作者:陳好羿、陳宇倫 指導教授:林姿瑩
緒論 文獻探討 訪談結果 研 究 背 景 設計執行 設計成果 結語 研 究 動 機 與 目 的 構想發展 設計迭代 設計構想 系統流程 系統介紹 子車結構 系統規格&尺寸 儲水材海岸林移植基座設計 作品影片介紹 子車內部樹苗運輸方式 輪胎設計:新一代產學合作
ABOUT US
設計總監x行政總監的合作關係
畢業於112學年度 國立雲林科技大學工業設計系
「FORASTAXOR 海岸造林無人載具系統」由相輔相成的和諧運作模式下誕生。目的期望改善傳統 海岸造林下辛苦的工作模式，並能透過與自然共生的材質設計完成高效率與高存活率的海岸林移 植系統，阻止目前全球性的海岸線退縮危機。
我們是幸運的夥伴關係，專案設計的運行上，我們擁有各自不互相干擾的專長，能在不同領域
上各司其職，同時又能互相監督，並能互相成長，學習著原先自己不擅長的領域，在短短一年的
專題合作關係下，我們像海綿般，緩緩吸收了許多有趣的養分，提供給未來道路上的我們更完整 的設計師技能。
ABOUT US
近年來因人為建設、氣候變遷等原因，造成沿海砂岸侵蝕加劇，不僅台灣，在中國、美洲、俄羅 斯、澳洲甚至擴及全球，皆面臨國土流失的窘境(資料來源：英國衛報)，為解決日益嚴重的海岸線
退縮問題，設計目標將以自然工法—海岸造林為解決方針，目的期望藉由植物根系固住土壤保護國 土，同時增加土壤保水性，讓該地逐漸復育生態與生物多樣性，重返昔日生機勃勃的景象，與聯合
國「2030 永續發展目標」第15項目標一致，並期望將其成效「在地化」，因地制宜守護海岸線，提供 長效解方。
在傳統海岸造林活動中，樹苗移植耗時且費工，加上「海岸林消逝得快，但種回來得慢。」，因此 需耗費更大量的時間與人力去維護及照顧，故我們以無人造林載具結合子母車概念，改善傳統需耗
費大量人力資源協助搬運與種植，透過自動化移植樹苗提高種植效率，操作流程首先會在沿岸種植 地釋放無人機對該地進行掃描勘查，並將數據回傳至母車，預判目前樹苗量可種植範圍，而後估算
種植流程後，施放無人子車開始進行樹苗移植，施作過程中將降低單位樹苗移植的時長，提供給造 林企業及公司高效率的移植成效，為快速退縮的海岸線提供了相對的因應方案，將海岸造林以更具
系統化的方式完善進行。
緒論
研究背景
研究動機與目的
蔓延全球的海岸線退縮危機
在西元2022年發表於《自然氣候變遷》期刊的新研究 顯示，到了半世紀末，氣候變遷驅動著沿海洪水以及 人為干擾的影響，將使世界上將近一半的沙灘大幅退 縮，而作者也進一步預測，全球將有25.7%的海灘被 沖刷掉，砂土流失將伴隨著生態環境的嚴重破壞，更 間接的影響著沿岸社區，因緩衝區若消逝，將無法保 護內陸社區，除了海平面上升與暴潮的侵襲外，還需 面臨嚴重的風沙殘害與強風吹襲。
歐盟執委會聯合研究中心(Joint Research Centre, JRC)科學家從衛星圖像裡辨識出30年內的 砂質海岸線變化，將有3萬6097公里(13.6%)的砂質 海岸線被侵蝕，且科學家們進一步預測，本世紀下半 葉沙灘流失的狀況將更加惡化，可能沖刷掉9萬5061 公里(25.7%)的海灘，若加上碳排影響，以當前速度
推估，海平面將上升80公分，且同時會淹沒13萬 1745公里的沙灘，相當於全球有13%終年不結冰的
文獻探討
海岸線將被淹沒。
海岸造林步驟概述
其中的育苗與造林步驟是流程裡的核心，因此我們將其作為 設計重點，進一步分析與調查，在該步驟中，工作者會先檢驗 該地的土壤，進而選擇適宜的種植樹種，才開始進行搬運作業 等的前置作業，最後就是海岸造林中最重要的種植作業。
文獻探討
訪談結果
目標場域田野調查
與海岸園工作者進行訪談與實地勘查，造林林木以木麻黃為最大宗，而使用樹苗登記者有：一般 民眾、林務局、海岸造林相關基金會等。
大量減少人力消耗 提高造林速度與效率 造林流程自動化
海岸移植載具 X 移植基座設計
本研究將概念以草圖繪出，搭配設計的系統流程，探討其中新流程對海岸造林的可行性與合理性，再透 過3D軟體將概念繪出，使其更加具體化，並透過草模搭配進行多次探討與修改，最後製成縮比成品，使設計 概念可視化。
設計執行
設計執行
設計執行
模型精模製作
載具與基座最終成果展示
海岸造林簡 沙地造林步 驟 Affo estating Steps Coastal afforestation to plant saplings n he salinized envi onment o the coastal area The purpose s o let he oots of the plants hold he sand and use he branches and leaves to block he blown sand slow down he impact of coastal e osion in a completely environmentally friendly way
