臺灣博碩士論文加值系統

由於現代醫療科技快速地發展，人類的平均壽命不斷地延長，死亡率也逐漸降低，整個社會已經有高齡化的趨勢了，導致了許多有關身體障礙、慢性病、老人及相關的醫療復健等問題。而目前市面上一般輪椅設計大都採用車輪方式移動，故只能活動於一些比較平坦的地區，對於某些障礙地形如階梯或斜坡，則備受相當的限制。所以本研究室提出新的輪椅機構，即以旋臂式輪椅機器人來克服階梯障礙，本文主要是在驗證輪椅機器人在階梯地形、斜坡地形，甚者在螺旋式樓梯地形之可行性。

Owing to the fast improvement on medical treatment, the human’s average lifespan is being increasing drastically. Death rate is reduced gradually too. The whole society has tended to become to an advanced aged one, and has caused a lot of problems like disability, chronic ailment, and medical treatment of the aged.
For now, wheelchairs for the disable usually navigate on even terrain. However, they have quite limitations of activities in some terrain, and cause many inconvenience. A new mechanism developed in our laboratory is a potential for wheelchairs, the mobile wheelchair robot can surmount obstacles such as stairway. Therefore, the research is focused on the experimental demonstration of the wheelchair on the stair area, the slop area, even on the spiral stair.

封面內頁
簽名頁
授權書 iii
中文摘要 v
英文摘要 vi
誌謝 vii
目錄 viii
圖目錄 xi

第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2文獻回顧 1
1.3研究動機及目的 7
第二章 輪椅機器人之設計 8
2.1輪椅機器人結構 8
2.2輪椅機器人之外觀 9
2.2.1身體 10
2.2.2腰節 11
2.2.3腿節 14
2.2.4脛節 16
2.3輪椅機器人之平地運動模式 18
2.3.1平面航行 18
2.3.2雙觸地機構 19
2.3.3旋轉臂動作 20
2.3.4跨越障礙運動模式 22
2.4階梯攀爬範圍 23
第三章 輪椅機器人硬體架構 26
3.1 硬體架構 26
3.2硬體說明 27
第四章 控制器與輪椅機器人運動軌跡分析 35
4.1系統的時間響應 35
4.2PID控制器 37
4.3程式流程 43
4.4跨平台即時資料傳輸 45
4.4.1通訊的種類 46
4.4.1.1並列傳輸和串列傳輸的區分 46
4.4.1.2串列通訊的演變 48
4.4.1.3RS-232 48
4.5平地運動 50
4.5.1車輪模式 50
4.5.2履帶模式 50
4.5.3類四足前進運動 51
4.6加入PD控制器與穩定誤差關係 51
4.7加入PD控制器後之實驗 52
4.7.1穩態誤差等於10 pulses 52
4.7.2穩態誤差等於5 pulses 55
4.7.3穩態誤差等於0 pulses 58
4.8輪椅機器人之連續動作 62
4.8.1類四足平地前進運動 62
4.8.2攀爬一般直線樓梯運動 64
4.8.3攀爬螺旋式樓梯運動 69
第五章 結論與未來研究方向 78
5.1結論 78
5.2未來研究方向 78
參考文獻 79

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