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無線式機器人行走路徑彈性規劃設計 南台科技大學 研究生：李俊諺 指導教授：侯安桑 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 大綱 研究動機 摘要 整體架構與模擬 機器人架構 Arduino架構 C#架構 測試與驗證 結論 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 研究動機 使用藍芽模組，改善紅外線因角度過大斷訊問題 搭配Arduino輕量化機器人 C#圖形化介面建構類客製化的介面 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 摘要 以往在控制機器人時，大多是透過紅外線當做控制器與機 器人本體間的溝通媒介，但使用紅外線本身需要考慮到角度上 的問題，當角度差別太多時，會容易造成有連接中斷的可能性。 本研究中使用平板電腦配合C#的圖形化介面作為控制端的 核心，結合了Arduino UNO這塊類單晶片的基礎板，作為負責 傳出或輸入至機器人控制器，並搭配藍芽環境之架構，作為平 板與Arduino間的溝通橋樑，將Arduino擺放在機器人頭部，透 過線路與機器人做連接，等待平板電腦端傳送特殊代碼至 Arduino時，再自動轉換成控制機器人動作的十六進制碼，傳 到機器人，使其做相對應的動作。 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 整體架構連接圖 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 機器人動作編輯-1 透過直接修改各個馬達之參數值，使機器人進行動作。 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 機器人動作編輯-2 使用類3D效果，直接在電腦上拖移各個馬達的位置， 進行機器人之動作編輯。 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 機器人動作編輯-3 此為硬體編輯，直接手動調整機器人之動作，所進行的動作編輯。 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 動作細部調整 Repeat time：機器人執行 動作的重複次數。 Speed rate：機器人執行 動作的速度。 Ctrl Inertial force：控制慣 性力的大小。 Real Play Time：計算出 動作的實際時間。 Joint Softness：馬達扭力 大小。 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering Arduino連接架構與流程 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering Arduino設定藍芽系統 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering C#圖形化介面功能 C#初始化之介面，可自由的透過新增或刪除，對按鍵進行修改。 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering C#客製化新增按鍵 新增按鍵指令，可自由的輸入所想要的按鍵名稱與所輸出 的字元指令碼 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 實驗功能之驗證 附圖為機器人進行直線試走時，所需要的mtn動作檔，此步驟為前進 10步之動作，清楚看到Repeat time數字為10。 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 實驗功能之驗證-1 附圖為機器人之tsk檔，傳送給機器人告知須進行mtn檔中的哪一個 動作編號。 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 實驗功能之驗證-2 此圖為Arduino內部程式所撰寫的程式指令，當接到”J”這個字元 指令時，自動轉換為其相對應的十六進制碼。 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 實驗功能之驗證-3 附圖為C#所新增的按鍵，底下label會顯示此動作的文字敘述，介 面也不至於顯得複雜難懂。 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 實驗功能之驗證-4 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering 結論 本論文中說明了機器人、Arduino UNO與C#的程 式開發與應用，利用平板電腦的輕便性與能夠觸 控的優點，作為整體架構的控制端，並使用C#的 圖形化介面，盡可能以簡單明瞭與能類客製化的 方式進行操作與控制，搭配上藍芽裝置，改善紅 外線可能因為角度關係，而導致斷線的可能性。 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering Thanks for your kind attention Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering