演講主題:以模糊控制為基礎之自動導航車
演講者:龍華科技大學研發長潘亞東博士
講座主持人:孔光源教授
記錄者:巧心儀
記錄者指導教授:林素霞教授
日期:100.9.7(15: 10~17:00)
設計兩組模糊控制器,以控制自動導航車的轉動角度及行走速度讓自動導航車避開障礙物,到達所指定之目標。
超音波感測器的擷取頻率為25Hz,超音波感測之距離為10公分至5公尺。
超音波感測器之檢測模式:
超音波感測器之檢測模式:
自動導航車通訊和連線的方式 :
模糊控制器之設計:
本論文採用兩組模糊控制器來分別控制自動導行車之轉動角度以及行進速度。
第一組模糊控制器選用左右兩測的超音波值,做為自動車導航控制器的輸入變數(input1,input2),輸出變數為車體的轉動角度(Angle)。
第二組模糊控制器採用車體的轉動角度(Angle)做為自動車導航控制器的輸入變數(input3),再以車體的速度(V)做為輸出變數。
模擬、實際測試:運用MATLAB軟體進行自動導航車轉動角度的模擬
自動導航車程式架構:
第一層:作業系統 ( P2-OS )
Pioneer 3 - DX 本體為一台具有運算能力的伺服器,由H8S 的單晶片做運算處理,自動導航車本身架構了一個 P2-OS 的基本作業系統
第二層 : 程式核心
ARIA是自動導航車提供的函式庫,是以C++ 所設計出來的程式,程式核心主要是接收第一層量測讀取、模糊控制以及自動導航車的轉向、行走速度控制。
第三層 : 程式介面 程式介面是由DOS介面所顯示,本介面主要在此輸入指令並顯示來自第二層程式核心的資訊。
本論文採用兩組模糊控制器來分別控制自動導行車之轉動角度以及行進速度。
第一組模糊控制器選用左右兩測的超音波值,做為自動車導航控制器的輸入變數(input1,input2),輸出變數為車體的轉動角度(Angle)。
第二組模糊控制器採用車體的轉動角度(Angle)做為自動車導航控制器的輸入變數(input3),再以車體的速度(V)做為輸出變數。
模擬、實際測試:運用MATLAB軟體進行自動導航車轉動角度的模擬
自動導航車程式架構:
第一層:作業系統 ( P2-OS )
Pioneer 3 - DX 本體為一台具有運算能力的伺服器,由H8S 的單晶片做運算處理,自動導航車本身架構了一個 P2-OS 的基本作業系統
第二層 : 程式核心
ARIA是自動導航車提供的函式庫,是以C++ 所設計出來的程式,程式核心主要是接收第一層量測讀取、模糊控制以及自動導航車的轉向、行走速度控制。
第三層 : 程式介面 程式介面是由DOS介面所顯示,本介面主要在此輸入指令並顯示來自第二層程式核心的資訊。
設計兩組模糊控制器,並將兩組模糊控制器的輸出值傳送給自動導航車作為行走時所需的的行走速度及轉動角度控制命令,使自動導航車可以完成整個避障的功能,進而到達指定之座標。
目前所發展的自動導航車,在功能上未盡完善,可在日後研究中加以改進,以擁有更完善的功能,超音波感測器雖然便宜但是還是有一些缺點問題需要克服,或者如果能換上精確度更高的感測器或影像感測器使協助操作者作判斷及操控以更精確的方式避障。若再搭配上網際網路與遠端遙控操作等相關應用軟體,或配合聲音辨識和聲音合成之功能,便可用以執行或輔助人類活動所需的服務。以視窗之使用者介面,控制資訊顯示較為便利操作。
目前所發展的自動導航車,在功能上未盡完善,可在日後研究中加以改進,以擁有更完善的功能,超音波感測器雖然便宜但是還是有一些缺點問題需要克服,或者如果能換上精確度更高的感測器或影像感測器使協助操作者作判斷及操控以更精確的方式避障。若再搭配上網際網路與遠端遙控操作等相關應用軟體,或配合聲音辨識和聲音合成之功能,便可用以執行或輔助人類活動所需的服務。以視窗之使用者介面,控制資訊顯示較為便利操作。
聽完以模糊控制為基礎之自動導航車講座後,瞭解自動導航車是具有路徑規劃,控制自動導航車的行走、轉彎,還有利用超音波感知器避障,到達指地的位置,模糊控制:輸入→模糊化→推論機→解模糊化→明確值輸出,如果自動自動導航車外觀導航車在加上網際網路與遠端操作等相關軟體,可以方便執行或幫助人們生活上所需要的服務。