Luận văn thạc sĩ nghiên cứu thiết kế hệ thống phát hiện chướng ngại vật cho robot tự hành

Với sự phát triển của các cảm biển đã giúp cho robot ngảy cảng linh hoạt và mức độ tự động hóa cao hơn Việc nghiên cứu và thiết kế hệ thông phát hiện chướng ngại vật chính là góp phần l

Trang 1

Luân văn thạc sĩ kỹ thuật

MỤC LỤC

HE THONG DANH MUC HINH ANH d0EEmSrnrnt0nSrpstnius9rSsslumnssl

HỆ THÔNG KỶ HIỆU, CHỮ VIẾT TÁT 5222222 5

LOI CAM ĐOAN Bì338335/408102680g00 GồN2Gi20 000508020604 _ lft

CHUONG 1: TONG QUAN VE ROBOT TỰ HÀNH VA HE TRÔNG PHÁT

HIEN CHUGNG NGẠI VẬT DÙNG TRONG ROBOT TỰ HÀNH LŨ 1.1.Tổng quan về robot tự hành " sperma 10 1.2.Hệ thống phát hiện chưởng ngại vật trong robot tự hảnh 20

1.3.Kết luận boik4ivsgbxltit4003430100:g05236489301201ai804034024612301643442184/0004A31020402800 40

CHƯƠNG 2: GIẢI BÀI TOÁN TRANH VAT CAN CHO ROBOT TU HANH .41 2.1 Phân tích mô hình động học roboL -s 5 2ssessesrserreree.đT 3.2 Giải bài toán tìm đường vả tránh vật cản g sanzl2

2.3 Thuật toán cho robot lăn i4äyôz163faai58616:81385z4ãốãnaGiinisgiixsexS

2.4 Giải bải toán giao tiếp từ xa cho robot ñ 59

3.1 Nguyên lý hoạt động của robot —— 69

3.2 Phân tich các khối chức năng của robot 22 scsi AO

3.5 Các linh kiện sử dụng trong mô hình -s: s2 sane

3i6.1THiết Kế iiEhicoaocasoaaniednndiniadiddiiaeadiddaiaidanndaiaanagaaasssauasaansslf4

ii iĂ HHstaaasuusaiiadtiilgidoi2LGL11606506866ã8:1u88a082s68308g8.sassgoauesasarff

Trang 2

Trang 3

HE THONG DANH MUC HiNH ANH

Hinh 1.3 Robot thảm hiểm của trung tâm vũ trụ NASA at " Hình 1.4.robot tự hành 8 bảnh Lunokhod

Hinh 1.5 Robot Lauron II từ dai hoc Karlsruhe

Hinh 1.6 Caterpillar robot ROBHAZ_ DT3 của Viện Khoa học và Công Nghệ Hàn

Quốc ( KIST )

Hình 1.7 Robot dự ánh Sung II của egy DUBE giùibdiiid642g4a8ngg sua AS

Hình 1.8 Robot người P2 của hãng Honda (Nhật Bản) 14

Hình 1.9 Robot Dog Aibo của hãng Sony (Nhật Bản) sas 14

Hình 1.10 Một số loại robot di chuyển bằng chân điển hình 16

Hình 1.11 Nguyên ly ctia incremental encoder 21 Hình 1.12 (a) Mã hoa tin hiéu ti incremental encoder băng mã gay 22

