Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo Robot dò đường

MỤC LỤCCHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG71.Giới thiệu chung về đề tài72.Các vấn đề đặt ra73.Phương pháp nghiên cứu74.Phạm vi giới hạn nghiên cứu8Chương IITỔNG QUAN VỀ ROBOT DÒ ĐƯỜNG92.1 Lịch sử phát triển của robot92.2. Cấu tạo robot dò đường102.2.1 Hệ thống cơ khí102.2.2.Động cơ DC 1 chiều112.2.3.Nguyên tắc hoạt động.122.2.4 Cơ chế sinh lực quay của động cơ.132.3.Điều khiển tốc độ động cơ bằng phương pháp điều khiển độ rộng xung PWM.132.3.1.Hệ thống cảm biến142.3.2.Dòng E3Z152.3.3.E3Z dùng công nghệ laze162.3.4.Dòng E3F2162.3.5.Dòng E3JK182.3.6.Dòng E3JM182.3.7.Dòng E3X192.4.Hệ thống điều khiển202.5.Lý thuyết điều khiển chung21Chương III : XÂY DỰNG MÔ HÌNH HÓA HỆ THỐNG VÀ THIẾT KẾ223.1. Mô hình cơ khí223.2. Mô hình điều khiển233.3. Thiết kế hệ thống cơ khí233.4. Thiết kế mạch trung tâm233.4.1.Khối nguồn : sử dụng Pic 18F4520253.4.2.Khối nguồn:253.4.3.Một số tính năng chính của LM2576263.4.4.Khối dao động:293.4.5.Khối RESET303.4.6.Khối cảm biến313.4.7.Khối điều khiển động cơ333.4.8.Cấu tạo và ký hiệu.343.4.9. IC đệm dòng UL2083373.5.Nguyên lý hoạt động.393.6. Xây dựng thuật toán điều khiển393.7.Lưu đồ thuật toán điều khiển413.8 Chương trình dò đường42CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN444.1Kết quả444.2Hướng phát triển44

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời đại công nghiệp ngày nay, Robot ngày càng được sử dụng phổ biếntrong sản xuất cũng như trong cuộc sống của con người.Robot đã có vị trí quantrọng khó có thể thay thế được, nó giúp và thay thế con người làm việc trong cácmôi trường nguy hiểm, khó khăn, khắc nghiệt Ngoài ra, Robot còn được sử dụngvào các lĩnh vực thám hiểm không gian, quân sự, giải trí Từ tình hình thực tế đóviệc xây dựng các chương trình hoạt động cho các Robot là điều thiết yếu đặc biệtđối với các Robot di động Bài toán robot dò đường là một trong những bài toánthường gặp của Robot

Đối với một sinh viên sắp ra trường, bước vào cuộc sống thì đồ án cơ điện tử làmột bước nhảy quan trọng Qua đó chúng em có thể học được rất nhiều điều, đượctiếp xúc với thực tế sản xuất, được tự mình nghiên cứu và chế tạo những thứ màmình muốn, biết được tương quan giữa công nghệ trong nước và nước ngoài Đồ

án cơ điện tử không chỉ mang lại kinh nghiệm thực tế về chuyên môn mà còn bổsung kỹ năng cuộc sống như giao tiếp , khả năng làm việc theo nhóm , làm việcđộc lập

Với đề tài “ Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo Robot dò đường ”nhóm đã tìm hiểu,nắm được nguyên lý điều khiển, một số loại cảm biến quang Đặc biệt đề tài đãmang lại khả năng tư duy tổng quan hệ thống và kinh nghiệm thực tế cho sinh viênchuyên ngành cơ điện tử để làm hành trang vững bước vào đời

Để hoàn thành tốt đề tài này,chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộmôn Cơ Điện Tử, cũng như các thầy cô trong khoa cơ khí và đặc biệt là thầy

