結論

本研究採用全方位移動平台發展跳舞機器人，除了希望機器人本身要 有教學功能外，還能達到伴舞的功能，利用感測器判斷舞伴的步伐大小做 舞步的修正與調整，證實具有可行的成效。本研究使用 CIDM 實驗室自行 開發之智能型舞伴機器人 NCiDPR09[6]，希望能讓機器人與人類一起跳華 爾滋，經過實驗與分析的結果，得到下列結論：

(1) 利用全向輪在同一平面上可以任意方向移動之特性，過程中首先要研究 機器人各輪的控制軌跡程式，使用機器人學裡座標轉換的方式輔助，把 直線、水平與旋轉運動組合在一起，經過全向輪運動方程式轉換為三個 馬達的角速度後，與特定的時間搭配，使全向平台達到一般平台無法做 到的特殊軌跡，並設計出四種代表性的華爾滋舞步，此時為開迴路的控 制，存在著很大的誤差。

(2) 為了解決此誤差，利用 1. 馬達回饋訊號修正輸入訊號，即時調整馬達 速度，使馬達之真實速度接近設定的速度，2. 積分法計算位移量，利用 回饋訊號轉換為速度後對時間積分得到移動距離，讓機器人確定走到設 定的距離才停止，3. 改變 PID 控制調整速度曲線等方法逐漸減少位移誤 差，實驗後發現方法 2 與方法 3 一起使用時，誤差值會最小，利用調整

後的標準舞步參數建成資料庫，便可達到標準華爾滋舞步的教學功能，

並可對舞伴舞步的好壞做出評分，經由本章的研究成果可知，經過適當 控制參數誤差校正與程式的發展，全方向移動平台將可應用到許多需要 人機互動與靈巧動作的實際工作項目，能具體發揮可行的成效。

(3) 本論文也研究當跳舞機器人的功能為伴舞的時候，機器人可以是沒有任 何預設舞步的，此時配合紅外線感測器的使用，可以感測機器人本身與 舞伴的距離，利用程式分析處理舞者舞步位置的資料，及速度方程式等 參數的適當調校，能使機器人與人類保持適當距離而不碰撞，讓機器人 協調性提高，此外，機器人能對周遭環境狀態的感應認知能力加強與快 速化，實際可以達到配合人類跳舞或互動工作的目標。

(4) 跳舞過程中人類可能會有舞步大小的不同，讓機器人藉由感測器能有效 地即時判斷距離，經由本實驗室研發的舞步分析方法可以有效地判斷舞 步大小，給與適當的學習參數，經由幾次學習之後，機器人能更協調搭 配舞伴的舞步大小。

(5) 實際跳舞的過程中有機會碰到阻礙物，可能是一起跳舞的人或是周圍環 境的牆壁，本研究讓機器人能有效的即時判斷這些物體並即時進行閃 避，立即適當的回應調整舞步，可以更有效的執行伴舞的角色。本研究 成果將可應用於其他有關人機互動為基礎的各種不同機器人工作的控制 系統。

(6) 利用程式邏輯設計出副程式架構的新功能，有效減少舞步程式數量，使 跳舞過程更為順暢。

(7) 設計8051電路與程式加強羅勃提諾的功能，利用脈衝寬度變調原理以程 式產生出不同頻寬之方波，進而控制伺服機轉動，安裝在機器人上，增 加機器人上半身的自由度讓跳舞過程更為生動，使機器人能有效應用在 不同的場合。