臺灣博碩士論文加值系統

本論文是以LEGO MINDSTORMS EV3模組實作於自動避障自走車，設計方向主要以具體而微的目標進行設計，在硬體組裝的部分，主控制器是使用LEGO EV3主機，其他硬體則採用LEGO EV3大型伺服馬達來推動整部自走車、使用LEGO EV3中型伺服馬達與樂高兼容的全向輪，來進行障礙物迴避的動作與自走車的路徑修正，感測器部分則使用LEGO EV3超音波感測器來偵測前方環境、另外使用LEGO EV3陀螺儀感測器進行自走車的方位抓取與路徑修正，以及其他LEGO MINDSTORMS EV3零組件…等設備組合而成，軟體的部分使用ROBOTC for LEGO Mindstorms 4.X軟體來進行撰寫整部自走車的避障程式，透過軟硬體的設計結合，使自走車在執行任務時能穩定迅速迴避障礙物向前行駛，由程式來偵測自走車有無偏離路徑以及自動偵測前方環境，偵測前方有無障礙物，並迅速執行迴避障礙物的動作，再迅速修正自走車行徑路線。本研究成果驗證於「亞洲智慧型機器人大賽-自走車輪型機器人避障競賽」，並在五次不同場次中奪得第一的成績。

This paper is based on the LEGO MINDSTORMS EV3 module for automatic obstacle avoidance self-propelled vehicles. The design direction is mainly designed with specific and micro-targets. In the hardware assembly part, the main controller uses LEGO EV3 mainframe, and other hardware uses The LEGO EV3 large servo motor drives the entire self-propelled vehicle, LEGO EV3 medium-sized servo motor and LEGO-compatible omnidirectional wheels for obstacle avoidance and self-propelled vehicle path correction, and the LEGO EV3 for the sensor section. Ultrasonic sensor to detect the front environment, use LEGO EV3 gyro sensor for azimuth grabbing and path correction of the self-propelled vehicle, and other LEGO MINDSTORMS EV3 components... ROBOTC for LEGO Mindstorms 4.X software is used to write the obstacle avoidance program of the whole self-propelled vehicle. Through the combination of software and hardware design, the self-propelled vehicle can stably and quickly avoid obstacles when performing tasks. Detect whether the self-propelled vehicle has a deviation path and automatically detect the front environment, detect obstacles in front, and quickly perform actions to avoid obstacles, and then quickly correct Take the car acts route. The results of this research were verified in the "Asian Smart Robot Competition - Self-propelled Wheel Robot Avoidance Competition" and won the first place in five different sessions.

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 機器人相關競技競賽 3
1.3 研究貢獻 3
第二章 樂高LEGO模組介紹 4
2.1 樂高LEGO Mindstorms主機介紹 4
2.1.1 樂高LEGO Mindstorms RCX介紹 4
2.1.2 樂高LEGO Mindstorms NXT介紹 4
2.1.3 樂高LEGO Mindstorms EV3介紹 5
2.1.4 樂高LEGO Mindstorms主機比較 7
2.2 樂高LEGO Mindstorms NXT伺服馬達與感測器介紹 8
2.3 樂高LEGO Mindstorms EV3伺服馬達與感測器介紹 10
第三章 開發軟體介紹 13
3.1 LEGO MINDSTORMS Education EV3軟體介面 13
3.2 ROBOTC for LEGO Mindstorms 4.X 17
3.2.1 ROBOTC簡介介紹 17
3.2.2 ROBOTC網頁&介面介紹 17
第四章 研究方法 21
4.1 組裝說明 21
4.2 自走車流程圖介紹 23
4.2.1 程式流程圖 23
4.2.2 程式流程圖介紹 23
4.3 自動避障自走車程式介紹 25
4.4 自走車組裝方式與程式差異比較 27
第五章 研究成果分析 31
5.1 研究成果 31
5.2 自走車優缺點比較分析 33
5.3 研究成果分析 35
第六章 結論與未來展望 36
參考文獻 37
附錄 39

[1].維基百科，機器人，2018年10月18日，取自https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA#%E8%AF%8D%E6%BA%90

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[4].施君翰，六足機器人的研究與應用，2018年10月18日，取自
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[5].維基百科，樂高Mindstorms RCX，2018年10月18日，取自https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A8%82%E9%AB%98Mindstorms_RCX

[6].維基百科，樂高Mindstorms NXT，2018年10月18日，取自https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A8%82%E9%AB%98Mindstorms_NXT

[7].維基百科，樂高Mindstorms EV3，2018年10月18日，取自https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A8%82%E9%AB%98Mindstorms_EV3

[8].碁峰資訊股份有限公司，樂高機器人NXT系列，2018年11月20日，取自http://www.gotop.com.tw/epaper/s1123/201106.pdf

 
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[10].LEGO MINDSTORMS Education EV3網站，2018年10月18日，取自https://www.lego.com/zh-cn/mindstorms/downloads/download-software

[11].ROBOTC for LEGO Mindstorms 4.X網站，2018年10月18日，取自http://www.robotc.net/