Lập trình robot robotino thực hiện mô hình nhận dạng và vận chuyển thuốc trong khu cách ly bênh truyền nhiễm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH LẬP TRÌNH ROBOT ROBOTINO THỰC HIỆN MƠ HÌNH NHẬN DẠNG VÀ VẬN CHUYỂN THUỐC TRONG KHU CÁCH LY BÊNH TRUYỀN NHIỄM GVHD: TS TRẦN MẠNH HÙNG SVTH: CHUNG THỊ DIỆU HIỀN PHẠM THỊ THANH THƯ SKL008907 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 6/2022 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH ĐỀ TÀI: LẬP TRÌNH ROBOT ROBOTINO THỰC HIỆN MƠ HÌNH NHẬN DẠNG VÀ VẬN CHUYỂN THUỐC TRONG KHU CÁCH LY BỆNH TRUYỀN NHIỄM GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng SVTH: Chung Thị Diệu Hiền MSSV: 18129019 SVTH: Phạm Thị Thanh Thƣ MSSV: 18129055 Tp Hồ Chí Minh - 6/2022 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH ĐỀ TÀI: LẬP TRÌNH ROBOT ROBOTINO THỰC HIỆN MƠ HÌNH NHẬN DẠNG VÀ VẬN CHUYỂN THUỐC TRONG KHU CÁCH LY BỆNH TRUYỀN NHIỄM GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng SVTH: Chung Thị Diệu Hiền MSSV: 18129019 SVTH: Phạm Thị Thanh Thƣ MSSV: 18129055 Tp Hồ Chí Minh - 6/2022 TRƢỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp HCM, ngày 25 tháng 02 năm 2022 NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Hệ đào tạo: Khóa: Chung thị Diệu Hiền Phạm Thị Thanh Thƣ Kỹ thuật Y Sinh Đại học quy 2018 MSSV: 18129019 MSSV: 18129055 Mã ngành: 01 Mã hệ: Lớp: 181290 I TÊN ĐỀ TÀI: LẬP TRÌNH ROBOT ROBOTINO THỰC HIỆN MƠ HÌNH NHẬN DẠNG VÀ VẬN CHUYỂN THUỐC TRONG KHU CÁCH LY BỆNH TRUYỀN NHIỄM II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu:  Sử dung robot Robotino đƣợc trang bị sẵn lab C306  Tài liệu robot Robotino hãng FESTO  Tài liệu lập trình phần mềm Robotino® View  Video thi robot Robotino quốc tế Nội dung thực hiện:  Tham khảo tài liệu, đọc tóm tắt tài liệu đƣa hƣớng đề tài  Tìm hiểu robot Robotino, khả ứng dụng  Tìm hiểu phần mềm Robotino® View cách kết nối Robotino với phần mềm, cách lập trình Robotino® View  Nghiên cứu module (distance, camera, forklift) Robotino có ứng dụng đề tài  Nghiên cứu cách nhận dạng marker camera  Nghiên cứu cách robot di chuyển theo tọa độ xác  Nghiên cứu cách điều khiển forklift nâng, hạ  Viết chƣơng trình điều khiển  Chạy thử, kiểm tra, đánh giá, hiệu chỉnh  Viết báo cáo i  Tiến hành báo cáo đề tài đồ án III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: CÁN BỘ HƢỚNG DẪN 25/02/2022 15/6/2022 TS Nguyễn Mạnh Hùng BM ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ii TRƢỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp HCM, ngày 26 tháng 02 năm 2022 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Chung Thị Diệu Hiền Lớp: 181290B Họ tên sinh viên 2: Phạm Thị Thanh Thƣ Lớp: 181290A MSSV: 18129019 MSSV: 18129055 Tên đề tài: Lập trình robot Robotino thực mơ hình nhận dạng vận chuyển thuốc khu cách ly