Bản vẽ chế tạo cơ khí và bản vẽ hệ thống điều khiển của robot di động. Mô hình robot di động điều khiển trên phần mềm kết nối qua blutooth. Mô hình robot di động điều khiển bằng giọng nói và cử chỉ bàn tay. Bên cạnh đó, mô hình robot báo hiệu vật cản phía trước.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ - - BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN CHẾ TẠO ROBOT DI ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG GIỌNG NÓI Hà Nội - 2023 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀNỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ Họ tên sinh viên: Nguyễn Trần Thế Mã SV: 2019606801 Lớp: CĐT Khóa:14 Nguyễn Việt Thắng Mã SV: 2019606711 Lớp: CĐT Khóa:14 Nguyễn Minh Trường Mã SV: 2019606048 Lớp: CĐT Khóa:14 Tên đề tài: Nghiên cứu tính tốn chế tạo robot di động điều khiển giọng nói Mục tiêu đề tài: - Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo nguyên lý làm việc robot di động - Nghiên cứu phương pháp thuật toán điều khiển giọng nói, cử bluetooth - Mơ mơ hình hóa robot di động làm sở cho việc thiết kế đánh giá hoạt động robot di động - Thực tốt tiêu chí kỹ thuật bao gồm tính bền vững ổn định cao, dễ dàng thiết kế Kết dự kiến - Quyển báo cáo kết đề tài nghiên cứu tính toán chế tạo robot di động điều khiển giọng nói - Bản vẽ thiết kế hệ thống khí lưu đồ thuật tốn điều khiển giọng nói robot di động - Mơ hình robot di động phần mềm - Mơ hình thực tế robot di động điều khiển giọng nói Thời gian thực hiện: từ 06/03/2023 đến 07/05/2023 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA CƠ KHÍ ThS Trần Quốc Bảo PGS.TS Hồng Tiến Dũng NỘI DUNG THỰC HIỆN Bố cục thuyết minh đề tài: Nội dung nghiên cứu SV thực Chương 1: Giới thiệu chung robot di động công nghệ điều khiển giọng nói 1.1 Lịch sử nghiên cứu Nguyễn Trần Thế 1.2 Các vấn đề đặt Nguyễn Việt Thắng 1.3 Đối tượng nghiên cứu Nguyễn Minh Trường 1.4 Phương pháp thực Nguyễn Trần Thế 1.5 Dự kiến kết đạt Nguyễn Minh Trường Chương 2: Cơ sở lý thuyết robot di động công nghệ điều khiển giọng nói 2.1 Lý thuyết điều khiển robot di động Nguyễn Việt Thắng 2.2 Lý thuyết cơng nghệ điều khiển giọng nói Nguyễn Việt Thắng 2.3 Mơ hình hệ thống khí robot di động Nguyễn Minh Trường 2.4 Mơ hình hệ thống điều khiển robot di động Nguyễn Minh Trường 2.5 Kết luận Chương Nguyễn Trần Thế Chương 3: Tính tốn thiết kế robot di động điều khiển giọng nói 3.1 Thiết kế phần cứng robot di động điều khiển Nguyễn Trần Thế giọng nói 3.2 Thiết kế hệ thống điều khiển robot di động Nguyễn Minh Trường giọng nói Nguyễn Việt Thắng 3.3 Lưu đồ thuật toán điều khiển robot di động điều Nguyễn Việt Thắng khiển giọng nói 3.4 Kết luận Chương Nguyễn Minh Trường Chương 4: Chế tạo mơ hình đánh giá 4.1 Chế tạo mơ hình robot di động điều khiển Nguyễn Trần Thế giọng nói 4.2 Đánh giá hoạt động hệ thống Nguyễn Việt Thắng Kết luận định hướng phát triển Bản vẽ: T Tên vẽ Khổ Số SV thực T giấy lượng Bản vẽ hệ thống khí A3 Nguyễn Việt Thắng Bản vẽ hệ thống điều khiển A3 Nguyễn Minh Trường Lưu đồ thuật toán điều khiển A3 Nguyễn Trần Thế Mơ hình/ sản phẩm Nội dung công việc SV thực Chế tạo, lắp ráp hệ thống khí Nguyễn Trần Thế Nguyễn Việt Thắng Nguyễn Minh Trường Lắp ráp mạch điều khiển Nguyễn Trần Thế Nguyễn Việt Thắng Nguyễn Minh Trường LỜI CẢM ƠN Lời nhóm sinh viên thực đề tài xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội nói chung thầy giáo khoa Cơ khí nói riêng tận tình giảng dạy, truyền đạt cho kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian qua Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Trần Quốc Bảo định hướng, hướng dẫn tận tình tạo điều kiện tốt cho suốt q trình chúng tơi thực đề tài Sau xin gửi lời cảm ơn đến anh, chị, bạn giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm, đóng góp ý kiến cho chúng tơi để hồn thiện thành tốt tài liệu, Trong trình thực chủ đề tài liệu không tránh khỏi thiếu xót Rất mong nhận góp ý quý thầy cô bạn để đề tài hồn thiện Nhóm thực để xin chân thành cảm ơn! Nhóm thực đề tài Nguyễn Trần Thế Nguyễn Việt Thắng Nguyễn Minh Trường CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ROBOT DI ĐỘNG 1.1 Lịch sử nghiên cứu Mobile Robot loại máy tự động có khả di chuyển số môi trường định Mobile Robot nhà nghiên cứu trọng trường đại học lớn có phịng thí nghiệm để tập trung nghiêng cứu loại Robot Chúng sử dụng ngành công nghiệp, quân sinh hoạt , sing hoạt có Robot hút bụi, lau nhà hay cắt cỏ Hình dạng Robot xuất nước Hoa Kỳ, loại tay máy chép hình dung phịng thí nghiệm vật liệu phóng xạ Vào năm 50 kỷ trước, bên cạnh loại tay máy chép hình khí, loại tay máy chép hình thủy lực điện tử xuất Tuy nhiên, tay máy thương mại có chung nhược điểm thiếu di động, tay máy hoạt động hạn chế quanh vị trí Ngược lại, Mobile Robot lại Robot di động di chuyển từ không gian đến không gian khác cách độc lập hay điều khiển từ xa, tạo khơng gian hoạt động lớn Từ năm 1948 đến 1948: W Gray Walter tạo nên Elmer Elsie, hai Robot trông giống đồi mồi Về mặc hành chính, chúng gọi Machina Speculatrix Robot hoạt động môi trường chim đồi mồi Elmer Elsie trang bị cảm biến sáng Nếu chúng nhận nguồn sáng, chúng di chuyển phía nguồn sáng Chúng tránh chuyển chướng ngại đường di chuyển Những Robot chứng minh cử phức tạp phát sinh từ thiết kế đơn giản Elmer Elsie thiết kế tương đương hai tế bào thần kinh Từ năm 1961 đến 1963: Trường đại học Johns Hopkins phát triển “Beast" Beast sử dụng hệ thống định vị di chuyển xung quanh Khi pin yếu tự tìm ổ cắm điện cắm vào Năm 1969: Mowbot Robot cắt bãi cỏ cách tự động The Stanford Cart line follower Robot di động di chuyển thơng qua nhận dạng đường kẻ trắng, sử dụng camera để nhìn Nó bao gồm “kênh truyền thanh” gắn với hệ thống máy tính lớn để tạo tính tốn Năm 1970: Cùng thời điểm 1969-1972, viện nghiên cứu Stanford xây dựng nghiên cứu Shakey Shakey có camera, dãy kính gắm, cảm biến truyền Shakey Robot lý giải chuyển động Điều có nghĩa Shakey đưa nhiều mệnh lệnh chung và Robot tính tốn bước cần thiết để hồn thiện nhiệm vụ giao Năm 1976: chương trình Vikiry, tổ chức NASA phóng hai tàu vũ trụ khơng người lái lên hỏa Năm 1977: Bộ phim “Chiến tranh sao" phần I, A new Hope mơ tả R2D2, Robot di động hoạt động độc lập C3P0, robot hình người Họ khiến công chúng biết đến Robot Năm 1980: Thị hiếu người tiêu dùng Robot tăng, robot bảy bán mua để sử dụng nhà Ví dụ RB5X tồn tới ngày loạt mẫu robot HERO Robot The Stanford Cart phát triển mạnh, lái tàu biển vượt qua trở ngại tạo lên đồ nơi qua Năm 1989: Mark Tinden phát minh BEAM robotics Năm 1990: Cha đẻ rob công nghiệp Joseph Engelberger làm việc với đồng nghiệp phát