TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo ROBOT tự hành... Nhiệm vụ của đề tài:- Nghiên cứu lý thuyết robot - Thiết kế modu
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
NAM ĐỊNH KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo ROBOT tự hành
Trang 2Nhiệm vụ của đề tài:
- Nghiên cứu lý thuyết robot
- Thiết kế module dò đường cho robot
- Thiết kế module điều khiển động cơ
- Thiết kế module điều khiển dùng vi điều khiển
- Thiết kế module hiển thị
Trang 3Nội dung thực hiện:
Chương 1: Khái quát về Robot
Chương 2: Tính toán và thiết kế hệ truyền động cho Robot
Chương 3: Chế tạo và lập trình điều khiển Robot
Trang 4Chương 1: Tổng quan về robot
1.1 Khái quát chung về robot
1.2 Truyền động điện trong Robot tự động
Trang 5CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ VÀ ĐiỀU KHIỂN HỆ TRUYỀN ĐỘNG CHO ROBOT
2.1 Xây dựng bài toán điều khiển
2.2 Sơ đồ khối của Robot
2.3 Thiết kế module dò đường
2.4 Thiết kế module điều khiển động cơ
2.5 Thiết kế module điều khiển dùng VĐK
pic16f877a
Trang 6Sơ đồ khối của robot
Hiển thị
chấp hành
Khuếch đại công suất
Nguồn Điều khiển
Trang 7Sơ đồ nguyên lý mạch dò đường:
Trang 8Mạch cầu H sử dụng relay đảo chiều động cơ
C 2
C A P N P
D 1 1
D I O D E
C 3
C A P N P
1 2 V
2 4 V
P 2 7
R 8
R 6
3 3 K
D 1 5
D I O D E
5 V
Q 2
D 4 6 8
2 M a c h d u o i d u n g d i e u
k h i e n d o n g c o k e p , n a n g v a t
+ C 1 4
4 7 0 u F
D 6 5
L E D
2 4 V
P 2 2
1 2 V
5 V
Q 1 5
C 1 8 1 5
R 3 5
3 3 K
R 9
1 0 0
I S O 4 1
P C 8 1 7
D 4
D I O D E
M G 1 1
M O T O R 2 4 V
I S O 3 3
P C 8 1 7
I S O 4
P C 8 1 7
D 1 4
D I O D E
L S 1 2
R E L A Y S P D T
5 4 1
2
I S O 3 2
P C 8 1 7
C 1 1
t u - 1 0 4
D 3
D I O D E
C 1 2
1 0 4
D 6 1
L E D
1 2 V
P 2 3
R 3
3 3 K
5 V
D 5
L E D
D 2
Z e n e r - 9 V
D 6 6
D I O D E
2 M a c h t r e n d e d i e u k h i e n d o n g
c o b a n h x e , c o b a m x u n g
R 9 1
1 0 0
Q 4
I R F 5 4 0 N / T O
Q 1
C 1 8 1 5
R 2 2
2 2 0
D 3 1
D I O D E
R 4
1 0 0
1 2 V
R 8 1
D 6 3
L E D
Q 1 1
C 1 8 1 5
I S O 3 5
P C 8 1 7
5 V
D 6 2
L E D
L S 1 1
R e la y - C 5 4 6 5
5
7 1
2
1 2 V
Q 4 1
