32-蜜巢-計劃書

蜜巢 - 由通洞探索蟲兒的秘密藏身處 -

目 錄 1. 基地分析 2. 展示內容 3. 設計發展

基地分析 SITE ANALYSIS

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基地簡介 - SITE INTRODUCTION

國立臺灣科學教育館 基地地址：台北市士林區士商路189號 國立台灣科學教育館提供中小學科學展覽、台灣國際科學展覽、各類科 教研習活動、大眾科學講座、行動科學館巡迴教育等各種科學活動，讓 民眾能夠了解科學新知及增廣見聞，以向外延伸、永續發展的目標為民 眾服務，配合生動活潑的軟體活動、先進完善的硬體環境讓民眾都能不 虛此行。

周圍環境 - SURROUNDING AREA

教育：士林高級商業職業學校，陽明高中國 公園：美崙公園，華聲公園 博物館：臺北市立天文科學教育館 樂園：臺北市兒童新樂園 醫院：新光吳火獅紀念醫院 02

交通分析 - TRANSPORTATION

- 捷運：劍潭站、士林站、芝山站 - 公車：紅12、紅30(低地板公車)、41、288、557、620(低地板公車)、821、 市民小巴8 國立科教館站下車255區間車、68、529 士林高商站下車 - 國道巴士：中興巴士

[士林-中壢] 路線、光華巴士(基隆客運)

[士林-基隆] 路線

- 高速公路 停車車格：本館地下二、三樓（由台北市士商路進／出）

開放時間 - OPERATION TIME

週六、週日、國定假日、寒暑假： 9:00~18:00 | 17:00截止入場 | 售票時間：9:00~17:00 非寒暑假之週二至週五： 9:00~17:00 | 16:00截止入場 | 售票時間：9:00~16:00 週一： 放假

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參觀者 - VISITOR 50嵗以上 2.3% 男生 30%

41-50嵗 18.8%

18嵗以下 29.6%

主要的參觀者：家長與孩子、學生 總結參訪者由 女性 70.4% 多於男性 29.6%

女生 70%

年齡大多介於「31~40 歲」為主。 31-40嵗 31.5%

性別圖表

19-30嵗 17.8%

年齡圖表

建築動線 - BUILDING CIRCULATION

東側 7樓-280坪，8樓-80坪 基地位於台北市科學教育館的七樓與八樓， 七樓為挑高空間， 將利用這個空間創造出引人入勝的展覽空間， 這個空間沒有自然光。

主動線

1F 大廳

7F/8F 特展區

次動線

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展示內容 EXHIBITION DISPLAY

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展示議題與策略 - ISSUE AND STRATEGY

像蟲兒般絢麗與-仿生 - The Biomimicry of Insects 昆蟲是大自然界的映像。 豐富的色彩、生理特性、結構和習慣都提供了難以想像的世界。 可惜的，大部人們覺得蟲兒是一種煩惱而且可怕的生靈。 打斷、腳跺跺腳、或者被殺蟲劑消滅。 那麼如何世人會想到它們的優點？ 這展覽目的是讓社會知道昆蟲的絢麗， 通過科技方向展覽，向顧客介紹仿生議題。 希望透過這個方式可以優化教育互動， 也讓孩子和家人對這次的展覽留下深刻的印象。

06

螞蟻仿生 - The Biomimicry of Ant

BionicANTs by FESTO 基於自然界原型的合作行為 一般認為螞蟻是生活在等級分明的大群體中的辛勤勞動者。做為一個團隊，牠們可以完成單隻螞蟻無法獨自 完成的任務。對於 BionicANTs，不僅把自然螞蟻的精細解剖結構做為原型。這種生物的合作行為也首次透過複雜 的控制演算法轉化至技術領域。 用於解決共同任務的智慧子系統 就像其自然界原型一樣，BionicANTs 根據明確設定的規則進行合作。這些小型機器人相互交流，協調它們 的動作和行動。因此，人造螞蟻表現出自主的單一元件如何做為一個網路化的整體系統，來共同解決複雜的任務。 抽象而言，這種合作行為為未來的工廠提供了有趣的方法。未來的生產系統將以這些智慧元件為基礎，靈活 地適應於不同的生產情況，執行在主控制器層面上分配的訂單。

