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研究生: 林文景
Lin, Wen-Jin
論文名稱: 克服樓層障礙之智慧型機械人
Intelligent mobile robot working in different floors
指導教授: 王宗一
Wang, Tzone-I
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工程科學系
Department of Engineering Science
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 83
中文關鍵詞: 智慧型機械人
外文關鍵詞: Intelligent mobile robot
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  • 近年來機械人的應用已不再拘限於工廠的環境,各方面應用的機械人不斷問世,如清潔機械人、探索機械人、導覽機械人與教學機械人等。它們協助或取代人類進行許多事務性或高危險的作業,不僅有效提升工作的效率,更可降低傷亡的發生,使我們的生活更加便利也更加安全。
    智慧型機械人的發展快速,其應用的領域更是包羅萬象。雖然目前市面有需多商品化的機械人產品,不過在其應用上仍有許多受限的地方,其主要原因為技術上仍有許多尚待克服的瓶頸,其中克服樓層障礙便是其中一項很重要的研究。智慧型機械人如具備克服樓層障礙的能力將可大幅提升機械人應用的層面,使機械人可以更貼近我們的生活領域,協助我們進行更多一般事務性的作業。
    本文的研究目的在於整合機械人技術現有成果與資源,以較低的製造成本,實現智慧型機械人克服樓層障礙的能力。透過製造成本的減少與克服樓層障礙能力的實現,使智慧型機械人在未來的應用上能更加的全面也更具商業上的競爭力。

    Recently, the use of the technology of robots is no longer limited in factories. There are many robots continuously invented and used on various fields, for example, cleaning robot, detecting robot, guiding robot, training robot and so on. With robot’s latest technologies, a lot of dangerous tasks or simple routines of human being could be replaced by different robots. Using robots not only improves the efficiency of works but also increases the safety of working environment.
    The applications of robot technology have been rapidly demanded. Although there are numerous products of commercial robots, the applications are still restricted. The major reasons might be due to some the bottleneck of current technologies. For example, solving the problem of climbing obstructions is one of the most important researches of robot. Intelligent robots with the ability to climb obstructions will significantly expand the fields and level of their applications and robots could be more widely used on regular works.
    The goal of the research is mainly focused on the integration of current resource and accomplishment in robot technologies to construct intelligent robots with the ability to climb obstructions based on inexpensive off the shelf parts. With that ability, the usage of intelligent robots will be more comprehensive and competitive in the future.

    目錄 中文摘要 I Abstract II 目錄 III 圖目錄 V 表目錄 VIII 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 研究動機與目的 4 1-3 文獻回顧 5 1-4 論文架構 9 第二章 機械人硬體架構 10 2-1 電梯環境資訊 10 2-2 機械人硬體架構簡介 11 2-3 機械人機械結構設計 12 2-3-1 機械人驅動系統設計 14 2-3-2 視覺基底電梯按鈕選取模組設計 16 2-4 機械人電路架構設計 19 2-4-1 機械人電路設計概述 19 2-4-2 半導體IC簡介 22 2-4-3 機械人驅動系統電路設計 28 2-4-4 視覺基底電梯按鈕選取模組電路設計 28 第三章 機械人控制系統 31 3-1 人機溝通介面 31 3-2 機械人跨樓層行走控制 36 3-2-1 機械人路徑規劃演算法 38 3-2-2 機械人影像處理演算法 40 3-3 視覺基底電梯按鈕選取模組控制 42 3-3-1 視覺基底電梯按鈕選取模組控制指令架構與控制流程 42 3-3-2 視覺導航方位修正系統:Y軸向位置修正 47 3-3-3 視覺導航方位修正系統:Z軸向位置修正 48 3-4 驅動系統模組控制 50 3-4-1 驅動系統模組控制指令架構與控制流程 50 3-4-2 驅動系統模組運動模式與馬達對應關係 54 3-4-3 驅動系統模組運動控制 55 3-4-4 驅動系統模組PID控制 56 第四章 實驗結果 58 4-1 視覺基底電梯按鈕選取模組控制 58 4-1-1 視覺基底電梯按鈕選取模組電路實現 58 4-1-2 視覺基底電梯按鈕選取模組影像處理實驗 60 4-1-3 視覺基底電梯按鈕選取模組影像回饋控制實驗 62 4-1-4 視覺基底電梯按鈕選取模組控制實驗結果討論 68 4-2 機械人驅動系統控制 69 4-2-1 驅動系統電路實現 69 4-2-2 PID控制器實驗 71 4-2-3 機械人運動控制實驗 72 4-2-4 紅外線測試實驗 74 4-2-5 機械人驅動系統控制實驗結果討論 75 4-3 機械人自行搭乘電梯測試 76 4-3-1 克服樓層障礙自走式智慧型機械人實現 76 4-3-2 實地測試 77 第五章 結論與未來展望 82 參考文獻 VIII

    參考文獻

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    下載圖示 校內:2009-07-28公開
    校外:2009-07-28公開
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