(Đồ án hcmute) sử dụng robot dạng delta kết hợp với điều khiển qua wifi trong trang trí bánh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ HOÁ Sử dụng Robot dạng Delta kết hợp với điều khiển qua WiFi trang trí bánh GVHD: VŨ VĂN PHONG SVTH: NGUYỄN HOÀNG THIÊN BẢO DƯƠNG HOÀNG THỊNH S K L 010374 Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2023 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ HOÁ -∆ - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Sử dụng Robot dạng Delta kết hợp với điều khiển qua WiFi trang trí bánh GVHD: Vũ Văn Phong SVTH: Nguyễn Hoàng Thiên Bảo MSSV: Dương Hoàng Thịnh Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 18151049 18151127 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ HOÁ -∆ - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Sử dụng Robot dạng Delta kết hợp với điều khiển qua WiFi trang trí bánh GVHD: Vũ Văn Phong SVTH: Nguyễn Hoàng Thiên Bảo MSSV: Dương Hồng Thịnh Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 18151049 18151127 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO Cộng hoà Xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự – Hạnh phúc -~o0o~ - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Văn Phong Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoàng Thiên Bảo MSSV: 18151049 Lớp: 18151CL2A Dương Hoàng Thịnh MSSV: 18151127 Lớp: 18151CL2A Tên đề tài Sử dụng Robot dạng Delta kết hợp với điều khiển qua WiFi trang trí bánh Nội dung đồ án - Thiết kế mơ hình robot - Tính tốn động học thuận, động học ngược không gian làm việc - Thiết kế mạch điều khiển chương trình nhúng dựa vi điều khiển ESP32 - Thiết kế quy hoạch quỹ đạo cho robot dựa phần tử tập tin SVG - Thiết kế giao diện điều khiển robot máy tính thơng qua kỹ thuật WebSocket - tảng PyQt Thi cơng mơ hình, kiểm tra tính tốn lý thuyết hoạt động thực tế Các sản phầm dự kiến - Mơ hình Linear Delta Robot kèm với mạch điều khiển - Ứng dụng giao diện điều khiển Windows - Quyển báo cáo đồ án tốt nghiệp Thời gian thực hiện: Ngày giao: 06/09/2022 Ngơn ngữ trình bày: Tiếng Việt TRƯỞNG NGÀNH Ngày nộp: 30/12/2022 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i Cộng hoà Xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự – Hạnh phúc -~o0o~ - TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Văn Phong Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoàng Thiên Bảo MSSV: 18151049 Lớp: 18151CL2A Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển Tự động hố Dương Hồng Thịnh MSSV: 18151127 Lớp: 18151CL2A Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển Tự động hoá Đề tài: Sử dụng Robot dạng Delta kết hợp với điều khiển qua WiFi trang trí bánh NHẬN XÉT: Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại Điểm………… (Bằng chữ: ) TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm …… Giảng viên hướng dẫn ii TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO Cộng hoà Xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự – Hạnh phúc -~o0o~ - PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoàng Thiên Bảo MSSV: 18151049 Lớp: 18151CL2A Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Điều