Đồ án nghiên cứu và chế tạo service robot phục vụ trong nhà hàng

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 CƠ ĐIỆN TỬ NGHIÊN CỨU VÀ CHẾ TẠO SERVICE ROBOT PHỤC VỤ TRONG NHÀ HÀNG GVHD: TS LÊ TẤN CƯỜNG SVTH: NGUYỄN NGỌC HẬU NGUYỄN TRỌNG NHÂN BÙI LÂM PHONG SKL011271 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “NGHIÊN CỨU VÀ CHẾ TẠO SERVICE ROBOT PHỤC VỤ TRONG NHÀ HÀNG” Giảng viên hướng dẫn: ThS Lê Tấn Cường NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN: Nguyễn Ngọc Hậu MSSV: 19146329 Nguyễn Trọng Nhân MSSV: 19146065 Bùi Lâm Phong MSSV: 19146372 KHÓA: 2019 – 2023 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ II / năm học 2022-2023 Giảng viên hướng dẫn: ThS Lê Tấn Cường Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Hậu MSSV: 19146329 Điện thoại: 0836271715 Nguyễn Trọng Nhân MSSV: 19146065 Điện thoại: 0911920650 Bùi Lâm Phong MSSV: 19146372 Điện thoại: 0349487469 Mã số đề tài: Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo Service Robot phục vụ nhà hàng Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Tài liệu, kiến thức nguyên lý chi tiết máy, lý thuyết, sức bền vật liệu - Tài liệu, kiến thức điều khiển tự động, truyền động điều khiển Servo Motor, công nghệ kỹ thuật Robot - Tài liệu, kiến thức thiết bị điện, truyền thông mạng, cảm biến cấu chấp hành - Tài liệu ứng dụng Lidar Sick - Tài liệu hệ điều hành ROS chuyên cho robot tự hành, thuật toán SLAM Navigation Linux - Tài liệu, kiến thức ngôn ngữ lập trình Nội dung đồ án: - Hồn thiện nâng cấp phần thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh hệ thống Cơ Khí - Hồn thiện nâng cấp phần thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh hệ thống điều khiển - Xây dựng thuật toán xử lý cho thiết bị Robot - Xây dựng đồ số hoạch định quỹ đạo di chuyển cho Robot ROS - Xây dựng giao diện web, giao diện HMI để vận hành sử dụng Robot - Chạy thử nghiệm để đánh giá kết hệ thống so với yêu cầu đề ban đầu Các sản phẩm dự kiến - Sản phẩm Robot hoàn thiện có khả tự hành thực tốt công việc phụ vụ - Phần mềm điều khiển giao diện người dùng - Tập vẽ thiết kế khí, điện – điều khiển i - Tập tài liệu thuyết minh đề tài Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Trình bày bảo vệ: TRƯỞNG KHOA (Ký, ghi rõ họ tên) Tiếng Anh Tiếng Việt  Tiếng Anh Tiếng Việt  TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) ii LỜI CAM KÊT - Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo Service Robot phục vụ nhà hàng - GVHD: ThS Lê Tấn Cường - Họ tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Hậu 19146329 SĐT: 0836271715 Nguyễn Trọng Nhân Bùi Lâm Phong 19146065 19146372 SĐT: 0911920650 SĐT: 0349487469 - Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): 18/7/2023 - Lời cam kết: “Chúng tơi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình nghiên cứu thực Chúng không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, chúng tơi xin chịu hồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, Ngày 18 tháng năm 2023 Ký tên iii LỜI CẢM ƠN Trải qua khoảng thời gian dài, học tập môi trường đào tạo tốt, với giảng viên giỏi Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Đây nơi đào tạo nhiều