NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ROBOT TỰ ĐỘNG VÙNG 2 THAM GIA CUỘC THI SÁNG TẠO ROBOCON VIỆT NAM NĂM 2011

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 6 Phần I: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 11 A.Mục tiêu của đề tài. 11 B. Chủ đề và luật thi của Robocon 2011. 11 I. CHỦ ĐỀ CỦA CUỘC THI “LOY KRATHONG, TÌNH BẠN THẮP SÁNG NIỀM VUI”. 12 1.Ý tưởng. 12 2.Lịch sử của Loy Krathong. 12 3.Tầm quan trọng của an toàn trong cuộc chơi. 13 4.Các cuộc thi trong nước và vùng lãnh thổ. 14 II. LUẬT THI. 14 1.Tóm tắt cuộc thi. 14 2. Sân thi đấu: cấu trúc và các thông số kỹ thuật: 15 3. Thông số kỹ thuật của Krathong và các dụng cụ thi khác. 20 4. Cách thức thi đấu: 26 5. Nhiệm vụ thi đấu và nội quy chung. 27 6. Khởi động lại robot: 28 7. Quyết định đội chiến thắng. 30 8. Những lưu ý trong thiết kế và điều khiển. 31 9. Vi phạm. 32 10. Truất quyền thi đấu. 33 11. Quy định về an toàn của robot. 34 12. Đội. 34 13. Những vấn đề khác. 34 Phần II. Ý TƯỞNG VÀ PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO ROBOT 35 A. Phương án về mảng cơ khí: 35 1.1.Nhiệm vụ của robot tự động vùng 2: 35 1.2. Phương án thiết kế kết cấu cơ khí. 35 B. Phương án lập trình điều khiển cho robot. 36 I. Lựa chọn chíp điều khiển 89V51RD2. 36 2.1. Giới thiệu chung về vi điều khiển P89V51RD2. 36 2.2. Tóm tắt đặc điểm P89V51RD2 . 36 2.3. Sơ đồ chân P89V51RD2. 37 2.4. Sơ lược chức năng các chân của P89V51RD2 38 2.5. Cấu trúc bên trong vi điều khiển và tập lệnh của vi điều khiển P89V51RD2. 39 II. Một số giải thuật phương án lập trình. 39 C. Phương án về thiết kế và chế tạo mạch điện điều khiển robot. 40 I. Mạch nguồn: 40 II. Kết nối Vi điều khiển với các khối: 40 III. Mạch động lực: 41 PHẦN III: NỘI DUNG THỰC HIỆN 42 A. Thiết kế chế cơ khí. 42 1.1. Giải pháp phần đế của Robot. 42 1.1.1. Kích thước. 42 1.1.2.Vật liệu sử dụng làm đế: 46 1.1.3.Bánh xe. 47 1.2. Giải pháp cho cơ cấu nâng hạ. 48 1.2.1. Sử dụng cơ cấu nâng hạ bằng ròng rọc kết hợp với tang trống gắn trên trục động cơ. 48 1.2.2. Xích sử dụng cho cơ cấu nâng hạ 49 1.2.3. Động cơ kéo sử dụng cho cơ cấu nâng hạ. 49 1.3. Giải pháp cho cơ cấu trượt cánh tay. 50 1.3.1. Sử dụng cơ cấu trượt tay bằng ròng rọc. 50 1.3.2. Cáp sử dụng cho cơ cấu trượt tay. 50 1.3.3. Động cơ kéo sử dụng cho cơ cấu trượt tay. 51 1.4. Động cơ bánh. 52 B. Thiết kế mạch điện tử. 54 I. Các khối cơ bản. 54 1.1. Khối nguồn: 54 1.2. Khối Vi điều khiển. 56 1.3. Khối lựa chọn chương trình. 57 1.4. Khối cảm biến. 59 1.4.1. Cảm biến hành trình. 59 1.4.2. Cảm biến dò đường. 61 1.5. Công suất. 65 C. Lập trình cho Robot. 72 I. Phân tích chủ đề và luật chơi robocon 2011 và tìm ý tưởng lập trình. 72 1.1. Các vấn đề chính: 72 1.2. Ý tưởng và hướng giải quyết vấn đề: 72 II. Lập giải thuật và lưu đồ thuật toán điều khiển robot tự động. 73 1.1. Giải thuật chung. 73 1.2. Giải thuật dò đường. 74 1.3. Giải thuật đếm và kiểm tra vạch ngang. 76 1.4. Giải thuật cua trái, cua phải. 79 1.5. Giải thuật nâng, hạ tay quà. 80 1.6. Giải thuật trượt, kéo cánh tay. 81 III. CHƯƠNG TRÌNH. 82 PHẦN IV: KẾT LUẬN 103 Tài liệu tham khảo 104 Ý KIẾN ĐÓNG GÓP 105 DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT: Tên viết tắt Tên tiếng anh Tên tiếng việt ISP In – Systttoi Prpgramming IAP In – Application Programable SPI Serial Peripheral Interface UART Universal Asynchronous Reciever Transmitter PWM Pulse With Modulator TTL Transitor Transitor Logic CMOS Compltoientary Mosfet RST Reset EA Eternal Acess ALE Adress Lacth Enable VĐK Vi điều khiển LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự phát triển của xã hội loài người, các ngành khoa học kỹ thuật không ngừng đi đến những thành công mới. Nhiều công trình khoa học, những phát minh của các nhà khoa học đã đi vào cuộc sống, phục vụ lợi ích của con người. Với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp, máy móc đã dần thay thế cho sức lao động của con người. Đặc biệt những thập niên gần đây với sự xuất hiện và phát triển nhanh chóng của công nghệ robot, những dây chuyền tự động chủ yếu thực hiện bằng hệ thống cánh tay robot linh hoạt. Robot được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, thay thế cho các hoạt động của con người trong các môi trường độc hại, nguy hiểm như thám hiểm. Robot không những được sử dụng nhằm mục đích tăng năng suất lao động mà dần đi vào đời sống sinh hoạt của chúng ta. Ban đầu từ con robot lau sàn, những chú chó trông nhà,… mục đích của chúng ta là tạo ra những con robot ngày càng trở nên thân thiện hơn nữa với con người. Với chủ đề của cuộc thi “ LOY KRATHONG, TÌNH BẠN THẮP SÁNG NIỀM VUI” , nước chủ nhà THÁI LAN đã ra đề thi: “LOY KRATHONG, TÌNH BẠN THẮP SÁNG NIỀM VUI” cho tất cả những học sinh, sinh viên trong khu vực yêu thích khoa học thoả sức sáng tạo. Với hi vọng từ những ý tưởng sáng tạo đó sẽ phát triển thành những con robot được ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Đây là một sân chơi bổ ích mà Hội liên hiệp phát thanh, truyền hình Châu Á Thái Bình Dương (ABU) tổ chức hàng năm thu hút rất nhiều sinh viên trong khu vực tham gia. Ngay từ khi còn học phổ thông, robot là đề tài rất lôi cuốn nhiều học sinh. Nay, khi chúng tôi đã là những sinh viên trong ngành kỹ thuật, chế tạo robot trở nên vô cùng hấp dẫn. Vì vậy cuộc thi sáng tạo robocon hàng năm là nơi chúng tôi thoả sức thể hiện niềm đam mê khoa học, óc sáng tạo, khả năng vận dụng những kiến thức đã lĩnh hội vào thực tiễn. Được sự quan tâm, tạo điều kiện của lãnh đạo nhà trường, Ban tổ chức Robocon 2011 và Thầy hướng dẫn, nhóm chúng tôi đã được lấy đề tài này làm đề tài tốt nghiệp. Dưới đây là kết quả của quá trình tham gia chế tạo robocon. Nội dung cô đọng nhất sẽ được trình bày trong báo cáo này với các phần chính sau: Phần I: Giới thiệu về đề tài và luật thi Robocon năm 2011. Phần II: Trình bày những ý tưởng và phương án thiết kế robot. Phần III: Nội dung chính thực hiện. Phần IV: Kết luận.