khiển Tự động hố Dương Hồng Thịnh MSSV: 1815127 Lớp: 18151CL2A Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Điều khiển Tự động hoá Tên đề tài: Sử dụng Robot dạng Delta kết hợp với điều khiển qua WiFi trang trí bánh Giảng viên phản biện: NHẬN XÉT: Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại Điểm………… (Bằng chữ: ) TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm …… Giảng viên phản biện iii LỜI CẢM ƠN Quãng thời gian thực đồ án tốt nghiệp khoảng thời gian vô quý báu ý nghĩa tắt sinh viên nói chung, đặc biệt sinh viên khối ngành kĩ thuật Sau trình học tập giảng đường, tiếp xúc nhiều với sách kiến thức lý thuyết, việc vận dụng kiến thức tổng hợp, chuyên sâu mà học vào thực tế chuyên ngành điều vô quan trọng cần thiết Đồi với sinh viên kỹ thuật, đồ án tốt nghiệp hội để sinh viên nghiên cứu chuyên sâu đề tài gắn liền với thực tiễn công việc, vận dụng hết học tập giảng đường để thực nghiên cứu hoàn thiện đề tài tốt nghiệp, bước khởi đầu đưa thân phát triển công việc tương lai Thời gian thực đồ án tốt nghiệp đem lại cho chúng em nhiều kinh nghiệm tiếp thu học tập, q trình làm việc nhóm, đồng thời bổ sung thêm nhiều kiến thức từ đề tài Và đặc biệt cả, chúng em sử dụng kiến thức học đề nghiên cứu, tìm điều mó thiện phát triển có để góp phân cải thiện sống người, phát triển kinh tế xã hội, phát triển đất nước Được phân công q thầy Bộ mơn Tự động hố, Khoa Đào tạo chất lượng cao, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Sau gần tháng nghiên cứu, nhóm hồn thành đề tài tốt nghiệp cách thuận lợi Để hoàn thành đề tài giao ngồi nổ lực thân cịn có hướng dẫn tận tình thầy mơn Tự động hóa đặc biệt thầy Vũ Văn Phong ln đồng hành hỗ trợ nhóm suốt trình làm đồ án Quãng thời gian thực đồ án tốt nghiệp khoảng thời gian vô quý báu ý nghĩa tắt sinh viên nói chung, đặc biệt sinh viên khối ngành kĩ thuật Sau trình học tập giảng đường, tiếp xúc nhiều với sách kiến thức lý thuyết, việc vận dụng kiến thức tổng hợp, chuyên sâu mà học vào thực tế chuyên ngành điều vô quan trọng cần thiết Đồi với sinh viên kỹ thuật, đồ án tốt nghiệp hội để sinh viên nghiên cứu chuyên sâu đề tài gắn liền với thực tiễn công việc, vận dụng hết học tập giảng đường để thực nghiên cứu hoàn thiện đề tài tốt nghiệp, bước khởi đầu đưa thân phát triển công việc tương lai iv Thời gian thực đồ án tốt nghiệp đem lại cho chúng em nhiều kinh nghiệm tiếp thu học tập, trình làm việc nhóm, đồng thời cịn bổ sung thêm nhiều kiến thức từ đề tài Và đặc biệt cả, chúng em sử dụng kiến thức học đề nghiên cứu, tìm điều mó thiện phát triển có để góp phân cải thiện sống người, phát triển kinh tế xã hội, phát triển đất nước Được phân công quý thầy cô Bộ mơn Tự động hố, Khoa Đào tạo chất lượng cao, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Sau gần tháng nghiên cứu, nhóm hoàn thành đề tài tốt nghiệp cách thuận lợi Để hoàn thành đề tài giao nổ lực thân cịn có hướng dẫn tận tình thầy mơn Tự động hóa đặc biệt thầy Vũ Văn Phong ln đồng hành hỗ trợ nhóm suốt q trình làm đồ án Một lần nhóm xin cảm ơn hỗ trợ tận tình thầy để nhóm đạt kết tốt v TĨM TẮT Trong đồ án này, nhóm thực trình bày phương