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《加速規(guī)於機(jī)器人定位系統(tǒng)之應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、加速規(guī)於機(jī)器人定位系統(tǒng)之應(yīng)用RobotLocalizationwithAccelerometer江叔盈謝函儒許偉康Shu-YinChiangHsieh-HanJuWei-KangHsu呂佩蕓沈原頡Pei-YunLuJuan-ChiehShen銘傳大學(xué)電腦與通訊工程學(xué)系DepartmentofInformationandTelecommunicationsEngineering,MingChuanUniversity摘要現(xiàn)今定位系統(tǒng)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域上受到廣泛的使用，室內(nèi)定位系統(tǒng)不管是使用超寬頻技術(shù)或是無線網(wǎng)
2、路技術(shù)都需要大量硬體裝置，且訊號(hào)容易受到地形與周圍環(huán)境的影響。因此，本研究最主要著眼於結(jié)合加速規(guī)及陀螺儀感測(cè)器達(dá)成室內(nèi)定位功能。由於Wii遊戲機(jī)的流行，讓W(xué)ii控制器中的加速規(guī)相關(guān)研究議題大幅成長(zhǎng)，此研究將探討加速規(guī)定位系統(tǒng)的精準(zhǔn)度。定位系統(tǒng)中的移動(dòng)物體將藉由可程式化樂高機(jī)器人NXT達(dá)成，透過I2C介面機(jī)器人讀取感測(cè)器資料，再經(jīng)由藍(lán)芽介面?zhèn)魉椭岭娔X。相關(guān)數(shù)值作物理量分析與演算法的計(jì)算後，其成果以圖形化介面LabVIEW呈現(xiàn)。本研究將透過演算法的輔助做精準(zhǔn)度的探討與分析，提供室內(nèi)定位系統(tǒng)的另一種選擇。關(guān)鍵
3、詞：加速規(guī)、陀螺儀、LabVIEW、樂高NXTAbstractNowlocalizationsystemhasbeenusedinallthearea.NomatterwhatindoorpositioningsystemuseWi-FiorWirelessNetworkallneedalotofhardwaredevices,andtheenvironmentwillaffectthesignaleasily.Therefore,thisresearchmainlyfocusesintheuniono
4、faccelerometerandgyroscopesensortoachieveindoorpositioningsystemfunction.DuetothepopularofWii,letrelatedresearchofaccelerometerinWiicontrollergrowlargely.Thisresearchwilldiscusstheaccuracyofaccelerometerpositioningsystem.Inthepositioningsystem,motionobje
5、ctwilluseprogrammableLEGOrobotforrepresentation,readsensordatabyI2Cinterfacerobot,anddelivertocomputerbyBluetoothinterface.Thedataarecalculatedwithphysicalquantityandalgorithm,anduseLabVIEWtoshowtheresult.Thisreportwillmakeaccuracyanalysisbyproposedschem
6、etoproviderobotindoorlocalization.1.研究動(dòng)機(jī)與系統(tǒng)概論目前定位系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)用十分廣泛。約區(qū)分為室外定位和室內(nèi)定位。在室外定位方面，大多是使用GPS定位系統(tǒng)來做定位，最常用於行車導(dǎo)航裝置，其精準(zhǔn)度約為5-10公尺左右[02]。但是一旦進(jìn)入室內(nèi)，GPS因?yàn)槭艿浇êB物的遮蔽，無法接收衛(wèi)星訊號(hào)的經(jīng)緯度座標(biāo)，無法達(dá)到定位的功能。因此，目前室內(nèi)定位最普遍為使用無線網(wǎng)路(Wi-Fi)的訊號(hào)強(qiáng)度(RSSI)定位[04]。此外，由於Wii遊戲機(jī)的流行，讓W(xué)ii相關(guān)使用的裝置與技術(shù)受到很
7、大的關(guān)注以及研究。加速規(guī)原用於Wii的控制手把中，藉由判斷加速規(guī)中的加速度值，來辨識(shí)控制手把所擺動(dòng)的位置與方向大小。而我們將學(xué)習(xí)利用加速規(guī)的特性，試著把它運(yùn)用到定位功能上。來研究以及探討加速規(guī)作為定位功能的實(shí)用性以及精準(zhǔn)度。本研究的系統(tǒng)概論總為三個(gè)部份：第一部份為加速規(guī)之?dāng)?shù)值探討；第二部份為加速規(guī)之物理量分析；第三部份是建立圖形化介面，流程如圖1所示。(1)數(shù)值探討首先移動(dòng)自走機(jī)器人，開啟機(jī)器人上的加速規(guī)感測(cè)器，加速規(guī)的所有數(shù)值將會(huì)經(jīng)由機(jī)器人藍(lán)芽介面?zhèn)鬏數(shù)絇C上，而PC也藉由藍(lán)芽介面接收到加速規(guī)上所有的
8、感測(cè)數(shù)值，開始進(jìn)行分析。(2)物理量分析當(dāng)PC接收到值後，經(jīng)過數(shù)值的分析以及公式的轉(zhuǎn)換。把原本機(jī)器人行走加速規(guī)的感測(cè)數(shù)值，變成物理量。當(dāng)數(shù)值變成物理量後，可以計(jì)算出機(jī)器人行走的距離。(3)圖形化介面由『LabVIEW』圖形化程式語言將計(jì)算後機(jī)器人移動(dòng)距離，以圖形化的方式來呈現(xiàn)。描繪出行經(jīng)的路線圖，並且作距離誤差的評(píng)估與計(jì)算。本論文之架構(gòu)如下：第二節(jié)將探討相關(guān)技術(shù)含加速規(guī)以及機(jī)器人平臺(tái)。第三節(jié)討論相關(guān)定位系統(tǒng)與應(yīng)用。而系統(tǒng)功能介紹展示將在第四
