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第073期 發行日:2015年4月 回本期首頁 回本期快訊首頁
     
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主題名稱:搬運機構之設計
計畫編號:CCUT-AI-102-EL04
計畫主持人:劉昭忠、余森年、王萱鍢       
合作廠商:釸達精密股份有限公司

          「搬運機構之設計」其主要目的是藉由轉向機構、自動式支撐架和升降機構,透過單晶片之電路設計來控制搬運之相關動作。當計畫完成後,只要開關一按,就能將重物從室內甲區搬到乙區,或上下樓梯搬運,以提高室內搬運之便利性和安全性。

1.研究動機

         隨著科技日益進步,人類使用機器替代人力工作,不但可省時、省力,還可提高工作效率和降低工作傷害風險等好處,已成為日常生活中不可或缺之產品。如同室內搬運重物,可能從客廳搬到廚房,或樓下搬到樓上…等,是每個人都有的經驗。在搬運過程中,由於重物過重或搬運姿勢不正確,容易造成身體勞累或腰酸背痛,尤其,年齡愈長者或身心障礙者,在搬運重物時危險性更高,一不小心即會摔倒,造成身體損傷。有鑑於此,「搬運機構之設計」就是要讓使用者不必因搬運重物而煩惱,只要開關一按,就能將重物從室內甲區搬到乙區,或上下樓梯搬運,以提高室內搬運之便利性和安全性。另外,可額外裝配吸塵器,變成室內打掃清潔機器人,來增加機器人的應用性和實用性。         

2.研究方法

         「搬運機構之設計」的系統架構圖如圖1。基於機器人之搬運功能,其傳動機構要有前進、後退、轉向、上下樓梯和左右移動等方式。當機體在平地或樓梯階面前進或後退時,可由四個動力輪來完成。而上下樓梯的動作,則利用線性致動器升降和滑座支撐來達成。由於機體前後裝有偵測樓梯高度的感測器,經過微處理機的控制,能在不同的樓梯高度上下。將動力輪與齒輪固定,利用馬達轉動鍊條帶動齒輪使四個動力輪進行轉向,藉以平地遇到障礙物機體所需之轉向(圖2-3)。           
                                                                                        
                    
               圖1. 系統架構圖                            圖2. 底面示意馬達圖                                   圖3. 轉向動作圖


3.研究結果
       
         「搬運機構之設計」包括三大部分:轉向機構(圖4)、自動式支撐架(圖5)和升降機構(圖6)。完成後如圖7。    

                                                                圖4.轉向機構圖                                                        圖5.自動式支撐架圖
                
                              
                                       圖6. 升降機構圖                                                         圖7. 搬運機構正面圖 

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發行人  曾慶瀛
總編輯  秘書室

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