一直以來全球的海岸線因人為建設、風害和海浪侵
蝕等原因，海岸線逐年退縮，不但讓國土流失，也 造成自然生態與生物棲地遭破壞，而「海岸造林」便
eco
座
T
FORESTAXOR n auxiliary solar-powered coastal afforestation au onomous vehicle system designed to slow down the ncreasng o coastal erosion Combin ng Au onomous transplanting vehicles with the oncept o detachable cable and equipped with the off oad trans o mation concept wheel The ystem greatly reduces the m power and time cost required o afforestation nowdays and carries ou coastal afforestation a more uture and systematic way
在沿岸地區以無人機掃描場地，並釋放無人子車進行樹苗移植，母車作為子車的補充站，讓子車往返補充水和樹苗，子母車均提供後續維護工具的置物空間
T e autonomous car also u ed a a transplanting vehicle and a driving module of the cabin station, with he concept tires which can ad ust the off-road performance required by differen terrains. The bottom o e car s equipped with ou functional components to complete e p ocess o planti g saplings in an ntermitten stopping mode omous C 透過保水材料 水苔、木麻，儲存淡水資源，基座側邊
Store fresh water resources th ough he water retention materials herba sphagn hemp fabric The roo g owth holes on he side o the base are o he purpose o the root o stabilize the soil duri g he g owt p ocess until he p lp parts degrades and the oo breaks hrough he base. 儲水材移植基 座 T ansplan ng Planter 海岸造 林 無人載具系 統 Coastal A forestation Autonomous Vehic e System 01 04 05 03 02 During working, drones are used o ca and evaluate he area along he coast and h n he a onomous car will be relea ed o transplant saplings. The cabin station ser es as a upply station for he a onomous car allowing the au onomous car o replen sh water and saplings back and forth, and both the autonomous car and cabi station provide storage space o ollow-up maintenance oo s 子母車行駛 至移植地周圍 施放無人機 掃描&評估場地 施放無人車 進行樹苗移植 子車來回母車補充資源 至移植完成 人員拿取工具資源 進行後續維護工作
「海岸造林」是在沿岸地區的鹽化環境中種植樹苗，目的是以植物根系固住砂土，讓枝葉攔住飛砂，減緩風害等 原因對海岸的影響，以一種完全環保的方式保育海岸線，孕育生態與生物的多樣性。 介 About Coasta Afforesta ion 設計方 針 Design Policy
是一個治本的最佳應對方式。
and habitats
