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智慧型引導式機器人
指導教授:施弼耀
參與學生:陳沂炫
研究目的與背景
對於一個來參觀的人，因此對於這新的環境實際上是非常不熟悉的。然而，之前都只能藉
由門口前的導覽地圖以及訊問導覽人員。故在現今這個講求智慧型、自動化的時代，期望能以
更有效率的方式來達到其目的，以便降低人力成本。藉由透過RFID進行定位，可以知道參觀的
人目前的位置以及他所期望去的位置，並且透過Wi-Fi通報主機，進行計算其最短的路徑，引領
參觀的人最快速的到達。
研究方法與步驟
1.架構
1) Client端(使用者操作面板)
使用者操作圖形介面，方便操作該系統，只要藉
由觸控面板上點擊想要去的位置，應用程式會藉由WiFi網路傳送運作命令給Server電腦進行處理運算。
2) Server端(控制整體機器人運作)
Server端的接收到Client的命令。便開始命令機
器人依照該路徑開始行動。以及當感測器偵測到前方
有出現移動式障礙物時會開始使用避障演算法避開障
礙物。
3) 最 短 路 進 演 算 法 ： 採 用 Dijkstra’s ShortestPath Algorithm取得最短路徑，在已知點座標系統上的
點計算出各點間最短路徑。
圖5 簡化圖
圖4 地圖座標
圖1 機器人硬體架構圖
2.策略
1) 三角定位法：三個半
主動式RFID Tag與讀取器傳
輸資料的時間差算出RFID
與讀取器間的距離。利用圓
機器人位置
方程算出機器人的座標。並
且直線前進一小段距離再測
一次即可算出目前機器人的
圖2 RFID與標籤關係圖
面向方位。
2) 避 障 方 法 ： 感 測 器 區 分 成 3 段 左 (0~2) 、 中
(1~6)、右(5~7)，各取左中右段之最小值分別為Ul、
Um、Ur，一旦Um的最小值到達4500時(如果感測器前方
無障礙物則數值為5000)則將機器人從依照路徑行走模
式轉為閃避障礙物模式，並且判斷Ul數值與Ur數值，
如果Ul>Ur則從左邊繞過障礙物，反之則從右邊繞過。
圖3 Pioneer 3-DX 超音波裝置位置
圖6 流程圖
研究成果與績效
路線的安排是由人為規劃好的固定路線如圖5所以
在每個節點間的最短路徑只是在規劃好的路線上為最
短的路線，雖然不是真實中最短得路徑。但是，依照
上面的做法可以使機器人不需要在運作期間還必須不
斷的計算最短路徑，造成使用者必須等待電腦計算好
路淨才能開始引導，因為該方法只需要在新增節點的
時候才需要重新計算每個節點間的最短路徑，可讓使
用者減少等待時間。