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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳一芯
研究生(外文):Yi-hsin Chen
論文名稱:超輕型智慧電動機器人載具之視覺導引系統開發
論文名稱(外文):The Development of Vision-Guidance System for a Super Light Robotic Carrier
指導教授:何明果何明果引用關係
指導教授(外文):Ming-guo Her
口試委員:何明果
口試委員(外文):Ming-guo Her
口試日期:2015-07-27
學位類別:碩士
校院名稱:大同大學
系所名稱:機械工程學系(所)
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:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:52
中文關鍵詞:視覺導引系統智慧機器人載具影像辨識
外文關鍵詞:Vision-Guidance SystemRobotic CarrierLabview
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  科技日新月異,自動化技術發展迅速,自動化設備越來越普及;全自動化可以取代人力,執行具高危險性之任務,半自動化可以輔助人力,減少出錯率、增加生產效益;先前實驗室已投入了大量資本開發智慧型機器人載具,本文欲延續先前的計畫,加強其功能性及穩定性,使之於全自動模式、半自動模式、手動駕駛模式更加完善。
  本論文使用LabVIEW做為程式開發平台,透過Webcam擷取影像,經過二值化、侵蝕、膨脹等影像處理後,於影像中畫一橫線,判斷道路邊緣兩點,求出其中心點,作為控制轉向馬達左右轉與載具是否前進之訊號。
  本研究主要分為兩部分,第一部分為超輕型智慧電動載具的設計與製作。因本載具主要目的作為外出短程通勤之用,所以將車體大小限制在長度160cm、寬度80cm以內,使之能夠自由進出研究室門口以及電梯,達到無障礙搬運;而前兩輪後一輪的設計能夠兼具四輪汽車的穩定性與兩輪機車的靈活性,達到機動、便利、安全等目的。第二部分為視覺導引系統,本載具能在無障礙物且光線充足的特定環境下,判斷道路邊緣的白線,找出邊緣線的中點作為行徑路線。
The advance of technology and universality of automated and semi-automated equipment lead to reduced high-risk labor, reduced errors, and increased efficiency of production. Our laboratory has been devoting to develop a Super Light Robotic Carrier. The purpose of this experiment is to enhance the carrier’s performance and stability on the automatic, semi-automatic, and manual mode.
In this study, we use LabVIEW for program developing, and use Webcam for image processing, which includes binary thresholding, erosion, and dilation. The processed images are used for carrier signaling - a line is drawn in the middle of an image in order to identify the two points on the edges of the road, and to find the center of the road. Controlling left and right turn of the steering motor, and judging linear movement of the carrier are both based on the signals.
There are two parts of our study. The first is the carrier’s design and production. The carrier is designed for a short-distance travel. It has to be able to pass our laboratory door, and the elevator, as a result, we have to limit its length within 160cm and wide within 80cm. The carrier has two wheels in the front and one wheel in behind so that it has the stability of a car and mobility of a motorcycle simultaneously. The design will make the carrier more convenient and safe. The second part is the image processing.
誌 謝 i
中文摘要 ii
Abstract iii
目錄 iv
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2文獻探討 2
1.3論文架構與概述 4
第二章 超輕型智慧電動機器人載具 5
2.1簡介 5
2.2主體架構 6
2.3轉向系統 11
2.4油門與煞車系統 12
2.5視覺系統 14
第三章 視覺導引系統 16
3.1影像辨識流程 16
3.2色彩空間 17
3.2.1 RGB模式 17
3.2.2 HSL、HSV、HSI模式 18
3.3影像分割 19
3.4型態學影像處理 21
3.4.1侵蝕 22
3.4.2膨脹 24
3.4.3開放運算與封閉運算 26
3.5 邊緣偵測 27
3.6規劃路徑 29
第四章 實驗設計與流程 30
4.1 不同道路環境測試 30
4.2影像訊號判斷 33
4.3系統測試 39
第五章 結論與未來展望 42
5.1結論 42
5.2未來展望 45
參考文獻 46
附錄 47
附錄A WS DC48V 7500W規格表 47
附錄B 立春科技 電動車雙模智能控制器48V 800W 48
附錄C QS-M60步進馬達規格表 49
附錄D FV TouchCam N1規格表 50
附錄E 操作按鈕 51
附錄F 視覺導引程式碼 52
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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