nhân tài đất nước, chúng em tự hào sinh viên trường Chúng em học nhiều kiến thức từ lý thuyết đại cương đến kiến thức chuyên ngành, thực nghiệm buổi thực hành xưởng, phịng thí nghiệm giúp nâng cao tay nghề kiến thức chuyên môn Đồ án tốt nghiệp hội vận dụng kiến thức học khả nghiên cứu, áp dụng vào đồ án Bên cạnh đó, giúp chúng em phát huy khả làm việc nhóm, kỹ lập kế hoạch thực cơng việc cách chu, kỹ khác kỹ tư logic, kỹ thiết kế, kỹ sử dụng phần mềm kỹ thuật… Với đề tài “Nghiên cứu chế tạo Service Robot phục vụ nhà hàng”, đề tài chúng em chọn để thực kỳ đồ án tốt nghiệp Dưới hướng dẫn tận tình, nhiệt huyết định hướng cụ thể rõ ràng Thầy Lê Tấn Cường, với giúp đỡ giáo viên môn, anh chị khóa trước, bạn bè ngành điện tử Khóa 19, chúng em cố gắng hồn thành đồ án tốt Nhóm chúng em xin cảm ơn thầy Lê Tấn Cường Thầy Cô môn, anh chị khóa trước, bạn bè ngành nhiều Bên cạnh đó, nhóm em cảm ơn Công Ty Giải Pháp Kỹ Thuật INDRUINO, cảm ơn anh chị công ty tạo điều kiện, hỗ trợ sở vật chất giúp chúng em hoàn thiện sản phẩm tốt Với kiến thức cịn nhiều hạn hẹp kinh nghiệm ỏi, nên q trình làm đồ án khơng thể tránh khỏi nhiều sai sót Kính mong Thầy Cơ góp ý bảo thêm để nhóm chúng em khắc phục rút kinh nghiệm để làm tốt nghiên cứu khoa học sau Nhóm sinh viên thực Nguyễn Ngọc Hậu MSSV: 19146329 Nguyễn Trọng Nhân MSSV: 19146065 Bùi Lâm Phong MSSV: 19146372 iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ CHẾ TẠO SERVICE ROBOT PHỤC VỤ TRONG NHÀ HÀNG Ngày nay, theo xu hướng công nghệ mới, hầu hết ngành dịch vụ nước ta dần hướng tới việc tự động hóa hồn toàn khâu dịch vụ phục vụ nhà hàng, khách sạn, trung tâm thương mại Tuy nhiên, giá thành việc xây dựng hệ thống Service Robot nước ta cao, chi phí thực khó phù hợp với điều kiện kinh tế Việt Nam Vì thế, cơng việc tìm hiểu để nghiên cứu chế tạo Robot phục vụ với chi phí phù hợp để nội địa hóa sản phẩm nước Sử dụng ROS framework để điều khiển, hoạch định quỹ đạo đường cho robot để đạt đến điểm đích mong muốn Tích hợp vào giao diện người dùng (GUI) tương tác với người dùng thông qua hình HMI Sử dụng cảm biến Lidar 2D để thu thập liệu vật cản từ môi trường, từ tạo đồ Sau đó, áp dụng thuật tốn Dijsktra để hoạch định quỹ đạo tồn cục cho robot thuật toán Dynamic Window Approach để bám theo quỹ đạo mong muốn với chi phí tối ưu Ngoài ra, giao diện người dùng thân thiện, linh hoạt xây dựng tảng Flutter, giúp nhân viên dễ dàng mang đồ ăn đến khách hàng thơng qua tương tác với robot Khách hàng gọi nhiều cách trao đổi với nhân viên, thao tác trực tiếp hình robot, tablet quét mã QR điện thoại Robot đáp ứng cơng việc phục vụ Robot mang đồ ăn yêu cầu đến khách hàng nhanh chóng xác Giao diện tương tác bắt mắt, thơng minh việc gọi món, quản lý khách hàng nhân viên cửa hàng Mang lại cảm giác an toàn thú vị cho khách hàng Bên cạnh kết đạt Vẫn nhiều hạn chế thời gian làm việc chưa lâu, khả di chuyển chưa đảm bảo an toàn nhiều trường hợp tránh vật cản không cố định, vật cản động, đảm bảo an tồn q trình mang đồ ăn, giao diện tương tác chưa thực tính năng, cịn thiếu nhiều thuộc tính Hướng phát triển tương lai cải thiện hạn chế đề cập phát triển khả giao tiếp âm thanh, có cảm xúc với người v