Hinh 1.14 Nguyén ly ctia Mechanical Gyroscope aon ssi |

Hình1.15 Nguyên ly ctia Optical Gyroseope “35

Hình 1.21 Giản đồ định thời SRF05 chế độ 2 seo 32

Hình 1.22 Biểu đỏ đô rộng chủm tia của SRFOS sone soe 33

Hình 1.23 Nguyên ly co ban thu phat của sóng âm TỰ HH, HH HH0 H00 Hư 34

Hình 1.24 Sự phụ thuộc của sóng âm hỏi tiếp vào góc phản xa 34

Hình 1.25 Vùng phát hiện vật thể của cảm biển SRF05 35

Hình 1.26 Vùng phát hiện khi kết hợp 2 cảm biến Nụ 35

Hình 1.27 Thị trường của robot với optical flow eecoecee 36

Hình 1.28 Ảnh gốc vả ảnh sau khi tách biên

Hinh 1.29 Phương pháp đỏ nên ca ett giải sis

Trang 4

GIGI THIEU TONG QUAN VE DE TAI

1 Ly do chon dé tai

Tác giả chọn đề tài:” Nghiên cứu, thiết kế hệ thông phát hiện chướng ngại

vật cho robot tự hanh.” voi ly do sau:

Ngày nay, robot được ứng dụng không chỉ trong vũ trụ, công nghiệp, quân sự

ma cén trong cuộc sống hàng ngày Với sự phát triển của các cảm biển đã giúp

cho robot ngảy cảng linh hoạt và mức độ tự động hóa cao hơn Việc nghiên cứu

và thiết kế hệ thông phát hiện chướng ngại vật chính là góp phần lam cho robot

nâng cao mức độ tự động hóa và ngày cảng thông mình hơn Với sức hấp dẫn

của lĩnh vực này tác giả đã chọn đề tài:” Nghiên cửu, thiết kế hệ thông phát hiện

chướng ngại vật cho robot tự hành.”

2 Mục đích của đề tải

Để tải được nghiên cứu với 2 mục đích chỉnh:

~ Nghiên cứu hệ thông phát hiện chưởng ngại vật

- Ung dung vào mô hình robot tự hành cụ thê

3 Nội dung cơ bản của đề tài:

Nội dung của để tài gồm ba chương:

CHUONG 1: TONG QUAN VE ROBOT TU HANH VA HE THONG PHÁT HIỆN CHƯỞNG NGAI VAT DUNG TRONG ROBOT TU HANH

CHUONG 2: GIAI BAI TOAN TRANH VAT CAN CHO ROBOT TU

HANH

2.1 Phân tích mô hình đông học cho robot

2.2 Giải bai toàn tìm đường và tránh vật cản

2.3.Thuật toán cho robot

2.4 Giải bải toán giao tiếp từ xa

CHUONG 3: ÁP DỤNG VÀO MÔ HÌNH THỰC TẾ

Trang 5

HỆ THÓNG DANH MỤC BẢNG BIẾU

Bảng 1: Sơ đồ bánh xe của robot tự hảnh

Bang 2: Thông số một số loại cảm biến siêu âm SRE

Bang 3.1 Thông số kỹ thuật của module RE 315 MHz

Bảng 3.2 Các chân của LCD.

Trang 6

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Ngày nay, trong sự phát triển của nên công nghiệp cũng như sự phát triển

vượt bậc của khoa học kỹ thuật thì con người dân dân giảm thiểu tôi đa phải

tiếp xúc những công việc nguy hiểm và nặng nhọc Dé cỏ thẻ đảm nhiệm thay thể con người ở những công việc như vây đỏi hỏi thiết bị phải có khả năng thay thẻ được cong người cả về phương diện trí tuệ lẫn độ linh hoạt Vì

vậy robot tự hành là một giải pháp tôi ưu cho công việc đó

Hình 1.1 Robot tự hành SmatROD

Đặc tỉnh cỏ thể mang trọng tải và di chuyên tụ động trên nên phẳng

Ve ket cau mau robot tự hành này tương tư một hệ thông nâng chuyên được điều khiển hoan toan tu déng[9]

Trang 7

HANH

Trang 8

HANH

Trang 9

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là Hoảng Văn Tiền học viên cao học lớp 13BCĐT.KT khóa 2013B

Chuyên ngành: Cơ Điện Tử

Đề tải: Nghiên cứu thiết kế hệ thống phát hiện chưởng ngại vật cho robot tự hảnh

Giáo viên hướng dân: GVCC.TS Nguyễn Trọng Doanh

Tôi xin cam đoan các nghiên cứu, thực nghiệm trong luận văn này là do chính tác

giả thực hiện.

