RHC 導引實驗

相較於模擬，實驗時存在一個位置資訊的誤差，這是因為模擬時位置資訊是 由電腦直接計算出來，但實驗實的位置資訊是由軸編碼器所提供的，而軸編碼器 的精確度變的至關重要，因為軸編碼器產生的誤差，導致提供錯誤的位置資訊，

如此一來，造成導引演算法計算出錯誤的剎車力，於是為了避免類似情況發生，

我們在起點(0, 0) 與終點(6, 6) 的位置做標記，使用者由起點出發，直到終點位 置，然後我們根據使用者與終點的差距可以量測出使用者實際的座標位置，比較 軸編碼器提供的座標位置，若是誤差低於3cm，我們就認為軸編碼器提供準確的 位置資訊，藉由以上方法，我們能夠避免軸編碼器所帶來的不良影響。圖4.5 為 實驗場景，我們只在起點與終點以紅點標記，使用者行進時，完全依靠輔具的導 引力前進，路徑中並未有任何標示，主要是希望使用者依照輔具的帶領前進。

(a)左轉導引 (b)直線導引 圖4.5 實驗場景之(a)左轉導引(b)直線導引

(a) 使用者行走軌跡

(b) 左右輪剎車力矩

(c) i-Go 的狀態變數: x 位置，y 位置，朝向角，速度和角速度

(d) 使用者推力

圖4.6 RHC 導引實驗_受測者 A 之(a)軌跡，(b)左右輪剎車力矩，(c)i-Go 的狀 態變數:x 位置，y 位置，朝向角，速度和角速度，和(d)使用者推力

圖4.6 為受測者 A 的實驗數據，由圖 4.6(a)可以發現使用者行走軌跡與預設 的路徑非常貼近，終點誤差小於1 公分，圖 4.6(b)為輸出的剎車力，開始時為右 轉所以右輪輸出力矩大於左輪，而接近終點時為左轉，左輪大於右輪，到達終點 時，剎車力突然增大以告知使用者到達終點。圖4.6(c)為 i-Go 的狀態變數，我們 發現當到達終點時速度才停止，而圖4.6(d)為使用者推力，從起點出發時，為了 克服最大靜摩擦力，使用者必須施予一個較大的推力，而行走中保持約10 牛頓 力之內的上下震盪值。

(a)使用者行走軌跡

(b)左右輪剎車力矩

(c) i-Go 的狀態變數: x 位置，y 位置，朝向角，速度和角速度

(d) 使用者推力

圖4.7 RHC 導引實驗_受測者 B 之(a)軌跡，(b)左右輪剎車力矩，(c)i-Go 的狀 態變數:x 位置，y 位置，朝向角，速度和角速度，和(d)使用者推力

圖4.7 為受測者 B 的實驗數據，如圖 4.7(a)所示，相較於受測者 A 來說，使用者 B 使用輔具時有較大的誤差，而圖 4.7(b)為剎車力輸出，當使用者最後超出終點 時，系統會判定使用者已經到達終點，故會持續輸出較大的剎車力，以提示使用 者目前已經到達目的地了，由圖4.7(c)的速度資訊可知，當超出終點時，輔具 i-Go 依舊有前進的速度，這會造成較大的誤差。

(a)使用者行走軌跡

(b)左右輪剎車力矩

(c)i-Go 的狀態變數: x 位置，y 位置，朝向角，速度和角速度

(d)使用者推力

圖4.8 RHC 導引實驗_受測者 C 之(a)軌跡，(b)左右輪剎車力矩，(c)i-Go 的狀 態變數:x 位置，y 位置，朝向角，速度和角速度，和(d)使用者推力

圖 4.8 為受測者 C 的實驗結果，可藉由結果得知導引情況良好，雖然在左轉 時出現一些偏差，但最終與目的地差距在合理的範圍之內，接著，我們分別將受 測者A、受測者 B 和受測者 C 的實驗結果整理成表 4.1，由表中可以看出，使用 者會超過Y 方向一段距離後才停止，這符合我們所預先設定的條件，當使用者 超過終點時，給予較大的剎車力提示使用者到達終點。

表4.1 RHC 導引結果分析

指定 測試者 A 測試者 B 測試者 C 平均誤差 X 位置 6 5.9899 5.8400 5.9400 0.0767  Y 位置 6 6.0698 6.1996 6.0396 0.1030  朝向角     90∘ 1.5784 1.6251 1.5585 0.0247

(位置單位：公尺、角度單位：弧度)