智慧型 機器人 (Robot) 

          

 
參考文獻:
a. 我國智慧型機器人發展現況與展望 王維漢 工研院機械所
b. 第二十五屆中日工程技術研討會-機械分組 智能型機器人研討會
c. 智慧機器人國際研討會 經濟部技術處 (95年 1月18日)
影像追蹤功能說明:
a. 在靜態影像中追蹤移動物體
b. 控制攝影機Zoom In/Out及上下左右轉動功能
c. 經過b後,能繼續追蹤移動物體

使用或操作方法:
手動狀態:下列方式擇一:
a. 經由遙控器(RF Radio)無線傳送/接收控制命令
b. 經由觸摸螢幕控制命令
c. 經由GSM/GPRS或CDMA行動電話 無線傳送/接收控制命令
d. 經由802.11g 無線網路 遠端監控 傳送/接收控制命

自動狀態:
a. 影像自動追蹤
b. 保全狀態監督, 條件設定監督
c. 防撞及防摔功能

硬體介面、週邊:
1. PC-104單板電腦,(含PIO,SIO,VGA介面)
2. 嵌入式DSP馬達控制模組,(含陀螺儀,電子羅盤)
3. PC-104影像擷取模組
4. 8052位置感應器模組(含加速計,溫度感測器)
5. 8052編碼器模組(三軸)
6. PC-104 GPS, GPRS/GSM或CDMA模組及CAN模組,
7. PCMCIA 802.11g無線網路卡,
8. Flash Disk模組,
9. 音頻放大模組
10. 10.4”LCD模組
11. 640x480解析度,30 Frames/S彩色攝影機
12. 電動鏡頭(Zoom, Focus, IRIS)
13. 高速Pan/Tilt迴轉檯(旋轉速度:300度/秒),載重2.7Kg
14. 方圓型外觀, 直徑約550mm, 高度約990mm.

軟體控制:
1. 位置、方向、傾鈄角(陀螺儀)
2. 速度、加速度
3. 影像擷取、儲存、辨識
4. 通訊(GPRS)、SIM卡控制
5. 無線網路通訊(802.11g)控制
6. I2C通訊控制
7. RS-232/RS-485 通訊控制
8. Smart IC卡密碼控制
9. 自動歸位充電控制
10. 藍芽通訊控制(生理訊號)
11. RS-232 轉Ethernet Adaptor
12. 感應器(溫度、濕度)控制
13. 路徑控制、設定
14. LCD畫面顯示、人機介面(MMI)控制
15. 警報控制(I/O、燈光、聲響)
16. 語音辦識、語音文字轉換控制(TTS)、輸出
17. 網際網路監控
18. 防撞監測控制
19. 自我保護控制
20. MP3/Video 輸出控制
21. 保全監控(火災、盜警、二氧化碳)
22. 緊急保護通訊控制
23. 生理信號監控
24. 自動導引控制

軟體規劃:機器人系統能執行:
1. 保全監控,追蹤/錄影功能,手動或自動追蹤.
2. 可撥打GPRS/GSM或CDMA行動電話,
3. 可顯示電子羅盤座標, GPS座標, 傾斜角, 溫度, 溼度
4. 即時影像錄影及攝影機Pan, Tilt, Zoom in/out控制
5. 即時影像追蹤及遠端監控功能
6. 可量測半徑30公尺障礙物,防撞功能
7. 可量測40公分內障礙物及階梯
8. 可播放音樂及警示鈴聲
9. 可顯示燈光
10. 可接收人體生理訊號, 具吃藥時間提醒功能(醫療保護型)
11. 可無線上網及遠端監控
12. 可執行預設之巡邏路徑
13. 可接收,控制保全系統
14. 自行歸位充電
機器人系統架構圖: 