pháp điều khiển robot mơ hình Linear Delta thơng qua mạng WiFi giao diện điều khiển máy tính ứng dụng vào việc trang trí bánh Vi điều khiển trung tâm sử dụng để xây dựng chương trình điều khiển robot ESP32, đồng thời đảm nhiệm vai trị giao tiếp với máy tính thơng qua chuẩn WebSocket Tồn hoạt động động bước, bơm van nhóm thực tự xây dựng mà không dựa tảng điều khiển robot sẵn có Bên cạnh đó, đồ án thiết kế giao diện điều khiển máy tính dựa tảng PyQt Quỹ đạo hoạt động robot tạo dựa ảnh định dạng SVG Tuy kết thử nghiệm thực tế chưa thực hồn thiện nhìn chung đồ án thực hầu hết yêu cầu đặt Đồ án trình bày từ tổng quan đến sở lý thuyết, thiết kế mơ hình, tính tốn lý thuyết, thiết kế chương trình điều khiển, thực nghiệm kiểm chứng cuối kết luận hướng phát triển vi MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN i PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT vi MỤC LỤC vii DANH SÁCH HÌNH ẢNH x DANH SÁCH BẢNG xiii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Những nghiên cứu trước 1.3 Mục tiêu 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Giới hạn CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan Linear Delta Robot 2.2 Giới thiệu Kit RF thu phát Wifi BLE ESP32 NodeMCU LuaNode32 2.2.1 Tổng quan vi xử lý ESP32 dòng ESP32-WROOM 2.2.2 Tổng quan Kit RF thu phát Wifi BLE ESP32 NodeMCU LuaNode32 2.2.3 Các chế độ Webserver ESP32 2.2.4 Tính SmartConfig ESP32 10 2.3 Giởi thiệu ảnh SVG ứng dụng đồ án 11 2.3.1 Tổng quát ảnh SVG 11 2.3.2 Phần tử 11 2.3.3 Phần tử phép biến hình 12 2.3.4 Phần tử 12 2.3.5 Đường cong Bézỉer 15 2.4 Các công cụ lập trình ESP32 16 vii CHƯƠNG THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN kích thước mặt bánh thực thơng qua việc điều chỉnh bán kính đường tròn ngoại tiếp mặt bánh spinbox “radius” bên cạnh Khi có thay đổi thiết lập mặt bánh nét vẽ, thay đổi tự động cập nhật hiển thị khu vực (3) a Mặt bánh trịn b Mặt bánh hình chữ nhật c Mặt bánh hình tam giác Hình 5.7 Các hình dạng bánh lựa chọn giao diện Khu vực (6) dùng để thay đổi vị trí nét vẽ khu vực (7) thay đổi đọ co, giãn nét vẽ theo phương x y Những thay đổi thực thông qua spinbox tương ứng Ngoài ra, khu vực có nút nhấn “Reset” để đặt lại nét vẽ trạng thái ban đầu tương ứng Tương tự với việc thay đổi mặt bánh hình dạng nét vẽ, thay đổi vị trí độ co giãn nét vẽ tự động cập nhật hiển thị khu vực (3) Khu vực phức tạp với nhiều chức khu vực (8) – khu vực điều khiển thủ công robot Khu vực hiển thị vị trí x, y, z khơng gian việc vị trí khớp d1, d2, d3 Khu vực bao gồm nút nhấn vừa để hiển thì, vừa để điều khiển trạng thái đóng mở bơm van Bên hai spinbox dùng để thiết lập tốc độ di chuyển tốc độ bơm robot chế độ thủ cơng Phía bên phải bắt đầu khu vực tăng giảm thủ cơng vị trí robot theo không gian làm việc (tab Working) không gian khớp (tab Joint) Khi nút tăng/giảm vị trí nhấn, vị trí tương ứng giao diện tăng/giảm khoảng với giá trị định spinbox “Stepsize” bên Ngoài ra, tab “Working” có nút “home” nằm tương ứng với “home all” tab “Joint” có nút “home” tương ứng với trục Robot bắt đầu di chuyển để vị trí điều chỉnh nút “MOVE” bên nhấn Nếu nút “CANCEL” nhấn, thay