I R F 5 4 0 N / T O
R 2 5
2 2 0
Q 2 1
D 4 6 8
R 7
2 2 0
P 2 4
R 3 4
3 3 K
R 4 3
1 0 0
R 5
2 2 0
D 1 3
D I O D E
M G 1
M O T O R 2 4 V
R 3 1
3 3 K
P 2 0
R 3 3
3 3 K
+ C 1 3
1 0 0 0 u F
L S 1 5
R E L A Y S P D T
5 4
1 2
1 2 V
5 V
R 6 1
3 3 K
R 4 4
1 0 0
R 7 1
2 2 0
R 4 5
1 0 0
1 2 V
2 4 V
1 2 V
R 4 2
1 0 0
Q 1 3
C 1 8 1 5
I S O 3
P C 8 1 7
Q 1 4
C 1 8 1 5
M G 1 4
P 2 5
R 5 1
2 2 0
1 2 V
J 6
C O N 8
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 V
1 2 V
5 V
L S 1
R e la y - C 5 4 6 5
5
7 1
2
L S 1 3
R E L A Y S P D T
5 4
1 2
Q 3 1
B 5 6 2
I S O 3 1
P C 8 1 7
2 4 V
D 2 1
Z e n e r - 9 V
Q 1 2
C 1 8 1 5
R 2
2 2 0
I S O 3 4
P C 8 1 7
P 2 1
R 2 4
2 2 0
U 2 7 8 1 2
R 2 3
2 2 0
P 2 6
C 1
t u - 1 0 4
R 3 2
3 3 K
D 4 1
D I O D E
5 V
1 2 V
5 V
D 5 1
L E D
Q 3
B 5 6 2
D 6 4
L E D
D 1
D I O D E
D 1 2
D I O D E
1 2 V
L S 1 4
R E L A Y S P D T
5 4 1
2
2 4 V
1 2 V
M G 1 2
R 2 1
2 2 0
D 6
L E D
R 4 1
1 0 0
1 2 V
Trang 9Mạch cầu H sử dụng relay-mosfet
C 2
C A P N P
D 1 1
D I O D E
C 3
C A P N P
1 2 V
2 4 V
P 2 7
R 8
R 6
3 3 K
D 1 5
D I O D E
5 V
Q 2
D 4 6 8
2 M a c h d u o i d u n g d i e u
k h i e n d o n g c o k e p , n a n g v a t
+ C 1 4
4 7 0 u F
D 6 5
L E D
2 4 V
P 2 2
1 2 V
5 V
Q 1 5
C 1 8 1 5
R 3 5
3 3 K
R 9
1 0 0
I S O 4 1
P C 8 1 7
2 3
D 4
D I O D E
M G 1 1
M O T O R 2 4 V
I S O 3 3
P C 8 1 7
I S O 4
P C 8 1 7
2 3
D 1 4
D I O D E
L S 1 2
R E L A Y S P D T
5 4 1
2
I S O 3 2
P C 8 1 7
2 3
C 1 1
t u - 1 0 4
D 3
D I O D E
C 1 2
1 0 4
D 6 1
L E D
1 2 V
P 2 3
R 3
3 3 K
5 V
D 5
L E D
D 2
Z e n e r - 9 V
D 6 6
D I O D E
2 M a c h t r e n d e d i e u k h i e n d o n g
c o b a n h x e , c o b a m x u n g
R 9 1
1 0 0
Q 4
I R F 5 4 0 N / T O
Q 1
C 1 8 1 5
R 2 2
2 2 0
D 3 1
D I O D E
R 4
1 0 0
1 2 V 1 2 V
1 2 V
R 8 1
D 6 3
L E D
Q 1 1
C 1 8 1 5
I S O 3 5
P C 8 1 7
5 V
D 6 2
L E D
L S 1 1
R e l a y - C 5 4 6 5
3 4
5
6 8
7 1
2
1 2 V
Q 4 1
I R F 5 4 0 N / T O
R 2 5
2 2 0
Q 2 1
D 4 6 8
R 7
2 2 0
P 2 4
R 3 4
3 3 K
R 4 3
1 0 0
R 5
2 2 0
D 1 3
D I O D E
M G 1
M O T O R 2 4 V
R 3 1
3 3 K
P 2 0
R 3 3
3 3 K
+ C 1 3
1 0 0 0 u F
L S 1 5
R E L A Y S P D T
5 4
1 2
1 2 V
