nghiên cứu thiết kế mô hình robot di động phục vụ lễ tân

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 🙢🙢🙢-KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỂ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MƠ HÌNH ROBOT DI ĐỘNG PHỤC VỤ LỄ TÂN GVHD: TS NGUYỄN VĂN TRƯỜNG SINH VIÊN THỰC HIỆN: • NGUYỄN VĂN NGUYÊN MSV: 2018600954 - Lớp DH CĐT • LÊ DUY NHẤT MSV: 2018603843 - Lớp DH CĐT • HẠ THÀNH TRUNG MSV: 2018605602 - Lớp DH CĐT • KHĨA: 13 HÀ NỘI – 2022 i ii iii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iv NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN v MỤC LỤC PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Error! Bookmark not defined NỘI DUNG THỰC HIỆN Error! Bookmark not defined NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iv NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN v MỤC LỤC vi DANH MỤC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC BIỂU BẢNG xii LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN 1.1 Tổng quan đề tài 1.2 Các vấn đề đặt 1.3 Khảo sát thực tế 1.4 Mục tiêu đề tài 1.5 Phương pháp thực đề tài 1.6 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.7 Ý nghĩa khoa học thực tiễn CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Nguyên lý làm việc, chức module hệ thống 2.1.1 Nguyên lý làm việc 2.1.2 Chức module hệ thống 10 2.1.2.1 Module di chuyển 11 2.1.2.2 Module phục vụ lễ tân 14 2.2 Hệ thống điều khiển 15 2.2.1 Hệ thống hiển thị: .19 vi 2.3 Hệ thống cảm biến 22 2.3.1 Cảm biến dò đường 22 2.3.1.1 Cảm biến dò đường từ 22 2.3.1.2 Cảm biến dò đường hồng ngoại 23 2.3.2 Cảm biến phát vật cản 24 2.4 Cơ cấu chấp hành 28 2.4.1 Lựa chọn động .28 2.4.2.1 Động bước 28 2.4.2.2 Động DC servo 29 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG .32 3.1 Thiết kế hệ thống khí 32 3.1.1 Thiết kế khí module di chuyển 32 3.1.1.1 Phân tích mơ hình động học robot 32 3.1.1.2 Tính tốn chọn cơng suất động 36 3.1.2 Bản vẽ khí Robot 38 3.1.2.1 Thiết kế khí module phục vụ 40 3.1.2.2 Các vẽ gia công 40 3.2 Thiết kế hệ thống điều khiển 43 3.2.1 Chọn thiết bị điều khiển 43 3.2.2 Chọn thiết bị điện .45 3.3 Lập trình điều khiển stm32 49 3.3.Thuật toán điều khiển 49 3.3.1.1 Điều khiển module di chuyển .49 3.3.1.2 Điều khiểu động DC encoder PID 49 3.3.1.3 Lưu đồ thuật toán điều khiển module phục vụ: 53 vii 3.3.1.4 Điều khiển robot tìm vị trí di chuyển 58 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN .60 4.1 Kết đạt 60 4.1.1 Lý thuyết 60 4.1.2 Thực nhiệm 60 4.1.3 Hạn chế 61 4.2 Đánh giá định hướng phát triển 61 PHỤ LỤC 63 LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN 65 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 66 BẢN VẼ KỸ THUẬT .77 viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình ảnh 1: Robot phục vụ khách hàng Pudu Hình ảnh 2: robot phục vụ hãng LG Electronic Hình ảnh 3: Robot phục vụ MORTA bưng đồ uống cho khách Hình ảnh 4: Sơ đồ cấu trúc hệ thống robot phục vụ lễ tân 10 Hình ảnh 5: Cơ cấu vi sai 12 Hình ảnh 6: Cơ cấu lái xe ba bánh 13 Hình ảnh 7: Cơ cấu lái đồng .13 Hình ảnh 8: Vi điều khiển 8051 16 Hình ảnh 9: Vi điều khiển PIC 17 Hình ảnh 10: Vi điều khiển AVR 18 Hình ảnh 11: Vi điều khiển ARM .19 Hình ảnh 12: Màn hình LCD 20 Hình ảnh 13: