摘要:
在全球人口老化現象當中,工作年齡人口減少,勞動力的結構亦趨高齡化。高齡勞工的體力會相對不足,整體勞動生產力將會下降,會刺激企業投資提供生產力的設備或技術。本文希望開發具人員跟隨功能之地面自主載具,減輕搬運貨物時的體力需求。 本研究主要目標是開發自主載具各個子系統,並進行系統整合。系統最終成果描述如下:使用者位置估算系統:介紹定位演算法,與利用數位低通濾波器減少量測雜訊,達到距離量測誤差在15 mm以內,定位角度誤差在5° 以內;遙控互動系統:了解載具與使用者之間的隱性與顯性互動關係後,設計出三種模式:手推、遙控與跟隨模式,能夠在10 m以內進行遙控;載具運動控制系統:挑選兩輪差動運動型態提供靈活的跟隨能力,並提出平滑速度命令方法,減少載具在速度變化時產生的加速度,載具線速度反應頻寬達到1 Hz;跟隨策略規劃系統:載具會根據距離判斷是否自動啟動跟隨。 本研究所發展的載具會自主跟隨在人員身後距離4.5m~5m,目標對正角度±20°以內,不用花費額外的動作或裝置來操控,可以讓使用人員自由行走或進行其他作業,以提高生產力。
節錄論文目錄,有能力設計一整套自主載具並理解當中的詳細演算法與實作過程
設計並開發了6 個子系統,當中個別都有主要的技術能力在當中使用:
1.使用者位置估算系統架構:感測器主要是使用,STM32F105RCT6 有基本的理解CMSIS 的功能,在廠商原有的UART程式碼當中,在硬體上只能夠達到TTL UART,新增硬體與修改韌體後可以做到RS-485 上實現類MODBUS RTU通訊。
2.載具硬體架構:根據上面最主要的感測器架設需求與挑選合適的硬體,來設計機構,使用Solidworks 來繪製3D 圖,並出圖成為2D 加工圖檔傳真給機械加工廠,或是拿到興城街請師傅加工。
3.載具驅動系統硬體架構 :設計並挑選載具的驅動馬達與馬達驅動版,依靠自己的能力選購外國模組套件,並且選擇有開源的韌體,會使用github 與觀察network 找到別人撰寫完成的最新韌體,也會根據實驗需求需要修改程式碼,在Ubuntu 16.04 作業系統底下,使用寫好的 make 腳本,ARM GNU Compiler編譯,使用OpenOCD 與ST-LINK 進行燒錄韌體。
4.載具遙控器硬體架構:使用現成的遙控器硬體進行改裝,自行使用Altium Designer 設計電路圖與Layout 電路板 (2 層板),之後發包給JLCPCB 快速電路板打樣。主核心使用PIC16FXXX,撰寫C 語言來進行實驗,並且有閱讀韌體程式碼來找到尚未開啟的工程模式。
5.主控板硬體架構:使用ROS 在Nvidia TX2 上進行實踐,並且將各個子系統包裝成不同的Package 與Node,也有根據通訊需求,自行撰寫能夠在Ubuntu 16.04 寫入與讀取 /dev/ttyUSB or /dev/ttyACM 的UART 驅動軟體。
當中使用到數位濾波器,路徑規劃之類的演算法都是使用C 語言來完成,並且為了得到很好的韌體與軟體流程管理,會使用狀態機來進行管理,未來要移植到嵌入式系統也不用擔心,很多流程與更新率已經簡化到使用狀態機可以完成。
6.電源系統架構:根據以上整體所需的硬體規格,設計穩壓系統,根據使用時間來規劃電池規格。在規劃當中,藉由閱讀TI的應用手冊,學習到如何使用PI型濾波器降低馬達運作時的電源雜訊。
最後因為系統複雜度與時程壓力,理解到需要把工作分配出去的重要性,體會到溝通合作的必要性,不能所有事情都放在自己的腦袋內,學會如何跟廠商與教授溝通,一起合作達成想要的功能。 藉由擅長寫C 語言韌體的課餘時間,學習電路設計與除錯,與電路板Layout,並自行發包給廠商製作 一個人主導一個完整系統的經驗,將有6 個子系統整合起來,分析各個子系統所需的效能特性並量化撰寫論文
摘要:
有鑑於此,本發明之目的在於提供一種物件之生產方法,可有效提升操作人員生產物件的效率。
緣以達成上述目的,本發明提供的一種物件之生產方法包括有A、取得生產物件所需的一紙本工單,該紙本工單記錄有生產物件所需的至少一製程站點之資訊;B、擷取該紙本工單的影像,且儲存為一工單影像檔上傳至一資料庫,其中該工單影像檔包含該製程站點之資訊;C、由一控制端依據該資料庫中之工單影像檔的製程站點之資訊,傳送一起始訊號到相對應之製程站點;D、於製程站點接收該起始訊號後,控制一提示裝置發出一第一提示訊息,以提示操作人員開始進行生產物件的製程;E、於開始進行生產物件的製程時,開始計時;在計時的時間超過一預定製程時間且生產物件的製程未完成時,控制該提示裝置發出一第二提示訊息,以提示操作人員生產物件的製程之時間已超過該預定製程時間。
本發明之效果在於,將紙本工單數位化,讓控制端可快速地得知目前生產物件的製造程序,並發送起始訊號至製程站點,以提示操作人員開始進行製程。並藉由預定製程時間給予操作人員時間上的壓力,藉以提升生產物件的效率。
工作負責內容:
資料庫串接、網路伺服器架設、視窗程式撰寫、單板電腦軟體撰寫、機構架設與安裝
