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研究生:張育愷
研究生(外文):Yu-Kai Chang
論文名稱:具避障及無線遠端監控之全向輪移動機器人
論文名稱(外文):An Omni-Directional Wheels Drived Mobile Robot with Obstacle Avoidance and Wireless Remote Monitoring and Control
指導教授:潘天賜
指導教授(外文):Tien-Szu Pan
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:應用工程科學研究所
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:101
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:移動機器人全向輪遠端監控自動避障
外文關鍵詞:mobile robotomni-directional wheelsremote monitoring and controlobstacles avoiding
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本研究為開發具影像擷取、自動避障和遠端監控等功能之全向輪遠端監控機器人。運用全向輪運動學分析,設計出3WD全向輪平台,結合伺服馬達控制技術與超音波感測器應用,使機器人能全方位移動、定點旋轉與自動避障,相較於差速驅動平台,全向輪有著更優越的移動靈活性與機動性。使用者可利用無線網路與遠端監控機器人連結,透過Java動態網頁進行遠端監控。本機器人為市面上體積最小的全向輪遠端監控機器人,且具有高效率及高機動等特性,適用於各式需監控之環境,如居家安全、工廠運作或探勘狹窄空間,本研究將有助於未來遠端監控型機器人之研發。
This research aims to develop an omni-directional wheels remote control robot with functions of image capturing, automatic obstacles avoiding, and wireless remote monitoring. Using the omni-directional wheel kinematics analysis, the 3WD omni-directional wheel platform is combined with the applicable techniques of servo motor control and sonar sensor design for omni-directional moving , rotating and also obstacles avoiding. Compare to differential driving platform, the omni-directional wheels platform is superior to the flexibility and mobility. Furthermore, the users will be able to connect it to Java supported platform device to remote monitor and control by wireless network. This omni-directional wheel remote robot is of the smallest size on the market. It comes with high efficiency and mobility, and is applicable to different kinds of environments that require monitoring, such as home security, factory operations, and exploration in narrow space. This study will contribute to the development of future remote monitoring robots.
摘 要 i
Abstract ii
致 謝 iii
目 錄 iv
表 目 錄 vii
圖 目 錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.3 國內外相關研究及文獻探討 2
1.3.1 保全機器人 2
1.3.2 全向輪移動平台 9
1.4 論文架構 12
第二章 機構與電路設計 13
2.1 機構設計 13
2.2 電路板設計 15
2.2.1 電路設計環境 15
2.2.2 電路設計流程 16
第三章 機器人控制系統設計與規劃 19
3.1 系統架構 19
3.2 ARM微處理器 20
3.2.1 ARM微處理器介紹 20
3.2.2 ARM9 TQ2440核心板介紹 21
3.3 OV9650攝影機模組 22
3.5 BasicATOM Pro 28m微控制器介紹 25
3.6 RC Servo Motor 27
3.7 超音波測距感測器 31
第四章 平台運動模型推導與避障過程 35
4.1 全向輪移動平台架構 35
4.2 平台運動模型推導 36
4.3 全向輪移動平台避障 42
4.3.1 遠端監控機器人自動避障流程 43
4.3.2 自動避障實驗過程 46
第五章 影像監控系統與人機介面設計 52
5.1 影像監控系統 52
5.1.1 影像處理架構 52
5.1.2 影像處理控制器介紹 53
5.1.3 影像處理流程 54
5.2 遠端監控介面 55
5.2.1 遠端監控介面開發環境 55
5.2.2 Java遠端監控介面介紹 57
5.2.3 Java動態網頁程式流程 60
第六章 結論與未來研究方向 61
6.1 結論 61
6.2 未來研究方向 61
參考文獻 62
作者簡歷 64
[1]邱仕榮,2009,移動平台與手臂運動控制之設計與實現,國立成功大學,碩士論文。
[2]鄭吉泰,2008,智慧型娛樂機器人之研製,淡江大學,碩士論文。
[3]B. Jorge, T.Sabri, 2003, “Servo and sensor control on small mobile platforms”, ASME Southeastern Region XI Technical Conference, Miami Florida, April 4-5.
