Đề tài lập bản đồ và điều hướng chuyển động tránh vật cản cho robot di động trên nền tảng hệ điều hành ros1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐỀ TÀI: LẬP BẢN ĐỒ VÀ ĐIỀU HƯỚNG CHUYỂN ĐỘNG TRÁNH VẬT CẢN CHO ROBOT DI ĐỘNG TRÊN NỀN TẢNG HỆ ĐIỀU HÀNH ROS1 Sinh viên thực : VÕ VĂN HỢP Lớp : K59 – KTĐK&TĐH Giảng viên hướng dẫn : THS HỒ SỸ PHƯƠNG NGHỆ AN, 05 – 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐỀ TÀI: LẬP BẢN ĐỒ VÀ ĐIỀU HƯỚNG CHUYỂN ĐỘNG TRÁNH VẬT CẢN CHO ROBOT DI ĐỘNG TRÊN NỀN TẢNG HỆ ĐIỀU HÀNH ROS1 Sinh viên thực : VÕ VĂN HỢP Lớp : K59 – KTĐK&TĐH Giảng viên hướng dẫn : THS HỒ SỸ PHƯƠNG Giảng viên phản biện : TS MAI THẾ ANH NGHỆ AN, 05 – 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc _ Bộ môn Kỹ thuật điều khiển & Tự động hóa GIẤY XÁC NHẬN NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÃ ĐƯỢC CHỈNH SỬA THEO YÊU CẦU CỦA HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ Đề tài: Là đồ án tốt nghiệp đại học sinh viên: Mã số sinh viên: Lớp: Giảng viên hướng dẫn: Đồ án tốt nghiệp bảo vệ hội đồng đánh giá đồ án tốt nghiệp Bộ mơn Kỹ thuật Điều khiển & Tự động hóa, Viện Kỹ thuật Công nghệ, Trường Đại học Vinh vào ngày tháng năm 20 Thành phần Hội đồng đánh giá đồ án tốt nghiệp đại học gồm: (ghi rõ học hàm, học vị, họ tên) - Chủ tịch Hội đồng - Ủy viên - Thư ký - Ủy viên - Phản biện - Ủy viên - Ủy viên Đồ án tốt nghiệp chỉnh sửa theo ý kiến đóng góp giảng viên phản biện Hội đồng đánh giá Nghệ An, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) CÁN BỘ PHẢN BIỆN (Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển nhanh chóng khoa học cơng nghệ, lĩnh vực Robot thông minh xu hướng nghiên cứu phát triển nhiều quốc gia giới Sự đời Robot thông minh có đóng góp to lớn ngành cơng nghiệp xã hội giai đoạn vừa qua Hiện nay, có nhiều ứng dụng hệ thống robot thơng minh tìm thấy nhiều lĩnh vực hệ thống điều khiển, hệ thống quản lý sản xuất, AGV (phương tiện tự động dẫn đường), chống thảm hoạ hỗ trợ y tế Tuy nhiên vấn đề việc để robot tự hành di chuyển, nhận biết môi trường thực nhiệm vụ đặt Vấn đề di chuyển, robot tự hành nên di chuyển cấu di chuyển lựa chọn tối ưu Điều hướng vấn đề cốt lõi nghiên cứu phát triển Robot tự hành Từ thực tế trên, mục tiêu đề tài xây dựng robot tự hành dựa tảng ROS, robot có khả lập đồ khơng gian chưa xác định, định vị di chuyển đến địa điểm khác hồn tồn tự động Thơng qua trợ giúp cho người cơng việc địi hỏi tính xác cao, tần suất làm việc lớn cơng việc khó khăn, nguy hiểm Tuy thời gian có hạn, song với tinh thần ham học nỗ lực thân chúng em hoàn thành đề tài với mục tiêu đặt Bên cạnh khơng tránh sai sót Do vậy, chúng em mong có góp ý chân thành thầy, cô để đề tài có kết cao Nhân đây, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS Hồ Sỹ Phương người tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức chun mơn suốt q trình thực đồ án Thầy tạo môi trường làm việc thuận lợi giúp chúng em hoàn thành tốt mục đề