bệnh truyền nhiễm Tuần/ngày Nội dung Tuần (25/2 – 27/2) Tuần (28/2 – 6/3) Tuần (7/3 – 13/3) Gặp GVHD để nghe phổ biến yêu cầu làm đồ án, tiến hành chọn đồ án GVHD tiến hành xét duyệt đề tài Tuần (14/3 – 20/3) Tuần (21/3 – 27/3) Tuần (28/3 – 3/4) Tuần (4/4 – 10/4) Tuần (11/4 – 17/4) Tuần (18/4 – 24/4) Tuần 10 (25/4 – 1/5) Tuần 11 (2/5 – 8/5) Viết tóm tắt yêu cầu đề tài chọn: đề tài làm gì, nội dung thiết kế, thơng số giới hạn đề tài Tìm hiểu robot Robotino, khả ứng dụng Tìm hiểu phần mềm Robotino® View cách kết nối Robotino với phần mềm, cách lập trình Robotino® View - Nghiên cứu module (distance, camera, forklift) Robotino có ứng dụng đề tài - Nghiên cứu cách điều khiển forklift nâng, hạ Nghiên cứu cách nhận dạng marker camera - Nghiên cứu cách robot di chuyển theo tọa độ xác Thiết kế mơ hình giá đựng thuốc, mơ hình khu cách ly bệnh truyền nhiễm - Viết chƣơng trình điều khiển iii Xác nhận GVHD Tuần 12 (09/5 – 15/5) Tuần 13 (16/5 –22/5) Tuần 14 (23/5 – 29/5) Tuần 15 (30/5 – 05//6) Tuần 16 (6/6 – 12/6) Thi công mơ hình giá đựng thuốc , mơ hình khu cách ly bệnh truyền nhiễm Chạy thử nghiệm kiểm tra, hiệu chỉnh đánh giá kết Viết báo cáo, tóm tắt, thiết kế poster Làm slide, chỉnh sửa hoàn thành báo cáo GV HƢỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) iv LỜI CAM ĐOAN Nhóm xin cam đoan đề tài nhóm tự thực dƣới hƣớng dẫn thầy Nguyễn Mạnh Hùng dựa vào số tài liệu trƣớc khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trƣớc Ngƣời thực đề tài Chung Thị Diệu Hiền v Phạm Thị Thanh Thƣ LỜI CẢM ƠN Báo cáo đồ án tốt nghiệp hoàn thành thành cho cố gắng không ngừng nghỉ thân nhƣ nhóm đƣợc giúp đỡ nhiệt tình tất thầy cơ, gia đình bạn bè Cuốn báo cáo đồ án tốt nghiệp hoàn thành đồng nghĩa với việc thân trãi qua bốn năm học trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh Cũng lúc phải rời xa nơi bƣớc tiếp chặn đƣờng tƣơng lai Trong khoảng thời gian làm đề tài tốt nghiệp nhƣ quãng thời gian ngồi ghế nhà trƣờng, nhóm học đƣợc nhiều kiến thức Không kiến thức chun mơn mà cịn học kinh nghiệm sống đƣợc thầy cô giảng dạy Lời nhóm xin dành biết ơn sâu sắc đến gia đình Vì gia đình ln nơi tạo điều kiện tốt nhất, từ vật chất đến tinh thần chúng em hồn thành tốt q trình học tập hồn thành đồ án tốt nghiệp Tiếp nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Mạnh Hùng trực tiếp giúp đỡ, hƣớng dẫn nhóm hồn thành khóa luận tốt nghiệp Thầy quan tâm, giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm q báu để nhóm hồn thành tốt đề tài Lời cuối nhóm xin cảm ơn tất thầy cô Khoa Điện – Điện Tử tận tâm truyền dạy kiến thức, chia sẻ kinh nghiệm quý giá đến với sinh viên Cảm ơn tất bạn bè tập thể lớp Điện tử y sinh khóa 18 ln đồng hành giúp đỡ để hồn thành khóa luận tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Ngƣời thực đề tài Chung Thị Diệu