機器人輪椅上下螺旋階梯之運動分析與控制 = Analysis and control for a robotic wheelchair climbing spiral stairs
張余丞、陳俊達
E-mail: 9901179@mail.dyu.edu.tw
摘 要
本論文以實驗室開發出的機器人輪椅延續研究。使用LabView 撰寫機器人輪椅控制程式， 並設計機器人輪椅作動介面
。LabView 下指令經由Ni-Motion Card 監控機器人輪椅， 使機器人輪椅達到前後退與攀爬階梯的作動，透過TCM 電子羅 盤的數值，並針對螺旋樓梯 地形進行研究與探討。
關鍵詞 : 機器人輪椅 ; LabView ; TCM電子羅盤
目錄
第一章 緒論... 1 1.1 前言 ...1 1.2 機器人輪椅介紹 ...2 1.3 文獻回顧 ...4 1.4 研究動機... 5 第二章 機器人輪椅設計 ...7 2.1 機器人輪椅之機構 ...7 2.1.1 本體機構 ...8 2.1.2 馬達機構 ...9 2.1.3 傳動軸設計...11 2.1.4 平地和攀爬的切換設計... 11 2.1.5螺旋階梯尺寸... 12 2.1.6左、右腰節 ...14 2.1.7左
、右腿節 ...15 2.1.8左、右脛節 ...17 2.2 機器人輪椅運動 ...18 2.2.1 各肢節、車輪 與履帶控制 ...18 2.2.2 機器人輪椅方向控制 ...19 2.3 功能模式... 20 2.3.1 平面移動模式 ...20 2.3.2 觸地模式 ...21 2.3.3 類四足移動模式 ...21 2.3.4 攀爬螺旋階梯模式 ...22 第三章 硬體架構 ...28 3.1 控制系統架構 ...28 3.2 硬體說明
...29 第四章 軟體架構 ...38 4.1 LabVIEW軟體介紹 ...38 4.1.1 前置面板視窗 ...38 4.1.2 程式方塊視窗 ...39 4.1.3 圖像與連接器 ...40 4.2 Measurement &
Automation軟體介紹 ...41 4.2.1 PID介紹 ...42 4.2.2 M & A PID參數調整步驟 ...43 4.3 馬達程式設 計 ...44 4.4電子羅盤程式設計 ...46 4.5 機器人輪椅程式整合 ...48 第五章 結果與討論 ...50 5.1 機器人輪椅攀爬螺旋樓梯 ...50 5.1.1攀爬模式(a) ...50 5.1.2攀爬模式(b)
...55 5.1.3攀爬模式(c) ...60 5.2討論 ...66 第六章 結論 ...70 6.1 結論 ...70 參考文獻 ...71
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