Ngoài ra, chúng em thật biết ơn thầy cô giáo khoa Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa giảng dạy chu đáo, cung cấp kiến thức chuyên sâu góp phần quan trọng để chúng em hồn thiện đề tài Sinh viên thực (Ký, ghi rõ họ tên) TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài xây dựng tảng hệ điều hành dành cho robot (ROS – Robot Operating System), hệ điều hành mã nguồn mở tích hợp nhiều công cụ, thư viện lớn đông đảo nhà nghiên cứu khắp giới, giúp cho việc thử ngiệm, chia sẻ thuật toán trở nên dễ dàng Trong thời gian ngắn kể từ xuất hiện, ROS phát triển nhanh chóng trở thành công cụ phổ biến, chuẩn mực sử dụng rộng rãi đơn vị nghiên cứu chế tạo robot Điều hướng cho robot di động vấn đề có nhiều ứng dụng to lớn liên quan tới nhiều lĩnh vực Đây hướng ứng dụng trọng tâm ROS Trong đề tài này, toán định hướng nghiên cứu robot tự hành phát triển tảng ROS Bằng việc ứng dụng thành cơng ROS, robot có khả tự định vị mơi trường có đặc điểm biết trước đồng thời phản ứng thích hợp với vật cản chưa xác định nhằm tìm đường di chuyển đến vị trí đích định Từ tính này, tương lai gần ta khai thác sâu tính ROS, tích hợp kỹ thuật định vị tiên tiến giúp cho robot di chuyển xác hơn, phạm vi hoạt động rộng nhằm phục vụ cho ứng dụng đời sống người Sau hoàn thành đồ án, nhóm rút kết robot vẽ lại mơi trường chưa xác định với độ xác cao Bên cạnh đó, robot cịn có khả tự định vị di chuyển đến đích tốt với quãng đường ngắn Trong trình điều hướng, robot tự động tránh vật cản cố định phản ứng tránh vật cản di động ABSTRACT The topic is built on the basis of operating system for robots (ROS - Robot Operating System), this is an open source operating system that integrates a lot of tools, a large library of researchers around the world, making it easier to test and share algorithms In the short time since its appearance, ROS has grown rapidly and become a popular tool, standard widely used by robotics research and manufacturing units Navigating mobile robots is a matter of enormous applications and involving many fields This is also a central application direction of ROS In this topic, the orientation problem is studied on an autonomous robot developed on the ROS platform By successfully applying ROS, the robot was able to locate itself in an environment with known characteristics and react appropriately to unknown obstacles in order to find a way to move to a target location determined From this basic feature, in the near future, we can further exploit the features of ROS, integrate advanced positioning techniques to help the robot move more accurately, have a wide operating range to serving applications in human life After completing the project, the team has drawn the results that the robot can redraw an unknown environment with high accuracy Besides, the robot is also capable of self-locating and moving to the destination quite well with the shortest distance During navigation, the robot will