臺灣博碩士論文加值系統

本研究實做並測試一福祉載具實驗平台輸入及輸出裝置。該實驗平台搭配輪椅升降裝置，可使行動不便者直接由輪椅進入駕駛位置操控車輛。該實驗平台包括四輪獨立驅動系統、四輪獨立轉向及懸吊系統、可伸縮式方向盤系統及輪椅升降機構等。四輪獨立驅動系統由四顆輪轂馬達組成，各馬達擁有各自之驅動器。四輪獨立轉向及懸吊系統之機構採麥花臣式懸吊設計，而轉向動力由四顆伺服馬達組構成。可伸縮式方向盤系統之設計乃為調整車內空間配置，使輪椅進出駕駛位置時可擁有較適之空間，方便輪椅升降機構操作。為整合上述各子系統，需確保各子系統之輸入及輸出裝置正常工作。本研究透過車輛系統開發套件，發展該福祉載具實驗平台之控制器快速原型(Rapid Control Prototype)，並於該控制器快速原型上測試各子系統之輸出及輸入裝置是否正常。此外亦使用控制器區域網路技術(Controller Area Network, CAN)，整合測試各子系統之輸入與輸出裝置，以達該實驗平台設計之操控模擬目的。

This study was done a chassis vehicle, a test platform of the electrical welfare vehicle. The chassis vehicle involves wheelchair lift-up equipment, which allowing the disabled to access the driver seat position directly. The chassis vehicle consists of four-wheel independent drive system, four-wheel independent steering system, a movable steering-wheel system and a wheelchair lift-up mechanism. The four-wheel independent drive system includes in-wheel motor in each wheel. Each one has itself motor driver. The four-wheel independent steering system, powered by four servo motors, is mounted on the MacPherson strut every wheel. The movable steering-wheel system allows the steering wheel to move into the dashboard. This way the driver space becomes roomier, and the wheelchair lift-up mechanism could be installed in the driver seat position. By applying the vehicle system development kid, the rapid control prototype of the electrical welfare vehicle was implemented, where the subsystems were connected in a controller area network (CAN). The subsystems input/output testing was done to verify the ability of using the rapid control prototype.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 ix

第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 3
1.3 內容架構 9
第二章 福祉載具底盤車輛實驗平台介紹 10
2.1 福祉載具底盤車輛實驗平台 12
2.1.1 感測器規格 16
2.1.2 致動器規格 21
2.2 四輪獨立驅動系統 28
2.3 四輪獨立轉向系統 30
2.4 可伸縮式方向盤系統 35
2.5 輪椅升降裝置 38
第三章 系統輸入/輸出實做 41
3.1 本實驗平台之控制器快速原型 (MotoTron) 41
3.1.1 控制器快速原型I/O簡介 43
3.1.2 控制器快速原型類比I/O介紹 44
3.1.3 控制器快速原型數位I/O介紹 47
3.1.4 控制器快速原型CAN介紹 50
3.2 控制器區域網路架構 (CAN Bus) 60
3.3 系統輸入/輸出程式及實測 62
3.3.1 程式一_類比訊號輸入 (扭力感知器) 62
3.3.2 程式二_PWM訊號輸出 (H-Bridge) 69
3.3.3 程式三_數位訊號輸入 (角度感知器) 73
3.3.4 程式四_CAN使用 (雙輪轂馬達驅控器_1組) 75
3.3.5 程式五_CAN使用 (雙輪轂馬達驅控器_2組) 85
3.3.6 程式六_CAN使用 (輪椅升降裝置，整合測試) 93
第四章 結論與建議 109
參考文獻 111
附錄 114
A.1 MotoTron硬體設備連接步驟 114
A.2 MotoHawk建立控制程式步驟 119
A.3 MotoTune使用說明 124
A.4 CanKing使用說明 131
B.1 類比訊號輸入程式 (可變電阻) 136
B.2 PWM訊號輸出程式 (H-Bridge) 138
B.3 數位訊號輸入程式 (角度感知器) 141
C.1 CAN範例程式 143

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