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 6

Phần I: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 11

A.Mục tiêu của đề tài 11

B Chủ đề và luật thi của Robocon 2011 11

I CHỦ ĐỀ CỦA CUỘC THI “LOY KRATHONG, TÌNH BẠN THẮP SÁNG NIỀM VUI” 12

1.Ý tưởng 12

2.Lịch sử của Loy Krathong 12

3.Tầm quan trọng của an toàn trong cuộc chơi 13

4.Các cuộc thi trong nước và vùng lãnh thổ 14

II LUẬT THI 14

1.Tóm tắt cuộc thi 14

2 Sân thi đấu: cấu trúc và các thông số kỹ thuật: 15

3 Thông số kỹ thuật của Krathong và các dụng cụ thi khác 20

4 Cách thức thi đấu: 26

5 Nhiệm vụ thi đấu và nội quy chung 27

6 Khởi động lại robot: 28

7 Quyết định đội chiến thắng 30

8 Những lưu ý trong thiết kế và điều khiển 31

9 Vi phạm 32

10 Truất quyền thi đấu 33

11 Quy định về an toàn của robot 34

12 Đội 34

13 Những vấn đề khác 34

Phần II Ý TƯỞNG VÀ PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO ROBOT 35

A Phương án về mảng cơ khí: 35

1.1.Nhiệm vụ của robot tự động vùng 2: 35

1.2 Phương án thiết kế kết cấu cơ khí 35

B Phương án lập trình điều khiển cho robot 36

I Lựa chọn chíp điều khiển 89V51RD2 36

2.1 Giới thiệu chung về vi điều khiển P89V51RD2 36

2.2 Tóm tắt đặc điểm P89V51RD2 36

2.3 Sơ đồ chân P89V51RD2 37

2.4 Sơ lược chức năng các chân của P89V51RD2 38

2.5 Cấu trúc bên trong vi điều khiển và tập lệnh của vi điều khiển P89V51RD2 39

II Một số giải thuật phương án lập trình 39

C Phương án về thiết kế và chế tạo mạch điện điều khiển robot 40

I Mạch nguồn: 40

II Kết nối Vi điều khiển với các khối: 40

III Mạch động lực: 41

PHẦN III: NỘI DUNG THỰC HIỆN 42

A Thiết kế chế cơ khí 42

1.1 Giải pháp phần đế của Robot 42

1.1.1 Kích thước 42

1.1.2.Vật liệu sử dụng làm đế: 46

1.1.3.Bánh xe 47

1.2 Giải pháp cho cơ cấu nâng hạ 48

1.2.1 Sử dụng cơ cấu nâng hạ bằng ròng rọc kết hợp với tang trống gắn trên trục

động cơ 48

1.2.2 Xích sử dụng cho cơ cấu nâng hạ 49

1.2.3 Động cơ kéo sử dụng cho cơ cấu nâng hạ 49

1.3 Giải pháp cho cơ cấu trượt cánh tay 50

1.3.1 Sử dụng cơ cấu trượt tay bằng ròng rọc 50

1.3.2 Cáp sử dụng cho cơ cấu trượt tay 50

1.3.3 Động cơ kéo sử dụng cho cơ cấu trượt tay 51

1.4 Động cơ bánh 52

B Thiết kế mạch điện tử 54

I Các khối cơ bản 54

1.1 Khối nguồn: 54

1.2 Khối Vi điều khiển 56

1.3 Khối lựa chọn chương trình 57

1.4 Khối cảm biến 59

1.4.1 Cảm biến hành trình 59

1.4.2 Cảm biến dò đường 61

1.5 Công suất 65

C Lập trình cho Robot 72

I Phân tích chủ đề và luật chơi robocon 2011 và tìm ý tưởng lập trình 72

1.1 Các vấn đề chính: 72

1.2 Ý tưởng và hướng giải quyết vấn đề: 72

II Lập giải thuật và lưu đồ thuật toán điều khiển robot tự động 73

1.1 Giải thuật chung 73

1.2 Giải thuật dò đường 74

1.3 Giải thuật đếm và kiểm tra vạch ngang 76

1.4 Giải thuật cua trái, cua phải 79

1.5 Giải thuật nâng, hạ tay quà 80

1.6 Giải thuật trượt, kéo cánh tay 81

III CHƯƠNG TRÌNH 82

PHẦN IV: KẾT LUẬN 103

Tài liệu tham khảo 104

Ý KIẾN ĐÓNG GÓP 105

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT:

ISP In – Systttoi Prpgramming

Programable SPI Serial Peripheral Interface

Reciever / Transmitter

TTL Transitor Transitor Logic

Cùng với sự phát triển của xã hội loài người, các ngành khoa học - kỹ thuật khôngngừng đi đến những thành công mới Nhiều công trình khoa học, những phát minh củacác nhà khoa học đã đi vào cuộc sống, phục vụ lợi ích của con người Với sự phát triểnmạnh mẽ của các ngành công nghiệp, máy móc đã dần thay thế cho sức lao động củacon người Đặc biệt những thập niên gần đây với sự xuất hiện và phát triển nhanhchóng của công nghệ robot, những dây chuyền tự động chủ yếu thực hiện bằng hệthống cánh tay robot linh hoạt Robot được ứng dụng rộng rãi trong các ngành côngnghiệp, thay thế cho các hoạt động của con người trong các môi trường độc hại, nguyhiểm như thám hiểm Robot không những được sử dụng nhằm mục đích tăng năngsuất lao động mà dần đi vào đời sống sinh hoạt của chúng ta Ban đầu từ con robot lausàn, những chú chó trông nhà,… mục đích của chúng ta là tạo ra những con robot ngàycàng trở nên thân thiện hơn nữa với con người

Với chủ đề của cuộc thi “ LOY KRATHONG, TÌNH BẠN THẮP SÁNG NIỀMVUI” , nước chủ nhà THÁI LAN đã ra đề thi: “LOY KRATHONG, TÌNH BẠNTHẮP SÁNG NIỀM VUI” cho tất cả những học sinh, sinh viên trong khu vực yêuthích khoa học thoả sức sáng tạo Với hi vọng từ những ý tưởng sáng tạo đó sẽ pháttriển thành những con robot được ứng dụng rộng rãi trong thực tế Đây là một sân chơi

bổ ích mà Hội liên hiệp phát thanh, truyền hình Châu Á- Thái Bình Dương (ABU) tổchức hàng năm thu hút rất nhiều sinh viên trong khu vực tham gia

Ngay từ khi còn học phổ thông, robot là đề tài rất lôi cuốn nhiều học sinh Nay,khi chúng tôi đã là những sinh viên trong ngành kỹ thuật, chế tạo robot trở nên vôcùng hấp dẫn Vì vậy cuộc thi sáng tạo robocon hàng năm là nơi chúng tôi thoả sức thểhiện niềm đam mê khoa học, óc sáng tạo, khả năng vận dụng những kiến thức đã lĩnhhội vào thực tiễn

Được sự quan tâm, tạo điều kiện của lãnh đạo nhà trường, Ban tổ chức Robocon

2011 và Thầy hướng dẫn, nhóm chúng tôi đã được lấy đề tài này làm đề tài tốt nghiệp.Dưới đây là kết quả của quá trình tham gia chế tạo robocon Nội dung cô đọng nhất sẽđược trình bày trong báo cáo này với các phần chính sau:

Phần I: Giới thiệu về đề tài và luật thi Robocon năm 2011

Phần II: Trình bày những ý tưởng và phương án thiết kế robot

Phần III: Nội dung chính thực hiện

Phần IV: Kết luận

Qua đây chúng em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo nhà trường,thầy Nguyễn Quốc Mạnh, cô Nguyễn Thị Khánh, cùng toàn thể các thầy cô và các bạnsinh viên tham gia Robocon năm 2011 của trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật HưngYên đã tạo điều kiện, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài nàymột cách tốt nhất.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT - HƯNG YÊN

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ROBOT TỰ ĐỘNG VÙNG 2 THAM

GIA CUỘC THI SÁNG TẠO ROBOCON VIỆT NAM NĂM 2011.

2 Số sinh viên thực hiện: 02

+ Củng cố, tổng hợp kiến thức lý thuyết đã được học trong toàn khóa học

+ Biết phương pháp nghiên cứu khoa học và phương pháp làm việc theo nhóm.+ Kiểm tra, đánh giá được sản phẩm chế tạo

+ Viết được quyển thuyết minh đảm bảo nội dung, tính lôgic khoa học theo yêu cầu đề tài

3.2 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

+ Luật chơi và nhiệm vụ của cuộc thi

+ Kích thước, hình dáng sân đấu và các chi tiết trên sân

3.3 Nội dung cần hoàn thành đồ án:

+ Thiết kế cơ khí, mạch và lập trình cho Robot

+ Tính toán thông số linh kiện điện tử, động cơ của Robot

+ Chế tạo, lắp ráp và kiểm tra Robot

+Các bản vẽ ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ).