Hiền vi Phạm Thị Thanh Thƣ TÓM TẮT Robot di động ngày phổ biến chủ đề thu hút quan tâm giới khoa học công ty Việc sử dụng Robot di động để vận chuyển hàng hóa thay sử dụng sức ngƣời nâng cao đƣợc hiệu suất làm việc, tiết kiệm đƣợc nguồn chi phí lớn đầu tƣ vào nhân lực hạn chế khả lây nhiễm mơi trƣờng cách ly bệnh có khả truyền nhiễm cao Lấy ý tƣởng từ lợi ích to lớn mà robot mang lại, thêm vào môn trang bị hệ thống robot di động Robotino để sinh viên học tập nghiên cứu Nhóm định triển khai dự án mơ hình vận chuyển thuốc đến khu cách ly bệnh truyền nhiễm với tên đề tài đầy đủ là: “Lập trình robot Robotino thực mơ hình nhận dạng vận chuyển thuốc khu cách ly bệnh truyền nhiễm” nhằm giúp giảm thiểu lây lan bệnh cho nhân viên y tế tiết kiệm nhân lực y tế, nâng cao hiệu suất làm việc Hệ thống sử dụng robot di động Robotino 4, đồng thời sử dụng công cụ từ Robotino View mơi trƣờng lập trình FESTO tạo Robotino robot di động có sẵn thị trƣờng Festo Didactic Dự án mô lại quy trình phân loại giá thuốc mà hộp đƣợc gán với nhãn (marker), từ robot đọc đƣợc marker để đƣa giá thuốc phòng bệnh bệnh nhân cần Kết thực nhóm nghiên cứu thi công đƣợc hệ thống với mục tiêu đƣa ban đầu đề tài Hệ thống robot Robotino di chuyển đến vị trí phịng chứa thuốc, phòng bệnh Robot Robotino dễ dàng đọc đƣợc marker dán hộp đựng thuốc Thực gắp đƣợc hộp đựng thuốc Tất trƣờng hợp gắp đƣợc giá thuốc sau mang đến đƣợc vị trí phịng bệnh vii CHƢƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình ảnh thực tế mơ hình sau hồn thiện đƣợc thể Hình 5.1 Mơ hình bao gồm: robot Robotino đặt vị trí sạc (A), khu vực lấy giá đựng thuốc (C) khu vực đặt giá đựng thuốc phòng bệnh nhân (B) 5.2.2 Mơ hình giá đựng thuốc Mặt trƣớc giá đựng thuốc bao gồm hình ảnh marker để robot nhận dạng ID marker để ngƣời dùng quan sát kiểm tra đƣợc Nhóm thực tổng cộng marker tƣợng trƣng từ marker đến Các giá đựng thuốc có kích thƣớc, cấu tạo hồn tồn giống Hình 5.2 Giá đựng thuốc hồn thiện 5.3 KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC THỬ NGHIỆM Để nhận xét xác khả ứng dụng robot Robotino thơng qua tính đƣợc dùng đề tài nhƣ khả điều khiển robot Robotino nhóm, nhóm thực thử nghiệm tính thử nghiệm tồn chƣơng trình Việc đƣa kết đánh giá thử nghiệm dựa số lần thử nghiệm thành công so với tổng số lần chạy thử nghiệm 5.3.1 Thử nghiệm 1: Đi thẳng đến vị trí mong muốn cách đếm xung encoder Để thử nghiệm khả di chuyển thẳng cách đếm xung encoder, nhóm tiến hành cho robot Robotino sử dụng phƣơng pháp encoder chạy thẳng từ vị trí A đến vị trí B đƣợc đánh dấu sẵn, cách mét Thử nghiệm với mức tốc độ khác 1000 vòng/s 1500 vòng/s, mức tốc độ thực lần Các trục x, y thử nghiệm thuộc hệ trục tọa độ robot dùng chuyển động BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 48 CHƢƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Chƣơng