5 V
R 6 1
3 3 K
R 4 4
1 0 0
R 7 1
2 2 0
R 4 5
1 0 0
1 2 V
2 4 V
1 2 V
R 4 2
1 0 0
Q 1 3
C 1 8 1 5
I S O 3
P C 8 1 7
2 3
Q 1 4
C 1 8 1 5
M G 1 4
P 2 5
R 5 1
2 2 0
1 2 V
J 6
C O N 8
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 V
1 2 V
5 V
L S 1
R e l a y - C 5 4 6 5
3 4
5
6 8
7 1
2
L S 1 3
R E L A Y S P D T
5 4
1 2
Q 3 1
B 5 6 2
I S O 3 1
P C 8 1 7
2 3
2 4 V
D 2 1
Z e n e r - 9 V
Q 1 2
C 1 8 1 5
R 2
2 2 0
I S O 3 4
P C 8 1 7
2 3
P 2 1
R 2 4
2 2 0
U 2 7 8 1 2
1 2 3
R 2 3
2 2 0
P 2 6
C 1
t u - 1 0 4
R 3 2
3 3 K
D 4 1
D I O D E
5 V
1 2 V
5 V
D 5 1
L E D
Q 3
B 5 6 2
D 6 4
L E D
D 1
D I O D E
D 1 2
D I O D E
1 2 V
L S 1 4
R E L A Y S P D T
5 4 1
2
2 4 V
1 2 V
M G 1 2
R 2 1
2 2 0
D 6
L E D
R 4 1
1 0 0
1 2 V
Trang 10Sơ đồ mạch điện điều khiển dùng pic16f877a
ADC4
DK6
5V
RB1
PWM2
C8
104
ADC5
DK31
RB2
SW2
DK2
ADC6
DK41
RESET
RB3
J4
CONG TAC HANH TRINH
1 2 3
DK31
R2 10K
ADC7
DK51
ADC0
RB4
TRO BANG 4.7K
1
2
4
5
7
8
9
DK41
PWM1
DK61
R6 1K
ADC1
RB5
D3
5V
DK51
DK1
DK3
TRO BANG 4.7K 1 2 3 4 6 7 9
ADC2
RB6
RS DK61
DIODE
DK4
PVN1
PIC16F877A
2 4 5 7
33 34 35 37 38 40 15
17 18 24 25 26
19 21 22 28 29 30 13
14
32 11
31 12
1
8 10
RA0/AN0 RA1/AN1 RA2/AN2/VREF-/CVREF RA3/AN3/VREF+
RA4/T0CKI/C1OUT RA5/AN4/SS*/C2OUT
RB0/INT RB1 RB3/PGM RB4 RB5 RB6/PGC RB7/PGD RC0/T1OSO/T1CKI
RC1/T1OSI/CCP2 RC2/CCP1 RC3/SCK/SCL RC4/SDI/SDA RC5/SDO RC6/TX/CK RC7/RX/DT
RD0/PSP0 RD1/PSP1 RD2/PSP2 RD4/PSP4 RD5/PSP5 RD6/PSP6 OSC1/CLKIN
OSC2/CLKOUT
VSS VSS
MCLR*/VPP
RE0/RD*/AN5 RE1/WR*/AN6 RE2/CS*/AN7
R3 470
ADC3
RB7
RW
SW3
PWM2
J3
CONG_SUAT
1 3 4 6 7 8
DK5
ADC4
RB0
E RB1
5V
DK6
SW1
ADC5
E
D0
CRYTAL 20MHZ
RB2
R5 10K
DK2
DIODE
ADC6
RS
D1
RB3
DK3
START
VCC_ARROW
ADC7
W
D2
DIODE
RB4
5V
DK4
CHON SAN
ADC0
D0
D3
R4 10K
RB5
DK5
5V
CHON VAT
ADC1
D1
DK3
RB6
DIODE
DK6
OUT CAM BIEN
ADC2
D2
DK4
RB7
DK1
C7
104
GND-12V
SW4
ADC3
J2
DO_LINE
1 2 3 5 6 7
DK5
5V
RB0
PWM1
ISO2 PC817
Trang 11Chương 3: Chế tạo điều khiển lập
trình robot
3.1 Chuyển động di chuyển
3.2 Chuyển động gắp, thả quà và nâng hạ
Trang 12Hình ảnh, video
Trang 13CHÚNG EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!