電機資訊學院: 電機工程學研究所指導教授: 羅仁權蔡岳軒Tsai, Yueh-ShiuanYueh-ShiuanTsai2017-03-062018-07-062017-03-062018-07-062016http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/276496相對於一般固定於定點的機器手臂，移動式機器手臂擁有更寬闊的運作範圍以及應用可能性。但是即使移動式機器手臂裝配了高精準度的工業機器手臂，仍不能保證在執行末端點任務時與固定是機器手臂有著相同的精準度。這是因為移動式機器手臂的運作精準度會極大地受到移動平台的穩定性所影響。即使手臂本身的誤差不大，若移動平台的位置有所誤差，這些誤差將會持續累積到手臂的任務執行上。因此在移動式機器手臂的應用上，必須審慎的考慮移動平台與機器手臂的關係。在這篇論文中，我們提出了兩個主要的誤差來源，並透過適應性控制技術解決這些問題：1) 移動平台的輪子打滑所造成的運動誤差，2) 當機器手臂操作過程呈現不同姿態時，會使平台有傾斜的現象。為了有效解決上述問題，我們分析這兩項不穩定來源皆會受到機器手臂不同姿態所影響，我們提出一個能夠線上參考手臂姿態調整模組，並預測誤差，再於實際運動控制時調整執行命令，以達到減少誤差的目標。同時為了完善整個系統為閉路回授，我們使用能夠讀取彩色影像以及深度資料的Kinect攝影機來作為機器的觀測系統，讓該移動式機器手臂能同時觀測誤差以及更新來自於未知狀況的誤差，藉此增進整體的任務表現。為了測試我們的控制系統，首先我們測試了我們的打滑模型在機器人移動時能否應付打滑的現象。接著測試了機器人在手臂運作下是否能夠減少機台傾斜所造成的誤差。最後我們測試了移動平台與機器手臂同時運作的狀況下，能否同時應對打滑以及機台傾斜的誤差。實驗結果可比較得知我們的系統對預到兩者問題帶來誤差，明顯比原始的系統大幅的減少。我們將原本系統超過1.5公分至3公分的誤差減少至不到0.5公分。Mobile manipulation robots can provide an extended workspace of applications comparing to standard fixed-base manipulators. A mobile platform cannot always guarantee the accuracy of an end-effector task even attached with a highly precise ma-nipulator. The accuracy of the manipulator is greatly relied on the stability of the mo-bile platform. It is necessary to consider the relationship between the mobile platform and the manipulator. In this thesis, we discuss two main sources of errors caused insta-bility and find the solutions to resolve these: 1) the slip phenomenon on the wheels and 2) the oblique phenomenon of the mobile platform with current manipulator transfor-mation. We propose an on-line adaptive method with the configuration change of the manipulator to reduce the error caused by the instability of the mobile platform. To improve the performance of our system with close loop control, we use Kinect as an observation feedback system to keep updating the error caused by uncertainty. To evaluate our system, we first test our slippage model resisting to the slippage problem when moving. Then, we also individually test the oblique model with oblique phe-nomenon while the manipulating. At last, we operate mobile system and manipulation system simultaneously to evaluate our adaptive motion system. The experimental re-sult demonstrates the error cause by the slippage and the oblique had been decrease compared to the original system. The original system without any compensation has about 1 cm error to 3 cm. And our system can reduce the error to less than 0.5 cm.2517533 bytesapplication/pdf論文公開時間: 2016/8/24論文使用權限: 同意有償授權(權利金給回饋學校)移動式機器手臂全向輪輪子打滑平台傾斜Mobile manipulatorOmni-directional wheelMecanum wheelslippageplatform obliquethesis10.6342/NTU201601998http://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/276496/1/ntu-105-R02921064-1.pdf