automatically avoid fixed obstacles as well as react to avoid moving obstacles MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU TÓM TẮT ĐỒ ÁN ABSTRACT .3 DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG 10 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 11 CHƯƠNG GIỚI THIỆU 12 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .12 1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỒ ÁN 13 1.3 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN .13 1.4 PHẠM VI ÁP DỤNG 14 1.5 SƠ LƯỢC VỀ NỘI DUNG ĐỒ ÁN 15 CHƯƠNG CỞ SỞ LÝ THUYẾT .16 2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN HỆ ĐIỀU HÀNH ROS 16 2.2 TÍNH NĂNG CỦA ROS 17 CẤU TRÚC ROS 17 2.3.1 Tầng ROS Filesystem 17 2.3.2 Tầng ROS Computation Graph 18 2.3.3 Tầng ROS Community Level .20 2.4 CÁC NODE CHÍNH TRONG ROS 21 2.4.1 Node Key Teleop 21 2.4.2 Node Twist to motor 22 2.4.3 Serial Node 23 2.4.4 Node Odometry 23 2.4.5 Node SLAM/AMCL 24 2.4.6 Node Rplidar .25 2.4.7 Node Robot State Publisher 25 2.4.8 Node Map Server 26 2.4.9 Node Move Base 26 2.5 PHÉP BIẾN ĐỔI TỌA ĐỘ TRONG ROS .26 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ PHẦN CỨNG CHO ROBOT 28 3.1 TỔNG QUAN VỀ PHẦN CỨNG 28 3.1.1 Sơ đồ khối hệ thống .28 3.1.2 Sơ đồ đấu dây .29 3.2 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 31 3.2.1 Lựa chọn vật liệu chế tạo khung robot .31 3.2.2 Phân tích lựa chọn động DC Servo 32 3.2.3 Mạch điều khiển động BTS7960 35 3.2.4 Nguồn điện 37 3.2.5 Cảm biến RPLIDAR A1 38 3.3 MƠ HÌNH ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT 38 3.4 ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG DC CƠ SỬ DỤNG THUẬT TOÁN PID 40 3.4.1 Khái niệm điều khiển PID 40 3.4.2 Cân chỉnh hệ số PID cho động .42 3.5 PHƯƠNG PHÁP ĐỌC ENCODER BẰNG NGẮT NGỒI 42 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ XÂY DỰNG PHẦN MỀM DỰA TRÊN NỀN TẢNG ROS 45 4.1 THUẬT TOÁN VẼ BẢN ĐỒ HECTOR SLAM 45 4.1.1 Tổng quan 45 4.1.2 Xử lý Hector Slam 47 4.1.3 Scan Matching 49 4.2 HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ CHO ROBOT .52 4.2.1 Mơ hình chuyển động .52 4.2.2 Mơ hình quan sát 53 4.2.3 Particle filter .53 4.2.4 Xác định vị trí robot với thuật tốn AMCL 55 4.3 ĐIỀU HƯỚNG CHO ROBOT 57 4.3.1 ROS Navigation Stack .57 4.3.2 Bản đồ trọng số (costmap) 59 4.3.3 Thuật toán Dijkstra cho global planner 60 4.3.4 Thuật toán Dynamic Window Approach để tránh vật cản cho local planner 64 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 67 5.1 MÔI TRƯỜNG THỬ NGHIỆM .67 5.2 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 68 5.2.1 Quá trình mapping kết đồ .68 5.2.2 Nhận xét kết luận 70 5.3 Định vị robot đồ .70 5.4 Điều hướng cho robot dùng thuật toán Dijsktra 71 5.4.1 Kết 71 5.4.2 Đánh giá kết 71 5.5 Tránh vật cản đường di chuyển dùng thuật toán DWA 72 5.5.1 Kết 72 5.5.2 Đánh giá kết .73 5.6 Những vấn đề phát sinh việc thực đề tài 73 CHƯƠNG KẾT LUẬN .75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC 78 