đổi trước bị huỷ bỏ robot không di chuyển 60 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN a Tab Working b Tab Joint Hình 5.8 Các nút tab điều khiển thủ cơng vị trí robot Tại khu vực (9) có nút nhấn “STOP”, “Create commands” “Print” Nút nhấn “Create commands” có chức tăng tạo lệnh tương ứng với quỹ đạo hoạt động dựa thiết lập nét vẽ trước Khi nhấn nút “Print”, lệnh tạo trước gửi đến robot để điều khiển hoạt động Khi nhấn nút “STOP”, lệnh “stop” gửi đến robot khiến cho tất hoạt động robot bị ngưng lại hàng đợi bị xoá 5.3.2 Lập trình chức Như đề cập, hoạt động giao diện lập trình dựa sở “signal” “slot” tảng Qt Hoạt động giao diện mơ tả đơn giản theo lưu đồ Hình 5.9 Bắt đầu Khởi tạo giao diện Nhận signal Sai Đúng Thực slot tương ứng với signal Hình 5.9 Lưu đồ thuật tốn điều khiển hoạt động giao diện 61 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN Các signal slot sử dụng đồ án trình bày Bảng 5.2 bên Bảng 5.2 Danh sách ý nghĩa liên kết giữ signal slot Signal Ý nghĩa Slot Tạo WebSocket Client kết connectButton.clicked ConnectWebsocket nối với ESP32 theo địa IP nhập nhấn nút “Connect” browseButton.clicked lineEdit.textChanged shapeChoose currentTextChanged outlineRadius valueChanged xTranslate.textChanged yTranslate.textChanged resetTranslateButton clicked xScale.textChanged FileBrowse Mở cửa sổ chọn tập tin nhấn nút “Browse” ReadSVGData Đọc liệu file SVG cập nhật lại hiển thị nét vẽ thay đổi DrawLine Cập nhật lại hiển thị hình dạng bánh thay đổi Cập nhật lại hiển thị DrawLine hình bán kính bánh thay đổi ChangeTranslate Cập nhật thay đổi giá trị spinbox “dịch theo phương x” thay đổi ChangeTranslate Cập nhật thay đổi giá trị spinbox “dịch theo phương y” thay đổi Cập nhật thay đổi ResetTranslate ChangeScale nhấn nút “reset translate” Cập nhật thay đổi giá trị spinbox “co giãn theo x” thay đổi 62 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN Cập nhật thay đổi 10 yScale.textChanged ChangeScale giá trị spinbox “co giãn theo y” thay đổi 11 12 13 resetScaleButton.clicked ResetScale valveOnOffButton clicked pumpOnOffButton clicked SwitchValve Cập nhật thay đổi nhấn nút “reset scale” Gửi tín hiệu đóng/mở van nhân nút “valve on off” Gửi tín hiệu đóng/mở SwitchPump bơm nhân nút “pump on off” 14 d1PlusButton.clicked ChangeDistance ("d1", "+") Cập nhật thay đổi nhấn nút “d1+” 15 d1MinusButton.clicked ChangeDistance ("d1", "-") Cập nhật thay đổi nhấn nút “d1-” 16 d2PlusButton.clicked ChangeDistance Cập nhật thay đổi ("d2", "+") nhấn nút “d2+” 17 d2MinusButton.clicked ChangeDistance ("d2", "-") Cập nhật thay đổi nhấn nút “d2-” 18 d3PlusButton.clicked ChangeDistance ("d3", "+") Cập nhật thay đổi nhấn nút “d3+” 19 d3MinusButton.clicked ChangeDistance ("d3", "-") Cập nhật thay đổi nhấn nút “d3-” 20 d1HomeButton.clicked HomeJoint("d1") Cập nhật thay đổi nhấn nút “home d1” 21 d2HomeButton.clicked HomeJoint("d2") Cập nhật thay đổi nhấn nút “home d2” 22 d3HomeButton.clicked HomeJoint("d3") Cập nhật thay đổi nhấn nút “home d3” 23 xPlusButton.clicked ChangeDistanceOxyz Cập nhật thay đổi 63 CHƯƠNG 24 xMinusButton.clicked 25 yPlusButton.clicked 26 