4 Giảng viên hướng dẫn:

+ Giáo viên hướng dẫn 1: Th.S Nguyễn Quốc Mạnh.

+ Giáo viên hướng dẫn 2: Th.S Nguyễn Thị Khánh.

Ngày ,tháng ,năm 2011.

Giảng viên hướng dẫn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN

-BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhóm sinh viên thực hiện: 1 Nguyễn Thành Đô 2 Vũ Cao Thế

Khoá: 2007 – 2011 Khoa: Điện – Điện tử Ngành: Hệ thống điện Giảng viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Quốc Mạnh Th.S Nguyễn Thị Khánh 1 Nội dung thiết kế tốt nghiệp: + Phần I: Giới thiệu về đề tài và luật thi Robocon 2011 + Phần II: Trình bày những ý tưởng và phương án thiết kế robot + Phần III: Nội dung chính thực hiện + Phần IV: Kết luận chung 2 Nhận xét của giảng viên hướng dẫn: Giảng viên hướng dẫn 1: ………

………

………

………

………

………

………

Giảng viên hướng dẫn 2: ………

………

………

………

………

Ngày ,tháng ,năm 2011

Giảng viên hướng dẫn 1 Giảng viên hướng dẫn 2

( Ký, ghi rõ họ và tên ) ( Ký, ghi rõ họ và tên )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN

-BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhóm sinh viên thực hiện: 1 Nguyễn Thành Đô 2 Vũ Cao Thế

Khoá: 2007 – 2011 Khoa: Điện – Điện tử Ngành: Hệ thống điện Giảng viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Quốc Mạnh Th.S Nguyễn Thị Khánh Cán bộ phản biện: ………

………

………

3 Nội dung thiết kế tốt nghiệp: + Phần I: Giới thiệu về đề tài và luật thi Robocon 2011 + Phần II: Trình bày những ý tưởng và phương án thiết kế robot + Phần III: Nội dung chính thực hiện + Phần IV: Kết luận chung 4 Nhận xét của cán bộ phản biện: ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Ngày ,tháng ,năm 2011

Cán bộ phản biện

( Ký, ghi rõ họ và tên )

Phần I: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI

A Mục tiêu của đề tài.

* Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo robot tự động vùng 2 tham gia cuộc thi sáng tạorobocon Việt Nam năm 2011:

- Thiết kế và chế tạo phần cơ khí

- Thiết kế và chế tạo mạch điện tử điều khiển robot

- Lập trình điều khiển robot

- Hình thành cho sinh viên có khả năng tư duy, sáng tạo, vận dụng những kiếnthức được học trong nhà trường vào thực tiễn, và tạo môi trường làm việc theonhóm cũng như áp lực công việc cần phải thực hiện

B Chủ đề và luật thi của Robocon 2011.

CUỘC THI SÁNG TẠO ROBOT CHÂU Á THÁI BÌNH DƯƠNG 2011

ABU ROBOCON 2011 BĂNG CỐC – THÁI LAN

CHỦ ĐỀ VÀ LUẬT THI CỦA ROBOCON 2011

“ LOY KRATHONG, TÌNH BẠN THẮP SÁNG NIỀM VUI ”

Chỉ dẫn:

1 Mỗi đội có một robot bằng tay và một hoặc hai robot tự động.

2 Robot bằng tay mang ba bát nến (joss stick post) đặt lên ba cột trụ (poles) bất

kỳ ở vùng chung (common zone)

3 Các robot tự động mang đài hoa (Krathong petal) và hoa krathong đến điểmchuẩn bị, còn robot bằng tay mang giá đèn (candle base) tới điểm trang trí

4 Các robot tự động di chuyển tới vùng Sala và tiến hành lắp hoa đăng Krathongbằng cách xếp một đài hoa và một bông hoa Krathong lên trên giá nến

5 Robot bằng tay sẽ mang ba ngọn nến từ vùng chung (Common Zone) tới và đặtlên hoa đăng Krathong vừa mới được xếp

6 Robot tự động nhấc và đặt hoa Krathong hoàn chỉnh xuống mặt sông

7 Robot tự động mang ngọn lửa đèn đặt lên trên đỉnh đèn Động tác này sẽ kếtthúc trận đấu và được gọi là “Loy Krathong”

8 Nếu trận nào không có “Loy Krathong”, đội thắng sẽ được quyết định dựa trên

số điểm đội đó ghi được

9 Mỗi trận đấu kéo dài 3 phút

I CHỦ ĐỀ CỦA CUỘC THI “LOY KRATHONG, TÌNH BẠN THẮP SÁNG

NIỀM VUI”.

1 Ý tưởng.

Những ý tưởng chính để tạo nên đề thi năm nay:

- Dễ hiểu đối với khán giả

- Trò chơi giải trí sinh động và hấp dẫn

- Những robot thông minh trình diễn linh hoạt

- Gắp và đặt các khối cấu kiện trong không gian 3 chiều

- Có sự cộng tác của đội cùng thi đấu

- Trò chơi được phỏng theo văn hóa và truyền thống Thái Lan

Đề thi được thiết kế sao cho tất cả các đội tham gia đều thấy thích thú Tuy nhiênvới nhiệm vụ cuối cùng, chính là điểm nhấn của trò chơi, đội nào phải có robot thực sựlinh hoạt để có thể đặt được ngọn lửa lên trên đỉnh nến, thì đội đó mới xứng đáng làđội chiến thắng

2 Lịch sử của Loy Krathong.

Loy Krathong là một nghi lễ truyền thống của người Thái nhằm thể hiện sự tônkính đối với nữ thần sông nước Cứ ngày rằm tháng 11 hàng năm người Thái lại tổchức nghi lễ này một cách trang trọng Mỗi chiếc Krathong là một chiếc thuyền nhỏđược kết từ lá và thân cây chuối Những người tham sự lễ Loy Krathong sẽ đặt hoa,đèn và nến lên những chiếc thuyền nhỏ trước khi đẩy chúng xuống sông và cho trôi đitheo dòng nước

Một trong những lí do khiến người Thái tổ chức lễ hội Loy Krathong là mong nhậnđược sự tha thứ của thần sông nước cho những việc làm của họ khiến cho dòng nước

bị ô nhiễm Trước khi thả thuyền trôi trên sông, mỗi người sẽ thầm ước cho một tươnglai tươi sáng, thịnh vượng và hạnh phúc hơn

Loy Krathong là biểu tượng của việc loại trừ mọi sự hận thù, bực tức và vẩn đục rakhỏi cuộc sống để con người có thể bắt đầu một cuộc sống mới hoàn toàn tươi sáng

Lễ hội Loy Krathong, thường vào cuối mùa mưa, khi đó hầu hết những khu vực vensông và các con kênh đều vừa phải trải qua các trận ngập lụt Chính vì vậy tới thờiđiểm này mùa mưa đã qua và thời tiết trở nên đẹp hơn Người Thái mong đợi tới mùamới mát dịu cũng chính là mùa có trăng sáng nhất trong năm

Ra đời từ 100 năm trước, lễ hội Loy Krathong đã được truyền lại từ thế hệ náy sangthế hệ khác Trong những ngày diễn ra lễ hội, từng làng xã, từng gia đình đều bận rộnvới việc chuẩn bị vật liệu làm thuyền hoa đăng thả trôi sông Vật liệu thường rất sẵn cótại địa phương mà không cần phải mua Nhà này có thể cho nhà khác rất thoải mái.Nguyên liệu bao gồm thân và lá cây chuối, nến, đèn và hoa Trong những ngày đặcbiệt này mọi người thường rất hân hoan và háo hức mong chờ tới thời điểm sau khimặt trời lặn Tiếng cười nói vang vọng khắp nơi

3 Tầm quan trọng của an toàn trong cuộc chơi.

An toàn là một trong những yếu tố quan trọng hàng đầu cho việc đảm bảo sự

thành công của cuộc thi ABU Robocon 2011 Bangkok

Sự an toàn của chính robot là vấn đề đầu tiên và cũng là quan trọng nhất trongcuộc thi này Các thành viên dự thi hay chính là những người chế tạo ra robot sẽ phảichịu trách nhiệm cho sự an toàn của robot của họ

Các đội phải làm việc và hợp tác mật thiết với Ban tổ chức (BTC) để đảm bảo sự

an toàn cao nhất cho cuộc thi này

Các đội phải nhận thức và tập trung về độ an toàn của robot trong điều khoản nàytrước khi nộp đơn tham gia cuộc thi

4 Các cuộc thi trong nước và vùng lãnh thổ.

Tất cả các nước đăng ký tham dự cuộc thi năm nay đều phải tuân thủ theo luật thi.Tuy nhiên ở một số nơi không có sẵn các nguyên vật liệu cần thiết thì các bạn hãy cốgắng tìm những vật liệu gần giống nhất với các thông số kỹ thuật của vật liệu sẽ được

áp dụng cho cuộc thi chung kết Quốc tế

II LUẬT THI.

