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產學合作成果專刊 2009台灣製造工程與自動化科技協會 2009 Taiwan Society of Manufacture Engineering and Automation Technology 30. 應用RFID技術於移動式機器人定位系統之研製 姚文隆教授、陳修德 國立高雄第一科技大學 機械與自動化工程系 摘要 （Optical Flow Sensor）來取代編碼器以提高定位之 精確度，但在長時間運行下，還是會有累積誤差產生。 本專題為研製一套機器人導航系統，目的在解決 目前室內移動式機器人使用編碼器定位法所產生之累 在室內定位技術方面，R. Want[3]以漫射紅外線 積誤差（cumulative error）。本系統以 RFID 技術取 （diffuse infrared）技術發展 Active Badge 的定位 代傳統光編碼器，以接收訊號強度（RSS）定位法定 系統，使用者所配戴的行動臂章會發出紅外線訊號， 位，計算目標點座標，結合灰預測法對機器人旋轉角 再由建置在室內的紅外線感測器接收，將資料傳回伺 度有效預測，縮短機器人移動路徑。本灰導航定位系 服器並計算使用者目前所在的位置。但紅外線僅能直 統只需將電子標籤設置於目標處，機器人即可自動導 線行進、傳輸距離短、易受外在環境干擾因此較不受 航至目的地，可應用於各種不同之工作地點，節省系 到重視。L. M. Ni, Y. Liu 及 A. P. Patil[4]在 2003 年提 統開發時間。相較於光編碼器導航定位系統，在半徑 出了以 LANDMARC（Location Identification based 4 公尺的移動範圍中，灰導航定位系統能降低誤差 on Dynamic Active RFID Calibration）進行室內定 75.22％，距離誤差控制在半徑 60 公分內，有效解決 位，在 LANDMARC 方法中，運用了 4 個讀取器 傳統光編碼器累積誤差的問題。 （Reader）與 16 個主動式電子標籤（Active Tags） 來計算追蹤標籤（Tracking Tag）的位置，此系統最 關鍵字：RFID、接收訊號強度、灰預測法、導航系統 主要的優點在於利用參考標籤（Reference Tag）的 概念，來改善物體定位時的整體精確度。由讀取器讀 1. 前言 取 Tracking Tag 的訊號強度並與 Reference Tag 進行 比對，推算出 Tracking Tag 的位置，實驗結果顯示， 定位距離誤差有 50%約在 1 公尺左右，而最大的定位 隨著技術的成熟，機器人的功能也愈來愈多元 距離誤差可達 2 公尺內。 化，如：導覽機器人、清潔機器人…等。