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基於分區規劃之清掃機器人覆蓋路徑模擬

為了解決lg吸塵器官網的問題，作者張育慈 這樣論述：

現今市場上販售之清掃機器人在清掃模式上分為隨機式與規劃式；(1)隨機式主要搭配有限感知的方式，以隨機模態再透過循牆模態與螺旋模態切換完成清掃，在清掃過程中容易造成重複清掃或受限於多障礙區域，導致部分區域未能清掃與覆蓋率不穩定等問題。(2)規劃式的清掃模式則是搭配具全域定位功能感測器進行環境辨識及地圖定位，透過已規劃好的路徑進行清掃，如先將環境切割成各區塊並在區塊內做Z字或回字模態以完成清掃，此方式可降低重疊率並提升覆蓋效率，但因需倚賴全域定位裝置與較高階的處理器做即時的定位運算，成本較隨機式高，在空曠環境的清掃效率非常好，但在複雜環境所造成的破碎區間多時，也會造成清掃不完全的問題。本論文以具

全域定位功能的機器人為基礎，搭配驅動器的編碼器進行快速的相對移動估計，從觀察市面上現有的以影像進行全域定位的清掃機器人，分析如何以分區清掃模式，搭配循牆模態與Z字型模態，進行規劃式的清掃與環境辨識。機器人在未知環境下以充電站為中心出發，考量相對位移估計可能產生的誤差累積，故以固定大小的區塊切割環境，並仿真的全域定位、馬達編碼器、紅外線感測器及極限開關控制模擬，機器人將於清掃過程中建立各區塊的格點地圖與區塊間相鄰關係之分佈矩陣。本研究以MSC.ADAMS動態仿真軟體模擬設計環境，將清掃機器人以Cero繪製，導入軟體中進行清掃模擬，分析清掃模式的效率和可行性，藉以驗證本分區清掃方式的清掃覆蓋。