trình thử nghiệm tƣơng tự nhƣ hình 3.4 nhƣng số vòng encoder thay đổi thành 298056 Trục x trục đặt theo mũi forklift Kết đƣợc thống kê bảng 5.1 Bảng 5.1 Số liệu thực nghiệm khả thẳng sử dụng encoder Tốc độ 1000 vòng/s Tốc độ 1500 vòng/s Lần thử Độ lệch x (cm) Độ lệch y (cm) Độ lệch x (cm) Độ lệch y (cm) 3.5 30 -1 -19 -5 -4 32 -28 -5 25 Độ lệch trung bình (cm) 3.6 6.2 3.3 26.8 Qua kết thử nghiệm khả điều khiển thẳng phƣơng pháp đếm xung encoder, nhóm đƣa số nhận xét nhƣ sau: - Phƣơng pháp sử dụng encoder điều khiển robot Robotino thẳng đƣợc Độ lệch tốc độ 1000 vịng/s chấp nhận đƣợc so với quãng đƣờng m - Qua độ lệch trung bình nhận xét đƣợc tốc độ cao độ lệch theo phƣơng y phƣơng pháp lớn Cả tốc độ 1000 vòng/s hay 1500 vịng/s có sai số định, đƣờng có độ dài lớn dẫn đến sai số lớn Theo nhóm tìm hiểu, nguyên nhân dẫn đến sai số có yếu tố: khách quan chủ quan Yếu tố khách quan thứ địa hình: địa hình khơng phẳng kết cấu sàn có khơng ổn định (chất liệu sàn vật liệu có độ lún ví dụ nhƣ sàn có lót đệm, sàn làm formex có độ lún trƣớc khối lƣợng 22,8 kg robot) có ảnh hƣởng đến cân cho robot có độ lún tốc độ quay ba bánh xe không đồng đều, dẫn đến xuất góc lệch di chuyển Càng di chuyển xa góc lệch lớn, dẫn đến sai số lớn Một yếu tố chủ quan khởi động động bánh xe, tính ổn định robot chƣa cao dẫn đến xuất độ lệch robot từ đầu, dẫn đến di chuyển xuất độ lệch BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 49 CHƢƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Qua nhóm đƣa đánh giá rằng, phƣơng pháp điều khiển đếm xung encoder cho yêu cầu thẳng nhƣ hƣớng trái/phải khả thi, với điều kiện tốc độ di chuyển khơng vƣợt q 1000 vịng/s độ dài qng đƣờng không vƣợt mét Nếu lựa chọn phƣơng pháp cho quãng đƣờng xa hơn, ta cần phải reset lại vị trí marker cơng tắc hành trình 5.3.2 Thử nghiệm 2: Di chuyển định vị đến vị trí mong muốn Thử nghiệm nhằm kiểm tra khả di chuyển tọa độ robot Nhóm cho robot di chuyển đến điểm lần lƣợt A (0, 0, 0), B (1600, 0, 90) C (1600, 1600, 180) đƣợc đánh dấu sàn Robot di chuyển từ A - B - C - A lần Thí nghiệm 2, nhóm cho robot di chuyển theo hành trình tƣơng tự nhƣng lặp lại đƣờng lần Cuối thí nghiệm với hành trình đƣợc lặp lại lần Mỗi thí nghiệm đƣợc thực lần Thí nghiệm đƣợc mơ tả qua Hình 5.3 Hình 5.3 Mơ tả Thử nghiệm Bảng 5.2 Số liệu thực nghiệm khả di chuyển theo tọa độ lần Số lần thí nghiệm lần Giá trị trung bình Độ lệch x (cm) Độ lệch y (cm) Độ lệch z (độ) -5 0.5 3.5 2.5 Bảng 5.3 Số liệu thực nghiệm khả di chuyển theo tọa độ lần Số lần thí nghiệm Độ lệch x (cm) Độ lệch y (cm) BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Độ lệch z (độ) 50 CHƢƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ lần Giá trị trung bình 10 -0.5 10 0.75 5.5 10 Bảng 5.4 Số liệu thực nghiệm khả di chuyển theo tọa độ lần