高等品质管理投石器-實驗設計.

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1、高等品質管理投石器-實驗設計指導教授:童超塵教授第六組TeamMember：9721206林昇坤9721207黃俊明9721226邱柏穎大綱案例說明實驗的規劃實驗的執行實驗結果分析與確認結論文獻探討（一）中國投石器的歷史：投石器在春秋時代已經有使用，不過沒有清楚的文獻記載，已不可考，那時候名為「炮」，再細分一點，分成炮車、單梢炮、雙梢炮、五梢炮、七梢炮、旋風炮、虎蹲炮、拄腹炮、獨角旋風炮、旋風車炮、臥車炮、車行炮、旋風五炮、合炮、火炮等，其功用也不同，有些適用來守城，有些則是在站場上大顯神威，有些則是專搞破壞。中國投石器的最早的詳

2、細記載，是三國時代魏軍劉曄所發明，曹操用來對付袁紹的投石器。三國時代劉曄和孔明對於投石器都有很大的造詣，自然是「攻城掠地，無往不利」。（二）西洋的投石器：外國對於投石器也有使用，如法國，英國等歷史悠久之國，大多有投石器的痕跡。投石器出現於西元前十三世紀，是由小型投石器開始發展，拿於手上，可拿2、3個，但那時還只是輕武裝的兵士，所以只負責輔助的工作。文獻探討（三）投石器之功用：投石器在攻守城中往往扮演極重要的角色，因爲大多數的兵器都是直射武器，只有投石器是拋射武器，可以越過障礙攻擊敵人，但這些炮本身缺乏防護，所以多半必須倚城而戰，

3、否則連射都還沒射，就躺在地上看星星囉。投石器也有射程記載，像單稍砲，射程為78.25公尺。投石器不只是攻城用，像羅馬人的貴族，就把投石器拿來遊戲，有點類似籃球，不過，投的進嗎？（四）投石器的發展：南宋時，投石器已成對重型投石器，利用繩子拉起，可以減輕拉的重量，以節省人力。投石器的構造原理及威力，使許多人驚訝，進而進入電腦遊戲界，只要有關歐洲的歷史遊戲，大多有投石器的影子，如：AOCII（世紀帝國二）、危城之戰等。文獻探討投石器的科學原理：1.槓桿原理：「施力點」壓下去的地方，「支點」就像翹翹板中間支撐地板處，也就是曬衣夾中間鐵絲

4、，「力臂」即施力點和支點的距離，「抗力點」投石器放乒乓球的地方第三類槓桿，即施力點在中間的第一種槓桿。投射桿（抗力臂）越長，彈丸越輕，射得越遠。2.能量守恆：彈力位能轉化為動能，使乒乓球彈射出去。並分為垂直動能與水平動能。垂直動能使乒乓球彈到高位置，得到位能；水平動能使乒乓球獲得水平方向的初速度，決定彈射的距離。文獻探討第三種槓桿例如：鑷子、烤肉夾子、筷子⋯⋯這種槓桿的力點一定比重點距離支點近(TypeA)，所以永遠是費力的。第一種槓桿例如：剪刀、釘鎚、拔釘器⋯⋯這種槓桿可能省力可能費力，也可能既不省力也不費力。這要看力點和支點的距

5、離(typeB)：力點離支點愈遠則愈省力，愈近就愈費力；如果重點、力點距離支點一樣遠，就不省力也不費力，只是改變了用力的方向。第二種槓桿例如：開瓶器、榨汁器、胡桃鉗⋯⋯這種槓桿的力點一定比重點距離支點遠(TypeC)，所以永遠是省力的。案例說明案例說明系統目標/範圍：古代戰爭用投石器互相攻打，因此我們想知道投石器擊中目標的準確度有多高？如何能夠調整發射條件並精確命中目標。本組投石器實驗以能命中150CM的目標值，並且將管制範圍控制在140CM~160CM，選出最佳的設定值。選擇專案負責人及成員：專案負責人林昇坤：負責實驗設計與Min

6、itab運算成員黃俊明：負責投石器實驗邱柏穎：負責數據記錄投石器圖解研究動機與目的研究動機古代戰爭用投石器互相攻打，因此讓我們想知道投石器擊中目標的準確度有多高？如何能夠調整發射條件並精確命中目標。研究目的：探討投石器的三個因子，可以使物品精確距離?研究設備：器材：投石器、橡皮筋、乒乓球、皮尺研究過程方法：＜實驗一＞探討投石器壓下去的那一種組合，可以使乒乓球達到150CM+-10CM的範圍？利用乒乓球分別在三因子兩水準各彈射四次，觀察紀錄及測量其距離。特性要因圖實驗的規劃品質設計之定義品質特性：投石器投球的距離品質因子：投石器：投射

7、桿距離、角度、水準：A(投射桿距離)：2水準B(角度)：2水準C(橡皮筋拉力)：2水準需求：品質特性要接近目標值150CM±10CM品質設計之分類離散型水準實驗的執行FullFactorialDesignFullFactorialDesignFactors:3BaseDesign:3,8Runs:32Replicates:4Blocks:1Centerpts(total):0Alltermsarefreefromaliasing.Resultsfor:第一次實驗FactorialFit:Y(距離）versusA(投射桿距離),B(角

8、度),C(橡皮筋拉力)EstimatedEffectsandCoefficientsforY(距離）(codedunits)實驗結果分析與確認研究結果進行全因子實驗設計，本實驗只要進行8次的實驗，重複實驗次數4次共計32次。R-Sq(