Trang 10

Trang 11

Trang 12

Hình 1.30 Phương pháp sử dụng 2 camera H gia dang tiangaisuaaoaaggazauŠf

Hình 2.1 Mô hình kết cầu của robot

Hình 2.2 Phân tích động học cho mô hình

Hình 2.4 Chuyển động của robot hệ tọa độ XY

Hình 2.5 Robot gặp vật cản phía trước 46

Hình 2.6 Ứng xử của robot khi gặp vật cản phía trước xonnlieadlskesgnoasaasranon XI

Hình 2.7.Robot gặp vật cản phía trước vả bên phải .se c-o 4,

Hình 2.8 Ứng xử của robot khi gặp vật cản phía trước và bên phí

Hình 2.9.Robot gặp vật cân phía trước và phía bên trải

Hình 2.10.Ứng xử của robot khi gặp vật cản phía trước và bên trái

Hinh 2.11 Robot gap chướng ngại vật phía trước và 2 bên 222-222 80

Hình 2.12.Ứng xử của robot khi gặp vật cản trước mặt và 2 bên x „ii

Hình 2.14.Điều biên cho sóng, TH 0000000000000 1e "a1 62

Hình 2.15 Điều tần cho sóng "- Hình 2.16 Điều pha cho sóng 63

Hình 2.17 Sóng được phát theo nguyên tắc ASK -sscscecoee- OF

Hình 2.18 Sóng được phát theo nguyên tắc OOK, vị 64 Hình 2.16 Sơ đỗ giải mã 21 2222122222212 ee SG!

Hình 3.3 Sih che Vili chert dina tone rsbok Q338/6:216I83059683520/4teqedgaoolff)

Hình 3.4 Cơ câu truyền đông của robot Ti Hình 3.5 Mô hình robot saat aaa acat casas AO)

Hình 3.13 Kết nỗi RF và Vi điều khiển cv Ba 76 Hiíh3,15 Số đỗ dàn TG ETZĐT sosssssssensteoueoeaglndossesgasakouasadesersafff

Hình 3.19 LCD và thu phát RF scan sora

Hình 3.20 Khôi nguồn — eanccearcsaiiacac —-

Hiuh 3.23 Mạch cảm biểu SIêUÑHiccocseasaiiiiakiadderd.denardaeaasaasaaoỂ

Trang 13

Trang 14

LỜI CAM ĐOAN

Trang 15

Trang 16

LỜI CAM ĐOAN

Trang 17

Trang 18

Trang 19

HE THONG KY HIEU, CHU VIET TAT

Trang 20

Trang 21

Trang 22

Trang 23

Trang 24

Trang 25

Trang 26

HANH

Trang 27

LỜI CAM ĐOAN

Trang 28

LỜI CAM ĐOAN

Trang 29

Trang 30

LỜI CAM ĐOAN

Trang 31

Trang 32

4 Ý nghĩa thực tiễn của để tài:

Trong quá trình nghiên cứu tác giả mong muốn có cái nhìn tông quan

nhất vẻ robot tự hành và hệ thống phát hiện chướng ngại vật cho robot.Xây dựng được mô hình robot có khả năng tránh chướng ngại vật và có khả năng, giao tiếp từ xa với máy tính

Trang 33

HANH

Trang 34

Trang 35

Trang 36

Trang 37

Tiêu đề	Luận Văn Thạc Sĩ Nghiên Cứu Thiết Kế Hệ Thống Phát Hiện Chướng Ngại Vật Cho Robot Tự Hành
Trường học	Trường Đại Học Khoa Học và Công Nghệ
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Robot
Thể loại	Luận văn
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	2,99 MB