Khổng Minhđã giúp đỡ chúng em rất nhiều trong thời gian làm đề tài

Do thời gian có hạn nên cũng không thể tránh được những sai sót trong quá trìnhlàm đề tài Nhóm mong được những ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn để

có thể hoàn thiện hơn đề tài này

Xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG 7

1.Giới thiệu chung về đề tài 7

2.Các vấn đề đặt ra 7

3.Phương pháp nghiên cứu 7

4.Phạm vi giới hạn nghiên cứu 8

Chương II TỔNG QUAN VỀ ROBOT DÒ ĐƯỜNG 9

2.1 Lịch sử phát triển của robot 9

2.2 Cấu tạo robot dò đường 10

2.2.1 Hệ thống cơ khí 10

2.2.2.Động cơ DC 1 chiều 11

2.2.3.Nguyên tắc hoạt động 12

2.2.4 Cơ chế sinh lực quay của động cơ 13

2.3.Điều khiển tốc độ động cơ bằng phương pháp điều khiển độ rộng xung PWM 13

2.3.1.Hệ thống cảm biến 14

2.3.2.Dòng E3Z 15

2.3.3.E3Z dùng công nghệ laze 16

2.3.4.Dòng E3F2 16

2.3.5.Dòng E3JK 18

2.3.6.Dòng E3JM 18

2.3.7.Dòng E3X 19

2.4.Hệ thống điều khiển 20

2.5.Lý thuyết điều khiển chung 21

Chương III : XÂY DỰNG MÔ HÌNH HÓA HỆ THỐNG VÀ THIẾT KẾ 22

3.1 Mô hình cơ khí 22

3.2 Mô hình điều khiển 23

3.3 Thiết kế hệ thống cơ khí 23

3.4 Thiết kế mạch trung tâm 23

3.4.1.Khối nguồn : sử dụng Pic 18F4520 25

3.4.2.Khối nguồn: 25

3.4.3.Một số tính năng chính của LM2576 26

3.4.4.Khối dao động: 29

3.4.5.Khối RESET 30

3.4.6.Khối cảm biến 31

3.4.7 Khối điều khiển động cơ 33

3.4.8.Cấu tạo và ký hiệu 34

3.4.9 IC đệm dòng UL2083 37

3.5.Nguyên lý hoạt động 39

3.6 Xây dựng thuật toán điều khiển 39

3.7.Lưu đồ thuật toán điều khiển 41

3.8 Chương trình dò đường 42

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 44

4.1 Kết quả 44

4.2 Hướng phát triển 44

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.6 : Pha 1: Từ trường của roto cùng cực với stato, sẽ đẩy nhau tạo ra chuyển

Hình 2.8: Pha 3 Bộ phận chỉnh điện sẽ đổi cực sao cho từ trường giữa stato và

Hình 3.2 Mô hình điều khiển 23

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG 1.Giới thiệu chung về đề tài

Cơ điện tử là tổng hợp của nhiều lĩnh vực như cơ khí, điện và điều khiển Các lĩnh vực này kết hợp lại với nhau tạo thành các hệ thống cơ điện tử và cao hơn nữa là tựđộng hóa toàn bộquá trình sản xuất Ngành công nghiệp cơ điện tử ngày càng có vai trò quan trọng và hết sức cần thiết để đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế, nhất là trong tiến trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa nhanh như hiện nay Nó đòihỏi một nguồn nhân lực có trình độ cao để vận hành

Trên thế giới hiện nay có rất nhiều loại robot:

Quy mô lớn như: Những cánh tay máy trong các dây chuyền sản xuất, những hệthống sản xuất tự động

Nhỏ hơn là những robot có khả năng di chuyển, làm những công việc nguy hiểm thay thế con người, robot giúp người già, robot bán hàng…v.v

Trong đồ án lần này em thực hiện làm robot dò line, so với những robot trên thì nó chỉ là 1 robot nhỏ, đơn giản.Robot dò đường được sử dụng nhiều trong cuộc thi robocon