minh robot tự động ngành y tế bán Helpmate Sở an ninh Mỹ gây quỹ cho dự án MDARS-I dựa vào robot bảo vệ nhà Cybermotion Năm 1993-1994: Dante-I Dante-II phát triển trường đại học Carnegie Mellon, hai Robot dung để thám hiểm núi lửa hoạt động Năm 1995: Robot di động lập trình Pioneer (người tiên phong) bán sẵn mức giá chấp nhận được, điều dẫn tới gia tăng rộng rãi nghiên cứu Robot trường đại học nghiên cứu Robot suốt thập sau Robot di động trở thành phần khơng thể thiếu chương trình giảng dạy trường đại học Năm 1996-1997: NASA phóng tàu Mars Pathfinder có Robot Rover Sojourner lên Hoa The Rover thám hiểm bề mặt hoả điều khiển từ mặt đất Sojourner trang bị với hệ thống tránh rủi cao Hệ thống làm cho Sojourner tìm thấy đường cách độc lập địa hình Hoȧ Năm 1999: Sony giới thiệu Aibo, robot có khả lại, quan sát tác động qua lại tới môi trường Robot điều khiển từ xa dùng cho quân PackBot giới thiệu Năm 2001: Dự án Swaim-Bots, Swaim-Bots giống bầy côn trùng khởi động Chúng bao gồm số lượng lớn Robot đơn lẻ, tác động lẫn thực nhiệm vụ phức tạp Năm 2002: Roomaba, robot di động dung gia đình, thực cơng việc lau nhà xuất Tiếp tục phát triển có nhiều loại Robot phục vụ cho người dần xuất ngày thân thiện Năm 2004: Robosapien, robot đồ chơi, thiết kế Mark Tilden bán sẵn Trong dự án “The Centibots Project" 100 Robot làm việc với để tạo lên đồ cho vùng không xác định tìm vật thể mơi trường Trong thi DARPA Grand Challenge, Robot tự động tranh tài sa mạc 1.2 Các vấn đề đặt Trong trình nghiên cứu, tính tốn chế tạo robot di động điều khiển giọng nói cần giải vấn đề sau: - Vấn đề khí: Phân tích tính toán thiết kế kết cấu khung cho robot cho robot chuyển động êm không rung lắc đảm bảo độ xác cao di chuyển Tính tốn lựa chọn vật liệu, linh kiện phù hợp với đề tài Lựa chọn cảm biến điều khiển robot giọng nói, cử chỉ, blutooth - Vấn đề điều khiển: Lập trình phầm mềm điều khiển robot giọng nói, cử chỉ, blutooth Robot di động hoạt động xác điều khiển qua phần mềm lập - Với việc kết hợp phần điều khiển khí có robot di động hoạt động ổn định 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài chế tạo robot di động kết hợp viết ứng dụng tảng Android giao tiếp với người điều khiển giọng nói cảm ứng thơng qua phần mềm Bên cạnh đó, robot di động cịn điều khiển cử theo bàn tay Sử dụng phần mềm thiết kế mạch in Altium, phần mềm thiết kế mô hình 3D Solidworks trình biên dịch Arduino IDE để lập trình cho vi điều khiển Sau lắp ráp chi tiết khí module chức để chúng hoạt động thống nhất, đồng mơ hình 1.4 Phương pháp thực - Tìm kiếm, thu thập tài liệu robot di động sách, báo trang mạng Internet - Nghiên cứu thiết kế nhóm, cá nhân phát triển ngồi nước - Tìm hiểu cơng nghệ điều khiển giọng nói ứng dụng cơng nghệ - Nghiên cứu phương pháp thuật toán điều khiển giọng nói, cử bluetooth ứng dụng vào để điều khiển robot di động - Nghiên cứu, lựa chọn kiểm nghiệm module, linh kiện phù hợp - Tính tốn, thiết kế phần khung, vỏ robot, đảm bảo linh hoạt cho robot, giảm khối lượng, đảm bảo tính thẩm mĩ độ bền 1.5 Kết dự kiến - Bản vẽ chế tạo khí vẽ hệ thống điều khiển robot di động - Mơ hình robot di động điều khiển phần mềm kết nối qua blutooth - Mơ hình robot di động điều khiển giọng nói cử bàn tay - Bên cạnh đó, mơ hình robot báo hiệu vật cản phía trước