|
該團隊更在智慧型輕量化移動載具裡開發智慧型控制晶片,以Altera FPGA 晶片及內含一顆NiosII嵌入式多處理器軟核心處理器來研製多功能載具運動控制系統之軟硬體設計。受控系統包括機械臂、電子驅動式車輪、及操作控制面板;而控制及驅動系統,包括2組機械臂直流馬達用驅動器、2組輪圈馬達用驅動器、一組操作控制面板的介面電路及一顆FPGAbased智慧型控制晶片。
* f! P7 p. I) ~, K; x [
% B5 o" t; p- [/ R. T) T, n# G3 JFPGA 晶片為此系統之核心元件,FPGA晶片內有NiosII多核心處理器、機械臂用模組電路、電子驅動式車輪用模組電路及操作控制面板用模組電路。因此所有多功能載具之相關機械臂控制功能、車輪驅動控制功能、面板操作與控制功能等等,全部在FPGA內以一顆晶片實現。
+ g( [/ G2 D. k8 W. n U5 @- J, Q
; c& m$ g% U& T: L同時,在監控平台的程式中,也量身設計了一套生理訊號的預警機制,可量化為數值的生理參數,比照文獻以及臨床的數據去設定安全閥值。目前技術依照姿勢性低血壓(收縮壓下降20 mmHg,或者舒張壓下降15 mmHg)以及呼吸急促(呼吸率每分鐘超過25次),去做安全閥值的設定。當量測到的數據,超過所設定之閥值時,受測者即可能有危險狀況發生時,電腦端監控平台,將傳送一0x5C的命令封包至量測系統端。量測系統端收到此命令封包後,會將PIC24F 的一支數位I/O pin從低態電壓(0 V)轉換為高態電壓(3.3 V)。藉由此數位I/O pin的狀態改變,和智慧型載具做連結,以下達停止智慧型載具繼續動作的命令,做為預防後續危險情況發生的緊急機制。
5 y# P4 V3 o8 U5 d1 \1 P6 C$ N$ B7 i9 s2 B1 _4 o% L
再者,載具之輕量化多功能的機構設計也注入安全考量,由使用軟體ANSYS分析機台在載重後(假設使用者體重為100kg),並採用三倍安全係數之下的型變、應力、安全係數分析,模擬分機結果,最後的安全係數皆大於1,也就是說不論在坐姿或是站姿,該設計皆是安全且不會被破壞的。 |
|