2.Các vấn đề đặt ra

Robot dò đường là 1 hệ thống cơ điện tử nên phải có sự phối hợp hài hòa và hợp lýgiữa 3 phần: cơ khí, điện và điều khiển

Tìm hiểu nguyên lý dò đường

Xây dựng mô hình hóa hệ thống

Đánh giá chất lượng của mô hình

3.Phương pháp nghiên cứu

Robot dò đường là một sản phẩm đã được nghiên cứu trên thế giới và được ứng dụng nhiều trong các cuộc thi robocon và là một sản phẩm cơ điện tử, nên trong quá trình làm đồ án, nhóm đã áp dụng phương pháp nghiên cứu sau :

Nghiên cứu mô hình của các robto dò đường có sẵn trên thế giới và trong các cuộc thi robocon, tham khảo lý thuyết chuyển động của robot dò đường Từ đó áp dụng

để thiết kế trong giới hạn đề tài

Tính toán thiết kế mô hình hóa và mô phỏng đánh giá chất lượng hệ thống và loại trừ các lỗi thiết kế.

4.Phạm vi giới hạn nghiên cứu

Do điều kiện làm việc trong thời gian ngắn và khả năng kiến thức có hạn nên đề tàiđược giới hạn trong điều kiện như sau :

Nghiên cứu loại robot dò đường sử dụng 2 động cơ công suất nhỏ

Sử dụng các cảm biến quang và encoder

Cho phép hoạt động trong phòng thí nghiệm

Mục tiêu của đề tài là tập trung bài toán nguyên lý dò đường và có thể điểu khiển dịch chuyển quay trái, phải 1 góc 90 và bắt ngã tư thông qua các đường line trên sân

Chương II TỔNG QUAN VỀ ROBOT DÒ ĐƯỜNG 2.1 Lịch sử phát triển của robot

Những robot xuất hiện lần đầu tiên ở New York vào ngày 09/10/1922 trong vở kịch “ Rossum’s Universal Robot ” của nhà soạn kịch người Tiệp Khắc là Karen Chapek, còn từ Robot là một cách gọi khác của từ Robota ( theo tiếng Tiệp Khắc

có nghĩa là công việc của lao dịch ) Khi đó, Karen Chapek cho rằng Robot là những người máy có khả năng suy nghĩ

Hình 2.1 Con robot đầu tiên

Trước những năm 1970, người ta chỉ tập trung vào việc phát triển những robot tay máy hoạt động trong các nhà máy công nghiệp Sau đó mới xuất hiện những khái niệm về robot thông minh và các nghiên cứu bắt đầu tập trung vào robot di động Một trong những chuyên gia đầu nghành về robot di động là Hans P.Moravec ( bắt đầu nghiên cứu từ năm 1964 ) và hiện nay chuyên nghiên cứu về robot di động là Sebastien Thruns

Các robot di động có người điều khiển đã được dùng cho các mục đích quân sự, các nhiệm vụ nguy hiểm như phá mìn, thăm dò đáy đại dương, hầm mỏ, kiểm tra các đường ống ngầm, hay thăm dò sao Hỏa, Mặt Trăng

Hình 2.2 Robot thăm dò sao hỏa

Sản phẩm robot di động được sản xuất đại trà và đưa vào thị trường lần đầu tiên là robot hút bụi Roomba và Trilobite của hãng Electrolux năm 2003.

Hình 2.3 robot quân sự của Việt Nam

2.2 Cấu tạo robot dò đường

Các bộ thành phần cơ bản của robot dò đường là :

Hệ thống cơ khí và truyền động

Hệ thống cảm biến

Hệ thống điều khiển

2.2.1 Hệ thống cơ khí

Hệ thống cơ khí đóng vai trò như bộ khung xương của robot, nơi đỡ mọi hệ thống

và bộ phận khác của robot, nó tạo nên hình dáng bên ngoài của robot Vật liệu để tạo nên hệ thống cơ khí rất đa dạng: gỗ, nhôm, sắt, plastic,…Nhưng để đảm bảo độbền cũng như dễ thao tác trong quá trình vận hành, Nhôm thường được lựa chọn nhiều nhất

