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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/81964| 標題: | 多功能雙輪倒單擺助行車之研發 Development of a Multi-Functional Assistive Walker Employing Two-Wheel Inverted Pendulum |
| 作者: | Yu-Hong Chen 陳餘泓 |
| 指導教授: | 王富正(Fu-Cheng Wang) |
| 關鍵字: | 雙輪倒單擺,強韌控制,多迴圈控制架構比較,Kinect,超寬頻,助行車,傾倒偵測, two-wheel inverted pendulum,robust control,multi-loop control structures,Kinect,UWB,assistive walker,fall detection, |
| 出版年 : | 2021 |
| 學位: | 碩士 |
| 摘要: | "本論文開發一套具有多功能之雙輪倒單擺(Two-Wheeled Inverted Pendulum, TWIP)系統，展示其跟隨、助行、電動車等功能。此系統具有兩種模式：雙輪倒單擺模式和使用者模式。 在雙輪倒單擺模式中，首先我們推導系統之數學模型，設計強韌控制器來控制雙輪倒單擺系統，以MATLAB Simulink進行模擬，最後將控制器安裝於微處理器進行實驗。實驗過程中，我們發現雙輪倒單擺系統在單迴圈架構下，能夠保持平衡卻不能達到精密定位，因此進一步提出三種多迴圈追跡控制架構，來達到穩定平衡以及定位功能，並透過追跡模擬與實驗，以性能指標量化數據比較三種控制架構之性能。 在使用者模式中，系統會由雙輪倒單擺模式轉換成助行模式或座椅模式，提供不同服務功能，包含主人跟隨、助行功能、電動車。在主人跟隨部分，首先我們比較不同感測器訊號量測與跟隨表現，並結合Kinect與UWB感測器優點進行感測器切換，讓助行車在不同情況下能夠達到更好的跟隨表現。在助行模式時，使用者可以藉由扶手壓力感測決定行走方向，並在使用者小腿上配戴穿戴式裝置，資料將透過無線通訊回傳主控微處理器，並對訊號作即時分析，若主人將發生傾倒，助行車會給予及時支撐以保護使用者安全。在座椅模式時，使用者可以透過摺疊機構展開踏板乘坐休息，並藉由搖桿進行方向控制，作為電動車使用，同時也可以作為載具使用來搬運物件。 " |
| URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/81964 |
| DOI: | 10.6342/NTU202103385 |
| 全文授權: | 同意授權(限校園內公開) |
| 電子全文公開日期: | 2026-09-28 |
| 顯示於系所單位： | 機械工程學系 |
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| 檔案 | 大小 | 格式 | |
|---|---|---|---|
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