1.Tóm tắt cuộc thi.

Mỗi đội không quá 3 robot Một robot điều khiển bằng tay và một hoặc hai robot

tự động Robot điều khiển bằng tay phải hoàn thành công việc đầu tiên bằng cách nhấc

3 bát nến và đặt ở vùng chung trước khi thực hiện các công việc khác Sau đó robotbằng tay sẽ mang giá đèn đặt tại điểm trang trí được chuẩn bị trên khu vực Sala Robotbằng tay sẽ tiếp tục thu thập những ngọn nến ở vùng chung trong thời gian Krathongđang được lắp ráp

Các robot tự động sẽ thu thập đài hoa và hoa Krathong rồi đặt chúng tại các vị tríchuẩn bị Các robot tự động sẽ trang trí Krathong bằng cách xếp các đài hoa, rồi sau đó

là các hoa Krathong lên giá đèn ở vùng Sala Sau khi nhiệm vụ này đã hoàn thànhrobot bằng tay sẽ đặt 3 ngọn nến vào Krathong đã được trang trí Robot tự động sẽmang Krathong đã hoàn thành đặt lên bề mặt sông phía đội mình Không có bất kỳphần nào của robot được chạm hay tiếp xúc với mặt sông

Cuối cùng robot tự động sẽ mang ngọn lửa đèn lên đặt nhẹ lên đỉnh đèn trongKrathong đã được hoàn thành và đang nổi trên bề mặt sông Khi thao tác các robotcũng không được chạm hay tiếp xúc với mặt sông hay Krathong đã được hoàn thành.Đội đầu tiên đặt được ngọn lửa đèn thành công sẽ là đội chiến thắng Chiến thằng nàyđược gọi là “Loy Krathong”

Nếu không đội nào đạt được “Loy Krathong” trong vòng 3 phút thì đội chiếnthắng sẽ được quyết định bằng cách tính điểm cho những phần việc đã được hoànthành.

Mỗi trận đấu diễn ra giữa đội đỏ và đội xanh Một trận đấu kéo dài trong 3 phút

2 Sân thi đấu: cấu trúc và các thông số kỹ thuật:

2.1 Sân thi đấu là một khu có kích thước 12.000mm x12.000mm và được bao

quanh bởi một hàng rào bằng gỗ với chiều cao là 100mm và độ dày 50mm Sân thiđấu được chia đều cho cả hai đội và được ngăn cách bởi một hàng rào bằng gổ vớichiều cao 100mm và độ dày là 50mm Các đội thi đấu là đội đỏ và đội xanh (hình1-4)

Hình 1

Hình 2

Hình 3

Hình 4

2.2 Những đường dẫn màu trắng có chiều rộng là 30mm được làm bằng đề can

không bóng được vẽ trên sàn của sân thi đấu

2.3 Khu vực sân thi đấu gồm có vùng chung, vùng sala, mặt sông, các khu xuất

phát, các điểm chuẩn bị và các điểm lưu trữ

2.3.1 Vùng chung có hình chữ nhật với chiều rộng là 500mm và chiều dài là

3.500mm được sơn màu xanh lá cây sáng Sáu cột trụ được đặt ở đường kẻ trắng nằmgiữa vùng chung để đặt các bát nến Khoảng cách giữa các cột là 500mm Mỗi đội cóthể thu thập tối đa 9 ngọn nến từ vùng chung này để dùng cho việc lắp ráp Krathong

2.3.2 Sala là một mặt phẳng có độ cao là 300mm, chiều rộng là 4.000mm và chiều

dài là 5.000mm, chia đều cho hai đội xanh và đỏ Mỗi bên có một Điểm trang trí hìnhtròn có đường kính 510mm được bao quanh bởi 1 hàng rào bằng gỗ với chiều cao10mm và độ dày 10mm Hai bờ dốc với chiều dài là 1.000mm được xây dựng ở haibên của Sala để cho các robot tự động di chuyển lên thuận lợi.(hình 5-6)

Hình 5

Hình 6

2.3.3 Bề mặt sông được đặt ở vị trí giữa của Sala Nó có thể bị bập bênh bởi sức

nặng của Krathong trong lúc rơi (hình 7)

Hình 7

2.3.3.1 Bề mặt sông là một tấm gỗ có độ dày 4mm, chiều rộng 700mm, chiều dài

2.400mm, chiều cao tối đa là 280mm tính từ Sala tới bề mặt dưới của tấm gỗ, được nốibởi 4 sợi dây thép không gỉ có đường kính 1,5mm và có chiều dài 350mm Tất cả cácphần và cơ cấu tạo nên bề mặt sông đều được tính là mặt sông Vì vậy không phầnnào của robot được phép chạm vào

2.3.3.2 Bờ sông được làm bằng một hàng rào bằng gỗ với chiều cao 180mm so

với nền Sala và bề dày là 10mm Có 4 cạnh bao quanh bề mặt sông Bờ sông có thểđược sơn hoặc trang trí để sao cho giống nước hoặc sông (hình 8-9)

Hình 8

Hình 9

2.3.4 Mỗi đội có 3 vị trí xuất phát: 2 vị trí xuất phát của robot tự động 1 vị trí

xuất phát của robot bằng tay Mỗi khu vực xuất phát có độ dài là 1.000mm cho mỗibên (1m2) Khu xuất phát của đội đỏ là màu đỏ, khu xuất phát của đội xanh là màuxanh

2.3.5 Những điểm lưu trữ và điểm chuẩn bị là những cột trụ làm bằng gỗ, thép,

hoặc kim loại cứng được sử dụng để lưu trữ hoặc đặt một số dụng cụ của cuộc thi Mỗicột tại các điểm lưu trữ và chuẩn bị gồm có 2 phần, phần dưới và phần trên Phần dưới

có hình trụ với đường kính 100mm và chiều cao 800mm, phần trên có chiều cao là100mm Đỉnh của phần trên có dạng hình nón với đường kính thay đổi từ 40mm đo tại

vị trí cao nhất cho đến 60mm đo tại khoảng cách 30mm từ đỉnh cao nhất xuống Phầnđáy có hình trụ với đường kính là 60mm Tuy nhiên phần trên của những cột tại cácđiểm lưu trữ ngọn lửa đènchỉ có một dạng hình trụ với đường kính là 60mm và chiềucao là 35mm(hình 10-12)

Hình 10

Hình 11

Hình 12

3 Thông số kỹ thuật của Krathong và các dụng cụ thi khác.

3.1 Các dụng cụ: Giá đèn(Candle Bases), đài hoa Krathong (Krathong petal), hoa,

ngọn nến (joss stick), bát nến (Joss Stick Pots), ngọn lửa đèn(Candle light flame)được sử dụng trong cuộc thi sẽ do ban tổ chức cung cấp (hình 14-19)

Hình 14

Hình 15

Hình 16

Hình 17

Hình 18

Hình 19

3.1.1 Trọng lượng của một giá đèn khoảng 800g.

3.1.2 Trọng lượng của một đài hoa Krathong khoảng 250g.

3.1.3 Trọng lượng của một bông hoa khoảng 250g.

3.1.4 Trọng lượng của một ngọn nến (Joss Stick) khoảng 100g.

3.1.5 Trọng lượng của một ngọn lửa đènkhoảng 200g.

3.2 Tổng trọng luợng của Krathong khi hoàn thành khoảng 1.700g.

3.3 Bề mặt trên của giá nến, đài hoa Krathong, hoa hoặc bát nến được làm bằng

cao su, nhựa hoặc giấy cát tông cắt theo hình dạng phù hợp có độ dày 3mm

Màu của các bề mặt trên là màu hồng cho đội đỏ và màu xanh da trời cho độixanh.