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều loại động cơ khác nhau từ kích thước chođến nguyên lý hoạt động Có những loại động cơ to như một căn nhà, có những động cơ phải đo đạc ở kích thước micro mét, đa số các động cơ thông dụng biến đổi điện năng thành cơ năng thông qua lực từ trường, nhưng có những động cơ lại dùng nhiệt năng, sức gió, phản ứng hoá học, hoặc phản ứng ở kích thước nguyên

tử Tất nhiên điểm chung duy nhất của động cơ là biến đổi tất cả các dạng năng lượng khác thành cơ năng Dưới đây là một số loại động cơ có ở thị trường Việt Nam:

Động cơ bước

Hình 2.4 Động cơ bước

Động cơ bước ứng dụng nhiều trong điều khiển chính xác vị trí do có khả năng

của động cơ lớn Chấp hành chính xác tín hiệu điều khiển dạng digital và có khả năng hãm tốt Mạch điều khiển của động cơ bước khá phức tạp và tốc độ làm việc không cao do đó không được sử dụng trong phạm vi đề tài

2.2.2.Động cơ DC 1 chiều

Động cơ điện một chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều

Hình 2.5 Động cơ DC

cổ góp.

Hình 2.6 : Pha 1: Từ trường của roto cùng cực với stato, sẽ đẩy nhau tạo ra chuyển

động quay của roto

Hình 2.7: Pha 2: Rotor tiếp tục quay

Hình 2.8: Pha 3 Bộ phận chỉnh điện sẽ đổi cực sao cho từ trường giữa stato và rotorcùng dấu, trở lại pha 1

Nếu trục của một động cơ điện một chiều được kéo bằng 1 lực ngoài, động cơ

sẽ hoạt động như một máy phát điện một chiều, và tạo ra một sức điện động cảm ứng Electromotive force (EMF) Khi vận hành bình thường, rotor khi quay sẽ phát

ra một điện áp gọi là sức phản điện động counter-EMF (CEMF) hoặc sức điện

độngđối kháng, vì nó đối kháng lại điện áp bên ngoài đặt vào động cơ.Sức điện động này tương tự như sức điện động phát ra khi động cơ được sử dụng như một máy phát điện (như lúc ta nối một điện trở tải vào đầu ra của động cơ, và kéo trục động cơ bằng một ngẫu lực bên ngoài) Như vậy điện áp đặt trên động cơ bao gồm

2 thành phần: sức phản điện động, và điện áp giáng tạo ra do điện trở nội của các cuộn dây phần ứng Dòng điện chạy qua động cơ được tính theo biều thức sau:

Công suất cơ mà động cơ đưa ra được, được tính bằng:

2.2.4 Cơ chế sinh lực quay của động cơ.

Khi có một dòng điện chạy qua cuộn dây quấn xung quanh một lõi sắt non, cạnh phía bên cực dương sẽ bị tác động bởi một lực hướng lên, trong khi cạnh đối diện lại bị tác động bằng một lực hướng xuống theo nguyên lý bàn tay trái của Fleming.Các lực này gây tác động quay lên cuộn dây, và làm cho rotor quay Để làm cho rô

to quay liên tục và đúng chiều, một bộ cổ góp điện sẽ làm chuyển mạch dòng điện sau mỗi vị trí ứng với 1/2 chu kỳ Chỉ có vấn đề là khi mặt của cuộn dây song songvới các đường sức từ trường Nghĩa là lực quay của động cơ bằng 0 khi cuộn dây

2.3.Điều khiển tốc độ động cơ bằng phương pháp điều khiển độ rộng xung PWM.