ABSTRACT Nowadays, following the trend of new technology, most service industries in our country are gradually moving towards full automation in various processes, especially in restaurants, hotels, and shopping centers However, the cost of building a Service Robot system in our country is very high, making it challenging to align with Vietnam's economic conditions Hence, the research and development of cost-effective Service Robots are crucial to localize the product domestically Using the ROS framework for control and path planning, the robot can navigate to its desired destination It integrates with a Graphical User Interface (GUI) and interacts with users through an HMI (Human-Machine Interface) Employing a 2D Lidar sensor, the robot collects obstacle data from the environment to generate a map The Dijsktra algorithm is then applied to plan a global trajectory for the robot, and the Dynamic Window Approach algorithm is utilized to follow the desired trajectory with the lowest cost Additionally, Flutter is used to facilitate user interactions, allowing employees to easily deliver food to customers by interacting with the robot Customers can place orders in various ways, such as communicating with staff, directly interacting with the robot's screen, using a tablet, or scanning a QR code on their phone The robot efficiently fulfills the serving tasks, swiftly and accurately delivering requested meals to customers The interactive interface is eye-catching and intelligent, facilitating order placement, customer and staff management within the establishment, providing a safe and enjoyable experience for customers Despite the achievements mentioned above, there are still some limitations The working time of the robot is not yet extensive, and its safety during movement needs improvement, especially when avoiding non-fixed and moving obstacles, and ensuring safety during food delivery The interactive interface lacks some features and attributes In the future, the development direction will address these limitations and enhance communication capabilities, such as voice interactions and exhibiting emotions in response to human interactions vi MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CAM KÊT iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN v MỤC LỤC vii DANH MỤC BẢNG BIỂU x DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xv CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.2.1 Ý nghĩa khoa học 1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.5.1 Cơ sở phương pháp luận 1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 1.6 Kếtcấu ĐATN CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Giới thiệu 2.2 Đặc tính robot 2.3 Kết cấu robot 2.4 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài 2.4.1 Các nghiên cứu nước 2.4.2 Các nghiên cứu nước 2.5 Các tồn robot CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3.1 Yêu cầu thiết kế robot phục vụ vii 3.2 Cơ sở lý thuyết khí 3.2.1 Lựa chọn vật liệu chế tạo khung phần vỏ cho robot 3.2.2 Lựa chọn cấu lái cho robot 3.2.3 Lựa chọn truyền động 10 3.2.4 Lựa chọn động 11 3.2.5 Thiết kế hệ thống treo cho bánh dẫn động 12 3.2.6 