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作者:蔡宗成(2004-06-07);推薦:徐業良(2004-06-08);最近更新:謝佩鈞(2005-02-15)

行動式遠端監控系統雛型整體佈置規劃

行動式遠端監控系統開發第一階段目標,為完成一小型雛型以實現所有技術,除原先第一代照護車T-Carer上已掌控之網際網路遠端遙控載具技術及影音回饋功能外,並將增加AGV、自動充電、超音波障礙物偵測、及行駛速度回饋等四項功能,外型設計上行動式遠端監控系統亦將由T-Carer“車”的外型進展到“人”的外型。

1.     空間佈置

1為行動式遠端監控系統所需元件尺寸規格說明,共有15項元件,估計總重量約為8公斤,較T-Carer增加3公斤,底面積維持不變,仍為350×220mm2,各零組件以堆疊方式裝設。

1. 行動式遠端監控系統各元件尺寸規格說明

名稱

尺寸規格說明

IP CAM

140(W)×175(H)×144(D)mm1.2kgDC12V,網路影像傳輸

PIC_SERVER

70(W)×25(H)×113(D)mm0.2kgDC12V,網路訊號傳輸

PIC_PROTO

100(W)×25(H)×100(D)mm0.15kgDC5V,自主行為控制

AP橋接器

120(W)×40(H)×140(D)mm0.5kg,網路無線傳輸

Hub

71(W)×30(H)×105(D)mm0.5kg,網路連接

電源電路板

60(W)×25(H)×60(D)mm0.1kgDC12V,電源供應分配

AGV感測器

90(W)×40(H)×90(D)mm0.15kgDC12V7個光電開關

蓄電池

70(W)×110(H)×90(D)mm1.6kgDC12V,兩個電源供應

直流馬達

37(W)×50(H)×37(D)mm0.4kgDC12V,兩個左右驅動

直流馬達驅動器

65(W)×25(H)×90(D)mm0.01kgDC12V,左右馬達驅動

傳動機構

280(W)×105(H)×320(D)mm1.5kg,底盤高度80mm

充電器

50(W)×30(H)×100(D)0.01kgDC12V,充電

超音波感測器

25(W)×25(H)×45(D)mm0.05kgDC5V,距離感測

速度感測器

 

結構

5mm10mm厚度壓克力板,ψ20塑膠圓柱,承載支撐

1為行動式遠端監控系統配置圖,共有四層空間,每層空間高度由所須裝設的零組件尺寸規格決定,初步規劃行動式遠端監控系統高度為480mm,較T-Carer280mm2為行動式遠端監控系統最後完成之實體照片。

1. 行動式遠端監控系統空間配置圖

2. 行動式遠端監控系統之實體圖

2.     電源與控制訊號規劃

除了空間配置外,還必須規劃電源與控制訊號,以下分別說明各元件電源與控制訊號關係。

(1)   AP橋接器、HUB、蓄電池、電源電路板

如圖3AP橋接器與HUB是以網路線連接,蓄電池經過電源電路板降壓後供應AP橋接器與HUB所需電源。

3. AP橋接器、HUB、蓄電池、電源電路板關係圖

(2)   HUB、電源電路板、IP_CAMPIC_SERVER

如圖4,電源電路板供應IP_CAMHUBPIC_SERVER電源,HUBIP_CAMPIC_SERVER之間有網路線連接。

4. HUB、電源電路板、IP_CAMPIC_SERVER關係圖

(3)   PIC_SERVER、電源電路板、PIC_PROTO

如圖5,電源電路板供應PIC_SERVERPIC_PROTO所需電源,而PIC_SERVERPIC_PROTO之間有控制訊號連接,有兩種功能,第一種為控制功能,使用者控制PIC_SERVER再控制PIC_PROTO,第二種為傳輸功能,PIC_PROTO接收前方障礙物距離與行駛速度資料後再傳給PIC_SERVER。以控制功能而言,A控制線01決定主控或自主,當A控制線為0時,由BCDE四條控制線操作行動式遠端監控系統前進、後退與轉彎等動作。當A控制線為1時,行動式遠端監控系統進入自主行為模式。以傳輸功能而言,PIC_SERVERPIC_PROTO之間以I2C介面傳輸資料。

5. PIC_SERVER、電源電路板、PIC_PROTO

(4)   PIC_PROTO、電源電路板、馬達驅動器、左右馬達

如圖6PIC_PROTO給馬達驅動器控制訊號以控制左右馬達動作。如前所敘,改變FGHI訊號線狀態以分別控制左右馬達。

6. PIC_PROTO、電源電路板、馬達驅動器、左右馬達關係圖

(5)   PIC_PROTO、電源電路板、AGV感測器、速度感測器、超音波

如圖7AGV感測器由7個光電開關所組成,感測地面軌道後會有27所組成的變化,所以PIC_PROTOAGV感測器之間有7條訊號線與1條地線連接。而左右速度感測器初步設定為各一條訊號線及地線與PIC_PROTOPIC_PROTO與超音波之間有2條訊號線與1條地線,用以送出脈波後再接收反射波訊號。

7. PIC_PROTO、電源電路板、AGV感測器、速度感測器、超音波

(6)   蓄電池、充電器

蓄電池與充電器之間有電源線與地線連接。