Số lần thí nghiệm Độ lệch x (cm) lần Giá trị trung bình Độ lệch y (cm) Độ lệch z (độ) -3.5 4.5 15 -7.5 -30 5.5 4.75 22.5 Qua Bảng 5.2, Bảng 5.3, Bảng 5.4, nhóm có nhận xét khả di chuyển theo tọa độ nhƣ sau: - Phƣơng pháp di chuyển tọa độ có khả áp dụng để điều khiển di chuyển robot Robotino Độ sai số nhỏ so với sử dụng phƣơng pháp di chuyển đếm xung encoder Phƣơng pháp giúp di chuyển robot không bị ảnh hƣởng nhiều yếu tố khách quan chủ quan nhƣ phƣơng pháp sử dụng encoder - Mặc dù sai số nhƣng di chuyển qua nhiều tọa độ, sai số bị cộng dồn Mặc dù đề tài có sử dụng hai phƣơng pháp phƣơng pháp di chuyển nhƣng qua thực nghiệm cho thấy hai phƣơng pháp phù hợp cho trƣờng hợp khác Phƣơng pháp đến xung encoder có ƣu điểm đơn giản phù hợp cho di chuyển quãng đƣờng ngắn Phƣơng pháp di chuyển tọa độ phù hợp cho di chuyển quãng đƣờng xa nhƣng địi hỏi ngƣời lập trình phải tính tốn tọa độ thật xác Tuy để đạt độ xác cao nhất, hai phƣơng pháp cần đƣợc cập nhật lại liệu sau đến lần thực công việc 5.3.3 Thử nghiệm 3: Đi thẳng đến vị trí mong muốn kết hợp tìm gắp giá đựng thuốc Thử nghiệm lần nhằm kiểm tra khả nhận diện marker robotino xác hay khơng khả gắp đồ vật forklift có ổn định khơng Nhóm cho robot di chuyển từ vị trí A đến vị trí B, sau robot tiến hành ngang để tìm marker Sau tìm thấy robot thẳng vào gắp vật quay vị trí A Hình 5.4 Thử nghiệm đƣợc thực lần BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 51 CHƢƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 5.4 Mơ tả Thử nghiệm Bảng 5.5 Số liệu thực nghiệm khả nhận diện marker gắp vật Lần thử nghiệm Nhận diện marker Gắp đƣợc vật 1 1 1 0 Tổng kết 4/5 3/5 Qua bảng thử nghiệm 5.5 nhóm có nhận xét khả nhận diện marker Robotino khả gắp vật chúng nhƣ sau: - Khả nhận diện đƣợc marker robot tƣơng đối xác Các trƣờng hợp khơng nhận dạng đƣợc marker giao tiếp laptop cá nhân với robot bị gián đoạn làm camera bị tắt dẫn đến trƣờng hợp khơng nhận diện đƣợc marker Khi phải khởi động lại chƣơng trình - Khả gắp vật robot dừng lại mức 3/5 lần thử nghiệm Lí mà nhóm rút đƣợc lƣợng pin có ảnh hƣớng trực tiếp đến tốc độ quay motor điều khiển forklift BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 52 CHƢƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 5.3.4 Thử nghiệm 4: Đi thẳng đến vị trí mong muốn kết hợp tìm gắp giá đựng thuốc sau định vị đặt vị trí Thử nghiệm lần hồn tồn giống so với thử nghiệm số 3, thêm vào thử khả nhận diện ghi nhớ ID marker để trả với vị trí u cầu Nhóm cho robot di chuyển từ vị trí A đến vị trí B, sau robot tiến hành ngang để tìm marker Sau tìm thấy robot thẳng vào gắp giá đựng thuốc quay vị trí C Khi robot thẳng tới cách bục chứa cm đặt giá đựng thuốc xuống Thử nghiệm đƣợc thực lần Hình 5.5 Mô tả Thử nghiệm Bảng 5.6 Số liệu thực nghiệm khả nhận diện marker, gắp vật trả vật vị