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研究生：	賴旻琦 Lai, Min-Chi
論文名稱：	六自由度電控撲翼機平台之研製：馬達控制命令產生器及機構模擬 The Fabrication of an Electronic-Controlled Six-Degree-of-Freedom Flapping-Wing Platform: Motor Command Generator and Mechanism Simulation
指導教授：	楊憲東 Yang, Shian-Dung
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 航空太空工程學系 Department of Aeronautics & Astronautics
論文出版年：	2007
畢業學年度：	95
語文別：	中文
論文頁數：	93
中文關鍵詞：	振翅機、撲翼機、微型飛行器、微飛機、無人飛行載具
外文關鍵詞：	wingbeat kinematics, Flapping-Wing, ornithopter, UAV, MAV
相關次數：	點閱：87 下載：13
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欲建構如蟲鳥般拍翅飛行的撲翼機時，會遇到的技術瓶頸之一為缺乏能夠在三維空間中自由運動的拍撲機構。只能退而求其次，使用曲柄搖桿機構讓翅膀做簡單的上下拍動，故無法確實掌控飛行動力。本論文率先嘗試使用齒輪球面機構作為拍樸機構，並以機器人學理分析機構運動，再藉由Pro/E軟體進行機構運動模擬，確認所提議之拍撲機構能模仿真實的鳥類拍翅動作。加之自行開發的互動式視覺化使用者介面軟體，使得撲翼運動之規劃、模擬及產生馬達控制命令變得簡易。

When constructing an ornithopter, one of the technical bottlenecks is the absence of a mechanism that can flap the wing at will in the three-dimensional space. The currently available approach is to employ Crank-rocker mechanism to purely stroke the wing up and down in a plane. Therefore, it is unable to produce and control realistic aerodynamic forces for flight. This thesis makes the first attempt to realize an ornithopter by using the robotic bevel-gear wrist mechanism as a working prototype, and to study the kinematics of ornithopters in detail by robot analysis. Also, the thesis presents kinematics simulation on the designed mechanism in the software environment of Pro/E, demonstrating that the proposed mechanism can exactly imitate the complicated movements of birds' wings. Furthermore, the interactive graphical user interface developed in this thesis makes easily the design and simulation of the wingbeat kinematics, and the generation of the motor control command.

口試合格證明
中文摘要............................................................I
Abstract..............................................................II
誌謝..................................................................III
目錄..................................................................IV
表目錄..............................................................VI
圖目錄.............................................................VII
第1章 緒論.........................................................1
　1.1 研究背景..................................................1
　1.2 文獻探討..................................................3
　1.3 國內外研究成果......................................9
　　1.3.1 國外研究...........................................9
　　1.3.2 國內研究.........................................14
　1.4 研究動機與目的....................................18
　1.5 研究範圍................................................20
　1.6 研究方法................................................20
　1.7 各章概述................................................21
第2章 翅膀運動狀態之描述...........................23
　2.1 於工作空間之描述法............................23
　2.2 XZY Euler Angles...................................26
第3章 撲翼機構設計與分析...........................33
　3.1 撲翼機構設計........................................33
　3.2 等值開迴路鏈........................................35
　3.3 定義座標................................................38
　3.4 運動方程式............................................42
　3.5 從工作空間轉換至關節空間................45
　3.6 從關節空間轉換至致動器空間............52
第4章 互動式翅膀運動規劃之視窗軟體.......57
　4.1 拍翅路徑規劃視窗之視窗介面............58
　4.2 馬達控制命令產生器之視窗介面........64
　4.3 撲翼機構模擬........................................66
第5章 結論與未來展望...................................77
　5.1 結果與討論............................................77
　5.2 結論與建議............................................85
參考文獻..........................................................87
附錄A Denavit-Hartenberg座標表示法...........90
自述..................................................................93
                                    

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校內：2011-08-30公開
校外：2011-08-30公開

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