Top PDF 應用於居家照護之移動式座椅機器人之設計
應用於居家照護之移動式座椅機器人之設計
中文摘要
隨著醫療衛生科技進步，工商業發展及生育率降低，使得人口結構高齡化。
高齡者與行動不便者皆因行動受限導致移動較耗時、費力，且有受傷的風險。本 文將研發移動式座椅機器人，主要以居家照護為主，當高齡者與行動不便者在家 中因體力不支需至座椅休息時，座椅會自行偵測使用者位置，並主動移動至使用 者可乘坐之範圍，藉以降低其移動時受傷的風險。此過程不需依靠他人攙扶或行 動輔助器協助，效益上不僅提升兩者在生活上的便利性，甚至可減少醫療資源的 使用與花費。本文所設計之座椅機器人，主要是將一個輕型塑膠座椅架設於輪型 機器人上，其中以彈簧連接輪型機器人與塑膠座椅，使得機器人移動時為騰空狀 態，當使用者坐下時，機器人為固定狀態，此座椅機器人具有Kinect，主要用於 偵測使用者標記或人臉，並估測其距離，再利用線段掃描法偵測障礙物，使得機 器人可閃避障礙物以移動至使用者可乘坐之範圍。
Show more
16 Read more
智慧型行動輔助居家照護機器人研發---子計畫二：智慧型行動輔助居家照護機器人之嵌入式軟硬體平台設計與開發(III)
一、中文摘要
本計劃之研究人員於前兩年度的計畫執行期間，依據居家照護之需求，設計即時音訊、視訊與訊 號傳輸子系統。照護人員可以透過子系統的攝影機、麥克風、喇叭以及生理訊號感測器，即時且有效 地觀察被照護者的身體姿態與狀況，以達到居家照護之目的。在第三年度計畫執行期間，本計畫之研 究人員設計並實作一套適用於居家照護應用的擴增實境工具(Augmented Reality，AR)。這套新設計的 工具採用兩種明暗度閥值調整方法：動態全域閥值與調動閥值，嘗試解決不平衡光線下的標記偵測問 題。此外，研究人員也提出一套方形偵測演算法(Quadrangle Detection Algorithm)，用以重建標記 被遮蔽的方形邊界，減少因邊界遮蔽而造成的誤判率；方形邊界內的標記圖樣則利用部分樣式比對演 算法，提高圖樣被部分遮蔽的標記之偵測率。此設計能有效地改善在不平衡光線下或被部分遮蔽的標 記偵測率，提升 AR 之穩定度。本計劃所研發的 AR 工具有助於實現虛擬按鍵，並降低居家照護系統的 硬體製作成本。我們相信本計劃的結果能滿足行動不便者生理、心理等層面的需求，並同時減輕照護 者的負擔。
Show more
19 Read more
數位化居家照護系統研究---子計畫三---語音人機介面於居家照護系統之應用(I)
對於每一個可能出現的詞或音節，去搜尋所有 可能的組合方式，找出一組最佳的詞序列，如 圖三所示。
但在一龐大的文字資料庫中搜尋能組成 輸入文句所有可能的組合方式是一個極為複 雜的運算。為了有效的搜尋，我們設計一套有 效率的比對法，基本上是依據句子及前後中文 字位置標記與詞段位置標記是否具備有連續 性和相關性的特性，故稱之為連續相關比對 法。基本上是使用 CLT (Character location table)來記錄語料庫中所有文字資料以便快速 搜尋；接著，使用一個 working table (WT)去 處理比對過程中所有可能是最長詞串的候選 單元，如此就不需對不同長度的候選詞組重複
Show more
iCare:社群化智慧型居家照護－子計畫二：感測網路於居家照護之應用(3/3)
有別於目前的技術，無線感測網路用於居家照護的設計上有三個特點：固定與行 動節點並存、資料種類的多樣、及感測資料傳達的即時性。在設計創新及技術轉 移可行性並重的前提下，我們提出了（一）adaptive diffusion 、（二）fast content-based forwarding 、及（三）two-class service differentiation 來因應前列三 項特性的需要。Adaptive diffusion 是一個以資料為中心的調整型路由機制。Fast content-based forwarding 可 望 解 決 比 對 資 料 內 容 的 速 度 問 題 。 Service differentiation 則增加即時資料取得的可靠與容錯性。我們的目標是在三年內進 行整體計劃的評估、實作、與整合，並期領先全球完成無線感測網路於智慧型居 家照護的應用及實作。研究成果將奠定台灣在無線感測網路於一般消費市場研究 與應用的全球策略性地位，並開創System on Chip (SOC) 在，以感測器與感測網 路為基礎的智慧型應用上，一個全新的發展空間。
