DSP/FPGA Based Dynamic Balance Control of Robots---Machine Vision Positioning and Intelligent Sliding-Mode Control(I)

本計畫擬以三年為期，建構一個以DSP/FPGA為基礎之服務型機器人雛形，完成相關之循跡及動態平衡控制。控制理論部份將整合順滑模式控制、模糊控制、類神經網路，分別完成模糊順滑控制器、適應式模糊順滑控制器及監督式智慧型控制器設計。本計畫擬建置一個機器視覺的定位機制，在機器人依既定軌跡運動時，手腕部份所承受之托盤得以動態調整其姿態，確保托盤上之滾珠不致滑落；為提高其控制複雜度，托盤上的滾珠將不止一顆，且大小與質量不同；在此情況下，欲達有效之即時控制，實有其一定的困難與挑戰。一般而言，機器人循跡控制有賴各關節回授的位置感測訊號；考慮設備建置的簡易程度，關節之速度訊號則需另外估測得知，此架構相較於傳統的狀態回授情況，其難度亦較高。最後，本計畫將整合機器人至一個移動式載台，考慮可能的顛簸路面，所設計的控制器需能完成前述循跡及手腕托盤平衡控制，且不受模式誤差或不平整路面的因素影響。本計畫相關研究結果包含機構設計、理論推導、DSP/FPGA整合，未來當有助於高品質服務型機器人的開發與應用。

Project ID:PB9609-5427
External Project ID:NSC96-2221-E182-036