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Robot tự hành tảng ROS .13 Hình 1.2 Quy trình tự động xây dựng đồ 14 Hình 2.1 Mơ hình ROS File System level .17 Hình 2.2 Mơ hình tầng ROS Computation Graph 19 Hình 2.3 Một số phiên ROS giai đoạn khác 20 Hình 2.4 Sơ đồ cấu trúc hệ thống ROS .21 Hình 2.5 Vận tốc ứng với lệnh điều khiển .21 Hình 2.6 Các giá trị vận tốc robot .22 Hình 2.7 Serial node 23 Hình 2.8 Odometry thực cập nhật vị trí robot 24 Hình 2.9 SLAM/AMCL 25 Hình 2.10 Node Rplidar thực quét liệu môi trường 25 Hình 2.11 Map Server 26 Hình 2.12 Các hệ tọa độ trực quan hóa 27 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 28 Hình 3.2 Sơ đồ đấu dây khối nguồn khối Lidar 29 Hình 3.3 Sơ đồ đấu dây khối động .29 Hình 3.4 Sơ đồ đấu dây khối encoder .30 Hình 3.5 Sơ đồ đấu dây khối vi điều khiển 30 Hình 3.6 Mặt trái mẫu thiết kế 3D robot .31 Hình 3.7 Mặt phải mẫu thiết kế 3D robot 32 Hình 3.8 Động DC giảm tốc JBG 37-520 kèm encoder .32 Hình 3.9 Encoder tương đối gồm kênh A B 34 Hình 3.10 Nguyên tắc hoạt động Encoder .34 Hình 3.11 Mạch điều khiển động BTS7960 35 Hình 3.12 Sơ đồ chân BTS7960 37 Hình 3.13 Pin 18650 37 4.3.4 Thuật toán Dynamic Window Approach để tránh vật cản cho local planner Thuật toán Dynamic Window Approach (DWA) dùng để tìm tín hiệu điều khiển hợp lý gửi xuống robot nhằm mục đích điều khiển đến đích an tồn, nhanh chóng dựa global planner hoạch định từ trước Thuật tốn gồm hai bước cắt giảm khơng gian tìm kiếm (serarch space) vận tốc tìm vận tốc tối ưu khơng gian tìm kiếm Các vận tốc điều khiển khơng gian tìm kiếm cắt giảm theo ba bước sau:  Quỹ đạo tròn: thuật tốn DWA xét đến quỹ đạo hình trịn (đường cong) xác định cặp vận tốc thẳng vận tốc xoay (v, 𝜔)  Vận tốc cho phép: nhằm tạo quỹ đạo an toàn cho robot để tránh vật cản Một cặp vận tốc (v, 𝜔) cho phép robot dừng trước vật cản gần mà khơng có va chạm đường cong tương ứng với vận tốc Vận tốc cho phép định nghĩa sau: Va = {(v, ω)|v ≤ √2 dist(v, ω) vb ˄ ω ≤ √2 dist(v, ω) ωb Trong đó:  Va chuỗi giá trị vận tốc (v, ω) cho phép robot dừng trước vật cản mà va chạm  dist(v, ω)là khoảng cách nhỏ mà robot dừng trước vật cản để khơng có va chạm  vb , ωb gia tốc vận tốc thẳng vận tốc xoay tối đa robot di chuyển gây va chạm với vật cản Hình 4.25 Vận tốc cho phép Va DWA 64 Dynamic window: nhằm hạn chế vận tốc cho phép vận tốc đạt khoảng chu kỳ cho trước với gia tốc tối đa robot Để ∆t khoảng thời gian mà gia tốc v, thực thi để (va , ωa ) vận tốc thực gửi xuống robot Từ đó, vận tốc Va định nghĩa sau: Vd = {(v, ω)|v ∈ [va − v̇ ∆t , va + v̇ ∆t ]˄ ω ∈ [ωa − ω̇ ∆t , ωb − ω̇ ∆t ] Hình 4.26 Vận tốc cửa sổ động Vd DWA Kết thúc ba bước ta tìm khơng gian tìm kiếm Vr = Vs ∩ Va ∩ Vd Tối ưu: Ta có hàm mục tiêu định nghĩa sau: G(v, ω) = a healding(v, ω) + βdist(v, ω) + γ vel(v, ω) Để tối ưu hóa vận tốc ngõ hàm mục tiêu phải có giá trị tối đa Để thực điều này, ta thực bước sau:  Target heading: heading giá trị đo tiến độ hướng đến đích robot