Lựa chọn bánh xe cho robot 13 3.3 Cơ sở lý thuyết hệ thống điện 14 3.4 Cơ sở lý thuyết hệ thống điều khiển 15 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CƠ KHÍ VÀ ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT 16 4.1 Số bậc tự robot 16 4.2 Thiết kế khí cho robot 16 4.2.1 Thiết kế phần khung cho robot 16 4.2.2 Kiểm nghiệm bền cho khung robot 17 4.2.3 Thiết kế hệ thống treo cho robot 19 4.2.4 Tính tốn chọn động truyền động cho robot 22 4.3 Thơng số kích thước hình học sử dụng cho tính tốn động học 26 4.4 Biến trạng thái vị trí vận tốc 27 4.5 Đường lăn trọng tâm robot 29 4.6 Góc robot 29 4.7 Vận tốc bánh xe 30 4.8 Phép biến hình 31 CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG ĐIỆN CỦA ROBOT 33 5.1 Tổng quan hệ thống điện 33 5.2 Nguồn cấp 33 5.2.1 Bộ Pin 33.6V 33 5.2.2 Bộ giảm áp, phân điện áp 35 5.3 Lựa chọn dây dẫn cấp nguồn 37 5.4 Hệ thống điện điều khiển 38 5.4.1 Bộ xử lý trung tâm 38 5.4.2 Bộ điều khiển động lực 42 5.4.3 Kiểu truyền nhận Ethernet với UDP Socket 46 viii Các thao tác người dùng phần mềm phân chia rõ ràng theo cấp bậc, tính điều hướng quy định cụ thể, việc thao tác dựa theo kịch tính mà máy POS phải có như: - Thao tác lựa chọn ăn thực đơn: Hình 6.31: Các ăn sau chọn khu vực hóa đơn Các ăn phân chia theo loại chứa trang riêng biệt, Hình 6.32: Món ăn phân loại trang riêng biệt Trong thơng tin ăn lưu trữ Cloud Firebase, giúp cho việc thay đổi, cập nhật quản lý thông tin giá cả, chất lượng, đánh giá ăn nhà hàng trở nên đơn giản Hình 6.33: Thơng tin khu vực quản lý hóa đơn 85 Các ăn thể thơng tin tên món, giá cả, người dùng chọn ăn bất kỳ, ăn chuyển qua khu vực đơn hàng Thao tác quản lý hóa đơn: Sau lựa chọn ăn, Hình 6.34: Các thao tác thêm, bớt, xóa bỏ số lượng khu vực đơn hàng Khu vực nhận đơn hóa đơn hiển thị ăn với số lượng, định danh ăn, tùy ý tăng giảm số lượng hay hủy bỏ ăn chọn thơng qua thao tác kéo hay trượt vào ăn Hình 6.35: Thao tác chọn phương thức tốn Sau hồn thành hóa đơn, dãy thơng tin bao gồm tổng giá bàn ăn, thuế, mã giảm giá lựa chọn hình thức tốn bên bỏ trống thực khách hồn thành bữa ăn, sau hai nút nhấn, cho việc lựa chọn tạm kết thúc phiên đặt hàng cịn lại dành cho xác nhận tốn 86 Hình 6.36: Nút nhấn định chức lưu tạm thời hồn tất tốn Người dùng lựa chọn kết thúc phiên chọn cách chọn vào nút nhấn hiển thị chức đó, thơng tin thực đơn lưu trữ trực tiếp vào Cloud Firebase Với mục đích lưu trữ tạm thời, hóa đơn thêm, bớt xóa có cập nhật khác đến từ khách hàng Thao tác chọn bàn số lượng thực khách: Khi có đơn đặt bàn, người sử dụng chọn vào vùng chức trên, cửa sổ ra, người dùng nhập liệu số bàn số thực khách cách nhập trực tiếp từ bàn phím số có sẵn cửa sổ Hình 6.37: Vùng chọn số bàn số thực khách Hình 6.38: Thao tác nhập số bàn số thực khách bàn phím số 87 Hình 6.39: Cửa sổ tích hợp chức quan sát trạng thái bàn ăn Đồng thời từ cửa sổ này, gười dùng biết bàn có thực khách có ăn phục vụ Hình 6.40: Trạng thái chờ phục vụ bàn ăn Hoàn tác tạo đơn hàng: Một nút nhấn có chức hồn tác, giúp người dùng chuyển đơn hàng cũ sang chế độ lưu trữ, chờ cập nhật đến từ khách hàng thay đổi, xóa, thêm Hình 6.41: Hóa đơn dành cho bàn sau tạo đơn hàng Sau tạo