ỨNG DỤNG xử lý ẢNH bám QUỸ đạo CHO TRƯỚC CHO MOBILE ROBOT

Tổng quan về đề tàiNhiệm vụ và phạm vi đề tài  Nhiệm vụ đề tài: • Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của mobile robot bám đường đi sử dụng camera • Thiết kế mô hình mobile robot • Xây dựng hệ

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH BÁM THEO ĐƯỜNG ĐI

CHO TRƯỚC CHO MOBILE ROBOT

SVTH : NGUYỄN HOÀNG TUYỂN MSSV : 21104058

BÁO CÁO LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Trang 2

 NỘI DUNG

Trang 3

1 Tổng quan về đề tài

Đặt vấn đề

Vận hành

tự động

Trang 4

Đặt vấn đề

Trang 5

Nhiệm vụ và phạm vi đề tài

 Nhiệm vụ đề tài:

• Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của mobile robot bám đường đi sử dụng camera

• Thiết kế mô hình mobile robot

• Xây dựng hệ thống mạch điều khiển và chương trình điều khiển robot

• Tiến hành thực nghiệm và nhận xét kết quả

 Phạm vi đề tài:

• Robot hoạt động trên địa hình phẳng có kích thước giới hạn 1200x1200 mm

• Đường đi di chuyển là đường thẳng, chiều dài 800mm, bề dày 50 mm

• Tải trọng tối đa của robot là 10 kg

Trang 6

2 Lựa chọn phương án và thiết kế phần cứng

Lựa chọn phương án

Mô hình ba bánh

Lựa chọn mô hình ba bánh

Trang 7

• Đường kính trục ra : 5 (mm), chiều dài trục : 25 (mm).

• Encoder: 2 kênh A và B, độ phân giải 108 (xung/vòng), điện

áp hoạt động 5 (V).

Trang 8

Thiết kế cơ khí

Trang 9

Xây dựng hệ thống mạch điện

Driver L298N Nguồn tổ ong 24V

Mạch giảm áp LM256 Bluetooth HC-05

Arduino Mega 2560

9

Trang 10

3 Giải thuật điều khiển

• Điều khiển robot

• Calibration Camera

• Tìm tọa độ đường đi và theo dõi tọa độ robot

Trang 11

Calibration Camera

Calibration Camera: là một phương pháp tính toán và thực nghiệm nhằm

tìm ra các thông số của camera cho việc tái tạo không gian 3D của một cảnh

nào đó trong thực tế bằng những ảnh mà camera đó chụp lại được

Trang 12

Trang 13

Trang 14

Tìm tọa độ đường đi và theo dõi tọa độ robot

Tìm tọa độ đường đi:

Quá trình tìm tọa độ đường đi

• Tìm xương là kỹ thuật làm mỏng đối tượng trên ảnh mà không làm thay

đổi cấu trúc chủ yếu của một ảnh, dựa trên quá trình dãn nở và ăn mòn

• Contour là kỹ thuật tách biên dạng của đối tượng ra khỏi nền

Trang 15

Tìm tọa độ đường đi:

Trang 16

Khoảng cách tính(mm)

Sai số (mm)

Trang 17

Theo dõi tọa độ robot

Trang 18

Truyền nhận dữ liệu

18

max ( ) ('n') max (Y) ('n')

t b

Baudrate

=

Trang 19

Điều khiển robot

• Phương pháp điều khiển

Trang 20

Điều khiển robot

• Phương pháp điều khiển

Trang 21

4 Thực nghiệm

Di chuyển theo phương X

Trang 22

Di chuyển theo phương X

Trang 23

Di chuyển theo phương Y

Trang 24

Di chuyển theo phương Y

Trang 25

Di chuyển thẳng và chuyển hướng

Trang 26

Di chuyển thẳng và chuyển hướng

Đồ thị khi robot di chuyển

Trang 27

5 Kết luận

Kết quả đạt được

• Tìm hiểu tổng quan và nắm được yêu cầu khi thiết kế mobile robot bám

đường đi

• Thiết kế mô hình thực, bám sát yêu cầu đặt ra và tiến hành thực nghiệm

để kiểm nghiệm giải thuật

• Tiếp cận và tiếp thu nhiều giải thuật xử lý ảnh

Kết quả chưa đạt được

• Quá trình gá đặt camera di chuyển nhiều, không cố định, dẫn tới sai số lớn

• Môi trường thực nghiệm chịu ảnh hưởng bởi các tác động bên ngoài như

ánh sáng, gió… dẫn đến quá trình theo dõi robot không ổn định, hay mất

tọa độ xe

• Các thông số lựa chọn chưa hợp lý, xe gặp khó khăn khi di chuyển ở tốc độ

Trang 28

CẢM ƠN QUÝ THẦY VÀ CÁC

BẠN ĐÃ LẮNG NGHE !

Trang 30

Sai số trong quá trình calibration camera

30

Trang 31

.cos sin

x y

w

θ θ θ

Trang 32

0 1

l r

w y

w

r r

θ θ θ

Trang 33

Tính toán công suất động cơ

33

3

60000 60000.20.10

4,77 ( ) 80

ms ct

Trang 34

Driver L298N

Trang 35

Dãn nở và ăn mòn

{ | , , }

Trang 36

RGB là không gian màu rất phổ biến được dùng trong đồ họa máy tính và nhiều thiết

bị kỹ thuật số khác Ý tưởng chính của không gian màu này là sự kết hợp của ba màu sắc cơ bản: màu đỏ (R,Red), xanh lục (G,Green) và xanh lơ (B,Blue) để mô tả tất cả các màu sắc khác.

Ví dụ: màu đen là sự kết hợp của các kênh màu (R, G, B) với giá trị tương ứng

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	15,85 MB