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蜻蜓仿生 - The Biomimicry of Dragonfly

BionicOpter by FESTO 靈感來自蜻蜓的飛行 輕量化結構和功能整合使之成為可能：藉由仿生蜻蜓，我們的仿生學習網絡在技術上實踐了蜻蜓高度複雜的 飛行特性。就像其自然界原型一樣，超輕型飛行器可以向四面八方機動，原地盤旋，不用翻轉機翼就能飛行。一個 模型第一次可以應對比直升機、動力滑翔機和無動力滑翔機加起來還要多的飛行條件。 高度整合的輕量化結構 這種獨特的飛行行為，是透過一種已經在智能飛鳥中發揮了重要作用的設計方法：感測器、驅動器和機械元 件等組件以及控制和調整技術裝置，被安裝並配對在最狹小空間中的機載設備上。 仿生蜻蜓的翼展為 63 公分，體長為 44 公分，重量只有 175 公克。翅膀由碳纖維框架構成，並覆蓋著一層 薄膜。電池、九個伺服馬達和一個強大的 ARM 微控制器整合在胸腔內，感測器和無線電模組也是如此。彈性聚酰 胺和三元共聚物的結構，使整個系統變得靈活、超輕且極其堅固。

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蜜蜂仿生 - The Biomimicry of Bee

Robobee by Harvard 能「上天入海」 具體來說，研究者們首先結合理論模型和實驗數據確定了 RoboBee「翅膀」在兩種環境下的最佳搧動頻率 ，空中和水中分別為 220 至 300 赫茲以及 9 至 13 赫茲。接下來，他們還要解決的是機器人如何破壞水面張力的問 題。在這部分科學家最終選擇了一個兩步式的系統，RoboBee 會在游向水面的過程中先將水注入浮力艙。然後艙 內的電解板會把水轉化為氫氧混合氣來給機器人提供浮力，艙內還有一個點火器最後用來點燃混合氣「燃料」，這 樣一來 RoboBee 就有足夠的動力從水中重新起飛了。 到「掙脫束縛」 就在有了這樣的能力以後，類似 RoboBee 的微型機器人未來將能被更多地用於遠距離搜尋、監控等用途之 上。研究團隊希望「透過對重量、表面張力等方面的研究來激發未來多功能微型機器人的開發靈感」，令其能適應 「更複雜的地形」並「完成各式各樣的任務」。

09

毛蟲仿生 - The Biomimicry of Caterpillar

Kinetics 上斜坡或擠進一個小空間。 看起來像一小塊波浪狀塑料（或者可能是一塊微型培根）實際上是一個機器人，它可以承載比自身大 10 倍 的負載。 以毛毛蟲為靈感，波蘭的物理研究人員採用光敏液晶彈性體製成。 模仿移動毛毛蟲的波浪狀運動，這個 軟機器人也可以爬上斜坡或擠進一個小空間。 物體特別結構 毛蟲以漣漪的方式移動。 它收縮其後部的肌肉，將血液推入前部，從而延長身體的前部。 雙腿保持向前的 位置，然後前部肌肉收縮，將後段向前拉。雖然毛蟲通常會花時間找到位置，但它們可以在需要時真正移動，通過 捲成一個球並向前拋。

10

白蟻仿生 - The Biomimicry of Termite

Termes by Harvard 集體構建模塊化結構的機器人群 受白蟻啟發，TERMES 機器人獨立但集體行動。 他們可以搬運磚塊，建造樓梯，然後爬上它們為結構添加 磚塊。來自白蟻的主要靈感是這樣一種想法，即在沒有主管的情況下作為一個群體做一些非常複雜的事情，其次， 你可以在沒有每個人都明確討論發生了什麼的情況下做到這一點，而只需改變環境。 群體智能和可編程自組裝 TERMES 採用一系列“分散式算法”，通過這些算法，簡單的機器人——沒有無線通信或 GPS 或定位— —合作構建“用戶指定的模塊化結構”。 新的機器人平台可以建造比機器人本身更大的塊狀結構，這表明人類棲息 地的“集體建設”具有迷人的潛力，特別是在災區。