mới, người dùng tiếp tục lại bước để tạo đơn hàng - Thao tác cập nhật: Dựa thực tế, bàn ăn có thay đổi ăn thêm, bớt hay hủy bỏ 88 Hình 6.42: Giao diện quản lý trực tiếp bàn ăn có qn Trên trang chứa thơng tin bàn ăn thực khách, người dùng dễ dàng quan sát bàn ăn chứa nào, số lượng trạng thái ăn phục vụ hay chưa Để trở lại hóa đơn bàn ăn đó, người dùng cần nhấn đúp vào tên bàn, trang hóa đơn với đầy đủ thơng tin ra, giúp cho người dùng thao tác mong muốn Hình 6.43: Thao tác thêm bàn ăn có hóa đơn trước - Thao tác tốn: Sau hồn thành bữa ăn, thực khách định tốn cách thông báo cho người dùng hay nhân viên phương thức tốn Hình 6.44: Lựa chọn hình thức toán tiền mặt Lúc này, người dùng chọn nhập vào trống mục tốn, bảng bao gồm phương thức toán nhà hàng hỗ trợ 89 Song song đó, trang tốn cập nhật phương thức tốn hiển thị hình tốn phù hợp với phương thức Hình 6.45: Thao tác nhập số tiền từ thực khách nút nhấn tính tốn tiền thừa Nếu khách hàng tốn tiền mặt (Cash), trang hiển thị thông tin bao gồm tổng giá trị bữa ăn, ô trống nhập số tiền mặt bàn phím số mà thực khách đưa cho nhân viên để toán, cuối sau xác nhận số tiền, mục số tiền thừa hiển thị để thông báo số tiền cần trả lại cho thực khách Hình 6.46: Số tiền thừa sau tính tốn 90 Hình 6.47: Thao tác chọn phương thức toán trực tuyến Nếu thực khách muốn toán trực tuyến (No Cash), trang hiển thị mã QR với số toán nhà hàng, thực khách quét mã trực tiếp tốn thơng qua hỗ trợ ứng dụng ngân hàng Hình 6.48: Giao diện tốn áp dụng cho phương thức MOMO Hình 6.49: Thao tác xác nhận tốn Sau hồn tất tốn, người dùng nhấn nút cịn lại mục hóa đơn để tiến hành xác nhận tốn, giúp cho liệu lưu trữ lại Cloud Firestore, phục vụ cho trình thu thập liệu doanh thu phân tích khách hàng tác vụ sau - Thao tác quản lý trạng thái robot: Người dùng định tiến trình robot thơng qua trang chứa ăn khách hàng Hình 6.50: Đích đến ăn sau hồn tất chế biến 91 Trong đó, danh sách ăn hiển thị từ trước tới sau, bao gồm tên món, tên bàn đặt món, trạng thái ăn hay chưa phục vụ, kèm nút nhấn để bắt đầu tiến trình hoạt động robot Hình 6.51: Tín hiệu phản hồi xác nhận giao hàng thành công Sau bấm vào nút bắt đầu tiến trình, robot nhận đích đến thơng qua cấu hình từ trước, sau robot đạt đích đến mà cụ thể vị trí bàn mà ăn đặt, tín hiệu gửi danh sách quản lý, hiển thị trạng thái phục vụ ăn - Giao diện hiển thị biểu cảm robot: Trong trạng thái chờ chưa có ăn cần giao, robot hiển thị biểu cảm thơng qua chuyển động hình khối xây dựng từ trước Hình 6.52: Hình ảnh thực tế biểu cảm robot Để quản lý trạng thái robot, song song với việc thu nhận liệu từ nhập liệu người dùng, việc thu thập trạng thái từ robot sử dụng Firebase nhằm đảm bảo tính đồng khâu xử lý thơng tin Hình 6.53: Hình ảnh thực tế Cơ sở liệu thời gian thực 92 Từ robot, thông tin cấu hình vị trí bàn ăn chọn, hay việc xử lý phản hồi tín hiệu sau đạt vị trí mong muốn tổ chức dạng publisher chạy trực tiếp ROS, thông qua việc sử dụng Realtime Database Firebase giúp cho mối liên kết robot phần mềm hiển thị gần liên tục theo thời gian thực Hình 6.54: Hình ảnh thực tế tên miền Host Firebase Cũng phần mềm triển khai Web Server nên tất thiết bị có kết nối internet dễ dàng truy cập sử dụng Việc triển khai phần mềm web tiện lợi nhiều mặt mà phải kể đến việc nhân viên dùng thiết bị điện thoại thơng minh hay máy tính bảng, để truy cập biến thiết bị trở thành máy POS Mini di động, tiện lợi nhiều so với máy POS cố định quầy Hình 6.55: Hình ảnh thực tế Web truy cập điện thoại máy tính bảng Đồng thời, nhằm tăng tính linh hoạt tiện dụng phần mềm, việc xây dựng thêm giao diện hiển thị đặt dành riêng cho thực khách từ thực đơn từ máy POS yếu tố hỗ trợ thực khách tự đặt cho riêng mà khơng cần phải có hỗ trợ nhân viên Bằng cách triển khai tương tự phần mềm Web Server có sẵn hỗ trợ từ Firebase, việc tạo mã QR điều hướng người dùng tới trang web hoạt động với thực đơn có sẵn đồng với sở liệu chung máy POS hoạt động nhà hàng thực dễ dàng Không tiện lợi mà đem lại mẻ, thú vị khách hàng trải nghiệm dịch vụ lạ so với dịch vụ truyền thống mang lại 93 CHƯƠNG 7: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM 7.1 Kết ❖ Kết cấu khí - Đã chế tạo hoàn thành Service robot, với khả di chuyển tự hành, có khay chứa, hình cảm ứng hiển thị biểu tượng cảm xúc, thơng tin thực đơn,… - Thiết kế lắp đặt kết cấu khí tương đối xác, sai số khí thấp - Robot đáp ứng độ chịu tải khả di chuyển mượt, truyền động làm việc ổn định, truyền tải số vịng quay xác đảm bảo vận tốc momen xoắn cho robot, hệ thống treo cho bánh chủ động làm việc tốt, khơng bị trượt bánh q trình hoạt động - Robot vận hành êm, không gây tiếng ồn lớn Khả vượt qua vật cản đường gờ nhỏ tương đối tốt Hình 7.1: Robot hoàn thiện ❖ Hệ thống điện điều khiển - Hệ thống điện robot hoạt động tốt, nhiên việc phân bố vị trí lắp đặt thành phần thiết bị điện chưa hợp lý, chưa cố định chắn - Nguồn pin robot trì hoạt động ổn định cho robot khoảng 3,5 tiếng - Thiết bị cảm biến (Lidar, MPU) thu thập gửi tín hiệu cho máy tính mini-pc, vi điều khiển hoạt động ổn định Robot thu thập xử lý liệu từ môi trường xung quanh tạo đồ số - Hoàn toàn tự hành thuật toán hoạch định quỹ đạo đường Khả tránh vận cản tĩnh tốt 94 Hình 7.2: Robot thực quét đồ mang đồ đến khách hàng ❖ Giao diện tương tác người dùng - Giao diện người dùng dễ sử dụng Khách hàng chọn điện thoại quét mã QR code đặt sẵn bàn - Có thể quản lý menu thực đơn, số lượng khách hàng, trạng thái robot thực xong công việc, quản lý doanh thu ngày Hình 7.3: Chọn trực tiếp điện thoại thông qua mã QR code 7.2 Thực nghiệm đánh giá ❖ Kiểm nghiệm đáp ứng vận tốc robot khơng tải có tải (10kg) 95 Hình 7.4:Kết đáp ứng vận tốc khơng tải Hình 7.5: Kết đáp ứng vận tốc có tải (10kg) Kết đạt được: Kết đáp ứng vận tốc trường hợp khơng có chênh lệnh nhiều, thời gian đáp ứng nhanh với tín hiệu điều khiển 96 CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 8.1 Kết luận Sau thời gian nỗ lực, nhóm tác giả đạt kết tốt đồ án "Nghiên cứu chế tạo Service robot phục vụ nhà hàng" Robot phục vụ mà nhóm chế tạo hồn thành nhiệm vụ chuyển đồ ăn thức uống đến khách hàng cách hồn tồn tự động Có khả giúp gọi trực tiếp hình việc quét mã QR code điện thoại, giao diện gọi trở nên tiện lợi nhanh chóng, dễ sử dụng, giúp tối ưu hóa trải nghiệm cho nhân viên khách hàng Bên cạnh việc chế tạo robot phục vụ, giúp tác giả hiểu rõ cách thu