針對地 形 Terra n 關於海岸造 林 Co a s t a A f fo r e s a t io n 沙質地(主要地形 土質地 泥質地 STEP1:放置堆沙籬 STEP2:植草、定砂 STEP3:移植樹苗(主要針對步驟) STEP4:放置防風籬 STEP5:修枝、疏伐 大量減少人力消耗 提高造林效率與存活率 造林流程自動化 Reduces manpower Improve efficiency of afforestation Au omatic afforestation 無人子 車 座艙母 車 無人 機
Retaining
ansp anting Planter
All along he world's coastlines have been shrinking year by year due o constructions, wind damage and wave erosion. No only caused the oss o land but also he destruction o natural
ogy
背景議題
: 海岸線退 縮 Coasta Erosion
儲水材移植基
Water
FORESTAXOR是一套由太陽能輔助驅動的海岸造林載具系統 ，為延緩日益嚴重的海岸線侵蝕。以子母概念結合無人移植 載具，搭載越野變形概念輪胎。系統大量減少現今造林所需 的人力與時間成本，以未來及系統化的方式進行海岸造林。
系統概 念 Concept
作業流 程 Operation Steps 無人子車同時作為樹苗移植載具與母車的驅動模組，以變 概念胎符合不同地形所需的越野性能。車底搭載四個功能部 件，以間歇停止的方式完成種植樹苗的流程
的根系生長孔目的於植物在生長過程中以根系穩固土讓 ，直到紙漿降解及根系突破基座而結束基座輔助功能
最終成果展示
設計迭代: 入圍/其中/決賽
設計構想
打破以往純人力搬運與移植方式，打造全方面自動化的海岸造林系統，子母車會先駛於欲海岸造林地周 圍，派出母車上的無人機掃描與評估該區域，回傳至母車評估並開始估算預計成果，評估完成後派出自駕子 車進行樹苗移植作業，子車過程中可來回母車補充樹苗與水直到此批移植作業完成，最後子母車會開回資源
設計成果
補充站進行充電或補充資源等的工作。 系統流程 01 03 04 05 02 子母車行駛 至移植地周圍 施放無人機 掃描&評估場地 施放無人車 進行樹苗移植 子車來回母車補充資源 至移植完成 人員拿取工具資源 進行後續維護工作
子車結構
子車採四輪驅動模式，適應地形多變，即使在不同地形也能完美克服完成移植作業，因子車四輪皆為驅 動輪，故當子母車結合時，主要為子車帶動母車前進；輪胎設計參與2022-2023第九屆新一代設計產學合作 ，與建大工業合作KENDA-未來交通與輪胎的創新關係，過程中與企業連結產生創新合作設計，從中學習合
理設計的創新性，創造新層面的可能性。
設計成果
設計成果 「路面模式」 外胎 內胎 氣室 氣壓推胎棒 進氣管 減壓器 進氣口 儲氣筒 輪圈
設計成果
2022-2023 新一代產學合作
參與 2022-2023 新一代產學合作，透過 與建大輪胎的溝通從設計概念出發，延伸 至客群、流程等等。
(未來交通與輪胎)的創新關係
通過不斷修飾及迭代載具概念，並著重 於輪胎的功能及結構設計，在產品設計 過程中充分代入產業資源。
設計成果
設計成果
" Water Retaining Transplant Planter" is to store fresh water resources through the water retention materials : herba sphagni, hemp fabric and slowly and steadily supply water for the growth of saplings from bottom to top
儲水材海岸林移植基座設計
近年來除了海岸線嚴重倒退外，氣候變遷更為嚴重，降雨機率遞減，導致海岸移植的林木樹苗生長 不易，以往林木樹苗會在雨季時實施大規模種植，但淡水資源的銳減惡化了樹苗生長環境。 為了能利用有限的水資源，本設計將水苔(具保水性，為苔癬植物殘骸)與木麻(具保水性及提供夾層 支撐)結合，透過儲水材料結合紙漿外殼的基座設計，輔助樹苗生長，並能在半年後(樹苗成長茁壯後) 自行降解，成為大自然的養分。
設計成果 /
水苔 紙漿 土壤 樹苗 木麻
產品介紹影片 : https://youtu.be/r-O-1gUPEh0
設計成果
本計畫有鑒於海岸線退縮之危機，以最有效且友善的自然工法防止海岸線倒退，並打破以往純人工 種移植的思維模式，以全新自動化、高效率的方式守護海岸線，且過程中採低碳排的設計思維，減少 空汙之電能車作為設計主體，對地球危害降至最低。
結語
Coastal Afforestation Autonomous Vehicle System.
