多部機器手合作之研究: 軌跡模式化、碰撞檢定、運動規劃及工作分配

Abstract

本論文針對多部機器手的合作問題, 包括運動規劃及任務分配, 提出一些解決方法。 本文所討論的機器手允許共享工作空間, 并執行具週期性之任務。所要達成的目標包 括: (1) 對執行特定任務之多部機器手規劃出避碰運動軌跡; (2) 對執行有次序關係 的任務之多部機器手決定最佳任務分配方式。 本論文提出兩項程序作為解決上述問題之預備工作。其一為軌跡模式化, 負責建立機 器手的外形模式於運動軌跡, 另一則是碰撞檢定程序, 負責偵測移動機器手是否有碰 撞情形產生。關於運動規劃問題, 首先以「時程圖」及「可視圖」來解決兩部機器手 的避碰問題。接著提出一種方法將多部機器手的避碰問題。接著提出一種方法將多部 機器手之運動規劃問題轉換成路徑尋找問題, 以簡化問題之復雜性并解決多部機器手 之避碰問題。 最后, 本論文結合上述運動規劃方法與多處理機任務分配技巧, 解決多部機器手之任 務分配問題。我們以拓蹼樹來描述任務次序 ,關係, 并提出產生較精簡之「狀態搜尋 樹」, 及利用 技巧來找尋最佳任務分配之方法。