摘要:
在全球人口老化現象當中,工作年齡人口減少,勞動力的結構亦趨高齡化。高齡勞工的體力會相對不足,整體勞動生產力將會下降,會刺激企業投資提供生產力的設備或技術。本文希望開發具人員跟隨功能之地面自主載具,減輕搬運貨物時的體力需求。 本研究主要目標是開發自主載具各個子系統,並進行系統整合。系統最終成果描述如下:使用者位置估算系統:介紹定位演算法,與利用數位低通濾波器減少量測雜訊,達到距離量測誤差在15 mm以內,定位角度誤差在5° 以內;遙控互動系統:了解載具與使用者之間的隱性與顯性互動關係後,設計出三種模式:手推、遙控與跟隨模式,能夠在10 m以內進行遙控;載具運動控制系統:挑選兩輪差動運動型態提供靈活的跟隨能力,並提出平滑速度命令方法,減少載具在速度變化時產生的加速度,載具線速度反應頻寬達到1 Hz;跟隨策略規劃系統:載具會根據距離判斷是否自動啟動跟隨。 本研究所發展的載具會自主跟隨在人員身後距離4.5m~5m,目標對正角度±20°以內,不用花費額外的動作或裝置來操控,可以讓使用人員自由行走或進行其他作業,以提高生產力。
節錄論文目錄,有能力設計一整套自主載具並理解當中的詳細演算法與實作過程
設計並開發了6 個子系統,當中個別都有主要的技術能力在當中使用:
1.使用者位置估算系統架構:感測器主要是使用,STM32F105RCT6 有基本的理解CMSIS 的功能,在廠商原有的UART程式碼當中,在硬體上只能夠達到TTL UART,新增硬體與修改韌體後可以做到RS-485 上實現類MODBUS RTU通訊。
2.載具硬體架構:根據上面最主要的感測器架設需求與挑選合適的硬體,來設計機構,使用Solidworks 來繪製3D 圖,並出圖成為2D 加工圖檔傳真給機械加工廠,或是拿到興城街請師傅加工。
3.載具驅動系統硬體架構 :設計並挑選載具的驅動馬達與馬達驅動版,依靠自己的能力選購外國模組套件,並且選擇有開源的韌體,會使用github 與觀察network 找到別人撰寫完成的最新韌體,也會根據實驗需求需要修改程式碼,在Ubuntu 16.04 作業系統底下,使用寫好的 make 腳本,ARM GNU Compiler編譯,使用OpenOCD 與ST-LINK 進行燒錄韌體。
4.載具遙控器硬體架構:使用現成的遙控器硬體進行改裝,自行使用Altium Designer 設計電路圖與Layout 電路板 (2 層板),之後發包給JLCPCB 快速電路板打樣。主核心使用PIC16FXXX,撰寫C 語言來進行實驗,並且有閱讀韌體程式碼來找到尚未開啟的工程模式。
5.主控板硬體架構:使用ROS 在Nvidia TX2 上進行實踐,並且將各個子系統包裝成不同的Package 與Node,也有根據通訊需求,自行撰寫能夠在Ubuntu 16.04 寫入與讀取 /dev/ttyUSB or /dev/ttyACM 的UART 驅動軟體。
當中使用到數位濾波器,路徑規劃之類的演算法都是使用C 語言來完成,並且為了得到很好的韌體與軟體流程管理,會使用狀態機來進行管理,未來要移植到嵌入式系統也不用擔心,很多流程與更新率已經簡化到使用狀態機可以完成。
6.電源系統架構:根據以上整體所需的硬體規格,設計穩壓系統,根據使用時間來規劃電池規格。在規劃當中,藉由閱讀TI的應用手冊,學習到如何使用PI型濾波器降低馬達運作時的電源雜訊。
最後因為系統複雜度與時程壓力,理解到需要把工作分配出去的重要性,體會到溝通合作的必要性,不能所有事情都放在自己的腦袋內,學會如何跟廠商與教授溝通,一起合作達成想要的功能。 藉由擅長寫C 語言韌體的課餘時間,學習電路設計與除錯,與電路板Layout,並自行發包給廠商製作 一個人主導一個完整系統的經驗,將有6 個子系統整合起來,分析各個子系統所需的效能特性並量化撰寫論文
摘要:
有鑑於此,本發明之目的在於提供一種物件之生產方法,可有效提升操作人員生產物件的效率。
緣以達成上述目的,本發明提供的一種物件之生產方法包括有A、取得生產物件所需的一紙本工單,該紙本工單記錄有生產物件所需的至少一製程站點之資訊;B、擷取該紙本工單的影像,且儲存為一工單影像檔上傳至一資料庫,其中該工單影像檔包含該製程站點之資訊;C、由一控制端依據該資料庫中之工單影像檔的製程站點之資訊,傳送一起始訊號到相對應之製程站點;D、於製程站點接收該起始訊號後,控制一提示裝置發出一第一提示訊息,以提示操作人員開始進行生產物件的製程;E、於開始進行生產物件的製程時,開始計時;在計時的時間超過一預定製程時間且生產物件的製程未完成時,控制該提示裝置發出一第二提示訊息,以提示操作人員生產物件的製程之時間已超過該預定製程時間。
本發明之效果在於,將紙本工單數位化,讓控制端可快速地得知目前生產物件的製造程序,並發送起始訊號至製程站點,以提示操作人員開始進行製程。並藉由預定製程時間給予操作人員時間上的壓力,藉以提升生產物件的效率。
工作負責內容:
資料庫串接、網路伺服器架設、視窗程式撰寫、單板電腦軟體撰寫、機構架設與安裝