方法

3.4.2 方法

機器人機構

（一）感測器的選擇：

在眾多NXT的感測器裡，有哪些是在這次任務裡可用的，首選的是超音波感測器，

障礙，牆壁，貨物可以用它來感測是否存在，不過礙於遇到這三者所要的反應都不同，

若要以高度來區分，三者所再的高度都是一樣的，我們只拿來判斷障礙物的位置，把它 裝設在堆高機的最左後方側面，令一邊也裝設，單純只為了平衡重量所用，一開始堆高 機會直線走以偵測障礙物的位置，從無到有物，表示有障礙的邊緣，再加10公分就是障 礙所涵蓋的位置，這資料以供後面函式使用，測到兩個障礙以後，超音波就不再使用。

另一個可用的感測器，紅外線，可以拿判定卸貨區與存貨區的位置，裝堆高機的下方，

當感應到黑色就知道要舉起與放下貨物。

圖3-20 感測器的測試機型

（二） 堆高機寬度的決定：

場地寬114公分，兩個障礙物各有10公分的長度，當隨機擺放時，影響著堆高機通 過的難易度，兩個物體可以形成一個通道，兩個通道，三個通道，三種情形，其中一個 與兩個通道堆高機可以輕易找到一個大的可走，三個通道時就會有通道過窄，甚至是堆 高機找不到任何一個通道可過，最小通道發生，是在三個通道都一樣的時候(114-20)÷3

＝31.3 ，因此堆高機的寬度不能大於31公分，儘可能也遠小於這個數字，避免行走時 產生的誤差導致撞上物體。

一般的堆高機兩個鏟子，一次取一個單位的貨物，而在這次任務中，有九個貨物，

若是一次一個就要跑九趟來回的路程，在兩分鐘內勢必無法搬到幾個貨物，又觀察貨物 擺放地方式都是緊緊相連的，一次搬多個的想法因而產生，搬兩個需跑五趟，搬三個要 三趟，貨物的長度有12公分，三個36公分的寬度超過了通道的限制，故選擇一次搬兩個 洽好24公分的寬度。

圖3-21 堆高機寬度的測試機構

（三）輪子的選擇：

一般可行走的車，輪子安排的方式，有三輪，四輪，或更多輪，四輪以上可使用履 帶，各有各的優缺點，視任務性質所需，有所取捨，在這個任務裡，轉向的角度精不精 確，是相當重要的，由於沒有像一般車子方向盤的轉向機制，簡單的轉向方法是以兩輪

轉速不同來達到左轉或右轉，用這種方法在四輪以上的車子裡，因沒有一個固定的轉向 圓心，或多或少會有打滑的情形產生，造成角度的誤差，我們選取兩輪加上後面一個萬 向的舵輪支撐，車子的重心盡量遠離舵輪，放到兩輪中間附近，如此就可以把旋轉中心 控制在兩輪軸線上，得以轉向的角度可被預測與計算。

圖3-22 輪子選擇的測試機型

（四） 鏟子的設計：

堆高機的鏟子算是最重要的一部分，它的組成是以一個馬達帶動齒輪，形成一個可 以上仰的平面，可以托住貨物，上面已經決定一次在兩個貨物，兩個貨物算起來是重的，

恰NXT馬達有足夠的扭力撐住貨物，若換作其他的馬達恐怕不能夠勝任，而齒輪比也是 相當重要的，過大比例，則會呈現力量不足的情形，鏟子平面的部分，設計前端小，後 面大結構，前面縮小是為了容許誤差，後面大可以使貨物托著時不會滑動，以免影響整 體的重心。

圖3-23 鏟子的雛形

圖3-24 馬達帶動齒輪舉起鏟子一

圖3-25 馬達帶動齒輪舉起鏟子二

（五） 重心位置：

大致上關鍵的部分都已成形，最後有重心的部份是很重要的，NXT 的主體裡面裝有 6 顆的 3 號電池，其重量佔整個車體很大的比例，它的擺放位置可輕易改變車子的重心，

前面提到不可讓重心太偏向舵輪位置，另方面要顧慮的是當搬兩個貨物時，重心太前會 使車子前倒，這樣的錯誤是一定不能發生的，因此必須兼顧有貨物與無貨物的情形，NXT 可擺放的位置只剩一點小範圍的區域了，最後的機構如圖 3-20 所示。

機器人必須為自主性控制，不可透過有線或無線方式遙控。

圖3-26 重心位置調整測試機種

圖3-27 參賽機型完成圖一

圖3-28 參賽機型完成圖二