Giá trị mang giá trị tối đa robot di chuyển trực tiếp phía đích Giá trị heading (v, ω) tính cơng thức 180 – θ, với θ góc hướng robot điểm đích Hình 4.27 Heading robot DWA 65  Không gian trống (clearance): hàm dist(v, ω)thể khoảng cách tính từ robot đến vật cản gần nằm quỹ đạo cong Giá trị lớn khơng có vật cản nằm quỹ đạo cong di chuyển Giá trị nhỏ việc đối mặt với vật cản cao, di chuyển xung quanh vật cản  Vận tốc: hàm vel(v, ω) vận tốc di chuyển thẳng robot hỗ trợ di chuyển nhanh  Các hệ số a, β, γ chọn cho phù hợp với đặc tính robot mơi trường hoạt động Khi hàm mục tiêu có giá trị lớn quỹ đạo tối ưu chọn với vận tốc (v, ω) tốt kết thuật tốn Hình 4.28 Lưu đồ thuật tốn thuật tốn DWA 66 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Sau trình xây dựng mơ hình Mobile robot, thiết lập mơi trường hệ điều hành ROS board nhúng, cấu hình lập trình node cần thiết cho trình hệ thống kiểm chứng thực nghiệm để cân chỉnh thơng số tìm ưu điểm, khuyết điểm hệ thống 5.1 MÔI TRƯỜNG THỬ NGHIỆM Hình 5.1 Mơ hình robot thử nghiệm Để đánh giá độ xác hoạt động giải pháp đề xuất, hệ thống định vị tích hợp lên robot hình Thử nghiệm tiến hành mơi trường nhà kín với diện tích 4,7 × 4,3 𝑚2 , lát gạch, địa hình di chuyển phù hợp với Robot thiết kế; nhóm bố trí thêm thùng nhựa để làm vật cản Để đảm bảo yếu tố bên thời gian hoạt động, quãng đường di chuyển,… không ảnh hưởng tới kết kiểm thử, với lần thử nghiệm, robot khởi động lại di chuyển theo quỹ đạo vạch trước với tốc độ di chuyển cố định Ảnh chụp phòng thực tế để thử nghiệm robot: Hình 5.2 Phịng thử nghiệm robot 67 5.2 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 5.2.1 Quá trình mapping kết đồ Việc lập đồ thực cách đưa robot mang lidar qt phịng, nơi cần có robot qua Những nơi mà khơng gian chưa xác định ta điều khiển robot từ xa để robot lập đồ Hình 5.3 Khơng gian thực tế để dựng đồ Hình 5.4 Bắt đầu trình dựng đồ 68 Hình 5.5 Hồn thành đồ Sau điều khiển robot di chuyển khắp phịng nhóm thu đồ hình Bản đồ thu hình tập hợp đám mây điểm (point cloud) cảm biến Lidar quét tạo Đây tập hợp vị trí chướng ngại vật (chấm màu đỏ) vùng không gian trống không gian 2D Đường màu đỏ thể cho đường biên (boundary) phịng thí nghiệm, vùng màu trắng vùng robot tự di chuyển Bảng 5.1 So sánh đồ thu thực tế Bản đồ vẽ Kích thước thực tế Chiều dài phịng (m) 4,6 4,7 Chiều rộng phòng (m) 4,2 4,3 Chiều rộng cửa sau lưng (m) 0,7 0,75 Chiều rộng cửa bên trái (m) 0,75 0,8 Chiều rộng cửa bên phải (m) 0,8 0,85 69 5.2.2 Nhận xét kết luận Diện tích vùng quan sát đo lại phần mềm, kết cho thấy tồn diện tích vùng quan sát 4,6 × 4,2 𝑚2 , có sai lệch so với diện tích thực phịng 5.3 Định vị robot đồ AMCL đưa vào đồ dựa laser có sẵn thực phần mapping, quét laser chuyển đổi thông báo, kết đầu đưa ước tính Khi khởi động, AMCL khởi tạo lọc hạt theo thơng số cung cấp Lưu ý rằng, mặc định, khơng có tham số đặt, trạng thái lọc ban đầu đám mây hạt (particlecloud) có kích thước vừa phải tập