thập liệu từ vật cản môi trường, áp dụng hiệu thuật toán hoạch đường truyền nhận liệu từ database Các thành viên nhóm có hiểu biết sâu vấn đề nghiên cứu khoa học Với kết đáng kể này, đồ án không thành cơng nhóm mà cịn mang ý nghĩa lớn tiềm năng, ứng dụng lĩnh vực dịch vụ phục vụ Điều mở nhiều hội cho việc áp dụng robot tự hành ngành công nghiệp khác nhau, từ nhà hàng, khách sạn, trung tâm thương mại đến lĩnh vực y tế giáo dục Với đóng góp nhóm tin tưởng robot phục vụ tự hành tiếp tục phát triển không giới hạn sống xã hội, đồng hành tiến đổi công nghệ tương lai 8.2 Hạn chế đề tài - Hoạt động mơi trường có bề mặt sàn khơng q trơn, gồ ghề - Khả tải giới hạn cho đồ ăn có nước (bún, phở, mì ), chưa có khay mang chun dụng cho đồ ăn thức uống đặt biệt chai rượu, tô phở, ly nước cao,… - Chưa sử dụng trí tuệ nhân tạo việc xử lý ngơn ngữ tự nhiên, giao tiếp với người dùng, chưa có tính phát nhận diện gương mặt người 8.3 Hướng phát triển đề tài - Tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện tốt phần kết cấu khung Robot - Nghiên cứu cải thiện kiểu dáng đẹp - Cập nhập thêm khả xử lý ngôn ngữ tự nhiên để tăng hiệu trương tác với người dùng - Tích hợp nhiều tính khác cho UI như: Quản lý nguyên vật liệu, áp dụng phân tích liệu dựa vào AI (Data Analysis), quảng bá sản phẩm giọng nói, phát khn mặt (Facial Detection) nhận diện khuôn mặt (Facial Recognition) … 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài Liệu Tiếng Việt [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2000), “Tính tốn hệ thống dẫn động khí tập 1,2”, Nhà xuất giáo dục Việt Nam [2] Ths Nguyễn Quang Tuyến, Ks Nguyễn Thị Thạch (2005), “Giáo trình kỹ thuật”, Nhà xuất Hà Nội [3] Nguyễn Trường Thịnh (2014), “Giáo trình kỹ thuật robot”, Nhà xuất ĐHQG [4] PGS.TS Võ Đình Bảy, TS Vũ Thanh Hiền, TS Huỳnh Quốc Bảo (2017), "Trí tuệ nhân tạo", Trường Đại học Cơng nghệ Tài Liệu Tiếng Anh [5] Fox D., Burgard W., and Thrun S (1997), “The dynamic window approach to collision avoidance”, IEEE Robotics & Automation Magazine [6] Roland Siegwart and Illah R Nourbakhsh (2004),“Introduction to Autonomous Mobile Robots”,The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, London, England [7] Kristof Goris (2005), “Autonomous Mobile Robot Mechanical Design”, Vrije universiteit Brussel [8] Sebastian Thrun, Dieter Fox, Wolfram Burgard (2005),“Probabilistic robotics”, MIT press [9] Kooktae Lee, Changbae Jung and Woojin Chung (2011), “Accurate calibration of kinematic parameters for two wheel differential mobile robots”, ReSearchGate [10] Kaiyu Zheng (2016), “ROS Navigation Tuning Guide” [11] Morgan Quigley, Brian Gerkey, and William D Smart (2016), "Programming Robots with ROS", O'reilly [12] YoonSeok Pyo, I HanCheol, Cho I RyuWoon, Jung I, TaeHoon Lim (2017), “ROS Robot Programming”, ROBOTIS Co., Ltd [13] Alejandro Iván Ramírez Martínez, X Yamile Sandoval Castro (2020), “Comparison of different techniques of 2D simultaneous localization and mapping for a mobile robot by using ROS”, ReSearchGate Tài liệu internet [14] Amit, “Introduction to A*”, http://theory.stanford.edu/~amitp/GameProgramming/AStarComparison.html, [truy cập ngày 13/7/2022] 98 S K L 0