Thông thường, tốc độ quay của một động cơ điện một chiều tỷ lệ với điện áp đặt vào nó, và ngẫu lực quay tỷ lệ với dòng điện Điều khiển tốc độ của động cơ có thểbằng cách điều khiển các điểm chia điện áp của bình ắc quy, điều khiển bộ cấp nguồn thay đổi được, dùng điện trở hoặc mạch điện tử Chiều quay của động cơ

có thể thay đổi được bằng cách thay đồi chiều nối dây của phần kích từ, hoặc phần ứng, nhưng không thể được nếu thay đổi cả hai.Thông thường sẽ được thực hiện bằng các bộ công tắc tơ đặc biệt (Công tắc tơ đổi chiều).Việc điều khiển tần số đóng cắt của các công tắc này sẽ tạo ra điện áp trung bình đặt lên 2 cực của động cơ.Điện áp này tỉ lệ thuận với tốc độ động cơ

Phương pháp thay đổi độ rộng xung có tên tiếng anh Pulse Width

Modulation (PWM) là phương pháp điều chỉnh điện áp ra hay nói cách khác là phương pháp điều chế sự thay đổi độ rỗng chuỗi xung vuông dẫn tới sự thay đổi điện áp ra

Hình 2.9: Đồ thị điều chế PWM

Gọi t0 là thời gian điện áp ở mức cao nhất

T là chu kỳ điều khiển khi đó điện áp ra:

Ura=Umax.(t1/T)

Hệ thống truyền động đóng vai trò như đôi chân của robot, bao gồm những kết cấu

cơ khí dùng để truyền lực phát động tới bánh xe giúp robot có thể di chuyển được

Nó bao gồm bánh hệ thống bánh xe, bộ phận đỡ bánh xe, đỡ động cơ, các loại đai (thang, tròng, răng) hoặc xích, động cơ

2.3.1.Hệ thống cảm biến

Đóng vai trò như các giác quan của robot, là nơi tiếp nhận những tín hiệu từ bên ngoài đưa vào như: trạng thái của robot đang có, các điểm dừng, vật cản,… Hệ thống càng hiện đại thì robot càng thông minh

Omron là một trong các nhà sản xuất hàng đầu thế giới về cảm biến quang, cungcấp nhiều dòng sản phẩm đáp ứng mọi nhu cầu ứng dụng

2.3.2.Dòng E3Z

E3Z là dòng dòng cảm biến thông dụng kích thước nhỏ thuộc loại phổ biến nhất

toàn cầu Mỗi năm có khoảng 1 triệu bộ E3Z được bán ra E3Z có đủ các model với chế độ hoạt động khác nhau, cũng như có nhiều nhánh sản phẩm con và model đặc biệt

E3Z có độ tin cậy rất cao:

Khả năng chống nhiễu do ánh sáng môi trường rất cao

Khả năng chống nhiễu điện từ trường cao:

Độ kín nước cao IP67+IP69K (có thể xịt nước rửa trực tiếp) nhờ cấu trúc khuôn đặc biệt

Trục quang học có độ lệch nhỏ (= > dễ lắp đặt, chỉnh định)

E3ZM thuộc họ E3Z Nhờ có cấu tạo vỏ thép không gỉ SUS316L nên rất thích hợp cho công nghiệp thực phẩm, đồ uống, dược phẩm, chịu được nước, dung dịch xịt rửa với áp suất cao.

Tính năng chính:

Độ kín nước cao nhất IP69K

Vỏ thép không gỉ SUS 316L bền và chịu được môi trường hóa chất ăn mòn

Dây tín hiệu ra dùng giắc cắm

2.3.3.E3Z dùng công nghệ laze

Loại E3Z-Laser có tia sáng phát rất nhỏ, cho phép định vị và phát hiện chính xác vật có kích thước rất nhỏ Tia sáng có thể thấy rõ bằng mắt thường nên lắp đặt và chỉnh định rất thuận tiện

Tính năng chính:

Tỉ lệ lỗi trắng / đen rất nhỏ, chống nhiễu nền BGS rất tốt

Sử dụng tia laze chuẩn Class 1 (ít nguy cơ gây hại cho mắt)