3.4 Mặt dưới của đài hoa Krathong, hoa hoặc bát nến được làm bằng cao su, nhựa

hoặc giấy cát tông cắt theo hình dạng phù hợp có độ dày là 3mm Màu của bề mặt dưới là màu hồng cho đội đỏ và màu xanh da trời cho đội xanh

3.5 Krathong (thuyền hoa đăng) bao gồm một giá đèn(candle base), một đài hoa

Krathong và hoa Chi tiết của từng phần như sau:

3.5.1 Giá đènbao gồm 4 phần (hình 14)

Hình 14

3.5.1.1 Mặt dưới được làm bằng gỗ hoặc nhựa với độ dày là 4mm

cắt theo hình tròn có đường kính là 500mm

3.5.1.2 Đế làm bằng xốp (foam) gắn với mặt dưới có dạng hình trụ

có đường kính trong là 70mm, đuờng kính ngoài là 500mm vàchiều cao là 100mm

3.5.1.3 Mặt trên che phía trên của đế.

3.5.1.4 Đènđược cố định trên giá và được làm bằng nhựa rỗng hoặc

gỗ có chiều cao 503mm tính từ đáy của giá đènvà có đườngkính là 60mm Phần trên cùng của ngọn đènđược bịt lại bằngcao su, gỗ, nhựa hoặc giấy bìa cứng hình tròn với độ dày 4mm,một nửa là màu đen và một nửa màu trắng Phần dưới củađènđược đưa vào một ống nhựa có đường kính ngoài là 70mm,chiều cao là 70mm và dày 5mm Ống nhựa này được cố định lênđáy của thân đènbằng ốc vít

3.5.2 Đài hoa Krathong được làm bằng xốp hình trụ với đáy có đường

kính trong là 76mm và đường kính ngoài là 400mm và chiều cao là100mm Một ống nhựa rỗng có đường kính ngoài là 76mm và bề dày là

2mm, chiều cao là 100mm được cố định ở trung tâm của khối xốp đểtạo điều kiện cho việc lắp đặt Phía trên của đài hoa Krathong được chebởi mặt trên (upper surface) và được trang trí bởi 4 cánh hoa xungquanh Phía dưới của đài hoa Krathong được che bằng mặt dưới (lowersurface).(hình 15)

Hình 15

3.5.3 Hoa Krathong được làm bằng xốp hình trụ có đường kính trong là

76mm, đường kính ngoài là 280mm và có chiều cao là 100mm Mộtống nhựa rỗng có đường kính ngoài là 76mm và bề dày là 2mm, chiềucao là 100mm được cố định ở trung tâm khối xốp để tạo điều kiện choviệc lắp đặt Ba lỗ để cắm nến (Joss Sticks) được đặt ở các vị trí cáchtâm của hoa Krathong 85mm và cách nhau một góc 120 độ, mỗi lỗ cóđường kính là 42mm Một ống nhựa rỗng có đường kính ngoài là42mm, độ dày là 2mm và chiều cao là 100mm được cố định ở trungtâm của các lỗ cắm nến (Joss Stick hole) để tạo điều kiện cho việc cắmnến Phía trên của hoa được che bởi mặt trên (upper surface) Mỗi độiđược khuyến khích trang trí bề mặt trên của hoa Những bông hoatrang trí chỉ để trang trí, không được sử dụng cho chiến lược thi đấu.Phía dưới của hoa được che bởi mặt dưới (lower surface) (hình 16)

Hình 16

3.6 Ngọn nến (Joss Stick) được làm bằng nhựa rỗng hoặc bằng gỗ với chiều cao

250mm và đường kính 34mm Cả hai đầu của ngọn nến được bịt kín bằngcao su, gỗ, nhựa hoặc giấy bìa cứng hình tròn với độ dày là 3mm Phần trêncủa ngọn nến được sơn màu đỏ cho đội đỏ và màu xanh cho đội xanh vớichiều cao là 50mm (hình 17)

Hình 17

3.7 Bát nến (Joss Stick Pot) được làm bằng xốp có hình trụ với đường kính trong

76mm, đường kính ngoài 280mm và chiều cao 100mm Một ống nhựa rỗng cóđường kính ngoài 76mm, bề dày là 2mm, chiều cao là 100mm được cố định ởtrung tâm để tạo điều kiện dễ dàng cho việc lắp đặt Ba lỗ để cắm nến (JossSticks hole) được đặt ở vị trí cách tâm của hoa Krathong 85mm và cách nhaumột góc là 120 độ, mỗi lỗ có đường kính là 42mm Một ống nhựa rỗng cóđường kính ngoài 42mm , bề dày 2mm, chiều cao 100mm và được cố định ởtrung tâm của mỗi lỗ để tạo điều kiện dễ dàng cho việc cắm nến Phía trên vàdưới của bát nến được che bằng mặt trên (upper surface) và mặt dưới (lowersurface) Trọng lượng của bát nến vào khoảng 250g (hình 18)

Hình 18

3.8 Ngọn lửa đènbao gồm hai phần (hình 19)

Hình 19

3.8.1 Đáy là một hình trụ làm bằng một ống nhựa rỗng có đường

kính ngoài 76mm, chiều cao 55mm và bề dày là 2mm

3.8.2 Ngọn lửa được làm bằng xốp, nhựa, giấy, cao su hoặc thủy

tinh có hình nón với chiều cao là 100mm

4 Cách thức thi đấu:

4.1 Thời gian quy định.

4.1.1 Mỗi trận đấu kéo dài tối đa 3 phút.

4.1.2 Trận đấu sẽ được kết thúc ngay lập tức (kể cả trước ba phút) trong các

trường hợp bất kỳ sau đây

4.1.2.1 Khi có đội đạt được “Loy Krathong”.

4.1.2.2 Khi một đội bị truất quyền thi đấu.

4.1.2.3 Khi trọng tài đánh giá cuộc chơi không thể tiếp tục.

4.2.3 Đội nào chưa hoàn thành việc hiệu chỉnh robot trong 1 phút

quy định thì có thể tiếp tục hiệu chỉnh khi trận đấu bắt đầu

4.3 Vị trí xuất phát của robot và các thành viên tham gia trận đấu.

4.3.1 Robot bằng tay phải xuất phát ở vị trí xuất phát của robot

4.3.4 Sau khi robot tự động đã hoạt động, các thành viên điều khiển

robot tự động phải nhanh chóng rời khỏi sân ngay lập tức

5 Nhiệm vụ thi đấu và nội quy chung.

Một khi trận đấu đã bắt đầu, mỗi đội phải hoàn thành các nhiệm vụ theo thứ thựnhư sau:

5.1 Robot bằng tay đi lấy 3 bát nến rồi đặt chúnglên các cột tại vùng chung, 3 bát

nến gồm có 2 bát của đội mình và một bát của đội bạn Không hoàn thànhđược nhiệm vụ này thì robot bằng tay không được phép làm nhiệm vụ khác,

và cả robot tự động sẽ không được phép bắt đầu

5.2 Robot bằng tay mang giá đènđặt vào Điểm trang trí (Decoration point) trên

vùng Sala

5.3 Các robot tự động lúc này sẽ đi thu thập đài hoa và hoa Krathong từ các điểm

lưu trữ và và đặt tại vị trí chuẩn bị trên sân thi đấu

5.4 Các robot tự động di chuyển lên vùng Sala mang theo một đài hoa Krathong

và 1 hoa Krathong từ các vị trí chuẩn bị Các robot tự động phải xếp đài hoalên giá đèntại Điểm trang trí và sau đó chồng hoa lên đài hoa Krathong

5.5 Robot bằng tay thu thập bất kỳ ngọn nến (Joss Sticks) nào của đội mình

(được phân biệt bằng màu của nến ) từ khu chung và đặt 3 ngọn nến vào 3 lỗcắm nến của Krathong đã được trang trí trên vùng Sala Trong thời gian đặtcác ngọn nến , các robot bằng tay được phép chạm vào Krathong tại điểmtrang trí

5.6 Robot tự động mang Krathong đã hoàn thành thả lên mặt sông Không có bất

kỳ phần nào của robot được phép chạm vào bề mặt sông dù là trực tiếp haygián tiếp

