學位論文
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Item 基於ROS之智慧安防自主巡邏履帶式機器人系統(2022) 紀鴻文; Ji, Hong-Wen本論文主要將深度感測器與自主式履帶機器人整合，並針對障礙物偵測與人體動作辨識這兩方面各自提出一種系統。在障礙物偵測系統中，運用深度影像使機器人能夠偵測前方空間中的障礙物，並結合模糊控制器控制機器人安全避開。在人體動作辨識系統中，藉由Kinect v2攝影機取得人體骨架，並透過事先訓練好的模糊類神經網路進行即時動作辨識，以觀察是否作出危險動作。除了以上兩種系統外，還增加監控系統的使用者介面，並透過3台Mesh架構的路由器來跟履帶式機器人相互溝通，以此來傳遞影像資訊、地圖位置、任務要求、顯示警示燈等功能。Item 基於3D特徵地圖之分散式架構巡邏履帶式機器人(2017) 顏愷君; Yen, Kai-Chun本論文主要是設計並開發履帶式機器人之軟體、硬體架構，能於已知的室內環境中進行巡邏導航的功能，並能夠完成攀爬樓梯的任務。硬體方面為全新製作的履帶式機器人，除了在動力方面有所提升外，透過碳纖維的車身以及鋁合金的材質提供足夠強健的車體結構，並增加履帶的寬度強化與地面之間的磨擦力，能夠更穩健的攀爬樓梯；軟體方面，透過ROS的架構來開發履帶機器人的功能，基於此架構我們可以將一個複雜的程序規劃成多個部分來處理，像是感測器資料的接收、不同的演算法、機器人的控制等，將功能模組化，使用上有更大的彈性，並於功能上整合路徑規劃和影像定位，在機器人行走過程中，可以即時的監看Xtion所拍攝到的畫面，實現巡邏導航的功能，最後，經由實驗來驗證自製的履帶機器人有足夠能力完成跨樓層巡邏的任務。Item 具有樓梯偵測及移動功能之室外型主動式 履帶機器人的開發(2017) 胡晉瑋; HU,CHIN-WEI在本論文當中，我們結合影像(RGB)與深度(Depth)資訊，提出了一種以RGB-D為基礎的自主式戶外履帶機器人，所設計履帶機器人可於日夜間戶外自主式完成偵測、迫近、及上下樓梯的動作。根據室外光線的變化，所開發履帶機器人可自動切換為深度資訊模式、混合影像深度資訊模式、及影像資訊模式。其中，深度資訊可用於環境光線不足時（如夜間或室內）履帶機器人的自主式控制；在室外陽光照射下，紅外線深度感測器資訊將無法正常取得，因此，本論文提出一混合影像與深度資訊的影像處理系統，首先，我們使用Hough建立RGB影像中樓梯邊緣特徵，再配合可取得的深度資訊，建立樓梯深度平面方程式，以完成樓梯距離偵測；在陽光完全直射下，紅外線深度感測器將完全無法取得資訊，履帶機器人將僅使用影像資訊，進行簡單的迫近動作。在RGB影像處理上，我們採用雙邊濾波器來強化樓梯邊緣及平滑影像。最後，經由實驗結果證實所開發之戶外履帶機器人，在戶外陽光及環境的影響下，可自主式地完成戶外連續上下樓梯的任務。Item 主動式履帶機器人應用於連續樓梯攀爬與避障策略之研究(2015) 蕭智偉; Hsiao, Chih-Wei本論文主要是設計並開發自主式履帶機器人之軟體、硬體架構，能於室內未知的環境中自主式的執行連續樓梯攀爬與避障任務。履帶式機器人使用Xtion感測器取得深度影像資訊來辨識環境中的目標物，不需要經過複雜的影像運算，即可辨識出不同環境下目標物的位置和距離，並且在夜晚也能正確地辨識目標物；透過加裝的自製雲台組，Xtion可以依據實驗的需要進行角度調整，輔助履帶式機器人完成不同環境的任務。履帶式機器人使用單板電腦UDOO作為控制核心，使得體積更小、開發上有更多彈性，能依據不同實驗的需要加裝額外的感測器。本論文提出了一種影像避障的方式，依據Xtion感測器提供的障礙物距離資訊計算出機器人左、右履帶速度差與機器人旋轉半徑之間的關係，讓機器人能持續行走且順利的避開障礙物，並且設計了一系列的動作模式，來解決履帶式機器人連續樓梯攀爬的問題，讓機器人能夠在室內環境中任意的移動，最後經由實驗結果證實了自製履帶式機器人能夠實現跨樓層的樓梯攀爬與避障等任務。