2.3.4.Dòng E3F2

E3F2 dòng lớn thứ hai trong các loại cảm biến quang Omron E3F2 và E3Z đều có

độ tin cậy rất cao và dải khoảng cách phát hiện rộng do sử dụng chung khối cảm biến trong Dòng này có đủ các model với mọi chế độ hoạt động: Thu phát, phản

xạ gương, phản xạ khuếch tán và BGS (khoảng cách cố định)

Nhiều khách hàng ưa sử dụng E3F2 do loại này dạng trụ cỡ M18 dễ lắp đặt

Hình 2.13 Cảm biến dòng E3F2

OMRON mới bổ sung thêm họ

E3FZ hình trụ M18 loại ngắn và có miếng gá giúp lắp đặt nhanh

E3T là loại cảm biến quang mini cho ứng dụng bị hạn chế không gian lắp đặt Độ lệch trục quang học rất nhỏ nhờ có công nghệ quang đặc biệt

Có 2 loại chính phân biệt theo hình dạng: dẹt và vuông

Tính năng chính:

E3T-FL[ ]: model BGS dẹt, chỉ dày 3,5mm với tỉ lệ lỗi trắng / đen nhỏ

E3T-SR4[ ]: phản xạ gương đồng trục, khả năng định vị chính xác và không bị vùng chết khi phát hiện băng keo phản xạ

2.3.5.Dòng E3JK

E3JK có sẵn nguồn, sử dụng điện áp 24-240 VAC và đầu ra rơle Kích thước 50x50mm của dòng này rất phổ biến trên thị trường và có nhiều nhà sản xuất áp dụng cỡ này

Tính năng E3JM:

Có các loại Thu phát, phản xạ gương, phản xạ khuếch tán.

Đầu ra rơle hoặc bán dẫn

Điểm mạnh:

Khối đấu dây giúp lắp đặt thuận tiện (như trường hợp lắp trong các tòa nhà)

Tiếp điểm ra có thể đặt độ trễ thời gian từ 0,1 đến 5s

2.3.7.Dòng E3X

Đây là dòng cảm biến sợi quang Bộ điều khiển có thể nối với nhiều đầu sợi quang với hình dạng, độ dài khác nhau, cho phép lắp đặt ở những vị trí không gian rất hẹp Đây là ưu thế đặc thù mà các loại cảm biến khác không có được

Dòng này có các loại model:

Thu phát, phản xạ gương, phản xạ khuếch tán

Bộ điều khiển (khuếch đại) với 1 hoặc 2 sợi quang

Lắp đặt thanh DIN rail

Tín năng đặc biệt tùy model:

Chức năng thời gian bật trễ, tắt trễ và 1 xung ra

Tốc độ đáp ứng cao

Khả năng phát hiện màu

Hiện thị tín hiệu dạng đồ thị thanh

2.4.Hệ thống điều khiển

Đóng vai trò như bộ não của robot.Đây là nơi tiếp nhận các tín hiệu từ môi trườngbên ngoài được đưa về bằng cảm biến cũng như sử lý, đưa ra “mệnh” lệnh điềukhiển robot.Yêu cầu đặt ra của hệ thống là phải đáp ứng nhanh cũng như phải đủmạnh Vi điều khiển PIC do hãng Microchip phát triển và sản xuất với sản phẩmđầu tiên là CP1600 Vi điều khiển này sau đó được nghiên cứu và phát triển thêm

từ đó hình thành nên dòng PIC hiện nay

Tổ chức phần cứng của PIC được thiết kế theo kiến trúc Havard Điểm khác biệtgiữa kiến trúc Havard và kiến trúc Von - Neuman là cấu trúc bộ nhớ dữ liệu và bộnhớ chương trình