[4]D. Stonier, S.-H. Cho, S.-L. Choi, N. S. Kuppuswamy, and J.-H. Kim, 2007, “Nonlinear Slip Dynamics For an Omniwheel Mobile Robot Platform,” IEEE Int. Conf. Robotics and Automation, Roma, Italy, April, pp. 2367-2372.
[5]Chia-Ju Wu, Tsong-Li Lee, Chia-Nan Ko, Kuo-Lan Su, 2007, “A Kinematics-Based Method for Time-Optimal Control of an Omni-Directional Robot”, ICM 2007 the 4th IEEE International Conference on Mechatronics, Kumamoto, Japan, May, WA2-B-4.
[6]Balkcom, D. J., and Mason,M. T., 2002, “Time optimal trajectories for differential drive vehicles,” International Journal of Robotics Research, vol. 21, pp.199–217.
[7]姚力瑋,2009,差速驅動機器人系統之視覺輔助行為式運動控制,淡江大學,碩士論文。
[8]H. Samani, A. Abdollahi, H. Ostadi, S. Ziaie Rad, 2004, “Design and development of a comprehensive omni directional soccer player robot,” International Journal of Advanced Robotic Systems, Vol. 1, No. 3, pp.191-200.
[9]N. Ould-Khessal, 2005, “Design and Implementation of a Robot Soccer Team Based on Omni-directional Wheels,” 2nd Canadian Conf Computer and Robot Vision, Victoria, Canada, pp. 544-549.
[10]Nadir Ould-Khessal, 2004, “Botnia: A Team of Soccer Playing Robots,” Second International Conference on Autonomous Robots and Agents, Palmerston North, New Zealand, December 13-15.
[11]吳佳儒,2006,全方位運動機器人之設計與製作,國立雲林科技大學,碩士論文。
[12]Jung, M, 2002, Development of Omnidirectional Wheeled Mobile Robots Using Structural Properties, KAIST, PhD Thesis.
[13]R. Williams, B. Carter, P. Gallina, and G. Rosati, 2002, “Dynamic model with slip for wheeled omnidirectional robots,” IEEE Transactions on Robotics and Automation, vol. 18, no. 3.
[14]L. Huang, Y. S. Lim, D.C. E. L. Teoh, 2004, “Design and analysis of a four- wheel omnidirectional mobile robot, ” 2nd International Conference on Autonomous Robots and Agents, Palmerston North, New Zealand, pp. 425-428, December 13-15.
[15]T. Isoda, P. Chen, T. Toyota, T. Hirano, 1997, “Omni-directional mobile robot for autonomic offroad running,” IEEE International Workshop on Robot and Human Communication, roman, Oct, pp.64–69.
[16]莊孝麟,2006,全向性移動平台之精密運動控制設計,國立交通大學,碩士論文。
[17]李盈儒,2010,麥卡倫全方位輪式機器人之智慧型適應行動控制,國立中興大學,碩士論文。
[18]J. Salih, M. Rizon, S. Yaacob, A. Adom, M. Mamat, 2006, “Designing Omni-Directional Mobile Robot with Mecanum Wheel, ” American Journal of Applied Sciences, vol.3, No.5, pp.1831-1835.
[19]Devin J. Balkcom, Paritosh A. Kavathekar, and Matthew T. Mason, 2006, “Time-optimal trajectories for an omni-directional vehicle,” International Journal of Robotics Research, vol. 25, pp.985–999.
[20]Kavathekar, P. A., Balkcom, D. J., Mason, M. T, 2006, “The geometry of time-optimal trajectories for an omni-directional robot, ” Proceedings of the Qualitative Reasoning Workshop, pp.1-5.
[21]T. M. Howard, A. Kelly, 2007,“Optimal rough terrain trajectory generation for wheeled mobile robots,”Intl. Journal of Robotics Research, vol. 26, pp.141–166.
[22]許銘峯,2011年,麥卡倫全方位輪椅之手動與適應運動控制,國立中興大學,碩士論文。
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