本文研究目的在探討雷射導航之無人運搬車系統(LGV)，其導航原理係利用車上的雷射掃瞄器與貼在牆壁上預先編好位址的稜鏡陣列進行三角測距，靠這些稜鏡陣列導航，稜鏡陣列就如同燈塔，LGV就如同在大海航行的船隻靠其導航，再配合規劃好的路徑資料比對，來定位出車子所在點，經過連續的定位點連成線，再由線進而達到整個空間，完成無人運搬車之導航。先以有效率的路徑規劃軟體設計出行走路徑，再加上可程式(PLC)的控制設計，就會讓LGV精確的順著所規劃的路徑行走，以載重一千公斤，車速每分鐘六十公尺時，其最大的誤差為 1.5公分以內。LGV最大特色是不需軌道導航，因此在使用上非常的具有彈性，所以在物流系統中雷射導航無人搬運車系統是ㄧ個很好的選擇。

This thesis studies the planning of the navigation route of Laser Guided Vehicle. The navigation principle states that the Laser scanner on the car will scan these reflectors which are stacked to the wall, and the distances are measured by these reflectors. LGV transports goods by the reflectors as if the ship sails in the sea by beacons. The lasers guide that the localization is corrected continuously in the moving position which could be calculated precisely and the accuracy of positioning is 1.5 centimeters. The laser guided vehicle does not need a fixed track and the route can be modified easily.

摘 要................................................ i
Abstract............................................. ii
誌 謝............................................... iii
目 錄................................................iv
圖目錄................................................vii
表目錄................................................ix
縮寫及符號對照表......................................x
第一章 緒論………………………………………………………1
1.1 前言 …………………………………………………1
1.2 研究動機………………………………………………2
1.3 本文架構………………………………………………3
第二章 無人搬運導航方式之先前技術…………………………………5
2.1 光學導航式…………………………………………………7
2.2 線控導航式…………………………………………………8
2.3 雷射導航式………………………………………………9
第三章 雷射導航系統基本架構……………………………………10
3.1雷射導航系統基本原理…………………………………11
3.2雷射導航單元………………………………………………12
3.2.1雷射測距原理………………………………………12
3.2.2雷射掃瞄器…………………………………………16
3.2.3稜鏡陣列………………………………………19
3.2.4雷射導航的定位方式…………………………23
(一)靜止時初始位置計算……………………………23
(二)航行時連續位置計算……………………………25
3.3 資料處理單元……………………………………………28
3.3.1通訊和控制………………………………………………29
3.3.2 路徑資料……………………………………………30
3.3.3稜鏡陣列資料…………………………………………31
3.4 馬達驅動控制單元………………………………………31
3.4.1行走馬達控制………………………………………31
3.4.2轉向馬達控制………………………………………33
3.4.3升降馬達控制………………………………………34
第四章 實驗結果與討論………………………………………36
4.1稜鏡陣列測試與安裝……………………………………36
4.1.1以近紅外光測試稜鏡陣列的反射特性………36
4.1.2以氦氖雷射測試稜鏡陣列的反射特性………38
4.1.3稜鏡陣列安裝……………………………………43
4.2 路徑規劃與實驗………………………………………………49
4.2.1 路徑規畫方法…………………………………………50
4.2.2 路徑實驗測試…………………………………………54
4.3實際規劃結果…………………………………………57
4.3.1應用實例…………………………………………59
第五章 結論………………………………………………………62
參考文獻………………………………………………………………65
作者簡介………………………………………………………………67

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