yMinusButton.clicked 27 zPlusButton.clicked 28 zMinusButton.clicked 29 homeAllButton.clicked 30 cancelButton.clicked THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ("x", "+") nhấn nút “x+” ChangeDistanceOxyz Cập nhật thay đổi ("x", "-") nhấn nút “x-” ChangeDistanceOxyz Cập nhật thay đổi ("y", "+") nhấn nút “y+” ChangeDistanceOxyz ("y", "-") Cập nhật thay đổi nhấn nút “y-” ChangeDistanceOxyz Cập nhật thay đổi ("z", "+") nhấn nút “z+” ChangeDistanceOxyz Cập nhật thay đổi ("z", "-") nhấn nút “z-” HomeJoint("all") Cập nhật thay đổi nhấn nút “home all” CancelChange Huỷ bỏ thay đổi trước nhấn nút “CANCEL” Gửi tin nhắn điều khiển 31 moveButton.clicked MoveManual hoạt động đến cho robot nhấ nút “MOVE” 32 createCommandsButton clicked GenerateCommand Tạo danh sách lệnh tương ứng với quỹ đạo hoạt động nút “Create commands” nhấn 33 printButton.clicked SendCommandList Gửi danh sách lệnh đến robot nhấn nút “Print” 34 stopButton.clicked SendMessage("stop") Gửi tin nhắn “stop” đến cho robot nhấn nút “STOP” 35 client.connected onnectStatus.setText ("Connected!") Thay đổi thị trạng thái kết nối kết nối 64 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN robot máy tính thiết lập 36 client.error ErrorHandle Thực xử lý lỗi có lỗi xảy kết nối robot máy tính 37 client textMessageReceived Phân tích xử lý hoạt SeverCommandHandling động nhận tin nhắn từ robot 65 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM KIỂM CHỨNG CHƯƠNG THỰC NGHIỆM KIỂM CHỨNG Kiểm tra phương trình động học 6.1 Để biết phương trình động học tính tốn xác hay chưa, ta tiến hành số tính tốn để kiểm tra Đầu tiên ta kiểm tra động học ngược Phương án kiểm tra động học ngược mà nhóm thực đưa từ vị trí 𝑂𝑝 (𝑥𝑝 , 𝑦𝑝 , 𝑧𝑝 ) cụ thể nằm không gian làm việc, ta áp dụng động học ngược để tính tốn giá trị (𝑑1 , 𝑑2 , 𝑑3 ), từ suy vị trí điểm 𝐵𝑖 ′ Lúc ta tính 𝑙𝑖 khoảng 𝐵𝑖 ′ tương ứng so với điểm 𝑂𝑝 Nếu khoảng 𝑙, ta kết luận phương trình động học ngược tính tốn xác Bảng 6.1 Một số vị trí kiểm chứng động học ngược 𝑶𝒑 (𝒙𝒑 (0 (10 𝒛𝒑 ) 𝒚𝒑 100) 100) (10 −10 74) (−23 −62 85) −10 (𝒅 𝟏 (22.81 𝒅𝟐 22.81 (30.73 (106.42 26 13.89 (236 236 𝒅𝟑 ) (𝒍 𝟏 𝒍𝟐 22.81) 13.66) (236 236 (236 236 41.26) 236) (236 236 (236 236 𝒍𝟑 ) 236) 236) 236) 236) Từ Bảng 6.1 ta thấy giá trị 𝑙𝑖 sau tính tốn ln 236 độ dài 𝑙 Vậy kết luận động học ngược tính tốn xác Dựa vào phương trình động học ngược xác định tính xác, ta tiến hành kiểm tra phương trình động học thuận cách tính tốn động học ngược dựa giá trị vị trí 𝑂𝑝 thu sau q trình tính tốn động học thuận Nếu kết thu giá trị 𝑑𝑖 sau tính tốn động học ngược với giá trị sau trước đưa vào động học thuận, ta kết luận phương trình động học thuận tính tốn xác Bảng 6.2 Kết kiểm chứng động học thuận (𝐝𝟏 𝐝𝟐 𝐝𝟑 ) đầu vào (0 (10 10 (15 40 (100 100 𝑶𝒑 (𝒙𝒑 𝒚𝒑 0) (0 10) 20) (0 122.81) 112.81) 34) (15.42 (−52.26 13.66 −30.17 𝒛𝒑 ) 99.23) 52.27) (𝐝𝟏 𝐝𝟐 𝐝𝟑 ) đầu (0 0) (1 10 (1 40 10) 20) (100 100 34) 66 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM KIỂM CHỨNG Từ kết thu Bảng 6.2, ta kết luận động phương trình động học thuận tính xác Qua hai q trình kiểm chứng trên, ta kết luận hai phương trình động học thuận ngược