Abstract
本論文研究利用一個裝在ITRI－U 型機械手臂端部上的光電感測器來感測路徑的變化，以達到路徑追蹤的目的。首先假設路徑所反射光線的強度與工件本身不同（或強或弱皆可），我們系統中一共採用了兩塊硬體板，一塊稱為DDA 板，是用來取得機手臂在運動過程中各軸所產生的脈衝值，以便反求其路徑內插點的位置，做為將來處理的依據。另一塊硬體板稱為感測器處理板，是將感測的訊號取樣，數位化後再送入IBM-PC處理，達到追蹤工件路徑的目的。我們的系統具有三個特性：（１）二度空間路徑即時追蹤。（２）原理簡單且所費不多。（３）感測器未與加工的工件接觸（可減少一些摩擦效應）。一般而言，二度空間的路徑追蹤，至少必須控制兩個軸（一個旋轉軸及一個平移軸或是兩個平移軸），在ITRI－U 型機械手臂中，我們選擇了B，T軸做為控制的對象（也就是關節座標系中的θ□，θ□）。但是B，T兩軸實際上是耦合在一起，也就是當B 軸旋轉時，T 軸同時也會跟著移動，因此要特別注意B，T軸間的補償關係。但是目前在ITRI－U 型機械臂中對於空間上一點的位置，只能採用卡氏座標系的值去表示，因此在控制時必須將關節座標系的值轉換成卡氏座標位置後，再Download到機械手臂，（即運動學方程式的轉換）。對於一些特殊的機械手臂之應用，經常在機械手臂的端部裝上一些感測器或者特殊系統（如攝影機或雷射等），這些負荷會造成機械手臂之機械結構中某些參數的變動，從而改變機械手臂的動態模式如果不加以補償，這些負荷效應會降低機械手臂的加工精度。因此在第四章中特別就這個問題加以討論，並提出一個補償負荷效應的方法。最後，將一些路徑追蹤的結果及一些可能誤差的來源加以討論。