電機工程學系

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歷史沿革

本系成立宗旨在整合電子、電機、資訊、控制等多學門之工程技術,以培養跨領域具系統整合能力之電機電子科技人才為目標,同時配合產業界需求、支援國家重點科技發展,以「系統晶片」、「多媒體與通訊」、與「智慧型控制與機器人」等三大領域為核心發展方向,期望藉由學術創新引領產業發展,全力培養能直接投入電機電子產業之高級技術人才,厚植本國科技產業之競爭實力。

本系肇始於民國92年籌設之「應用電子科技研究所」,經一年籌劃,於民國93年8月正式成立,開始招收碩士班研究生,以培養具備理論、實務能力之高階電機電子科技人才為目標。民國96年8月「應用電子科技學系」成立,招收學士班學生,同時間,系所合一為「應用電子科技學系」。民國103年8月更名為「電機工程學系」,民國107年電機工程學系博士班成立,完備從大學部到博士班之學制規模,進一步擴展與深化本系的教學與研究能量。

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    以SOPC為基礎利用單一攝影機傾斜攝影之移動式機器人物體追蹤與定位系統
    (行政院國家科學委員會, 2011-07-31) 許陳鑑
    本計畫擬建置一台以可程式規劃系統晶片(System On Program Chip, SOPC)為基礎,具備 影像物體追蹤(object tracking)、影像式定位(image-based localization)、以及避障功能 (obstacle avoidance)之全方位移動式機器人。作法上係以單一CCD 作傾斜式之攝影(tilt photographing),據以發展出多種以傾斜式攝影為基礎之影像式距離及角度量測系統,藉 由與物體追蹤技術相結合,達到對於目標物之定位(localization),並將相關演算法實現 在可程式規劃系統晶片(System On Program Chip, SOPC)上,達到以SOC 晶片系統即時 處理及控制移動式機器人的目的。三年期之計畫共包含5 個研究子題,分別是:(1)全方 位機器人系統架構與建置,(2) 混合型物體影像追蹤系統,(3)影像式物體定位系統,(4) 模糊避障系統,以及(5) SOPC 系統之實現。 機器人系統架構上,本計畫擬設計一台具有全方位移動能力之機器人,視覺系統則 僅配置單一CCD 作傾斜式攝影,作為影像式距離量測、影像物體追蹤、以及影像式物 體定位等相關系統之基礎;機器人的週邊則配置有超音波感測器、紅外線感測器,利用 多重感測器資料融合技術,建立機器人之模糊避障(fuzzy obstacle avidance)功能。在影像 物體追蹤方面,本計畫擬以粒子濾波器演算法(particle filter, PF)、粒子群最佳化法(particle swarm optimization, PSO),以及單體搜尋法(Nelder-Mead Simplex Search Method, NM)為 基礎,擷取其長處予以整合,開發兩種混合型(Hybrid)目標物體追蹤法,配合特徵為基 礎之物體辨識技術(feature-based methods for object recognition),快速偵測目標物體,再 輔以所開發出來之多種影像式物體定位系統,以獲取所偵測到的目標物體相對於量測系 統的座標位置。在機器人避障系統方面,本計畫擬設計一模糊系統,將多種感測器資訊 融合成障礙物的距離與方向資訊,並透過模糊避障機制來決定機器人的移動方向與旋轉 角度,最後再以SOPC 實現各種相關演算法,利用FPGA 的硬體電路優勢,以軟硬體協 同設計(Hardware/Software Co-design)的技術設計各種硬體加速器電路,提升相關演算法 的執行效率,實現以SOC 晶片系統即時處理及控制移動式機器人的目的。