臺灣博碩士論文加值系統

　　本研究係以電腦輔助設計軟體AutoCAD 2000版本為介面，VBA及AutoLISP程式語言為基礎，搭配三菱公司RV-E2型六軸式機械手臂，發展一套介面軟體，讓使用者可在AutoCAD之任意UCS(User Coordinate System)平面上，繪出所需要的運動路徑，而機械手臂便能依照所給定的路徑，循跡運動。
研究的作法上，首先求出RV-E2型之順向運動學與逆向運動學方程式，作為驅動機械手臂時運算使用；之後將使用者繪製於AutoCAD螢幕上之路徑，藉由VBA與AutoLISP程式，將資料計算處理與轉換，再傳送至機械手臂並予以驅動。相同之傳輸介面會即時將實際運動路徑傳回電腦，並繪製於螢幕上供使用者參考。此外，在路徑的運動方式中，提出三種運動曲線：等加速度曲線、擺線曲線、修正正弦曲線等作為應用。由於在機構學上，不同之運動曲線有不同的特性，如壓低最小加速度值、減少振動等，因此可利用不同的曲線特性，應用於不同的工作環境。
　　本研究所發展的軟體目前已經可以達到三維空間的路徑規劃。由於傳統式機械手臂路徑的規劃方法，大都是用教導盒以人工牽引、或撰寫程式碼的方式為之，在較為複雜之工作狀態下便會有不勝負荷的問題，因此本研究所發展的介面軟體，在應用上應可有一定的幫助。

目次
中文摘要..........................................................................................................iii
英文摘要..........................................................................................................iv
誌謝...................................................................................................................v
目次..................................................................................................................vi
表目錄..............................................................................................................ix
圖目錄..............................................................................................................xi
第一章　緒論...................................................................................................1
1.1 前言....................................................................................................1
1.2 研究動機.............................................................................................2
1.3 論文架構.............................................................................................3
第二章　機械手臂研究....................................................................................4
2.1 簡介....................................................................................................4
2.2 三菱RV-E2型機械手臂......................................................................5
2.2.1 規格..........................................................................................6
2.2.2 RS-232介面標準......................................................................8
2.3 順運動學.............................................................................................8
2.4 逆運動學...........................................................................................13
2.5 工作空間計算...................................................................................15
第三章　路徑介面設計..................................................................................17
3.1 電腦輔助設計軟體...........................................................................17
3.2 資料取得...........................................................................................18
3.3 資料處理...........................................................................................21
3.3.1 直線線段................................................................................21
3.3.2 弧線線段................................................................................22
3.4 運動曲線之應用...............................................................................24
3.4.1 運動曲線方程式....................................................................24
3.4.2 位移之建立............................................................................27
3.4.3 位移點修正............................................................................29
3.4.4 速度之建立............................................................................29
3.5 等分路徑運動...................................................................................30
3.6 傳送前資料轉換...............................................................................30
第四章　實驗架構..........................................................................................34
4.1 程式建構...........................................................................................34
4.2 實驗設備...........................................................................................36
4.3 實驗流程...........................................................................................36
第五章　實驗結果與討論..............................................................................40
5.1 二維平面路徑...................................................................................40
5.1.1 等分路徑模擬........................................................................41
5.1.2 等加速度曲線模擬................................................................43
5.1.3 擺線曲線模擬........................................................................46
5.1.4 修正正弦曲線模擬................................................................49
5.2 單一三維空間路徑...........................................................................52
5.2.1 等分路徑模擬........................................................................53
5.2.2 等加速度曲線模擬................................................................55
5.2.3 擺線曲線模擬........................................................................58
5.2.4 修正正弦曲線模擬................................................................61
5.3 複合三維空間路徑...........................................................................64
5.3.1 等分路徑模擬........................................................................66
5.3.2 等加速度曲線模擬................................................................68
5.3.3 擺線曲線模擬........................................................................71
5.3.4 修正正弦曲線模擬................................................................74
5.4 討論..................................................................................................77
第六章　結論與未來展望..............................................................................78
6.1 結論..................................................................................................78
6.2 未來展望...........................................................................................79
參考文獻.........................................................................................................81
附錄A　RV-E2型順運動學推導....................................................................83
附錄B　RV-E2型逆運動學推導....................................................................88
　　附錄C　名詞中英文對照表............................................................................93
作者簡介.........................................................................................................94

參考文獻
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