RF无线模块助力打造机器人群控系统

人机接口就可对系统中的机器人下达命令，且当机器人执行完计算机端所下达的命令后，会将执行结果回传给此监控接口，达成机器人群体监控的目的。

图5 群控机器人系统人机接口

接下来由图中所标示的编号，逐一做说明，编号A为计算机端与无线RF通信模块的通信端口对应设定，设定内容包含RS-232通信端口选择与Baud Rate选择，因为计算机端的人机接口是以RS-232对外做沟通，因此务必先设定此部分，才能启动人机接口的各项对外数据传输动作；编号B提供操作者自行选择所要传输的数据组合，且也可使用编号C的键盘输入模式，确定好要传出的数据后，按下传送键，即送出数据。

编号D为机器人单个、多个、同步动作模式的选择区，当选择单个或同步运动模式时，编号E区块才会显现，原因为多个运动模式下，并不须要判别是哪只机器人该接收动作命令数据，所以只须下达一组命令，也因此编号F部分只会出现一组命令选择窗口；编号F为各编号机器人的命令下达选择区域；编号G区块为各机器人的回传数据状态显示与统计区，然而群控机器人系统，目前使用四台机器人，因此，规划了四组个别显示区域，为Robot-1 State～Robot-4 State；编号H区块为显示，计算机端所接收到来自于机器人端回传的所有数据。

路径修正/避障侦测/命令接收软件不可或缺

群控机器人系统的机器人软件设计，具备功能包含使机器人利于队形变换应用的路径规划上如单个、多个、同步运动模式功能。依计算机端监控接口所设定的运动量，执行前进、右旋、后退、右旋等动作，且前进时具有避障功能。依计算机端监控接口所设定的运动量，并依据脉冲宽度调变器(PWM)速度参数，执行前进、右旋、后退、左旋等动作，且前进时，机器人具备直线前进的修正功能。

设计可依计算机端监控接口的命令，执行前进、右旋、后退、左旋等动作，并且计算其总动作量。机器人面向角度测量(电子罗盘传感)。机器人面向角度修正功能(依据电子罗盘的传感值)。语音提示功能，执行完上述的动作后，皆会语音提示相关状态。状态回传，执行完命令后，皆会传送出相关数据至计算机端监控接口。

掌握群控机器人基本运动　有效达成路径规划测试

此实验目的为测试群控机器人路径规划的监控接口，是否能顺利对四台不同编号机器人下达工作命令(包含单个、多个、同步运动等模式下的机器人功能测试)，且测试此接口是否可正确的显示与统计出各机器人运动的信息，这些步骤对于群控机器人的路径规划是必须的，能掌握机器人的动作状态，才能有效的规划群控机器人的路径。

如图6所示将四台机器人放置在桌面，由左至右，机器人的编号为1～4号，接下来逐一对机器人下达动作命令。基于上述的单个运动模式测试，验证了已可由计算机端的监控接口，监控各机器人的运动状态。

图6 单个运动模式动作测试。(a)为监控接口传出的动作命令组合，(b)为机器人执行命令动作后相对位置，(c)为机器人完成动作后的状态回传。

横队变纵队/角线变换易如反掌

欲使四台机器人由图7(a)所示的横队队形，变换成图7(e)的纵队队形，依表1的同步命令数据，逐一由监控接口下达，如图7(a)～(e)所示，机器人群将逐步完成，由横队变成纵队的路径规划(其每个步骤都为同步动作模式，因此每个步骤皆是同时启动而执行的)，而完成此路径规划的状态回传，则如图8所示，包含机器人收到同步数据的回传机制。因此，验证了使用群控机器人路径规划系统的同步命令模式，逐次下达动作命令，可使机器人群由横队队形变换为纵队队形的路径规划，在此设计者尽量以最短运动量完成所要的队形变换。

图7 横队变纵队路径规划

图8 横队变纵队状态回传

欲使四台机器人由图9(a)所示的初始位置，做对角线位置变换成图9(h)的最终位置，可依表2的多个与同步命令整合数据，逐一由监控接口下达，则如图9(a)～(h)所示，机器人群将逐步完成，对角线交叉变换队形(其每个步骤都为多个或同步动作模式，因此，每个步骤皆是同时启动并执行的)，而完成此路径规划的状态回传，详见图10的各条列方块。

图9 对角线变换队形

图10 对角线变换队形状态回传

验证了使用群控机器人路径规划系统的多个与同步命令模式，逐次下达动作命令，可使机器人群做对角线变换位置的路径规划。

目前多机器人的路径规划可归类为两大方向，其一为由计算机端监控接口，完全监控机器人的运动行为，包含计算机端对机器人端的命令下达，以及机器人端执行完命令的状态回传，称为多机器人路径规划系统。

经实际测试，且确定机器人本身的功能正常后，进一步整合监控接口做测试，发现已经可以顺利对多机器人