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蘇仲鵬教授研發自主飛行無人直升機
蘇仲鵬教授(中)領學生研發自主飛行無人直升機
 
 
 
  圓點 自主飛行無人直升機的設計與實現
       
     

本校於1月13日上午舉辦自主飛行無人直升機研發成果發表會,電機系蘇仲鵬教授表示:所謂自主無人飛行載具,是將一設計良好的機載(on-board)飛行控制器(flight controller)裝設於無人飛行載具(UAV)上,使得無人飛行載具能夠穩定自主(autonomous)的進行各種模態(flight mode)的飛行,當搭配適當的導航機制(navigation unit)、影像擷取機具,以及設計完善的地面導控系統(ground station),經由無線傳輸技術將視距外的視訊資料傳輸至地面監控台,因而建立一套低空移動式的即時監控系統,不管在民生用途甚至是軍事用途上,將是當前航太與自動化科技中一項深具潛力而應用廣泛的研究主題。特別是無人旋翼機,由於可以不受較長的起飛與降落跑道的限制,在任何地形都可以垂直起降,並可以進行定點、固定高度的滯空停懸(hovering),配合尾旋翼更可以控制機身的轉向,非常適合用於架構移動式低空的資料擷取與監視系統。

       
     

由蘇仲鵬教授所帶領的「智慧型無人載具系統與控制」研究團隊,在自主無人直昇機的研究,近三年來獲得包括國科會專題研究計畫,與中科院軍備局航空研究所的委託研究計畫經費補助,以及本校工程學院的相對配合款的支持下,得以積極有效的進行,初步的研發成果簡述如下:

       
     

1.完成自行研發DSP VC33核心控制板、FPGA I/O界面板、信號傳輸介面板,與手控/自控模式切換板,使得以整合成一體積小、重量輕、耗能低、價格便宜的機載飛行控制器,以有效降低油耗、電能耗損,並得以縮裝應用於較小型的無人直升機機體。
2.結合GPS/INS發展有效的定位與水平軸速度估測,並導入軸速度控制與位移控制,成功的解決水平軸漂移問題,達成定點停旋的初期首要目標。
3.完成可攜式功能完善的地面導控系統,及圖控人機介面程式設計。
4.以德州儀器公司最新發展的高性能單晶片控制器TI TMS320F28335實現單板高性能機載飛行控制器,省去原規劃的FPGA I/O介面,進一步縮裝控制器核心。初步完成的電路板,現正測試中。
5.運用電腦視覺技術,進行直升機高度與位移及速度向量估測,提升定點停旋控制的性能。

       
     
此外,本研究於近三年也榮獲不少獎項,如下列: (1)中區技專院校校際聯盟2007年研發成果展榮獲第二名。 (2)指導學生參加教育部「台灣第一屆產業用機器人設備系統專題競賽」榮獲「機器人技術整合組」冠軍。 (3)榮獲「德州儀器2008台灣區DSP及嵌入式系統設計競賽」佳作獎。 (4)指導學生率隊參加經濟部工業局主辦,精密機械研究發展中心承辦,「智慧型機器人產品創意競賽 - 新光保全獎」,表現優異,榮獲佳作,獲頒獎金新台幣五萬元。 (5)指導學生率隊參加經濟部工業局主辦,精密機械研究發展中心承辦「智慧型機器人產品創意競賽」,表現優異,榮獲夢想實現組佳作,獲頒獎金新台幣二萬五千元。 (林宗德,ext.4202)