李承陽
義守大學電子工程學系大學生
E-mail：yangchengli657@mail.com
黃柏睿
義守大學電子工程學系大學生
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摘要
隨著智慧製造與自動化物流的快速發展，無人搬運載具已成為產業升級的關鍵。然而，在複雜且非結構化的環境中，純自動化設備往往缺乏突發狀況的應變能力。為提升系統之場域適應性，本研究設計並實作一套「基於人機控制介面」之搬運平台與機械臂放置系統，旨在探討無線遙控介入與底層控制整合之混合機制。本研究以公共場域之「紅龍柱」設備搬運為實際應用背景，針對其高重心與易傾倒之物理特性，開發相對應之穩定控制演算法。
本系統機構採用鋁合金模組建構移動車體與三軸機械臂。核心控制單元採用高整合度之MegaPi 主機板（基於ATmega2560 微處理器核心） ，並搭配專屬感測擴充板以簡化電路佈線。系統動力架構包含四輪獨立驅動底盤以達成靈活移動，並配置三組直流編碼馬達(Encoder Motor) 透過閉迴路控制實現機械臂抓取物件。
在通訊與介面設計上，本研究導入藍牙無線通訊技術，建構專屬之人機控制介面(HMI)。系統底層韌體以C/C++ 撰寫，能即時解析序列通訊 (UART) 之控制封包，允許操作者以極低延遲介入系統，進行特定按物件之遙控夾取、搬運與精準放置任務。實作結果顯示，本系統具備優異的機動性與控制穩定度，能有效完成複合式的搬運作業，充分展現微控制器架構與無線通訊整合在智慧物流領域之實務應用價值。
關鍵字：mBot Ranger、搬運機器人、自動放置系統、教育機器人、人機介面