第一章 緒論
1.1 研究背景與動機
由於人類在科學上的努力，使得科技不斷進步，也促使人類越來越注 重生活品質，智慧型機器人因此相應而生。機器人的發展最早可以回溯到 1970 年代所興起的生產線自動化(automation)革命，為了因應傳統製造業 的人力短缺而起，希望機器人能在焊接、搬運等不利於健康的惡劣工作環 境及條件下代替人類工作，此時的機器人常用於工廠的生產線上反覆程式 化設定該進行的動作，的確對製造業帶來了下列優勢：提升生產力、提升 產品品質、增加勞工安全指數。
隨著產業的發展重心，由傳統製造業轉移至高科技的精密產業，對機 器人的需求也大為不同，由過去的「自動化」，逐漸演變至今的以人為中 心來服務人類之機器人，亦即服務型智慧機器人，讓機器人從事更為精確 細膩、附加價值更高的工作，伴隨著資訊軟體、電子、通訊、控制等諸多 技術的進步，使得智慧型機器人能深入更多的環境，運用領域越來越多元，
所附加的功能也越來越豐富，如傳統工業用機器人[1]、安全檢查用機器 人[2]、環境探測用機器人[3]、跳舞機器人[4]等，特別是豐田公司的類人 型機器人[5]其關節設計已夠精細，足以模擬人類許多動作，具備嗅覺、
味覺、聽覺、視覺、觸覺的五感機器人[6]亦可模擬人類的官感，將機器 人器官的科技，透過技術的組合與解構，機器人將有機會獲得與人類相同 或類似的感觸，再藉由感應器資料庫不斷的豐富化與關聯化，來提升自適 應與判斷能力。例如由 iRobot 公司所推出以室內清潔為導向的家用型清 潔機器人[7]以及 LEGO 教育型機器人[8]，即以複雜多樣的型態存在於人 類目前的生活中，應付各種不同環境下所指派的種種任務。
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根據 I F R 國際機器人聯盟（International Federation of Robotics）的統 計數字，目前全球機器人產值約 4,000 億新臺幣，正進入「智慧化」的關
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（localization）、地圖建構(map building)、路徑規劃(path planning)以及避 障(obstacle avoidance)這些能力上有所提升，才能使得機器人於充滿不確 定性的真實環境中能自主導航，特別是需要具備優越的地圖建構能力，方
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測室內環境，將所獲得的感測器量測資訊以模糊邏輯方式進行感測器資訊 融合，最後建立完整障礙物之環境地圖。
1.3 研究限制與方法
本研究於室內型的環境中做地圖建構，所以空間上僅選擇以實驗室外 走廊、辦公室外的環境及學院的室內環境等非充滿許多雜物的環境，其環 境中的物體與地形所分佈情形均在靜止狀態，藉此利用裝載於移動式自走 車上的八顆超音波感測器偵測環境，並配合所提出的模糊邏輯方法已建構 環境地圖。
基於上述的研究動機與達成設定的研究目標，本研究採取以下的研究 方法：
I. 對於地圖建構的技術進行蒐集，並討論有關的論文與書籍等 資訊，以瞭解地圖建構的概念以及相關研究應用。
II. 探討建構地圖之可用的方法與應用超音波感測器於地圖建構的 方法及優缺點。
III. 藉由提出的模糊理論設計資料融合的方法已完成地圖建構。
IV. 將此套地圖建構的方法實驗於室內環境中，並對於所得實驗結果 與真實環境互相比較作為分析，探討此方法的可行性。
1.4 論文章節組織
本文共分為七個章節，其內容簡單明如下：
第一章 緒論：說明研究背景與動機、研究目的、研究限制與方法以及介
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紹內容的章節組織和研究步驟。