循邊探索模式

上述所提到機器人行走過程中可能受到地面的影響，即使同時控制馬 達輸出以提供穩定的功率，機器人也不可能按照預定要的直線前進，而是 隨著輪胎與地面摩擦或滑動導致機器人呈現不規則運動。因此，本研究在 循邊探索中為了讓機器人能順利前進，因此依照圖 3-5 所示，在機器人右 側裝設雷射測距儀，並定義側邊的雷射測距儀為(Side of the Laser, LS)，主 要讀取三種數值作為判斷依據：

1. 機器人垂直的距離值(sRc)：為了機器人與牆壁保持一定的安全距離，

選擇與機器人車身垂直的距離值做為參考，並且設定一個距離範圍，

以防止機器人在遇到側邊無法偵測有效的距離資訊時，能依照設定的 動作進行。

37

38

(1)「循邊調整機制」：由於輪胎的摩擦與滑動的影響，機器人並無 法正確行走直線，如圖 3-6 所示，因此須採用前後方的平均值來進行比對，

用以決定馬達轉速以控制車身偏移，讓機器人能調整到與牆面保持水平方 向直線前進，而圖 3-7 為本研究在循邊調整機制的整體流程。

圖 3-6 機器人前進示意圖 圖 3-7 循邊調整機制

在動作說明上，若前後的數值相同時，僅能代表機器人與牆壁間呈現 水平的現象，而若兩數值間的差距越大，表示機器人與牆壁間可能正在偏 離或靠近，此時必須做出相對應的偏移方向，來確保機器人行進靠近牆壁 造成危險產生，在每次調整完判斷機器人行走方向後，會先確認是否靠近 地圖根點，若沒有則回到環境資訊收集、判斷，讓機器人繼續向前行走，

直到靠近地圖根點為主。

開始

讀取環境資訊

距離值判斷

是否靠近根點

調整向右偏移 直線前進 調整向左偏移

結束 是 否

sRa >sRb sRa <sRb

sRa =sRb

39

(2)「牆面安全機制」：只藉由側邊前後的數值來控制車身偏移，可 能造成機器人越靠近或越遠離牆面，如圖 3-8 所示，而為了與牆面保持一 定的距離，考慮與車身垂直的中央位置進行距離判斷，來確保機器人與牆 面保持一定距離，如圖 3-9 為本研究在牆面安全機制的整體流程。

圖 3-8 遠離牆面示意圖 圖 3-9 牆面安全機制

在動作說明上，當前後數值相同時，雖然表示機器人與牆面保持水平，

但無法確認機器人與牆壁間的距離，因此本研究同樣透過給定一個預設範 圍值(P1 和 P2 之間)，當小於預設的距離值(P1)時，機器人會採用向左偏 移遠離牆壁的方式，直到偵測出垂直的距離值大於 P1 值方可，同理當距 離大於另一個預設距離值(P2)時，則會採用向右偏移靠近牆壁的方式，直 到偵測出垂直的距離值小於 P2 值為止，這樣設定是為了避免突然的牆壁 的消失造成雷射掃瞄的數值過大造成系統無法進行循邊探索模式。

開始

讀取環境資訊

距離值判斷

是否靠近根點

調整向左偏移 直線前進 調整向右偏移

結束 是 否

sRc < P1 sRc > P2 P1 < sRc < P2

40