使用PC-104單板電腦, DSP馬達控制模組,影像擷取模組,8052感應器模組,8052編碼器模組,GPS/GPRS/GSM/CDMA模組及CAN模組,802.11g無線網路卡, Flash Disk模組, 音頻放大模組.
方圓型外觀, 直徑約550mm, 高度約990mm.
可外接GPRS/GSM或CDMA行動電話,電子羅盤,陀螺儀, GPS,天線及攝影機.
含兩軸直流馬達, 可載重共約50Kg.
含單輪或雙輪固定輪.
馬達可接編碼器及減速機(電源24VDC)
底板可接四支金屬柱共三層(底層:電池,每層高約300mm,
中層:控制電路板,上層裝10.4”觸摸式彩色LCD, CCD及天線)
中層外板可接一支五軸機械手臂.(第二代 未來型)
底層可安裝24組紅外線感應器(40mm-150mm)
底層可安裝6組微動開關(感應器)
中層外板可安裝12組超音波感應器(40mm-3,000mm)
中層外板可安裝2組喇叭(5W)
中層外板可安裝3x3x8面 共72個LED
中層外板可安裝兩組LED照明燈
影像具水平(Pan), 上下(Tilt), Zoom in/out電動鏡頭以電腦自動控制及動態影像追蹤
多組RS-232通訊界面及無線網路界面(802.11g).
10.4”觸摸式LCD螢光幕.
機器人系統含:
1. 方圓型外觀, 直徑約550mm, 高度約990mm.(三層)
2. 可外接GPRS/GSM或CDMA行動電話,電子羅盤,陀螺儀, GPS, 天線及攝影機.
3. 含兩軸直流馬達, 可載重共約50Kg.
4. 含單輪或雙輪固定輪.
5. 馬達可接編碼器及減速機(電源24VDC)
6. 底板可接四支金屬柱共三層(底層: 電池, 每層高約300mm,
中層:控制電路板, 上層裝LCD, CCD及天線)
7. 中層外板可接一支五軸機械手臂.(第二代 未來型)
8. 底層可安裝24組紅外線感應器
9. 底層可安裝6組微動開關(感應器)
10. 中層外板可安裝12組超音波感應器
11. 中層外板可安裝2組喇叭
12. 中層外板可安裝3x3x8面 共72個LED
13. 中層外板可安裝兩組LED照明燈
14. 影像具水平(Pan), 上下(Tilt), Zoom in, Zoom out及動態追蹤
15. 多組RS-232通訊界面及無線網路界面(802.11g).
16. 觸摸式螢光幕

機器人系統能執行:
1. 可撥打GPRS/GSM或CDMA行動電話,
2. 可顯示電子羅盤座標, GPS座標, 傾斜角, 溫度, 溼度
3. 即時影像錄影及攝影機Pan, Tilt, Zoom in/out控制
4. 即時影像追蹤
5. 可量測半徑30公尺障礙物,防撞功能
6. 可量測40公分內障礙物及階梯
7. 可播放音樂及警示鈴聲
8. 可顯示燈光
9. 可接收人體生理訊號, 具吃藥時間提醒功能
10. 可無線上網及遠端監控
11. 可執行預設之巡邏路徑
12. 可接收,控制保全系統

智慧型機器人將是我國產業下一波高科技結合的產品,機器人的應用可分為保全、伴侶/照護、防災/救難、導覽服務、休閒益智等.實用的機器人需結合各種工程技術,如影像, 通訊, 控制, 藝術等,應用DSP控制系統,嵌入式電腦系統,影像處理辨識系統,cPCI/PCI/PC-104電腦系統,無線電通訊系統,機構設計等,結合設計經驗,整合多功能應用,將平常所擁有的技術整合成一實用系統.
機器人產業為高?技術整合、產業關?性高且具備高附加價值的明星產業,對於國家經濟與整體工業發展具有關鍵性指標的地位;近年來隨著電腦運算速?、人工智慧、感測技術、?密機械與機電控制等多項攸關機器人發展科技之蓬勃發展,機器人已逐漸由產業用朝向服務用機器人演進,使得「智慧型機器人產業」的遠景???形明?清晰,智慧型服務用機器人市場的規模、產值及需求正大幅?的提昇,許多先進國家及趨勢預測組織也紛紛提出?觀的期待.
智慧機器人之功能應符合下列:

環境互聯:
能與其他Robot通訊
能與資訊家電通訊
能與其他標準互聯

能源及動力管理:
省電,長時間運行

安全:
對人安全
碰撞無危害
高可靠度
不再次引起相同事故
能預知故障

互相溝通:
朝向說話者方向/對話
能理解肢體語言
能提供知識庫資訊
能適應與人互動並學習
友善的人機介面

操作:
能抓住各種形狀物體
能進行組立/分解工作
能使用工具
安全的輕量化

移動:
認識環境
了解自己的位置
識別障礙物
檢知人的運動
迴避衝突
行動的學習與計畫