Đối với kiến trúc Von - Neuman, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình nằmchung trong một bộ nhớ, do đó ta có thể tổ chức, cân đối một cách linh hoạt bộ nhớchương trình và bộ nhớ dữ liệu Tuy nhiên điều này chỉ có ý nghĩa khi tốc độ xử lýcủa CPU phải rất cao, vì với cấu trúc đó, trong cùng một thời điểm CPU chỉ có thểtương tác với bộ nhớ dữ liệu hoặc bộ nhớ chương trình Như vậy có thể nói kiếntrúc Von-Neuman không thích hợp với cấu trúc của một vi điều khiển

Đối với kiến trúc Havard, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình tách ra thành hai

bộ nhớ riêng biệt Do đó trong cùng một thời điểm CPU có thể tương tác với cả hai

bộ nhớ, như vậy tốc độ xử lý của vi điều khiển được cải thiện đáng kể

Một điểm cần chú ý nữa là tập lệnh trong kiến trúcHavard có thể tối ưu tùy theoyêu cầu kiến trúc của vi điều khiển mà không phụ thuộc vào cấu trúc dữ liệuVí dụđối với vi điều khiển dòng 16F, độ dài lệnh luôn là 14 bit ( trong khi dữ liệu được

tổ chức thành từng byte ), còn đối với kiến trúc Von-Neuman, độ dài lệnh luôn làbội số của 1 byte (do dữ liệu được tổ chức thành từng byte)

Một chu kỳ lệnh của vi điều khiển PIC sẽ bao gồm 4 xung clock Ví dụ ta sử dụngthạch anh có tần số 4MHz, thì xung lệnh sẽ có tấn số 1MHz (chu kỳ lệnh sẽ là 1us) Thông thường, để thực thi một lệnh, ta cần một chu kỳ lệnh để gọi lệnh đó, vàmột chu kỳ xung clock nữa để giải mã và thực th lệnh Với cơ chếp ipelining, mỗilệnh xem như chỉ được thực thi trong một chu kỳ lệnh Đối với các lệnh mà quátrình thực thi nó làm thay đổi giá trị thanh ghi PC (Program Counter) cần 2 chu kỳlệnh đểt hực thi vì phải thực hiện việc gọi lệnh ở địa chỉ thanh ghi PC chỉ tới Saukhi đã xác định đúng vị trí lệnh trong thanh ghi PC, mỗi lệnh chỉ cần một chu kỳlệnh để thực thi xong

để hoạt động ổn định trong mọi môi trường.

2.5.Lý thuyết điều khiển chung

Điều khiển robot dò đường thực chất là điều khiển robot dữ một trạng thái nào đó trong suốt quá trình vận hành Trong thực tế do nhiều nguyên nhân mà robot không thể duy trì trạng thái ổn định vì vậy bằng việc điều khiển tốc độ động

cơ để lấy lại trạng thái ban đầu cho robot Việc nhận biết trạng thái của robot sẽ do khối cảm biến phụ trách Tùy vài từng trạng thái mà ta sẽ cho tốc độ động cơ khác nhau

Hình 2.18 Dò đường theo vạch

Chương III : XÂY DỰNG MÔ HÌNH HÓA HỆ THỐNG VÀ

THIẾT KẾ

3.1 Mô hình cơ khí

Mô hình thiết kế bằng phần mềm solidwork:

Hình 3.1 Mô hình trên solidwork

Phần quan trọng nhất khi thiết kế, chế tạo cơ khí là phần khung giữa động cơ và bánh Đây là phần chịu lực chủ yếu của robot nên yêu cầu được tính toán và thiết

kế tốt, đảm bảo tính thẩm mỹ của sản phẩm mà vẫn chạy tốt và ổn định

Robot có kết cấu hình vuông sử dụng 2 bánh truyền độc lập và 2 bánh đa hướng được bố trí cân đối giúp robot có thể chuyển động theo vòng tròn và xoay tròn quanh tâm

Yêu cầu chung của thiết bị là phải đảm bảo chịu lực, dễ gia công và giá thành hợp lý, nên chúng em chọn vật liệu của khung robot là vật liệu nhôm định hình