從控制觀點研究無人飛行載具控制器之介面設計 陳彥明、楊旻洲
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摘 要
在偵查及觀測的領域中經常使用遠端控制系統，例如無人駕駛的遙控偵察機，娛樂市場中亦有許多的玩具利用遠端控制的 方法操控，對於剛剛接觸遙控器的使用者來說，由於操作者不在被控制物的內部，操作錯誤經常發生，而錯誤的發生與遙 控器的人機介面設計有很大的關係。經利用自行發展的飛行模擬系統，實地觀察使用者操作的狀況，發現目前產品的缺點 主要為方向性易造成錯亂與操控的複雜度造成學習速度緩慢。因此本研究依據文獻探討所歸納的各種人機介面設計準則，
提出新的設計方案，經利用模擬系統加以測試，證實新遙控器確實有助於操作的正確性，有效降低操作錯誤的機率。發展 過程與方法，可提供工業設計師進行無人載具控制器設計開發之參考。
關鍵詞 : 人機介面，遙控器，遠端控制系統，模擬器，遙控飛機 目錄
封面內頁 簽名頁 授權書...iii 簽署人須知...iv 中文摘
要...v ABSTRACT(英文摘要求...vi 誌謝...vii 目 錄...viii 圖目錄...xi 表目錄...xiii 符號說 明...xiv 第一章 緒論...1 1.1 研究背景...1 1.2 研究目 的...2 1.3 研究目標...2 1.4 研究重要性...2 1.5 研究範 圍...3 1.6 研究限制...4 1.7 研究之問題...5 1.8 研究假 設...6 1.9 研究方法...6 第二章 文獻探討...11 2.1 認知心 理學...11 2.2 人機互動介面設計...13 2.3 介面控制本原則...14 2.4 控制器的設計...15 2.5 飛行器與遠端控制器的運動模態...17 2.6 人機介面評價之方
法...21 2.7 未來人機介面...22 2.8 國內外其他相關研究...22 第三章 模 擬系統之建立...24 3.1 飛行模擬軟體的選擇...24 3.2 模擬器之電路分
析...26 3.3 轉換開關之建立...28 第四章 傳統遙控器分析...30 4.1 現 有遙控器之調查...30 4.2 功能分類實驗...34 4.3 分析結果...34 第 五章 新型控制器設計過程...36 5.1 雙球型控制器...37 5.2 雙桿式控制
器...39 第六章 新型與舊型之比較與分析...44 6.1 實驗設計...44 6.2 舊型控制器的優缺點...46 6.3 新型控制器的優缺點...47 6.4 型型與舊型的學習能力分 析...48 6.4.1 測試方法...49 6.4.2 測試結果...49 6.5 新舊型靜態比 較...52 6.6 新舊型動態比較...53 6.7 飛行時間與各分項間的相關性...54 第 七章 結論與建議...57 7.1 結論...58 7.2 檢討與建議...59 參考文獻...61 附錄一...64 附錄二...66 附 錄三...73 附錄四...79 附錄五...81 參考文獻
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