模糊控制可自行搭乘电梯之立体视觉伺服行动机器人-先进工程学刊.PDF

先進工程學刊第二卷 第四期 271 Journal of Advanced Engineering Vol. 2, No. 4, pp. 271-278 / October 2007 模糊控制可自行搭乘電梯之立體視覺伺服行動機器人 Fuzzy Control of a Wheeled Mobile Robot Based on Stereo Visual Servoing to Take Elevators Autonomously * 張嘉麟 陳冠宇 張永鵬 呂育宏 * Chia-Lin Chang, Kuan-Yu Chen , Yeon-Pun Chang, Yu-Hung Lu 摘要 本文使用模糊邏輯控制一部立體視覺伺服的輪型行動機器人，使其能夠自行搭 乘電梯。此行動機器人具備二套立體視覺系統，一套為機器人的頭部視覺系統，用 於感測環境以判別電梯的位置；另一套安裝於四軸機械手臂上，用於辨識電梯的上 下及樓層按鈕。模糊邏輯理論用於規劃行動機器人的運動路徑並控制其運動。此行 動機器人搭乘電梯的運作程序可分為五個行程：第一，行動機器人行進至電梯前的 適當位置；第二，機械手臂辨識並觸碰電梯的上下按鈕；第三，判斷電梯開門並進 入電梯；第四，機械手臂辨識並觸碰指定的電梯樓層按鈕；最後，在電梯到達目的 樓層後判斷電梯開門，離開電梯。實驗結果顯示，結合模糊邏輯與立體視覺伺服控 制的行動機器人可以在四分鐘內完成自行搭乘電梯的任務。 關鍵詞 ：模糊控制，輪型行動機器人，立體視覺伺服，影像辨識 Abstract This paper uses fuzzy logic to control a wheeled mobile robot based on stereo visual servoing can take elevator autonomously. There are two stereo vision systems on the mobile robot. One is the head vision system of the robot used to sense environment for detecting the position of the elevator. The other is mounted on a four-axis manipulator used to recognize the up/down and floor buttons of the elevator. The motion path planning and motion control of the mobile robot are accomplished by using fuzzy logic. The processing stage of the mobile robot taking the elevator can be divided into five stages.