trí Lần thử nghiệm Nhận diện marker Số lần gắp đƣợc Số lần thả đƣợc 1 1 1 0 1 1 Tổng kết 5/5 4/5 3/5 Qua bảng thử nghiệm 5.6 nhóm có nhận xét khả nhận diện marker Robotino khả gắp trả giá đựng thuốc nhƣ sau: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 53 CHƢƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ - Cũng nhƣ khả nhận diện marker thử nghiệm nhƣng lần nhóm chạy chƣơng trình trang web robot, kết nối ổn định nên robot thực đạt 5/5 lần thử nghiệm - Khả gắp vật đạt lần thử nghiệm mức pin điều kiện phù hợp Khả thả giá đựng thuốc tƣơng đối ổn định, có lần thứ thao tác gắp thất bại dẫn tới kết trả giá đựng thuốc thất bại Lần thứ gắp vật thất bại forklift lúc hạ xuống cao so với bục nên không đặt đƣợc vật xuống bục 5.4 KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ TỒN CHƢƠNG TRÌNH Sau đánh giá độ xác phƣơng pháp chƣơng trình, nhóm tiến hành cho chạy thử nghiệm tồn chƣơng trình trang web 192.168.0.1 robot Hành trình di chuyển robot nhƣ đƣợc trình bày mục 3.3.1 Robot thực gắp tổng cộng giá đựng thuốc Thử nghiệm đƣợc thực lần Nhóm đánh giá tồn chƣơng trình qua hai yếu tố: số giá thuốc gắp đƣợc số giá thuốc đặt đƣợc vị trí Bảng 5.7 Số liệu thực nghiệm kết tồn chƣơng trình Lần thí nghiệm Số giá thuốc gắp đƣợc Số giá thuốc thả đƣợc 3/3 3/3 2/3 1/3 2/3 1/3 3/3 3/3 3/3 2/3 Qua kết từ Bảng 5.7, nhóm có số nhận xét chƣơng trình nhƣ sau: - Robot qua lần thử nghiệm thực đƣợc khả gắp thả giá đựng thuốc Trong tất thử nghiệm, robot nhận dạng đƣợc marker Tất trƣờng hợp gắp đƣợc giá thuốc sau mang đến đƣợc vị trí phịng bệnh Tuy nhiên có số trƣờng hợp bị lỗi chƣa gắp đƣợc, gắp nhƣng bị rơi không thả đƣợc giá đựng thuốc Những nguyên nhân dẫn đến lỗi BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 54 CHƢƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ là: forklift nâng hạ không đúng, camera nhận dạng nhầm marker bị ngã chƣa đƣợc mang khỏi sân - Tổng thời gian trung bình thực chƣơng trình khoảng phút 30 giây Trong hai lỗi nêu trên, lỗi forklift nâng hạ không đạt chiều cao lỗi gây ảnh hƣởng lớn đến kết Qua nhiều lần thực hiện, nhóm nhận rút đƣợc nguyên nhân lƣợng pin robot có ảnh hƣớng trực tiếp đến tốc độ quay motor điều khiển forklift Điều thể qua Bảng 5.6 kết nhóm thử nghiệm Nhóm chạy chƣơng trình nâng hạ forklift xung, mức pin khác lần lƣợt từ mức pin cao 20 Volt đến mức pin thấp 16.5 Volt Mỗi mức pin thực lần Bảng 5.8 Kết thử nghiệm ảnh hƣởng lƣợng pin đến độ nâng hạ forklift Mức pin (volt) 20 18 16.5 Độ nâng (cm) Độ hạ (cm) 3.5 3.5 2.5 2.7 2.5 2.6 2.3 2.8 2.5 Qua Bảng 5.8 nhóm đánh giá mức pin thực có ảnh hƣởng đến độ nâng hạ forklift ảnh hƣởng trực tiếp đến kết chƣơng trình Đồng thời mức pin thấp 18 volt, độ nâng hạ forklift không ổn định Các bục đặt giá đựng thuốc đƣợc thiết kế với chiều cao 10.6 cm, mức pin từ 19 Volt đến 