(Đồ án tốt nghiệp) ứng dụng robot tích hợp thị giác máy tính phân loại rác nhựa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ỨNG DỤNG ROBOT TÍCH HỢP THỊ GIÁC MÁY TÍNH PHÂN LOẠI RÁC NHỰA GVHD: TS Trần Đức Thiện SVTH: Nguyễn Thế Hùng Lê Tiến Thành SKL010376 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2022 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN - ∆ - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG ROBOT TÍCH HỢP THỊ GIÁC MÁY TÍNH PHÂN LOẠI RÁC NHỰA GVHD: TS Trần Đức Thiện SVTH: Nguyễn Thế Hùng Lê Tiến Thành Tp Hồ Chí Minh tháng 12 năm 2022 1 TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTNAM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN o0o -Tp HCM, ngày 29 tháng 12 năm 2022 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Đức Thiện Sinh viên: Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Thế Hùng MSSV: 18151080 Họ tên sinh viên 2: Lê Tiến Thành MSSV: 18151122 TÊN ĐỀ TÀI: Ứng dụng Robot tích hợp thị giác máy tính phân loại rác nhựa Các số liệu, tài liệu ban đầu: • Định hình đối tượng phân loại: chai nhựa • Tìm hiểu thị giác máy tính • Giao tiếp thiết bị Nội dung đồ án • Dựa theo thực tế, dựng lại mơ hình robot scara bậc tự phần mềm Solidworks 2018 • Tính tốn động học thuận, nghịch, xác định không gian làm việc quy hoạch quỹ đạo cho robot Kiểm nghiệm động học, viết chương trình mơ quỹ đạo chuyển động robot áp dụng điều khiển MATLAB Simulink kết hợp với Simscape Multibody • Ứng dụng thuật tốn YOLOv5 xây dựng hệ thống phân loại rác nhựa sinh hoạt theo thời gian thực • Thi cơng hệ robot phân loại rác nhựa bao gồm: cánh tay robot scara bậc tự do, tủ điều khiển hệ thống thị giác máy tính • Lập trình điều khiển chuyển động robot Gxwork2 thiết kế giao diện người dùng Winform • Tiến hành đánh giá tính xác cánh tay robot, phần mềm phân loại rác nhựa hệ robot phân loại rác nhựa Các sản phẩm dự kiến: • Hệ robot phân loại rác nhựa (Robot Scara, thị giác máy tính, băng tải) • Chương trình, giao diện điều khiển • Quyển báo cáo đồ án tốt nghiệp • Poster giới thiệu đồ án Ngày giao đồ án: 15/ 08/ 2022 Ngày hoàn thành đồ án: 28/ 12/ 2022 Ngơn ngữ trình bày: TRƯỞNG KHOA (Ký, ghi rõ họ tên) Bản báo cáo: Tiếng Anh Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh TRƯỞNG NGÀNH (Ký, ghi rõ họ tên)  Tiếng Việt  Tiếng Việt   GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN o0o -Tp HCM, ngày 28 tháng 12 năm 2022 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Đức Thiện Sinh viên: Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Thế Hùng MSSV: 18151080 Họ tên sinh viên 2: Lê Tiến Thành MSSV: 18151122 Tên đề tài: Ứng dụng Robot tích hợp thị giác máy tính phân loại rác nhựa Kế hoạch thực đồ án Tuần/ngày 15/8/2022 (2 tuần) Nội dung - Tìm hiểu tổng quan đề tài - Tìm hiểu vấn đề liên quan: cánh tay robot bậc tự do, động AC Servo, Matlab Simulink 29/8/2022 (2 tuần) - Lựa chọn mơ hình robot - Lựa chọn động phù hợp - Lựa chọn camera phù hợp - Tìm hiểu xử lý ảnh, computer vision 12/9/2022 (2 tuần) - Dựng lại mơ hình robot chỉnh sửa lại thiết kế cho phù hợp với thực tế SolidWorks 2018 - Đấu nối dây động lực dây encoder cho robot 26/9/2022 (2 tuần) - Thực tính toán động học thuận – nghịch - Quy hoạch quỹ đạo, không gian làm việc - Cắt CNC mua khớp nối trục động Xácnhận GVHD 10/10/2022 (2 tuần) - Vẽ sơ đồ nguyên lý, kết nối phần cứng - Thi cơng mơ hình robot tủ điều khiển - Lắp cấu khí nén - Thu thập tập liệu cho YOLO 24/10/2022 (2 tuần) - Hiệu chỉnh camera - Lập trình điều khiển động - Xây dựng mạng nơ-ron dựa thư viện YOLO - Xây dựng kết nối C# PLC 7/11/2022 (2 tuần) - Tính tốn vị trí khơng gian đối tượng - Lập trình phát vật thể, trích xuất thơng tin sở liệu - Lập trình tải liệu từ sở liệu để xử lý phát tín hiệu điều khiển sang PLC 21/11/2022 (2 tuần) - Hồn thiện chương trình cho hệ thống thị giác máy tính - Thử nghiệm thực tế hệ thống thu thập liệu để đánh giá - Chỉnh sửa mạng nơ-ron - Viết luận văn đồ án tốt nghiệp 5/12/2022 (2 tuần) - Hoàn thiện chỉnh sửa luận văn GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN o0o PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Thế Hùng MSSV: 18151125 Họ tên sinh viên 2: Lê Tiến Thành MSSV: 18151128 Tên đề tài: Ứng dụng Robot tích hợp thị giác máy tính phân loại rác thải nhựa Ngành đào tạo: Cơng nghệ kỹ thuật điều khiển tự động hóa Khóa 2018-2022 Họ tên GV hướng dẫn: TS Trần Đức Thiện Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên Nhận xét kết thực ĐATN 2.1 Kết câu, cách thức trình bày ĐATN: 2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) Nội dung đồ án bao gồm chương (Chương Giới thiệu tổng quan đề tài; Chương Trình bày sở lý thuyết kiến thức sử dụng đề tài; Chương Thiết kế mơ hình robot scara bậc tự phần mềm Solidworks; Chương tính tốn động học thuận, nghịch; Chương Huấn luyện mạng YOLO sử dụng YOLO để phát đối tượng, thực hiệu chỉnh camera; Chương 6: Tính tốn thiết kế phần mềm điều khiển, giao diện người dùng Chương Thi cơng mơ hình, thực nghiệm đánh giá kết quả; Chương Đưa kết luận hướng phát triển đề tài Phần khí tủ điều khiển xây dựng để chứng minh tính hiệu giải thuật điều khiển mơ hình thực tế 2.3 Kết đạt được: 2.4 Những tồn (nếu có): Đánh giá: Tiêu chí 1: Mức độ thời đề tài, độ khó đề tài (10%) Quá dễ thực Thực thực tế không cần Vấn đề vừa sức/ Cần phải dành thời gian nghiên cứu Vấn đề khó/ Cần nhiều kiến thức tổng hợp học Điểm 10 Vấn đề khó/ Cần nhiều kiến thức tổng hợp học Tiên chí 2: Tính ứng dụng đề tài vào thực tiễn (10%) Khó ứng dụng Thỉnh thoảng có ứng dụng Có ứng dụng Thực tế bên cần 10 Thực tế bên cần cấp thiết Tiêu chí 3: Tính đắn đề tài, phương pháp nghiên cứu hợp lý (10%) Không hợp lý 12 15 Có phương pháp nghiên Có phương pháp nghiên Phương pháp nghiên cứu rõ Phương pháp nghiên cứu rõ ràng, khoa học, cứu cứu, định hướng ràng, định hướng phù hợp với đề tài Tiêu chí 4: Giải pháp & công nghệ, thi công/mô (15%) Giải pháp không rõ ràng Giải pháp sơ sài Giải pháp rõ ràng, có thi cơng mơ hình/ mơ 12 Giải pháp rõ ràng, có quy trình thực thi công mô vận hành 15 Giải pháp rõ ràng, có quy trình thực thi cơng, mơ vận hành được, kết mô phỏng/ vận hành tốt Tiêu chí 5: Trình bày nội dung đồ án (15%) Nội dung không rõ ràng Báo cáo sơ sài Có đủ cấu trúc, nội dung 12 Có đầy đủ cấu trúc, nội dung trình bày hợp lý, khoa học 15 Có đầy đủ cấu trúc, trình bày hợp lý khoa học, logic, rõ ràng, dễ hiểu, quy định trình bày luận văn Tiêu chí 6: Khả trình bày (10%) Kém Trung bình Khá Tốt 10 Rất tốt – Rõ ràng -Tự tin Tiêu chí 7: Trả lời câu hỏi hội đồng bảo vệ (30%) 12 Trả lời < 20% câu hỏi Trả lời < 40% câu hỏi 14 Trả lời < 60% câu hỏi 18 Trả lời < 80% câu hỏi Tổng điểm theo thang 10 20 Trả lời < 100% câu hỏi   Kết luận: Được phép bảo vệ Không phép bảo vệ Tp.HCM, ngày tháng năm 2022 Người nhận xét (Ký ghi rõ họ tên)