5.7 Chỉ có các robot tự động được phép mang ngọn lửa đènđến đặt lên trên đỉnh

cây đènở trong Krathong đã hoàn thành đang nổi trên mặt sông Không có bất

kỳ phần nào của robot được phép chạm vào bề mặt sông dù là trực tiếp haygián tiếp Khi đặt ngọn lửa đènlên đỉnh cây nến, nếu ngọn lửa bị rơi ra ngoàithì sẽ không được sử dụng lại bất kỳ lần nào nữa trong trận đấu

Một số quy định khác:

5.8 Trường hợp ngọn lửa đènbị rơi trên sân thi đấu, ngọn lửa đó sẽ không được

sử dụng lại trong trận đấu

5.9 Trường hợp làm rơi bát nến , nến , hoặc giá đènrobot bằng tay có thể nhặt

chúng lên nếu nó đang còn nằm ở trong sân thi đấu kể cả không gian phíatrên Bát nến , nến hoặc giá đènbị rơi có thể được sử dụng lại

5.10 Các robot tự động có thể làm bất kỳ nhiệm vụ nào của robot bằng tay.

5.11 Robot bằng tay có thể được chuyển mạch và trở thành robot tự động sau khi

đặt 3 bát nến tại khu chung và được trọng tài chấp nhận Quá trình chuyểnđổi được thực hiện ở bất kỳ khu vực tự động nào Một khi robot bằng tayđược chuyển đổi thành robot tự động thì nó không thể chuyển đổi trở lại thànhrobot bằng tay nữa

5.12 Nếu Krathong chưa hoàn thành, không điểm nào được tính cho việc thả

Krathong lên mặt sông Đồng thời cũng không điểm nào được tính cho việcthả ngọn lửa đènkhi Krathong chưa hoàn thành

6 Khởi động lại robot:

6.1 Việc khởi động lại robot chỉ được thực hiện khi có sự cho phép của trọng tài

6.2 Các thành viên của đội được phép chạm vào robot trong lúc khởi động lại

robot

6.3 Việc khởi động lại robot có thể thực hiện một lần hay nhiều lần khi cần thiết 6.4 Việc khởi động lại của robot bằng tay chỉ được thực hiện ở vùng xuất phát

của robot bằng tay

6.5 Việc khởi động lại robot tự động có thể được thực hiện tại khu xuất phát của

robot tự động 1 hoặc khu xuất phát của robot tự động 2

6.6 Trong khi Retry (khởi động lại robot), các đội có thể yêu cầu trọng tài mang

những đài hoa Krathong hoặc hoa Krathong bị rơi trở lại vị trí trước đó, trở vềđiểm lưu trữ hay trở lại điểm chuẩn bị nếu nó được đặt thành công trước đó.Các điểm số đã ghi được vẫn được tính

6.7 Trong khi Retry (khởi động lại) robot, các đội có thể yêu cầu trọng tài mang

Krathong đã hoàn thành bị rơi trên đường tới bề mặt sông trở về điểm trangtrí Các điểm số trước đó vẫn được tính

6.8 Trong khi Retry (khởi động lại) robot các đội có thể mang tất cả những vật

dụng còn nằm trên robot trở lại vị trí xuất phát Tuy nhiên kích thước trongkhu xuất phát phải được thực hiện theo quy định tại mục 8.5 và 8.6, nếukhông, các vật dụng này sẽ được xem là phạm quy

6.9 Trong quá trình mang những bát nến (Joss Stick Pots) tới khu vực chung, nếu

robot bằng tay làm rơi những bát nến này thì các thành viên trong đội đượcphép mang trở lại các điểm lưu trữ Trường hợp này bắt buộc phải khởi độnglại

6.10 Các robot tự động không được mang đài hoa Krathong hoặc hoa Krathong

tới điểm chuẩn bị khi chúng đã nằm trên Sala Đây là hành động vi phạm luật

và bắt buộc phải Retry (khởi động lại) robot Đài hoa và hoa Krathong đặt lạiđiểm chuẩn bị bằng hành vi này sẽ được đưa lại điểm lưu trữ

6.11 Trong thời gian đặt Krathong đã hoàn thành lên mặt sông nếu có một bộ

phận nào của robot tự động hoặc bộ phận giữ Krathong chạm vào bề mặt sông

do vô tình hay cố ý đều là vi phạm luật và bắt buộc phải Retry lại robot Đội

vi phạm điều này phải khởi động lại robot và bắt đầu lại tại điểm xuất phát(Start Zones) Trọng tài sẽ lấy Krathong đã thả ra khỏi khu vực thi đấu.Krathong đó sẽ không được sử dụng trong trận đấu nữa

6.12 Trong quá trình thả ngọn lửa đènlên đầu của cây đèntrong Krathong đã hoàn

thành đang nổi trên mặt sông, nếu có bộ phận nào của robot tự động hoặcngọn lửa đènđang được giữ bởi robot chạm vào Krathong hoặc bề mặt sông

do vô tình hay cố ý đều là phạm luật và bắt buộc phải khởi động lại robot Độiphải khởi động lại robot tự động đã mắc phải lỗi này và robot tự động khácđang giữ ngọn lửa đèn(nếu có) bắt đầu lại tại điểm xuất phát (Start Zones).Robot tự động vẫn đang giữ ngọn lửa đènkhi vi phạm, có thể mang cả ngọnlửa đènlại khu xuất phát (Start Zones) của robot tự động Tuy nhiên kíchthước trong khu vực xuất phát của robot tự động phải tuân theo quy định đượcnêu ở mục 8.5, nếu không ngọn lửa đènsẽ được mang trở lại điểm lưu trữ.

6.13 Robot tự động không được giữ ngọn lửa đènvà Krathong đã hoàn thành

cùng một lúc Đây là hành động vi phạm luật và bắt buộc phải Retry (khởiđộng lại) robot Trong trường hợp này thì ngọn lửa đènsẽ được đưa trở vềđiểm lưu trữ của ngọn lửa đènvà Krathong hoàn thành sẽ được đưa trở lạiđiểm trang trí

6.14 Được phép sử dụng việc Retry như một chiến thuật thi đấu.

7 Quyết định đội chiến thắng.

7.1 Đội đầu tiên có robot tự động hoàn thành việc thả ngọn lửa đènthành công lên

Krathong đang nổi trên mặt sông sẽ là đội chiến thắng và trận đấu kết thúc.Đây là thành tích cao nhất của trò chơi và được gọi là “Loy Krathong”

7.2 Nếu không đội nào đạt được “Loy Krathong” trong 3 phút thi đấu thì đội

thắng cuộc được quyết định dựa trên số điểm đã thu được từ những nhiệm vụ

đã hoàn thành Đội có số điểm cao hơn là đội chiến thắng Các số điểm từngcông việc được tính như sau:

7.2.1 Robot bằng tay lấy 3 bát nến (Joss Stick Pots) và đặt chúng ở khu vực

chung (Common Zone) được 18 điểm (2 điểm cho mỗi ngọn nến )

7.2.2 Robot bằng tay đặt thành công giá đèn(Candle Base) tại điểm trang trí

được 12 điểm

7.2.3 Các robot tự động thu thập thành công 2 đài hoa và 2 hoa Krathong và

đặt chúng tại 4 điểm chuẩn bị được 40 điểm ( 10 điểm cho mỗi đối tượng)

7.2.4 Robot tự động xếp thành công một đài hoa Krathong từ các điểm chuẩn

bị lên giá đènđược 10 điểm

7.2.5 Robot tự động xếp thành công một hoa từ điểm chuẩn bị lên đài hoa

Krathong tại điểm trang trí được 10 điểm

7.2.6 Robot bằng tay hoàn thành việc đặt 3 ngọn nến (Joss Sticks) vào 3 lỗ

cắm nến của Krathong trên điểm trang trí được 30 điểm (10 điểm cho mỗiJoss Stick (ngọn đèn)

7.2.7 Robot tự động thành công trong việc thả Krathong đã hoàn thành lên

mặt sông được 30 điểm

7.2.8 Một robot tự động hoàn thành việc mang ngọn lửa đènvà thả nó lên đầu

của ngọn đèntrong Krathong đã hoàn thành đang nổi trên mặt sông và giữđược ít nhất trong 3 giây sẽ được 50 điểm

7.3 Kết quả trận đấu

7.3.1 Kết quả trận đấu được công bố sau khi kết thúc trận đấu trong vòng 3

phút, trọng tài sẽ kiểm tra và xác nhận các nhiệm vụ đã hoàn thành vànhững vi phạm của robot

7.3.2 Trận đấu sẽ kết thúc khi:

7.3.2.1 Hết thời gian 3 phút.

7.3.2.2 Một đội bị loại.

7.3.2.3 Một đội giành được “Loy Krathong”.

7.3.3 300 điểm sẽ được trao cho đội giành được “Loy Krathong”.