20 Volt mức pin phù hợp để chƣơng trình đạt kết tốt 5.5 DỰ TỐN CHI PHÍ THI CƠNG Đề tài “Lập trình robot Robotino thực mơ hình nhận dạng vận chuyển thuốc đến khu cách ly bệnh truyền nhiễm” nhóm sử dụng robot Robotino đƣợc trang bị sẵn ngành Kỹ thuật y sinh, khoa Điện - Điện tử, trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP.HCM Ngồi nhóm có tự thực mơ hình khu cách ly, BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 55 CHƢƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ nhóm tổng hợp chi tiết chi phí nhóm dùng để hồn thiện mơ hình đƣợc trình bày cụ thể Bảng 5.9 Bảng 5.9 Chi phí cho vật liệu sử dụng mơ hình STT Linh kiện, vật liệu Số lƣợng Đơn giá Thành tiền (vnđ) (= Số lƣợng x Đơn giá) Bìa formex kích thƣớc 60x80 cm 40,000 280,000 Keo nến 10 6,000 60,000 Công 500,000 1,000,000 Tổng cộng BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 1,340,000 56 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Chƣơng KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN Dựa nguyên cứu thực hiện, mơ hình đề tài “Lập trình robot Robotino thực mơ hình nhận dạng vận chuyển thuốc khu cách ly bệnh truyền nhiễm” hoàn thành Hệ thống robot Robotino di chuyển đến vị trí phịng chứa thuốc di chuyển đến vị trí phòng bệnh phƣơng pháp sử dụng encoder phƣơng pháp định vị tọa độ Trong phƣơng pháp định vị có tính xác tốt, đảm bảo robot Robotino di chuyển tƣơng đối xác đến vị trí phịng chứa thuốc phịng bệnh Robot Robotino dễ dàng đọc đƣợc marker dán hộp chứa thuốc Khi robot phát hộp thuốc bục, kích hoạt forklift để gắp Trƣớc giao trả thuốc đến phòng, robot Robotino thực tốt việc kiểm tra marker gắp giao chúng số phòng bệnh cần Cảm biến khoảng cách số hoạt động tốt giúp Robotino phát đƣợc khoảng cách với tƣờng đảm bảo robot dừng lại trƣớc vị trí cần đặt giá đựng thuốc Phƣơng pháp điều khiển forklift lỗi mức pin nhƣng sau khảo sát đƣợc mức pin ổn định chọn đƣợc thời gian tạo xung hạ cho lần nâng, hạ forklift ổn định Tuy nhiên cần nghiên cứu chọn phƣơng pháp điều khiển khác tối ƣu Kết chƣơng trình đáp ứng đƣợc mục tiêu đƣa ban đầu đề tài Kết toàn hệ thống đƣợc đánh giá qua lần thử nghiệm cho thấy chƣơng trình tƣơng đối ổn định Trong tất thử nghiệm, robot nhận dạng đƣợc marker Tất trƣờng hợp gắp đƣợc giá thuốc sau mang đến đƣợc vị trí phịng bệnh Tuy nhiên có số trƣờng hợp bị lỗi chƣa gắp đƣợc, gắp nhƣng bị rơi không thả đƣợc giá đựng thuốc, nguyên nhân nhƣ đƣợc đề cập mục 5.4 Hệ thống hoạt động tốt khu vực thử nghiệm, nhƣng bị hạn chế mơi trƣờng có ánh sáng tự nhiên cao hay mơi trƣờng khơng phẳng BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 57 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Những yếu tố ảnh hƣởng đến độ xác cảm biến, camera hệ thống điều khiển bánh xe 6.2 HƢỚNG PHÁT TRIỂN Để mơ hình đƣợc hồn thiện ứng dụng vào thực