軌道平台

本節屬於實驗設備中除了 SCINS 系統以外的第二主要部份，必須先討論為 何本論文需要採用軌道來證實本實驗SCINS 系統預測之準確性？還有架設軌道 的目的為何？一般會認為就將SCINS 系統置於一已知環境行駛，那又要用來預 測什麼？

以下以一個數學題目來做比喻，如今有一個方法可以算出此題目之解，但若 沒有正確答案那要如何知道此方法之正確性？就如同在車輛工業甚至機器人研 發至今，載體正確軌跡之取得一直為各方所努力（現今發展旺盛之GPS 及 INS 皆是），但所得的解都必定會有誤差存在，所以本論文中之簡易INS 系統為解題 之方法，軌道即為本實驗之正確解，目的在驗證將SCINS 作為軌跡預測之準確 性，這將影響到本實驗理論作為實際應用的可行性。

再者，要將SCINS 系統置於軌道中行駛來實驗需要有適當之載體，因此本 實驗選用市面上可買到之軌道玩具車，長165mm*寬 100mm，加以改造後可裝 置SCINS，如圖 4.，並將 SCINS 系統之感測中心配置在軌道車的正中央，盡量 減低實驗之誤差，還有軌道車並無轉向機構，而本實驗需使之行使於彎曲軌道，

因此原本配備的橡膠輪胎因為側向摩擦力過大會造成不當之實驗雜訊及干擾，所 以需要包上一層光滑膠膜減低其側向摩擦力，可發現圖4.32 中的輪子部分有明 顯反光。

實驗時將軌道車放置於軌道內（上），使用人力推動，就如同人為控制車輛 之引擎加速或減速，分別於不同的軌道做實驗，並且可以依照模擬時不同模擬軌 跡之加減速模式來行駛，而行駛時SCINS 就會記錄下感測值並傳送至電腦，即 可使用感測值來做軌跡預測，然後與軌道來做比較，驗證並討論軌跡預測的準確 性。

圖 4.34 SCINS 與軌道車結合圖

以下介紹軌道設備，本實驗之軌道底板採用0.9*1.8m 之木製底板，而軌道 側牆，也就是軌道之主體採用市面上可購得之耐力版，經由師傅裁切成寬10cm 長條，其強度以及可彎曲性為本實驗所需設置特定軌跡絕佳之素材，側牆及底板 的固定使用75mm L 型腳鐵用螺絲固定，而圖 4.34、圖 4.35、圖 4.36、圖 4.37 即為本實驗之拋物線及sin 波形軌道，軌道寬與軌道車之寬度相等，左右預留了 約0.1 公分的空隙，以防時驗時軌道車卡住造成干擾，另外在這些圖中都可以看 到六根13cm 獨立木腳，其用途為將底板翻面時不會壓壞軌道側牆，而這兩種軌 道正位於底板之兩面，此作法可以大大減少實驗空間及成本。

圖 4.35 拋物線形軌道俯視圖

圖 4.36 拋物線形軌道斜視圖

圖 4.37sin 波形軌道俯視圖

圓弧形軌道則不採用實體軌道之方式，取而代之使用一鋼樑架設如圖 4.38，

把INS 系統架設在鋼樑之頂端繞中間轉軸旋轉即可得到一完美之圓弧形，這樣 做不僅可以將實驗時的雜訊及干擾降至最低，也可以減低實驗設備所佔空間及成 本，一舉數得。

圖 4.39 圓弧型軌道實驗圖