基於多重感測之自走式機器人運動規劃與精確定位

Abstract

無人搬運車是生產自動化中重要的一環，而自走式機器人籍感測資訊在地面上自由運 動，可發展成新一代的無人搬運車，因此導引及精確進站定位是其必須具備的功能之 一。一般導引大者采用有線方式的電磁導引，而進站定位方式則用定位錐。本文所發 展的無線式自走車，其導引是采變通方式的目標軸追趿法，而進站定位方式則用標識 定位法與地標定位法。在本計劃中，吾人設計發展了超音波感測系統，紅外線感測器 及雷射定位裝置，并進行整合測試，以上述感測資訊導引自走車做精確定位。 本論文分為三部分：（一）感測系統。在本自走車中使用六個超音波感測器(us1,… …,us6) 來測知行駛路徑上障礙物的距離，因每個元件的盄性程度、測量範圍、偵測 角度等，不可能完全一樣，因此需要分析各個感測器的特性，加以補償修正。（二） 未知環境的路徑行駛。采用一變通的方式，記錄轉變點，使車子左右轉有所依據，靈 活運用目標軸追趿法，以解決Piano Mover 的問題，其優點是閃避障礙物的速度快， 增加運作能力。（三）定位系統。利用工作站所發射的雷射光，投射在一維的位置感 測器上，以測出y 方向的偏移量，以及運用超音波量測車子與工作站的x 方向偏移量 ，做為輔助定位。當車子靠站時利用埋於地內所發射的紅外光投射在車底的二維位置 感測器上，直接計算出車子於絕對位置上x、y、 的偏移量。文章最后列出模擬與實 際測試的結果。