Show more
64 Read more
結合資料探勘技術於居家慢性病照護應用之研究
在實際應用情境上，所有個案的臨床資料在持續不斷的傳送給後端平台時，同時進行第一時間的異常監測，協助 第一線的醫護人員監測大量的個案生理狀況。第一線的醫護人員會在本身醫療專業知識無法判定個案當時的狀況 時，將評估的工作移轉給後端的醫療專家。透過階段處理的設計，達到分工的效益，將持續追蹤監控制式的工作 負擔移轉給第一線的人員與系統，並且利用資料技術盡可能的將資料整合、資料分析、狀況推估、報表呈現等作 業自動化完成，使整體的健康追蹤與評估決策更為效率與準確。
Show more
智慧型櫥櫃於居家照顧之應用
希望能運用各式各樣的技術， 促進設計、生產、品質控制、及維護高品質、
低成本的 SISARL 設備和服務。促使台灣的資訊產業活躍於老年照護技術工 業的舞台。
一般而言，居家照護包含了許多部分，而有些部分只是為了增進人們 的生活品質，而不是專為照顧退休老人而設計。例如物件定位系統(object locator)，在生活中，我們時常將一些像鑰匙，遙控器等小東西遺忘在家 中的某處，而物件定位系統可以幫助我們快速的找出這些物品的位置。或 是智慧型櫥櫃，在櫃中物品缺少的時候，能自動通知商家補貨，而不用自 己出外採買。或是行人輔助器(walker＇s buddy)，可以自動偵測地上是否 有突起或凹下或其他的障礙物，並事先提出警告，以防走路時沒有發覺而 被絆倒。或是智慧型藥盒，可以自動提醒使用者按照時程服藥，以及能偵 測異常生理狀況如血壓、呼吸、心跳等重要生命徵象並及時通知相關的醫 療院所或家人的監測系統，協助老年人做家事的智慧電器等。
Show more
45 Read more
居家型移動機器人之軟硬體設計與控制
3.1 模糊邏輯系統之理論背景
在現實生活中，我們所使用的系統複雜性日趨增長，若使用傳統控制方法，
不一定會有完整的數學模型可以使用。因此，透過模糊的手段將系統模糊化，往 往可以使控制系統達到精確的效果。這些模糊的現象通常是透過人類的思維、語 言表達或感官判斷而產生的，因為上述的方式，通常帶著不確定性、模稜兩可或 是多重意義的關係。例如說：「他身高很高」、「你有點胖」、「今天天氣有點 冷」等敘述，都是由於人們的主觀認定所產生的。但是每個人對這些主觀的定義 皆不盡相同，以身高來說，也許可以說 180 公分以上就是高，150 公分以下就是 矮，那介於這兩這之間的身高要算是高還是矮呢？根本無法界定，因此只能從不 明確的語意來猜測。雖然只能利用不明確的語言猜測其意義，但之間的差距不 大，亦可達到溝通的目的。
Show more
126 Read more
移動式機器人之行為融合控制器設計
第 一 章 緒論
1.1 研 究 動 機
在 近 年 來 智 慧 型 機 器 人 的 發 展 上 ， 使 機 器 人 在 家 庭 環 境 中 具 有 自 由 移 動 的 能 力 是 一 項 重 要 的 課 題。倘 若 機 器 人 在 未 知 環 境 中 具 有 自 由 移 動 的 能 力，則 其 功 能 便 具 有 更 大 的 運 用 空 間，如 此 一 來 勢 必 能 為 人 類 提 供 更 多 服 務，並 且 與 人 類 之 間 能 夠 有 更 多 的 互 動 。 例 如 日 本 Honda 公 司 所 推 出 的 ASIMO 機 器 人 ， 其 頭 部 裝 設 有 兩 台 CCD Camera， 用 以 計 算 出 自 己 與 周 圍 物 體 之 間 的 距 離 ， 藉 以 自 動 繞 開 障 礙 物 行 走 ， 或 是 到 達 某 一 定 點 。 吸 塵 器 機 器 人 Roomba 能 夠 在 無 人 監 督 的 狀 況 下 自 動 清 潔 家 庭 地 板 ， 這 些 都 說 明 了 走 入 到 人 類 的 生 活 的 智 慧 型 機 器 人 已 經 成 為 一 種 趨 勢。事 實 上，具 有 自 動 導 航 能 力 的 機 器 人 可 被 用 來 作 保 全、清 潔 甚 或 者 是 家 庭 看 護 等 用 途，在 不 久 的 將 來，具 有 更 多 功 能 更 強 能 力 的 機 器 人 將 存 在 於 人 類 日 常 生 活 之 中，而 不 再 只 是 存 在 於 實 驗 室 或 是 科 幻 小 說 之 中 。
Show more
78 Read more
基於ZigBee智慧型環境與移動式機器人之位置感知系統設計
誌謝