tính xác 6.2 Kiểm tra chuyển động khớp Để khớp thiết kế điều khiển xác, ta cần kiểm tra hoạt động chúng Phương pháp đơn giản để kiểm tra điều khiển cách khớp di chuyển sau ta quan sát chiều chuyển động đồng thời đo khoảng cách dịch chuyển so sánh với khoảng cách mà ta điều khiển Nếu kết thu với chiều khoảng điểu khiển, ta kết luận khớp điều khiển xác a Trước di chuyển b Sau di chuyển Hình 6.1 Vị trí trượt di chuyển hướng xuống 10mm a Trước di chuyển b Sau di chuyển Hình 6.2 Vị trí trượt di chuyển hướng lên 20mm Thực nghiệm thêm nhiều thí nghiệm tương tự Hình 6.1 Hình 6.2 với trục, nhóm thực kết luận khớp điều khiển chuyển động xác 67 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM KIỂM CHỨNG Kiểm tra hoạt động theo quỹ đạo robot robot Để kiểm tra xem quỹ đạo robot sau quy hoạch chuyển đổi thành lệnh có file SVG ban đầu hay khơng, ta tiến hành chạy thực nghiệm hệ thống Để 6.3 dễ quan sát, ta thay đầu bơm thành đầu bút lơng sau tinh chỉnh số điểm để vẽ lên giấy Ngồi ra, lệnh đóng mở van bơm đc thay thành lệnh “reject” (rút lại theo trục z) để tạo tách biệt nét vẽ Kết thử nghiệm thu sau: a Quỹ đạo tạo từ tập tin SVG b Nét vẽ thực tế Hình 6.3 Thực nghiệm vẽ quỹ đạo hình vng a Quỹ đạo tạo từ tập tin SVG b Nét vẽ thực tế Hình 6.4 Thực nghiệm vẽ quỹ đạo đường trịn 68 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM KIỂM CHỨNG a Quỹ đạo tạo từ tập tin SVG b Nét vẽ thực tế Hình 6.5 Thực nghiệm vẽ quỹ đạo hình chng a Quỹ đạo tạo từ tập tin SVG b Nét vẽ thực tế Hình 6.6 Thực nghiệm vẽ quỹ đạo hình thỏ Từ kết thực nghiệm Hình 6.3 đến Hình 6.6, ta thấy robot vẽ hình dạng quỹ đạo có sai số ±3𝑚𝑚 Vì robot ứng dụng lĩnh vực trang trí bánh nên khoảng sai số chấp nhận 6.4 Kiểm tra hoạt động thực tế với bơm van Tương tự kiểm tra hoạt động bút lông, ta thay lại hệ thống bơm van vào robot tiến hành vẽ thử hình ảnh Dựa vào Hình 6.7 ta kết luận quỹ đạo cho xác với thiết kế nét vẽ bánh chưa tốt cần nghiên cứu cải thiện nhiều muốn đưa vào sử dụng thực tế 69 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM KIỂM CHỨNG a Vẽ hình trịn b Vẽ hình chữ nhật Hình 6.7 Kết kiểm tra hoạt động thực tiễn bánh 70 CHƯƠNG CHƯƠNG 7.1 KẾT LUẬN KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận Mơ hình Delta Robot không lại không phần hấp dẫn nghiên cứu, thiết kế đem vào ứng dụng thực tiễn Sau trình nghiên cứu, thiết kế thử nghiệm với đề tài này, nhóm thực có cho số thành định, song tồn thiếu sót cần phải khắc phục Về thành đạt được, nhóm thực đồ án tìm hiểu, tính tốn phương trình động học thiết kể Delta Robot hoạt động thực tế Bên cạnh đó, nhóm tìm hiểu viết chương trình nhúng điều khiển robot thơng qua WebSocket, đồng thời tự xây dụng chương trình điều khiển đồng thời động thời gian thực mà không cần trợ giúp tảng sẵn có (ví dụ mạch MKS firmware Marlin) Ngồi ra, nhóm thực nghiên cứu cấu trúc tập tin định dạng SVG để từ có đưa cách quy hoạch quỹ đạo cho hình ảnh có định dạng Bên cạnh thành đạt cịn nhiều thiếu sót cần nhìn nhận cải thiện Đầu tiên, robot vẽ hình ảnh theo quỹ đạo chưa thực việc trang trí bánh thực tế mong muốn ban đầu Tiếp đó, tiềm lĩnh vực IoT vi điều khiển ESP32 