11

蝴蝶仿生 - The Biomimicry of Butterfly

Butterfly Wings 無法褪色的衣 發現這種蝴蝶翅膀的蛋白質會排列成特殊的角度反射藍色光芒。所以人類眼睛會看到反射後的可見光，以為 蝴蝶是藍色金屬光澤。將纖維經過特殊的排列，使布料可以"反射"出人類可見光範圍裡的顏色。現在，這種布料已 經開發出紫、藍、綠、紅四種金屬光澤。因為不使用傳統的染色工程，可以節省能源25％，同時二氧化碳排放量也 可以減少30％ 具有集體行為的超輕飛行物體 為了盡可能接近其自然原型的飛行，仿生蝴蝶配備了高度整合的電子設備。它可以單獨準確地控制翅膀，達 成快速運動。由於翅膀稍微重疊，所以在揮動的過程中它們之間會產生一個空氣空隙，這賦予了人造蝴蝶特殊的空 氣力學特性。 藉著仿生蝴蝶，我們在仿生學習網絡之中往小型化、輕量化結構和功能整合領域更加邁進。仿生蝴蝶的顯著 特徵，是在最小的安裝空間內智慧地使用機械裝置和最小體積的集合體。減少材料用量可以達成逼真的飛行行為。 12

發展計劃 DESIGN PROGRESS

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概念圖 - CONCEPT DIAGRAM

昆蟲巢

空心結構

人與空間關係

以「昆蟲巢穴」來發展概念，希望通過這種方式能夠帶顧客們探索昆蟲的世界。 空心結構的空間分隔創造人與空間關係，於洞洞和曲線通道為主帶來昆蟲的靈感。

分區圖 - ZONING DIAGRAM

根據「蟲兒巢」的概念來發展， 空間分成各個獨立區與中心公共區。 14

設計過程 - DESIGN PROCESS

「昆蟲巢穴」 根據蟲巢的空心結構來計劃我們的空間分配。 首先，拉曲線從空間角落創造空心感。 希望每個角落當成獨立空間，以及中心成為空間的中點。

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平面配置圖 - FLOOR PLAN

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2 10 13

8 *

3

*

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1

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7樓平面圖

8樓平面圖

1. 門票區

6. 蜻蜓展示區

11. 蝴蝶展示區

2. 接待區

7. 蜜蜂展示區

12. 蝴蝶布料體驗活動區

3. 玄關區

8. 毛蟲展示區

13. 白蟻活動區

4. 展品介紹區

9. 客戶服務區、紀念品販賣區

* 樓梯

5. 螞蟻展示區

10. 座位區 16

動線圖 - CIRCULATION PLAN

7樓平面圖

主動線 次動線 17

8樓平面圖

天花板燈具平面圖 - CEILING PLAN

7樓天花圖

8樓天花圖

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門票販賣區 - TICKET BOOTH

接待區 - TICKET SCANNING AREA

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玄關區 - ENTRANCE AREA

展品介紹區 - DISPLAY INTRODUCTION

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螞蟻展示區 - ANTS DISPLAY AREA

蜜蜂展示區 - BEE DISPLAY AREA

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蜻蜓展示區 - DRAGONFLY DISPLAY AREA

座位區 - SEATING AREA

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毛蟲展示區 - CATERPILLAR DISPLAY AREA

毛蟲通道區 - CATERPILLAR CORRIDOR

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販賣紀念品區 - SOUVENIR AREA

座位區 - SEATING AREA

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蝴蝶布料體驗區 - DIY AREA

蝴蝶展示區 - BUTTERFLY DISPLAY AREA

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白蟻展示區 - TERMITES PLAY AREA

材料計劃 - MATERIAL BOARD

黑夜天空情景

彩色圓形輝光燈

蝴蝶反光布料 石材面貼

彩色投影光

彩色暈形裝飾

拋光石英磚地板

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3D 渲染影片

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