攻讀博士學位的過程是未進入博士班前所無法想像的，這是一條辛苦而又漫長的自 我成長之路。一路走來，由衷感謝我的指導教授宋開泰博士，感謝他多年來在我多次感 到氣餒之時不斷給予鼓勵，使我終能順利到站，展開人生新的旅途；另一方面，在專業 及論文寫作上的指導，不厭其煩的給我建議及修正方向，使我受益良多，也讓本論文得 以順利完成。亦感謝論文口試委員－陳永平教授、莊仁輝教授、郭重顯教授及葉廷仁教 授對於本論文的種種建議與指引，強化本論文的嚴整性與可讀性。
Show more
96 Read more
應用護理照護藍圖於居家腦中風病患照護之探討
摘要
本研究旨在探討運用“護理照護藍圖”於居家腦中風病患照護之適用性；採縱切 式研究法，於 87 年 2-5 月共收案 31 位沒有合併其他疾病之腦中風病人及家屬。
研究結果：(l)護理照護藍圖軌行過程有 97.2%項目可被完成，有 2.8%之變異量，
應用於室內巡邏之自主式輪型機器人適應性動態控制器設計與實現
在讀國小的時候，學業成績相當不錯。從小學習珠算，讓我在數 理方面有不錯的基礎，上了國中，慢慢地顯現出自己的興趣和性向，
數學和理化都是我最拿手的科目，平時也喜歡思考一些物理現象，高 中畢業於建國高中，將物理、化學中的基本理論學過一遍，藉此培養 出對電機類組相關知識的興趣，因此大學選擇台灣師範大學應用電子 系就讀，由於學校對於基礎科程相當重視，因此我在相關課程的基礎 理論的專業知識，可謂相當紮實，為了能夠讓電機領域更專精，在大 學的專題課，與同學設計了一套系統「分散式能源最大功率輸出 」考 慮使用何種方式對太陽能電池充電，能達到最大的功率，並於充電過 程中監控目前電壓的狀況並進行紀錄，透過這個專題，學到了許多如 何執行研究的知識與方法，更是一項難得而寶貴的經驗。
Show more
81 Read more
DNA演化模糊系統應用於移動機器人控制
在真實世界中，人類的思維概念、語意表達以及感覺判斷等都存在著模糊 (fuzzy)的現象。什麼是模糊現象呢？一般來說就是不精確、模稜兩可、多重意義、
不確定性的意思。比如有人說“今天天氣很熱＂、“那個人很年輕＂等敘述。但 是溫度多高算熱呢？年齡多少才算年輕呢？每個人對它們的定義都不同，也就是 說這些語意或事物的狀態，大都和人主觀的感覺判斷有密切的關係，人們無法清 楚的了解他人的感受，只能從其語意做大概的判斷了解，甚至對於個人而言也會 因某種身理或心理的變化而產生判斷的差異。雖然只能從其不明確的言語猜測其 意義，但是之間的差距並不大，而能達到彼此溝通的目的。
Show more
70 Read more
輪型移動機器人之路徑規劃與學習演算法應用於路徑追蹤之模糊控制器設計
58
第五章 智慧型學習法應用於模糊控制器之改良
儘管模糊控制的設計到目前為止已經有重大之發展，然而對於其控制系 統的分析和設計至今尚未建立起有效的方法在許多場合下仍然需要憑藉經 驗和試誤法(Trail an error)來建立合適的參數值。近年來，許多學者致力於嘗 試將常規控制理論的概念和方法擴展至模糊控制系統，而模糊控制與類神經 網路相結合的方法目前已成為研究的熱點，二者的結合有效地推動了自我學 習模糊控制研究的發展。模糊控制易於獲得由語言表達的專家知識，能有效 地控制那些難以建立精確模型而憑經驗可控制的系統，而神經網路則由於其 具有放射樹狀架構特性更能有效利用系統本身的信息映射至任意函數，具有 平行處理和自我學習能力，容錯能力也很強。在集成系統中，類神經網路可 用於處理低層感知數據，模糊邏輯可用於描述高層的邏輯框架。模糊控制與 類神經網路的結合有兩種情況:一是將模糊推論過程用於類神經網路形成模 糊類神經網路，一是用神經網路實現模糊控制。這兩方面應用皆已受到許多 研究者所使用。
Show more
118 Read more
用於行動照護應用之低能量同步非同步混合式心電訊號特徵擷取器設計
行動照護應用使用了具備無線傳輸能力的感測器來達到生理狀況監控，能夠 長時間的監控就成為了這類應用的主要需求。我們藉由在感測器上做訊號處理以 減少無線傳輸的資料量。在感測器上做事先的特徵擷取，傳輸的資料將可以被大 大地減少，同時擷取出的生理特徵也可被用於即時的疾病診斷，減少感測器到醫 院的診斷延遲時間，給予病患更大的保護。
83 Read more
應用於智慧型機器人系統之嵌入式軟體架構設計與實作
