差異大、不整齊等因素，使作業效率尚未符合所需，將持續修改研製機械手臂全日操作模式，以提升嫁接作業效率。

　　在研發成果推廣及參展效益上，「嫁接輔助機具」新型專利參加經濟部智慧財產局107年國家發明創作獎，榮獲創作獎金牌殊榮；嫁接研發成果參加2018桃園農業博覽會－臺灣創新農機館展示活動，包括蔡英文總統、行政院賴清德院長、外交使節等貴賓在內，參訪人次達20萬以上，皆給予正面肯定與嘉勉；另參加2018國際農業機械暨資材展，亦獲得諸多好評與高詢問度。透過各項展覽宣傳與推廣，目前國內蔬菜育苗業者已有使用2台，南向國家則有買家透過在台辦事處洽詢中。

▲ 番茄苗嫁接輔助機具

10. 輸送帶嫁接輔助機具

　　研發具有輸送帶及分站作業臺之「輸送帶嫁接輔助機具」。操作嫁接機所需人力數4名，嫁接成功率97%、存活率92%，分工作業下之單株平均嫁接時間3.4株/sec，嫁接效率1,06株/hr，5min53sec可完成1盤嫁接苗，解決國內嫁接產業人力老化、缺工問題。成果已獲得「輸送帶嫁接輔助機具」(證號M585478)。

▲ 輸送帶嫁接輔助機具

11. 電動自走式升降作業機

　　採直流馬達與電瓶為行走動力，油壓裝置驅動工作台升降，舉升高度約 80 cm ，載重量達 200 kg 以上，作業效率較人工快 3 倍，每次電甁充飽電可使用 2-4 天。可供設施棚架式高莖作物登高採收、管理與搬運作業應用。目前累計推廣約 220 台，創造產值達 2,000 萬元。本項成果於 2016 年完成客製化調整之技術移轉。

▲ 電動自走式升降作業機

12. 果園乘坐式施肥機

　　乘坐式操作，具四輪傳動、四輪轉向之行走底盤，採離心轉盤撒施有機肥料於果樹冠下，可選擇單側或雙側作業，施肥量、方向、角度具調整功能，作業效率較人工快約 5 倍，相當於省工 80% ，可供果園施肥管理與省工作業應用。本項成果於 2016 年完成技術移轉。

▲ 果園乘坐式施肥機

13. 手推式施肥機

　　省工、無動力與廢氣污染，粒狀及粉狀有機肥料皆可適用。操作把手可高低調整及變換位置，以因應推或拉 2 種作業模式；肥料斗一次裝載 30~35 kg ，撒施量具 3 段選擇，施肥效率約為人工 3 倍；另設有撒肥離合器、轉向差速等數項創新結構與功能，可供操作者多樣化調整。本項成果於 2016 年完成技術移轉。

▲ 手推式施肥機

14. 電動三輪自走式噴霧機

　　操作者乘坐駕駛之噴霧機具，藥桶容量 150 l ，行走速率 0.5~6.0km/hr ，噴桿可依作物高度而調整，作業速率較人工快 3 倍以上，同時減少病蟲害防治用藥量 25% ，並提高農業生產的效能與農產品的安全性，可提升噴霧管理效能。本項成果於 2012 年完成技術移轉。

▲ 電動三輪自走式噴霧機

二、農產品加工機械

1. 蕎麥離心式脫殼機

　　蕎麥離心式脫殼機可使蕎麥機械化脫殼較不易碎裂，並可有效分離粒、粉、殼，使粉、殼均能循環加值利用。該機械取得2項專利技術：「脫殼機離心盤體結構改良」M512441號及「穀物去殼篩選機結構」M537940號，其脫殼效率60~100kg/hr、夾雜率5%、脫殼率45%，已完成技術移轉非專屬授權。

▲ 蕎麥離心式脫殼機(小轉盤式)	▲ 蕎麥離心式脫殼機(大轉盤式)

2. 穀物多層振動分級機

　　穀物分級範圍區間與其顆粒大小有關，分級數越多，成品越均勻、品質越佳。本機設計具 4 層篩網，成品分為 5 等級，可更換為編織或沖孔篩網應用，一機適用多種穀物，包括大豆、蕎麥、紅藜等，可提高商品價值或後續加工處理效率。本項成果於 2015 年完成技術移轉。

▲ 穀物多層振動分級機

三、節水節能設備

1. 適時灌溉驅動裝置

　　應用光量感測加值技術，在陰晴變化時，可有效改善傳統定時器驅動灌溉作業之設定方式，並避免晴天灌溉不足或陰雨天灌溉過量而影響作物生長，全日累積灌溉量接近作物蒸發散量，有效減少陰雨天的灌溉水量 50~80% ，並發揮省工自動操作與節水節能效益。本項成果於 2016 年完成技術移轉。

▲ 適時灌溉驅動裝置

2. 太陽能發電系統建置應用

　　建立太陽光電結合農業生產模式，設置總容量 48 kWp( 峰瓩 ) 之高架追日型太陽能發電系統，並進行太陽能板遮陰對水稻、甘藷、設施文心蘭等作物生育或產量的影響。其年發電量逾 6 萬度，創新光電科技與農業生產之加值化應用，可增加單位農地產值，拓展耕作困難地經濟來源。

▲ 太陽能發電系統建置應用