7.3.4 Trước khi đạt được “Loy Krathong” có thể chế tạo và thả hơn một

Krathong

8 Những lưu ý trong thiết kế và điều khiển.

8.1 Mỗi đội được sử dụng 3 robot: 1 robot bằng tay và 2 robot tự động

8.2 Mỗi robot không được tách ra thành các robot nhỏ hay nối bằng dây

8.3 Robot tự động được phép liên lạc với nhau tuy nhiên không được dùng sóng vô tuyến

8.4 Các robot phải được thực hiện bởi các thành viên trong đội của cùng một trường đại học hay cao đẳng

8.5 Robot tự động

8.5.1 Mỗi một robot tự động phải thực hiện nhiệm vụ tự động sau khi có một

thành viên trong nhóm khởi động cho nó

8.5.2 Trong vùng xuất phát của robot tự động, robot tự động phải có kích

thước không lớn hơn 1.000mm chiều rộng và 1.000mm chiều dài và chiềucao không quá 1.400mm Không có giới hạn về kích thước của robot khitrận đấu bắt đầu

8.6 Robot bằng tay.

8.6.1 Robot bằng tay được điều khiển bởi một thành viên trong đội thông qua

một kết nối bằng dây, điều khiển từ xa bằng hồng ngoại, tia nhìn thấyđược hoặc điều khiển bằng âm thanh Sóng RF bị cấm Người điều khiềnkhông được phép trèo lên robot

8.6.2 Trong trường hợp hoạt động của robot được điều khiển thông qua một

dây cáp thì độ dài của dây phải dài từ 1.000mm tới 3.000mm Dây điềukhiển phải đặt ở độ cao không thấp hơn 1.000mm tính từ sàn nhà lên

8.6.3 Trong khu vực xuất phát của robot bằng tay, các robot bằng tay phải có

kích thước không lớn hơn 1.000mm chiều dài và 1.000mm chiều rộng vàchiều cao không quá 1.400mm Robot có thể mở rộng cho dài ra trong mộthình trụ có đường kính 2.000mm nhìn từ trên xuống

8.7 Trọng lượng của robot.

8.7.1 Tổng trọng lượng của tất cả các robot, thiết bị và các vật dụng sử dụng

trong cuộc thi không được vượt quá 50kg lưu ý việc thay đổi pin phải cùngloại, cùng trọng lượng, điện áp như pin củ

8.8 Nguồn điện cho robot.

8.8.1 Mỗi đội phải chuẩn bị nguồn điện riêng của mình.

8.8.2 Điện áp được sử dụng cho mỗi robot không được vượt quá 24VDC 8.8.3 Sức ép của khí nén không được vượt quá 6 bar.

8.8.4 Ban tổ chức có quyền yêu cầu khai báo về nguồn điện và cấm bất kỳ

phần điện nguy hiểm và không thích hợp

8.9 Quy tắc an toàn.

8.9.1 Cấm sử dụng chất cháy nổ hay hóa chất nguy hiểm.

8.9.2 Nếu sử dụng laser thì có thể sử dụng loại laser từ cấp 2 trở xuống Trong

việc thiết kế laser phải được thực hiện sao cho bảo đảm an toàn cho tất cảmọi người xung quanh Đặc biệt là không được để các tia laser hướng vàomắt của khán giả

8.10 Thử sân cho robot.

8.10.1 Robot tham gia trận đấu được thử sân trước một ngày trước khi cuộc

thi chính thức diễn ra Đội nào không tới thử sân theo lịch sẽ không đượcvào chạy thử

8.10.2 Thông tin chi tiết về thời gian thử sân sẽ được cung cấp sau.

9 Vi phạm.

Nếu vi phạm xảy ra, 20 điểm sẽ được khấu trừ ngay lập tức và nếu vẫn tiếp tục

vi phạm thì 20 điềm sẽ được trừ cho mỗi 3 giây Mỗi thời điểm khấu trừ đượccoi là số lần vi phạm Đội vi phạm 3 lần trong một trận đấu sẽ bị loại Các hành

vi vi phạm được phân loại như sau:

9.1 Bất kỳ một phần nào của bất kỳ robot nào hoặc cấu kiện được giữ bởi

robot ra khỏi khu vực sân thi đấu hoặc không gian phía trên nó

9.2 Bất kỳ một bộ phận nào của bất kỳ robot nào hoặc cấu kiện được giữ bởi

robot xâm phạm khu vực của đội bạn hoặc không gian phía trên nó

9.3 Bất kỳ bộ phận nào của robot bằng tay hoặc cấu kiện được giữ bởi robot

bằng tay xâm phạm bề mặt sông hoặc không gian trên nó

9.4 Bất kỳ một bộ phận nào của Robot bằng tay chạm vào robot tự động dù

là vô tình hay cố ý

9.5 Bất kỳ bộ phận nào của các robot hoặc cấu kiện được giữ bởi robot gây

cản trở ở khu chung (Common Zone)

9.6 Người điều khiển robot bằng tay sử dụng robot bằng tay để cản trở, gây

khó khăn cho đội đối pnến trong khi đặt bát nến (Joss Stick Pots) tạikhu chung (Common Zone)

9.7 Bất kỳ bộ phận nào của robot tự động chạm vào các bề mặt sông khi thả

Krathong đã hoàn thành lên mặt sông dù là do vô tình hay cố ý

9.8 Bất kỳ một bộ phận nào của bấy kỳ robot tự động nào chạm vào bất kỳ

bộ phận nào của Krathong đang nổi trên mặt sông, đặc biệt trong khiđang thả ngọn lửa nến, dù là vô tình hay cố ý

9.9 Các robot tự động giữ ngọn lửa đènvà Krathong đã hoàn thành cùng một

lúc

9.10 Robot tự động đặt bất kỳ đài hoa hay hoa Krathong lên điểm chuẩn bị

khi nó đang nằm trên Sala

9.11 Những hành động vi phạm khác không có nói tới trong phần truất

quyền thi đấu được coi là vi phạm

10 Truất quyền thi đấu.

Một đội sẽ bị truất quyền thi đấu nếu có những hành động sau đây:

10 1 Đội cố tình phá hoại sân, gây thiệt hại về cơ sở vật chất, trang thiết bị hoặc

phá hoại robot của đội bạn

10 2 Đội thực hiện bất kỳ một hành động nào không theo tinh thần Fair play.

10 3 Đội không nghe theo chỉ dẫn của trọng tài.

10 4 Đội khởi động (robot) sai 3 lần trong một trận đấu.

10 5 Đội vi phạm 3 lần trong một trận đấu

11 Quy định về an toàn của robot.

11.1Tất cả các robot phải được thiết kế và sản xuất để không gây nguy

hiểm cho bất kỳ ai tại điểm thi đấu

11.2 Tất cả các robot phải được thiết kế và sản xuất để không gây thiệt

hai cho bất kỳ robot của đội khác hoặc trong lĩnh vực này

12 Đội.