The central control board has two functions: receiving information from the sensor control board and the remote control center and sending operational data to the actuator control board.[r]
67 Read more
應用於行動式視訊裝置之嵌入式壓縮器解壓縮器設計
本論文提出適合嵌入於行動式視訊裝置上的有失真嵌入式壓縮器/解壓縮器 設計。藉由有失真資料壓縮來減少晶片與外部記憶體間所需要的資料傳輸量，損 失些微的視訊品質，來達到縮小外部記憶體空間需求、減少頻寬使用以及降低能 量消耗等多種目的。
82 Read more
具機械手臂之移動機器人系統整合與物件搬移控制器設計
從小到大，除了學校的課業以外，也學了很多才藝，鋼琴、書法、心算 等等，鋼琴以及心算也拿到教師資格證照，在學校的課業成就也是屬於名列 前茅，國中因此就讀資優升學班，考上公立大溪高中後，高中學業以普通科 為主，但也因為公立的自由風氣，心力花在社團、比賽之多，學業成績也因 此慢慢下滑，大學考上私立中華大學電機系後，也經過教授們嚴厲指導，高 壓生活造就我們提高技能以及知識，我也從中找到興趣，在系上六次電機專 題大賽，拿了 4 次前三名的獎以及 5 次學業前三名的獎，後來也朝著研究所 邁進，大四努力研讀專業知識，在民國 106 年只參加台聯四校考試的我，考 上清華大學電機系電力組備取第 12 名，雖然那年沒有備取上，但我也很高興 不補習，靠自己研讀原文書也能在 1600 多名競爭對手擠進備取名單，後來我 先當兵四個月後，入職場當正職的電配工程師半年，才開始進入國立臺灣師 範大學電機系控制組，擔任呂藝光博士的研究生，碩士生涯的過程中，也感 謝老師的信任與指導，讓我接了很多不同領域的 AI 研究與計畫，包含博士的 台潤智慧綠能能源計畫、類神經網路 30 案例計畫、無人飛機 TDK 競賽、機 械手臂研究、四輪智能車研究，碩一擔任一年的實驗室管理員以及碩二兩學 期的電路學與電子學實驗助教。
Show more
112 Read more
應用於機器人之基於影像人員活動偵測
軍事等，代替人去做一些反覆性或高危險的事情，現今國內外企業及實驗室不斷 的開發研究，使機器人可以在生活上替我們帶來一些便利性及娛樂性，因此機器 人也漸漸的走入我們的生活之中。
機器人的影像辨識系統是機器人最重要的感測來源之一，這會直接影響到機 器人的智慧型功能，一個具有高度辨識能力的機器人可以偵測到更多更準確的環 境資訊，進而可以從這些資訊中做出最正確的決策。機器人與人互動(Human Robot Interaction, HRI)在近幾年來吸引到很多的注意及研究[1]，像日本 HONDA 公司的 ASIMO[2]能夠執行例如攜帶托盤和推車等任務能力。未來在家庭環境中 透過機器人的協助可以達到一些生活上的便利，因此在這樣的應用情境中機器人 必須知道人員在環境中行為活動及所代表的意義，而可以進一步和人互動。
Show more
69 Read more
Web Services在家庭自動化及遠距居家照護之應用
z 已開發成功：目前已在世界各地成千上百的 應用系統內使用中，較為穩定及可靠。
鑑於上述等技術，加上市面上已有越來越多採用 UPnP 及 LonWorks 技術的裝置產生，證明 UPnP 及 LonWorks 的技術已逐漸成熟，因此我們使用這 兩種技術及 OSGi Gateway 做為家庭網路和網際網 路的溝通橋樑，來建構出本文家庭網路之雛型。除 此之外，我們也運用泛用控制台的技術，作為使用 者對數位家電控制介面的解決方案，不僅提升數位 家庭的便利性，更是提供一個真正未來化的「數位 家庭網路」。
Show more
串結式機器人分散式運動控制之設計與實現
ii. 每次訓練的標準差，皆小於未加入序列訓練時的標準差，有效改善 克服時間過長的問題。
5.4 三節機器人克服複雜地形
本論文所提出的串結式多單元分散式控制，使得當硬體機構擴充時，軟體演 算法亦能輕易擴展。在此小節中，將原兩節機器人擴充為三節機器人，並於階梯 與崎嶇地形所組成的複雜地形中進行測試。如下圖 5-17 至圖 5-23 所示。圖 5-17 中，機器人困住，機率性地選擇將第一節往上抬。此時依然困住，接著 圖 5-18 中，改將第一節往下壓，終於可以克服階梯。然而圖 5-19 中，當接觸到崎嶇地 形時，由於先前的下壓姿態，使得機器人困住。因此 圖 5-20 中，將第一節上抬、
Show more
69 Read more