chưa khai thác hết Cuối cùng, thời gian thử tiến hành thử nghiệm hạn chế nên việc điều khiển, giao diện phân tích tập tin định dạng SVG chưa tối ưu cải thiện tương lai 7.2 Hướng phát triển Nhìn chung, việc ứng dụng robot vào trình sản xuất dần phổ biến tiềm phát triển đồ án tương lai hoàn toàn rộng mở Bên cạnh việc cải thiện hạn chế cịn tồn động tại, mơ hình robot trang trí bánh nâng cấp cải tiến việc thêm vào nhiều phận bơm màu bánh trang trí phong phú đa dạng Mặc khác, dây chuyền áp dụng máy móc việc làm bánh từ đổ khuôn nấu nướng quét kem trang trí đem lại tiềm khổng lồ cho việc phát triển tự động hoá ngành bánh 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Alvares, Alberto J., Efraín AR Gasca, and Cristhian IR Jaimes "Development of the linear delta robot for additive manufacturing." 2018 5th international conference on control, decision and information technologies (CoDIT) IEEE, 2018 [2] BONEV, Ilian Delta parallel robot-the story of success Newsletter, available at http://www parallelmic org, 2001 [3] BOURI, Mohamed; CLAVEL, Reymond The linear delta: Developments and applications In: ISR 2010 (41st International Symposium on Robotics) and ROBOTIK 2010 (6th German Conference on Robotics) VDE, 2010 p 1-8 [4] [5] Francis, Anagha, and Yogesh P Pingle "Automation in Baking using AI and IoT." 2020 7th International Conference on Computing for Sustainable Global Development (INDIACom) IEEE, 2020 LI, Yangmin; XU, Qingsong Design and development of a medical parallel robot for cardiopulmonary resuscitation IEEE/ASME transactions on Mechatronics, 2007, 12.3: 265-273 [6] [7] [8] LIN, Chih-Jer, et al Vision servo based Delta robot to pick-and-place moving parts In: 2016 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT) IEEE, 2016 p 1626-1631 ROZSOS, Raul Silviu, et al Design and development of a linear DELTA 3D printer ACTA TECHNICA NAPOCENSIS-Series: APPLIED MATHEMATICS, MECHANICS, and ENGINEERING, 2020, 63.2 VILLEGAS, HS Esteban; AFANADOR, AF Aldana; PRADA, S Roa Mechatronic system desing of a cake decoration robotic module using a SCARA manipulator In: 2017 IEEE 3rd Colombian Conference on Automatic Control (CCAC) IEEE, 2017 p 1-5 72 Các trang mạng: [9] https://circuitdigest.com/ [10] https://code.visualstudio.com/docs [11] https://colorme.vn/blog/svg-la-gi-tai-sao-nen-dung-svg [12] https://dientu360.com/ [13] https://docs.platformio.org/en/latest/what-is-platformio.html [14] https://doc.qt.io/qtforpython/ [15] https://en.wikipedia.org/wiki/B%C3%A9zier_curve [16] https://en.wikipedia.org/wiki/PyQt [17] https://icdayroi.com/ [18] https://kasamabacgiang.com/ [19] [20] [21] [22] [23] https://lastminuteengineers.com/ https://nshopvn.com/ https://randomnerdtutorials.com/ https://tae.vn/ https://tanhaico.com/ [24] https://vi.wikipedia.org/wiki/Robot_Delta [25] https://www.electronics-tutorials.ws/ [26] https://www.jetbrains.com/pycharm/ [27] https://www.makerstore.vn/ [28] [29] [30] [31] https://www.springer.com/gp https://www.studiopieters.nl/esp32-pinout/ https://www.espressif.com/en/ https://www.w3.org/TR/SVG/paths.html#PathDataCubicBezierCommands 73