tế, nhóm có số ý tƣởng hƣớng phát triển đề tài: - Hỗ trợ thêm phần cứng giúp máy tính robot xử lí nhanh hơn, đẩy nhanh tốc độ thao tác nhƣng đạt độ xác cao - Thay đổi phƣơng pháp điều khiển forklift phƣơng pháp sử dụng block Power Output BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Khuyết danh, Robot Di Động Và Ứng Dụng Thực Tiễn, Etek, [1] https://tpa-fas.com.vn/Tin/robot-di-dong-va-ung-dung-thuc-tien, 15/4/2022 Trung tâm Nghiên cứu Phát triển truyền thông KH&CN, Robot y tế [2] vận chuyển VIBOT Bộ Khoa học Công nghệ đặt hàng hỗ trợ đắc lực phịng, chống Covid-19, Bộ Khoa Học Và Cơng Nghệ, https://www.most.gov.vn/vn/tintuc/20562/robot-y-te-van-chuyen-vibot-do-bo-khoa-hoc-va-cong-nghe-dat-hang-hotro-dac-luc-phong chong-covid-19.aspx, 2/3/2022 [3] Festo, (tháng năm 2022), www.feso-didactic.com [4] Help, phần mềm Robotino View, (tháng năm 2022) [5] Malte Ahlers, Omni wheel mobile robot, robotstore.vn, https://robotstore.vn/banh-xe-omni-xanh-51mm-1, 4/2022 Khuyết danh, Phát điểm đánh dấu ArUco, OpenCV, [6] https://docs-opencv-org.translate.goog/4.x/d5/dae/tutorial_aruco_detection.html?, 4/2022 Jakob Norell, Tạo mẫu giỏ hàng robot tự động với nhận thức trực [7] quan, 2018 Khuyết danh, Intel RealSense D400, STEMMER IMAGING, [8] https://www.stemmer-imaging.com/en/products/series/intel-realsense-d400/, 26/6/2022 [9] Khuyết danh, Robotino 4, Festo Didactic, https://ip.festo- didactic.com/InfoPortal/Robotino/Overview/DE/index.html, 3/2022 [10] Khuyết danh, Robotino® View 2, Festo Didactic GmbH & Co KG, tháng 4/2022 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 59 PHỤ LỤC I Giải thích khối chức thƣờng xuyên đƣợc sử dụng tồn chƣơng trình a Biến tồn cục Các biến tồn cục khối đƣợc sử dụng để xử lý đồng thời chƣơng trình Một chƣơng trình lƣu trữ giá trị biến tồn cục chƣơng trình khác đọc giá trị để kiểm tra số điều kiện Có thể thấy hình PL.1 Hình PL.1 Một biến tồn cục khung nhìn Robotino b Constant Hằng số khối mà ngƣời lập trình đặt giá trị, nhìn thấy Hình PL.2 Hình PL.2 Khối để thêm số khung nhìn Robotino c Timer Khối hẹn đếm số mili giây kể từ bắt đầu đƣợc đặt lại cạnh xuống đầu vào boolean Nó đƣợc nhìn thấy Hình PL.3 BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH 60 Hình PL.3 Bộ đếm thời gian khung nhìn Robotino d OR Cổng logic OR đƣợc sử dụng chƣơng trình, ngõ trạng thái vào lên Nó đƣợc nhìn thấy Hình PL.4 Hình PL.4 Cổng logic OR khung nhìn Robotino e Các khối tốn học thƣờng đƣợc sử dụng Hình PL.5 Các khối tốn học khung nhìn Robotino II Code chƣơng trình Vì độ dài code hệ thống lớn, nên nhóm gửi phần code file đính kèm Trong link bao gồm file code chƣơng trình chƣơng trình thử nghiệm Tất đƣợc chạy giao diện phần mềm Robotino® View Link: https://bit.ly/HienThu_DATN_K18YS BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 61 S K L 0