12.1 Mỗi nước cử ra một đại diện duy nhất để tham gia cuộc thi Riêng

thái lan là nước chủ nhà có thể có 2 đại diện tham gia cuộc thi

12.2 Mỗi 1 đội bao gồm 3 sinh viên và một hướng dẫn viên thuộc cùng

một trường đại học hay cao đẳng Có 3 sinh viên của đội được tham giavào trận đấu

12.3 Ngoài ba thành viên chính thức tham gia vào trận đấu các thành

viên còn lại có thể giúp đở mang robot tới khu vực thi đấu nhưng khôngđược tham gia vào trận đấu

12.4 Sinh viên đã tốt nghiệp không được tham gia vào trận đấu

13 Những vấn đề khác.

13.1 Sự hợp pháp của bất kỳ một hành động nào không được đề cập

trong luật sẽ được trọng tài xem xét và quyết định

13.2 các kích thước, trọng lượng… của những pnến tiện và những thiết

bị được mô tả trong luật có thể có sai số 5% Tuy nhiên kích thước vàtrọng lượng của robot được đề cập trong luật là lớn nhất không thể thayđổi

13.3 Mọi thắc mắc về luật thi có thể gửi về website chính thức của cuộc

thi robotcon châu á thái bình dương 2011 Bangkok

http://www.aburobocon2011.com

13.4 Bất kỳ một chỉnh sửa hay bổ sung đều được đưa lên trang web

chính thức

13.5 Các trọng tài có quyền yêu cầu giải thích thêm và bổ sung về các

vấn đề an toàn của robot

Phần II Ý TƯỞNG VÀ PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO ROBOT

Qua việc nghiên cứu kỹ lưỡng luật chơi, sân chơi của cuộc thi, cùng với vốn kiến thức đã học chúng em cùng các thành viên nhóm HY-PRO - chúng em đã xác định được nhiệm vụ của từng robot và đã đưa ra những ý tưởng và phương án chế tạo robot để giải quyết đề tài của cuộc thi như sau:

A Phương án về mảng cơ khí:

Sau khi đưa ra những ý tưởng và phương án chế tạo, chúng tôi đã chọn lọc và bắtđầu đi vào thiết kế và chế tạo cả 3 con robot tham gia thi đấu Đặc biệt trong phạm vi

đồ án chúng em xin trình bầy ý tưởng robot tự động vùng 2

Sau đây là những giải pháp về phần kết cấu cơ khí:

1.1.Nhiệm vụ của robot tự động vùng 2:

Robot tự động vùng 2 có 2 nhiệm vụ: Mang đài hoa (Krathong petal) và hoakrathong đến điểm chuẩn bị

1.2 Phương án thiết kế kết cấu cơ khí.

Từ những nhiệm vụ cần hoàn thành của robot tự động vùng 2 mà chúng em đã cónhững giải pháp cơ khí cho robot như sau:

Khoảng cách giữa hai cột lưu trữ đài hoa Krathong và bông hoa Krathong là500mm; độ cao của cột lưu trữ là 935mm; trọng lượng của đài hoa Krathong là 250g

và trọng lượng của hoa Krathong là 250g do vậy khi di chuyển với trọng lượng nhưvậy mà ở độ cao trên 935mm thì robot cần có kết cấu vững chắc phần đế và tay quà

Do vậy chúng em làm đế robot với vật liệu là nhôm 25x50mm và có tăng cường gỗbên trong thanh nhôm

Cơ cấu lên xuống để lấy quà sử dụng cơ cấu truyền xích, cơ cấu trượt tay sử dụng

cơ cấu buli kết hợp với dây

B Phương án lập trình điều khiển cho robot.

I Lựa chọn chíp điều khiển 89V51RD2.

 Để điều khiển cho robot có thể sử dụng một trong các loại vi điều khiểnnhư: 89C51, P89V51RD2, AVR (PIC: Programmable Interface Controller)…Trong quá trình tìm hiểu chúng em đã lựa chọn P89V51RD2 làm chíp để điềukhiển cho robot của mình Con chíp này có những đặc tính gần giống với vi điềukhiển 89C51 mà đã được giảng dạy trong chương trình đào tạo của nhà trường.Ngôn ngữ quen thuộc dễ tiếp cận và dễ sử dụng Nhưng bên cạnh đó P89V51RD2

có những chức năng mới dễ dàng vận dụng cho việc lập trình cho robot: PCW,PCA, Timer2…Dưới đây sẽ đưa ra những tính năng nổi trội của loại vi điều khiểnP89V51RD2:

1.1 Giới thiệu chung về vi điều khiển P89V51RD2.

P89V51RD2 là vi điều khiển họ 8051 có 64 kB Flash và 1024 byte (1kB) bộnhớ dữ liệu RAM

Tính năng đặc biệt của P89V51RD2 là có chế độ hoạt động mode x2 Ngườithiết kế chọn ứng dụng của mình ở chế độ này để nâng đôi tốc độ khi hoạt động ởcùng tần số dao động (một chu kì máy = 6 chu kì xung nhịp)

Bộ nhớ chương trình Flash cho phép lập trình ISP (In-Systtoi Programming)hoặc/và song song Chế độ lập trình song song được đưa ra để thích ứng với tốc độcao, giảm thời gian và giá thành

P89V51RD2 còn hỗ trợ chức năng IAP (In-Application Programmable), chophép bộ nhớ chương trình Flash được sửa đổi lại trong khi đang thực thi chươngtrình

1.2 Tóm tắt đặc điểm P89V51RD2

 Có khối xử lý trung tâm 80C51

 Hoạt động ở 5VDC trong tầm tần số dao động đến 40MHz.

 Có 64kB bộ nhớ Flash hỗ trợ lập trình ISP và IAP

 Hỗ trợ giao thức SPI (Serial Peripheral Interface) và UART (UniversalAsynchronous Receiver/ Transmitter) nâng cao.5 PCA với chức năng

 PWM/capture/compare 16bit Đây chính là điểm khác biệt lớn củaP89V51RD2 với 89C51 Với chức năng PWM (Pulse Width Modulator) có thểứng dụng điều xung cho động cơ điều khiển tốc độ robot theo mục đích củangười lập trình

 4 cổng xuất nhập P0,P1,P2,P3

 3 bộ định thời/đếm 16 bit

 Bộ định thời watchdog có thể lập trình được

 8 nguồn ngắt với 4 mức ưu tiên

 2 thanh ghi DPTR

 Tương thích mức logíc TTL (Transitor transitor logic) và CMOS(Compltoientary Mosfet)

 Khả năng phát hiện nguồn yếu

 Chế độ low-power, power-down, idle

1.3 Sơ đồ chân P89V51RD2.

Hình 2.1 Sơ đồ chân P89V51RD2

1.4 Sơ lược chức năng các chân của P89V51RD2

P89V51RD2 gồm 40 chân, trong đó 24 chân có tác dụng kép, mỗi đường hoạtđộng như đường xuất nhập hoặc như đường điều khiển hoặc là thành phần của các bus

dữ liệu và bus địa chỉ

- Port 0, Port 1, Port 2, Port 3: Như cấu trúc 8051 kinh điển

- P1.0 - T2: Ngõ vào cho Timer/Counter 2 hoặc ngõ ra cho Counter/Timer 2

- P1.1 - T2EX: Điều khiển hướng và cạnh kích chức năng Capture chotimer/Counter 2

- P1.2 – ECI: Ngõ vào xung nhịp Tín hiệu này là nguồn xung nhịp ngoài cho chứcnăng PCA

- P1.3 – CEX0: Ngõ vào xung nhịp cho chức năng Capture/Compare modul 0

- P1.4:

+ SS: Chọn cổng phụ vào cho SPI.

+ CEX1: Ngõ vào xung nhịp cho chức năng Capture/Compare modul 1

+ CEX4: Ngõ vào xung nhịp cho chức năng Capture/Compare modul 4

- PSEN: Cho phép dùng bộ nhớ chương trình ngoài Khi MCU sử dụng bộ nhớchương trình trong chip, PSEN không tích cực Khi sử dụng bộ nhớ chương trìnhngoài, PSEN thường ở mức tích cực 2 lần trong mỗi chu kì máy Sự chuyển mứccao sang thấp trên PSEN cưỡng bức từ bên ngoài khi ngõ vào RST đang ở mứccao trong hơn 10 chu kì máy sẽ đưa MCU vào chế độ lập trình host từ bên ngoài

- RST (RESET): Khi nguồn dao động đang hoạt động, mức cao trên chân RSTtrong ít nhất 2 chu kì máy sẽ Reset lại hệ thống Nếu chân PSEN chuyển mứctrong khi RST vẫn còn ở mức cao, MCU sẽ vào chế độ lập trình host từ bên ngoài,nếu không sẽ hoạt động bình thường

- EA (Eternal Acess): Cho phép sử dụng bộ nhớ chương trình ngoài

+ EA=’0’: Bộ nhớ ngoài

+ EA=’1’: Bộ nhớ trong chip

- ALE/PROG (Adress Latch Enable): Cho phép khóa địa chỉ (như 8051 cổ điển)ngoài ra, chân này còn được dùng để đưa vào chế độ lập trình FLASH

1.5 Cấu trúc bên trong vi điều khiển và tập lệnh của vi điều khiển P89V51RD2.

Phần này chúng ta có thể tham khảo tại: [1 ]cấu trúc vi điều khiển của Tống Văn On, [14 ]Datasheet P89V51RD2 của Philips Stôiiconductor,