trung vào khoảng (0,0,0) Các thơng số cấu hình tham khảo mục Navigation Các hạt sau tọa từ liệu cảm biến, gán cho trọng số định, sau trình lấy mẫu lại, hạt có trọng số cao giữ lại, hạt có trọng số thấp bị loại trừ, từ hạt có trọng số lớn định vị trí robot Quá trình diễn liên tục có liệu từ cảm biến trả về, robot vừa định vị thân, vừa cập nhật đồ vào sở liệu cuối trình Hình biểu diễn trình lấy mẫu hạt robot quy trình thiết lập đồ, hình, hạt mũi tên đỏ sau trình lấy mẫu lại có xu hướng hội tụ vị trí robot thực tế, trường hợp này, robot xoay quanh chỗ lâu, hạt hội tụ, từ cho tọa độ xác Các mũi tên đỏ tư robot đồ Hình 5.6 Sử dụng lọc AMCL định vị robot 70 5.4 Điều hướng cho robot dùng thuật toán Dijsktra 5.4.1 Kết Hoạch định đường đến đích cho robot bắt đầu di chuyển Hình 5.7 Hoạch định đường cho robot Di chuyển tới điểm đích theo hoạch định đường đặt trước Hình 5.8 Di chuyển tới điểm đích theo định hướng 5.4.2 Đánh giá kết Robot di chuyển gần đến điểm đích mong muốn theo hoạch định đường đưa ra.Tuy nhiên,vẫn có chút chênh lệch nhỏ vị trí robot so với đích đến q trình di chuyển robot di chuyển khơng ổn định 71 5.5 Tránh vật cản đường di chuyển dùng thuật toán DWA 5.5.1 Kết Hoạch định đường ban đầu Hình 5.9.Hoạch định đường ban đầu Có vật cản xuất robot hoạch định đường để tránh vật cản Hình 5.10 Vẽ đường có vật cản xuất 72 Đi đến điểm đích Hình 5.11 Robot đến điểm đích 5.5.2 Đánh giá kết Phát kịp thời vật cản để xử lý tạo hoạch đình đường để tránh vật cản di chuyển tới đích mong muốn Tuy nhiên có chênh lệch giứa vị trí robot đích đến sau trình kết thúc 5.6 Những vấn đề phát sinh việc thực đề tài Các thiết bị thực nghiệm đề tài đa số thiết bị dùng cơng nghiệp song vài thiết bị thực đời sống nên có việc sai số so với thực tế Những lần đầu làm đề tài cịn sai sót linh kiện, linh kiện hư linh kiện làm không đề tài nhiều gây cản trở việc thực tốn tiền bạc Nhưng sau tìm hiểu kỹ nhóm tích hợp linh kiện cần thiết để hoàn thành tốt đề tài Các thơng số cho Robot ban đầu hồn thành rối loạn khó chọn lựa Tốn nhiều thời gian ngày để thực tìm thơng số tạm gọi hồn chỉnh cho robot Việc thiết kế form mẫu cho robot thời gian nhóm phải học thêm phần mềm vẽ 2D canh chuẩn kích thước cho Robot Đặc biệt khâu làm 73 hoàn thiện robot nên lựa chọn vật liệu Nên cuối nhóm chọn vật liệu có sẵn nhà Gỗ Bởi gỗ dễ khoang lỗ vít thẩm mĩ Việc khó khăn có lẻ việc tìm kiếm tài liệu Bởi đề tài có qt đồ định vị trí nên đề tài tương tự Đa số báo cáo có sẵn từ phải dựng tạo nên bước nối tiếp linh kiện Robot tạo đồ nhiễu tốc độ chạy tốc độ quay nhanh Để tránh tình trạng robot bị đứng nhận thức chậm chạp nên cách khắc phục đặt vận tốc chạy quay số định hoạt động chậm lúc đồ không bị chồng nhiễu Hình 5.12 Bản đồ bị chồng hình 74 CHƯƠNG KẾT LUẬN Qua thời gian nỗ lực tìm hiểu kết hợp với vốn tri thứ vốn có thân, với giúp đỡ tận tình ThS Hồ Sỹ Phương nhóm chúng em hồn thành đạt mục tiêu đề ban đầu đồ án tốt nghiệp Qua chúng em hiểu sâu