利用二維空間電腦視覺作避碰以監視操作機器人

Abstract

近年來，由於高度自動化機械的使用，使工廠自動化的程度慢慢提高，人類將逐步退 出工場，並將現場的工作交由機器人處理。在本論文中，我們嘗試將監督機器人的工 作也交給機器人，以更進一步提昇自動化的程度。在此我們提出一套新方法，乃是利 用一系列二維空間影像及運動分析預測兩部機器人的位置，以檢驗該兩者是否相碰， 而達成避碰和監視之目的。 我們的做法是在機器人關節處貼上亮點，可以避免花太多的時間在影像處理上，並且 把問題轉換到計算幾何學上，尋找適當的演算法套用。首先利用亮點求取代機器人之 凸多邊形並預估其下一個位置；其次檢驗兩者是否相碰或距離是否太近，只要所有的 橡機均認為相碰或太近了，我們就認定機器人已在一危險的位置上，立即令其停止， 否則讓它繼續操作運轉。 綜觀上述，我們成功地整合了許多不同領域的理論，並由實驗證明可以建立一套即時 的系統，利用二維空間影像達到在三維空間中避碰和監視的目的。本文中所採取的方 法，不論機器人數目之增加、機器人是否運動、機器人操作軌跡困難度之提高或機器 人操作空間之擴大，均能滿足要求。