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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳君楓
研究生(外文):Chen,Chun Feng
論文名稱:無人地面載具操控系統之架構建立與實現
論文名稱(外文):Control system structure of Unmanned Ground Vehicle building and realization
指導教授:平新治
指導教授(外文):Ping,Hsin Chin
口試委員:林聰穎蔡德仁羅接興毛彥傑
口試委員(外文):Lin,Tsung Yin
口試日期:2010-05-20
學位類別:碩士
校院名稱:國防大學理工學院
系所名稱:機械工程碩士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:99
中文關鍵詞:無人地面載具品質機能展開主從式架構
外文關鍵詞:Unmanned Ground VehicleQuality Function Deploymentserver and client
相關次數:
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現今國防科技的發展趨勢所示,國際間積極地研發無人地面載具(Unmanned ground vehicle, UGV) 或機械人(Robot)來代替人類執行各項危險行為與任務。本論文因應此重點,故將UGV之設計,運用品質機能展開及工程設計法做整體規劃開發,期能達到滿足使用者需求之產品。
本文從無人地面載具之操控行為,已獲知UGV在執行任務中之操控行為與性能上之相互關係,及參考市面上商品之功能獲知其設計之優劣,作為使用者之需求。接著運用品質機能展開法將使用者需求轉換為工程需求等步驟,依序建構UGV設計之品質屋,並經由品質屋之研討分析,訂定產品之量化數值規格及工程目標。隨後分析產出各部位之主要功能與子功能設計,評估出符合使用者需求之功能項目做為設計要項,完成產品之概念設計,並將概念設計成果進一步轉化為細部設計,產出具體化之實質產品,而在控制系統方面以準系統(VIA ARTiGO A1100)的架構,配合資料擷取設備,並運用美商國家儀器股份有限公司所開發之LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)軟體,去設計與規劃UGV操控程式的人機介面,已達到人性化之操控性能,最後將實質產品進行測試、分析,作為產品之改善依據,經由不斷之測試、改進與修正,以完成滿足使用者需求之完善產品。
One of the development trends of national defense technologies is to actively develop the unmanned ground vehicles (UGV) or robots to replace the soliders on the battle field. Therefore, this thesis focuses on the design of UGVs using the engineering design process. And the use of quality function deployment (QFD) ensures the developing product can match the customers’ requirements.
First, the characteristics of UGVs on the market can be found that easy perations and high performances are main design considerations, and the customers’ requirements can also be obtained. Then, the customers’ requirements were transformed into engineering requirements, and the specifications of the product can be determented form the QFD house. Then, conceptual design including concept generations and concept evaluations can be performed according to functional decomposition of the product. The detailed designs on the 3D/2D drawings were from the results of conceptual design. Finally, the prototypes can be manufactured, tested, and evaluated. The improved designs on the prototypes can be obtained from the test result.

誌謝 ii
摘要 iii
ABSTRACT iv
目錄 v
表目錄 ix
圖目錄 xi
1. 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 3
1.3 研究方法 3
1.4 文獻回顧 4
1.4.1 品質機能展開 4
1.4.2 研究相關論文 6
1.4.3 無人地面載具相關分析 9
1.4.4 無人地面載具技術要點圖 12
1.5 論文架構 14
2. 工程設計流程介紹 15
2.1 品質機能展開介紹 15
2.1.1 規格發展與制訂 15
2.1.2 品質屋表格建立 15
2.2 概念設計 17
2.2.1 概念產生 18
2.2.2 概念評估 21
2.3 細部設計 24
2.4 試樣 25
2.5 測試 25
3. 無人地面載具之設計 26
3.1 品質屋表格建立 26
3.1.1 定義顧客為誰、確立顧客需求、及其相對重要性 26
3.1.2 市場評估與競爭對手分析 29
3.1.3 決定顧客需求與工程規格之關連性 30
3.1.4 訂定工程目標及各工程規格相互間之關係 32
3.1.5 無人地面載具設計之品質屋 33
3.2 概念設計 35
3.2.1 概念產生 35
3.2.2 概念評估 40
3.3 細部設計 43
3.4 試樣 45
4. 實驗介紹與整合 46
4.1 實驗設備介紹 46
4.1.1 動力(含電力)設備方面 46
4.1.2 整體外觀材質方面 48
4.1.3 電腦選定方面 49
4.1.4 衛星定位接收機方面 50
4.1.5 無線寬頻路由器方面 52
4.1.6 資料擷取方面 53
4.1.7 伺服機攻擊方面 54
4.1.8 影像擷取設備方面 55
4.1.9 電子空氣槍方面 56
4.1.10 軟體程式選定方面 57
4.2 實驗設備架設與整合 58
4.2.1 地面載具切、加工與組裝 58
4.2.2 控制電路板製作 62
4.2.3 無人地面載具之細部功能改裝 65
4.3 LabVIEW程式撰寫 66
4.3.1 無人地面載具操控之程式介面 66
4.3.2 遠端監控電腦之程式介面 76
5. 測試流程規劃、結果與分析討論 83
5.1 測試流程規劃 83
5.1.1 測試前準備 83
5.1.2 測試前準備 83
5.1.3 測試流程說明 85
5.2 測試結果 86
5.3 分析討論 88
5.4 測試與架構過程之其他問題 90
5.5 無人地面載具之完整架構 91
6. 結論與未來方向 92
6.1 結論 92
6.2 未來研究方向 93
參考文獻 95
附錄A 98
自傳 99

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[26]http://dlinktw.com.tw/support/search.asp
[27]http://ni.com/niserach/app/main/p/ot/no/ap/glbal/lang/en/pg/l/q/USB%20DAQ/
[28]http://gws.com.tw/Chinese/product/servo.htm
[29]http://www.icci.com.tw/web/MdFront?command=search&keyword=at89s52
[30]Mini DV操作手冊。
[31]http://Logitech.com/zh-tw/webcam-communications/webcams
[32]http://Theshootersbox.com/store/index.php?main_page=prodct_info&product_id=1180
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[34]http://rexon-taiwan.com.tw/p10.htm
[35]http://jctool.com.tw/pro_con.aspx?cid=c_00000209&cid=C_00000224&pid=p_00000614
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[37]李齊國與游國幹,“8051 單晶片微電腦原理與實作”,格致圖書股份有限公司,台北,第547-551頁,1992 。
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