Màn hình HMI .21 Hình ảnh 14: Cảm biến từ dò line .23 Hình ảnh 15: Cảm biến hồng ngoại dò line 23 Hình ảnh 16: Cảm biến radar 25 Hình ảnh 17: Cảm biến siêu âm 25 Hình ảnh 18: Cảm biến Lidar 27 Hình ảnh 19: Vision camera – Optic sensor .28 Hình ảnh 20: Động bước 29 Hình ảnh 21: Động DC servo .30 Hình ảnh 22: Mơ hình Robot 32 Hình ảnh 23: Các hướng Robot di chuyển .33 Hình ảnh 24: Phác hoạ xe bám theo đường 36 ix PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.1 Các sách tham khảo: [1].PGS.TS.Trịnh Chất-TS Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí, Nhà xuất Giáo Dục, 2007 [2] Hà Văn Phương, Giáo Trình đo lường cảm biến, Đại học Công nghiệp Hà Nội: NXB Khoa học &kỹ thuật, 2013 [3] Spyros G Tzafestas, Introduction to Mobile Robot Control [4] Prof Alessandro De Luca, Wheel Mobile Robots Introduction anh Kinematic Modeling [5] Ronal Siegward - Illah Reza Nourbakhsh - Davide Scaramuzza, Introduction to Autonomous Mobile Robots 1.2 Các web tham khảo: [1]http://stivietnam.com/robot-keo-hang-tu-dong/ [2]https://www.google.com.vn/search?tbm=isch&q=xe%20AGV%20ch%E1 %BB%9F%20h%C3%A0ng#imgdii=3huNhJCxX8Sd6M:&imgrc=0g8S2gRv2x8ep M [3]https://www.google.com.vn/search?tbm=isch&q=xe%20AGV%20n%C3 %A2ng [4]http://home.deib.polimi.it/gini/robot/docs/siegwart.pdf?fbclid=IwAR2ZXd bWW6Md_djJPlduTgCeeeVElDsmwerNwNNbsed-zsEUEhz5jmuzT5Y [5]https://www.dis.uniroma1.it/~deluca/rob1_en/16_MobileRobotsKinemati cs.pdf?fbclid=IwAR1GPXpvJ1E3IjSLdi30hlo4gy9NDEgfBEd8_GCnRDeqDnL8fRn6KzIRow [6]http://www.roboconshop.com/San-Pham/Robocon/Banh-xe/Banh-xenhom/Banh-xe-dung-cho-%C4%91ong-co-co-bo-giam-toc.aspx ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG [7]http://mualinhkien.vn/san-pham/1898/dong-co-phat-dien-giam-toc1224v-ds400-500g.html [8]https://banlinhkien.shop/banh-da-huong-omni-wheel-58mm [9]https://nshopvn.com/product/xi-lanh-dien-12v/?variant=26821 [10]https://baikiemtra.com/cong-nghe/giai-bai-tap-cong-nghe-8-truyenchuyen-dong-2064.html [11]https://store.arduino.cc/usa/arduino-mega-2560-rev3 [12]http://www.roboky.com/board-cong-suat-mach-cau-h-dung-ir2184id135.html [13]http://arduino.vn/bai-viet/1107-gioi-thieu-ve-module-lm2596-giaithuong-tuan-4 [14]https://maybommini.com/san-pham/binh-ac-quy-kho-mini-12v-1-2ah [15]http://codientuvina.com/pin-lipo.html [16]https://thegioichip.com.vn/products/do-lai-adc-avr [17] https://chotroihn.vn/cam-bien-sieu-am-srf04 CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN NHĨM SV K13 64 LƯU ĐỒ THUẬT TỐN CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN BẢN VẼ KỸ THUẬT ... tài: “Nghiên cứu, thiết kế mô hình robot di động phục vụ lễ tân? ?? Nội dung đồ án gồm chương: Chương 1: Tổng quan robot phục vụ lễ tân Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Tính tốn, thiết kế hệ thống... CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN NHÓM SV K13 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG +) Hệ thống di chuyển có nhiệm vụ đưa đưa robot phục vụ lễ tân đến nơi định - Module phục vụ lễ tân: Đảm... hành robot di động phục vụ lễ tân nằm toàn phận di chuyển robot 2.4.1 Lựa chọn động Robot tự hành di động nên thông thường sử dụng động dùng dòng điện DC Một số loại động dùng dòng điện DC như: động