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魯 班 木 車 馬
Lu Pan's "Wooden Horse Carriage"
魯班，本姓公輸，名般，為春秋時魯國巧匠。魯班是中國歷史上著名的木匠，也是一位傑出的發明家。在其發明當中，有一項令人稱奇的是能於路上自動行走的木車馬。東漢學者王充【論衡】第八卷儒增篇記載：「魯般巧亡其母也言巧工為母作木車馬木人御者機關備具載母其上一驅不還遂失其母…」。"一驅不還"也許有點誇大，但"機關備具"卻有一定的真實性。
基於上述，中國大陸新疆工學院的學者王湔，以連桿機構為出發點，利用其從機構設計中的做圖法所演化出之作圖方式，加上多年的實務經驗，最後完成一台能真實模擬馬匹行走步態之木車馬。
本研究利用系統化設計理論，改進王湔木車馬之機構尺寸，以改良木車馬的運動性能，發展出邱正平型木車馬。接著為了達到實用目的，我們開始分析八連桿、六連桿以及四連桿機構的運動性能，希望能利用最少的桿數來達到較佳的運動性能，並發展出一套有系統的合成理論，來合成所需求的連桿步行機器。
本研究至目前計有陳柏宏的四桿與六桿步行機器馬以及王湔、邱正平、黃凱及沈煥文的八連桿步行機器馬。
以下分別針對此五人的研究作簡略的介紹：

王湔型木車馬
Wang-Chien Type Wooden Horse Carriage
Advisor：王湔(Chien Wang)

邱正平型木車馬
Chiu-Chengping Type Wooden Horse Carriage
Advisor：顏鴻森(Hong-Sen Yan)
Student：邱正平(Cheng-Ping Chiu) (M.S.)

王湔所做出之木車馬，是其憑多年經驗累積而找到之機構及尺寸，並沒有任何的理論分析與最佳化過程。因此，應該還有一些改進的空間。
基於此點，邱正平研究的目的便在於分析王湔型木車馬，並利用最佳化設計的理論，修改原機構的尺寸，以改良木車馬的運動性能。
首先就王湔型木車馬進行構造分析。木車馬是由產生腿部功能的步行機構和幫助平衡的拖車兩者所組成，而步行機構又是由四組構形相似的八連桿組所組成。腿部接合方式為前、後腿共用一曲柄，左、右兩側曲柄則相差180°，因此，腿部機構呈現前後左右皆對稱狀態，此種接合方式可使木車馬的腿部運動方式與真馬相同，兩者皆是以在對角線上的兩條腿為一組做運動。
接著，針對真實馬匹的步態做研究。依照運動速度的快慢，馬匹的步態大致分為步行、慢跑、快跑以及襲步等四種情形。王湔型木車馬的步態介於真實馬匹步行與慢跑之間，較偏似慢跑，其腿部著地順序為左後腿R左前腿R右後腿R右前腿，如此循環下去。邱正平也將其木車馬步態設定為此。
最後，邱正平利用最佳化方法，以極小化木車馬重心起伏為最佳化目標，配合有關性能上和仿生能力上的限制，得到一組較佳尺寸的改良木車馬。改良結果降低了驅動木車馬運動所需的推力、足部受到的衝擊力，以及減少發生死點位置的可能性，並增進模仿馬匹步行的能力。經由實作壓克力模型驗證，邱正平型木車馬在性能上的確有明顯的改進。
產出：
1.邱正平，波浪型步態機器馬之設計，碩士論文，國立成功大學機械工程研究所，1996。
2.顏鴻森，"步行機器馬"，中華民國專利290,468，1996。

黃凱型木車馬
Kwang-Kai Type Wooden Horse Carriage
Advisor：顏鴻森(Hong-Sen Yan)
Student：黃凱(Kai Kwang) (M.S.)