tảng lập trình cho robot ROS, biết đến thuật tốn lập đồ, tìm đường ngắn tự động tránh vật cản Nhóm hồn thành việc xây dựng robot di động có khả di chuyển đến đích tránh vật cản với kết sau:  Nhóm hoàn thành thiết kế khung robot với hệ thống mạch điều khển giúp robot di chuyển linh hoạt ổn định Tuy nhiên số hạn chế sau, hệ thống chạy nguồn pin nên khả đáp ứng điện áp không đáng kể Dùng laptop làm xử lý trung tâm có khả xử lý cao ổn định nhiên việc dùng laptop làm cho khả di chuyển robot khơng tối ưu  Q trình thu nhận thông tin lập đồ robot xác so với thực tế Do giải thuật vẽ đồ chưa tối ưu nên q trình vẽ đồ cịn số hạn chế robot phải di chuyển chậm để lập đồ xác Các mơi trường có vật liệu phản chiếu hay xuyên thấu ảnh hướng tới khả tính tốn khoảng cách tới vật thể robot  Trong trình di chuyển, khả tránh vật cản robot xác Khi gặp vật cản tĩnh di động robot có khả phản ứng thích hợp để né vật cản Nhưng phải đặt laptop nên khả di chuyển khơng gian hẹp có nhiều vật cản cịn gặp nhiều khó khăn Dựa thành cơng đồ án “Lập đồ điều hướng chuyển động tránh vật cản cho robot di động tảng hệ điều hành ros1” chúng em tin hệ thống ứng dụng rộng rãi vào thực tiễn nhiều Để làm điều robot cần có hướng phát triển thêm như:  Thiết kế phần cứng phù hợp không gian chật hẹp, nhiều vật cản để robot vận chuyển hàng cho người dùng Dùng máy tính nhúng có tính linh hoạt cao kích thước nhỏ gọn Raspberry hay Jetson nano  Tích hợp thêm IOT để điều khiển robot thơng qua Internet Đồng thời cần phát triển thêm nhiều tính tương tác robot với người 75  Trong q trình di chuyển lập đồ tính toán tăng tốc độ di chuyển robot để độ xác  Sử dụng camera cảm biến siêu âm để giúp rotbot tăng khả xác định vật cản nhờ tránh vật cản từ xa  Cải thiện thuật toán để tối ưu khả điều hướng cho robot 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://tinyurl.com/2n3bzdvf, truy nhập lần cuối ngày 10/4/2023 [2] https://tinyurl.com/2nymh2mr, truy nhập lần cuối ngày 11/4/2023 [3] https://tinyurl.com/2facp54b, truy nhập lần cuối ngày 13/4/2023 [4] https://tinyurl.com/2llpqtvp, truy nhập lần cuối ngày 14/4/2023 [5] https://tinyurl.com/2ntpvxnf, truy nhập lần cuối ngày 14/4/2023 [6] https://tinyurl.com/2plth62e, truy nhập lần cuối ngày 22/4/2023 [7] https://tinyurl.com/2hoopees, truy nhập lần cuối ngày 27/4/2023 [8] https://tinyurl.com/2q3l4eex, truy nhập lần cuối ngày 2/5/2023 [9] https://tinyurl.com/2nxzrsoq, truy nhập lần cuối ngày 4/5/2023 [10] https://tinyurl.com/2z5r9ucd, truy nhập lần cuối ngày 4/5/2023 [11] https://tinyurl.com/2n4gune4, truy nhập lần cuối ngày 5/5/2023 [12] https://tinyurl.com/2zava9aq, truy nhập lần cuối ngày 6/5/2023 [13] https://arxiv.org/pdf/2108.12571.pdf, truy nhập lần cuối ngày 8/5/2023 [14] https://tinyurl.com/2nrlvk9f, truy nhập lần cuối ngày 9/5/2023 [15] https://tinyurl.com/2zwsjxuj, truy nhập lần cuối ngày 9/5/2023 77 PHỤ LỤC Tất source code thư mục dự án: https://github.com/vovanhop/DATN-MOBILE_ROBOT 78