HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG CHO ROBOT HAI BÁNH CÓ CHIỀU CAO THAY ĐỔI Ngành: Công
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 THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG CHO ROBOT HAI BÁNH CÓ CHIỀU CAO THAY ĐỔI GVHD: TS TRẦN ĐỨC THIỆN SVTH: NGUYỄN MINH HOÀNG NGUYỄN HỮU LỘC SKL011103 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2023 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: THIẾT KẾ MÔ HÌNH VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG CHO ROBOT HAI BÁNH CĨ CHIỀU CAO THAY ĐỔI Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa GVHD: TS Trần Đức Thiện Sinh viên thực hiện: Nguyễn Minh Hoàng 19151127 Nguyễn Hữu Lộc 19151320 TP HỒ CHÍ MINH – 7/2023 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC -o0o - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Đức Thiện Sinh viên: Nguyễn Minh Hoàng MSSV: 19151127 Lớp: 19151CL1A Nguyễn Hữu Lộc MSSV: 19151320 Lớp: 19151CL1A Tên đề tài: Thiết kế mơ hình điều khiển cân cho robot hai bánh có chiều cao thay đổi Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Kích thước dự kiến: 600x330x600 mm (dài, rộng, cao) - Khối lượng tối đa mà robot tải được: 0.5 Kg Nội dung đồ án: - Thiết kế mơ hình robot hai bánh có chiều cao thay đổi phần mềm Solidworks 2020 - Tính tốn động học động lực học robot hai bánh cân có chiều cao thay đổi Tính tốn, thiết kế giải thuật điều khiển tồn phương tuyến tính (LQR) điều khiển nâng cao cho robot giữ cân thay đổi chiều cao Thi công mơ hình robot dựa mơ hình 3D thiết kế mô phỏng, thiết kế mạch điều khiển cho robot Lập trình điều khiển chuyển động robot sử dụng phần mềm Arduino với vi điều khiển Atmega2560 Xây dựng giao diện điều khiển thu thập liệu robot sử dụng ngôn ngữ C# Xây dựng thu thập liệu không dây sử dụng sóng RF Các sản phẩm dự kiến: - Mơ hình robot hai bánh cân có chiều cao thay đổi - Mạch điều khiển hệ thống - Chương trình, giao diện điều khiển - Quyển báo cáo đồ án tốt nghiệp Trang i - Poster giới thiệu đồ án Ngày giao đồ án: 06/ 02/ 2023 Ngày nộp đồ án: 30/ 06/ 2023 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh Tiếng Việt x Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh Tiếng Việt x TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Trang ii TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC -o0o - LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Đức Thiện Sinh viên: Nguyễn Minh Hoàng MSSV: 19151127 Lớp: 19151CL1A Nguyễn Hữu Lộc MSSV: 19151320 Lớp: 19151CL1A Tên đề tài: Thiết kế mơ hình điều khiển cân cho robot hai bánh có chiều cao thay đổi Kế hoạch thực đồ án Tuần/ ngày 06/02/2023 (2 tuần) Nội dung Xác nhận GVHD - Tìm hiểu tổng quan đề tài (Đặt vấn đề, mục tiêu đề tài, nội dung nghiên cứu, giới hạn đề tài cơng cụ đánh giá) - Tìm hiểu phần mềm Solidworks, phần mềm MATLAB, phần mềm Arduino IDE - Thiết kế mơ hình phần mềm Solidworks 28/02/2023 (4 tuần) - Tính tốn động học cho robot hai bánh có chiều cao thay đổi Tính tốn động lực học cho robot hai bánh 28/03/2023 (3 tuần) 11/04/2023 (2 tuần) 25/04/2023 (3 tuần) - Tính tốn lựa chọn động thiết bị - Thi cơng mơ hình robot hai bánh cân có chiều cao thay đổi - Thiết kế sơ đồ đấu nối phần điện hệ thống - Gia cơng chi tiết khí cho hệ thống - Thiết kế điều khiển toàn phương tuyến tính (LQR) cho tư thấp Thiết kế điều khiển tồn phương tuyến tính (LQR) cho Trang iii tư trung bình Thiết kế điều khiển tồn phương tuyến tính (LQR) cho tư cao Thiết kế điều khiển nâng cao cho ba tư - Tìm hiểu cảm biến góc nghiêng IMU 16/05/2023 (2 tuần) - Tìm hiểu DC Geared Motor (ngun lí hoạt động, đọc encoder) - Tìm hiểu cách giao tiếp UART, giao tiếp không dây - Thiết kế sơ đồ đấu nối mạch điều khiển (Vẽ mạch PCB) - Hồn thành mơ hình robot mạch điều khiển 02/06/2023 (3 tuần) - Thiết kế giao diện điều khiển thu thập liệu sử dụng ngôn ngữ C# - Áp dụng điều khiển vào mô hình thực tế - Thực nghiệm thu thập liệu, đánh giá kết 25/06/2023 (2 tuần) - Hoàn thành luận án - Hoàn thành Poster, video giới thiệu đồ án PowerPoint trình bày GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (ký, ghi rõ họ tên) Trang iv ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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 Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Sinh viên thực đề tài: Nguyễn Minh Hoàng MSSV: 19151125 Nguyễn Hữu Lộc MSSV: 19151320 Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa Lớp: 19151CL1A Lớp: 19151CL1A Tên đề tài: Thiết kế mơ hình điều khiển cân cho robot hai bánh có chiều cao thay đổi Họ tên giảng viên hướng dẫn: TS Trần Đức Thiện Ý KIẾN NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực Ưu điểm Khuyết điểm Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: _ Điểm: (Bằng chữ _ ) Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 Giảng viên hướng dẫn (ký, ghi rõ họ tên) Trang v ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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 Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 PHIẾU NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực đề tài: Nguyễn Minh Hoàng Nguyễn Hữu Lộc MSSV: 19151127 MSSV: 19151320 Lớp: 19151CL1A Lớp: 19151CL1A Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa Tên đề tài: Thiết kế mơ hình điều khiển cân cho robot hai bánh có chiều cao thay đổi Giảng viên Phản biện: Hội đồng: Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét chung nội dung đề tài Ý kiến kết luận (ghi rõ nội dung cần bổ sung, hiệu chỉnh) Đề nghị: Được bảo vệ: Bổ sung để bảo vệ: Không bảo vệ: Điểm: _Bằng chữ: _ Câu hỏi phản biện (Giảng viên không cho SV biết trước) Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2023 Người nhận xét (Ký ghi rõ họ tên) Trang vi ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Điểm đánh giá đề tài theo rubic sau: Tiêu chí 1: Mức độ thời đề tài, độ khó đề tài (10%) 10 Thực Vấn đề vừa sức/Cần Vấn đề khó/Cần Vấn đề khó/Cần Q dễ thực thực tế khơng phải dành thời gian nhiều kiến thức tổng nhiều kiến thức tổng cần nghiên cứu hợp học hợp học Tiên chí 2: Tính ứng dụng đề tài vào thực tiễn (10%) 10 Thực tế bên ngồi Thỉnh thoảng có ứng Thực tế bên ngồi Khó ứng dụng Có ứng dụng cần cấp dụng cần thiết Tiêu chí 3: Tính đắn đề tài, phương pháp nghiên cứu hợp lý (10%) 10 Phương pháp nghiên Có phương pháp Phương pháp nghiên Có phương pháp cứu rõ ràng, khoa Không hợp lý nghiên cứu, định cứu rõ ràng, định nghiên cứu học, phù hợp với đề hướng hướng tài Tiêu chí 4: Giải pháp & công nghệ, thi công/mô (15%) 12 15 Giải pháp rõ ràng, có Giải pháp rõ ràng, có quy trình thực Giải pháp rõ ràng, có Giải pháp khơng rõ quy trình thực thi cơng/mơ Giải pháp sơ sài thi cơng mơ hình/mơ ràng thi công/mô vận hành được, kết vận hành mơ phỏng/vận hành tốt Tiêu chí 5: Trình bày nội dung đồ án (15%) 12 15 Có đầy đủ cấu trúc nội dung, trình bày Có đầy đủ cấu trúc Nội dung khơng rõ Có đủ cấu trúc, nội hợp lý, khoa học, Báo cáo sơ sài nội dung, trình bày ràng dung logic, rõ ràng, dễ hợp lý, khoa học hiểu, quy định trình bày luận văn Tiêu chí 6: Khả trình bày (10%) 10 Rất tốt - Rõ ràng Kém Trung bình Khá Tốt Tự tin Tiêu chí 7: Trả lời câu hỏi hội đồng bảo vệ (30%) 12 18 24 30 Trả lời < 20% Trả lời < 40% Trả lời < 60% Trả lời < 80% Trả lời 100% số câu hỏi số câu hỏi số câu hỏi số câu hỏi số câu hỏi Tổng điểm theo thang 10 Điểm Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2023 Người nhận xét (Ký ghi rõ họ tên) Trang vii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MƠN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC -o0o - LỜI CAM ĐOAN Nhóm sinh viên xin phép cam kết đề tài nhóm thực dựa vào số tài liệu trước khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Tp.HCM ngày tháng năm 2023 Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) Trang viii CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG, THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ B tđ u Thiết l p thơng s mặc định Đọc giá trị góc từ cảm biến gia t c từ trường Khởi tạo định thời, ng t c n sử dụng Tính toán giá trị u điều khiển LQR cho bánh xe S uất giá trị PWM để điều khiển động Cờ định thời thời gian lấy mẫu lên mức Đ Cờ gửi liệu mức Cờ định thời thời gian lấy mẫu xu ng mức Đ Chương trình đọc xử lí tín hiệu từ encoder Cờ gửi liệu xu ng mức S Có liệu từ Master S Gửi liệu lên Master Đ Đọc chuyển đổi liệu Kiểm tra đưa thông s tương ứng cho chương trình thực Điều kiện dừng? Đ Kết th c Hình 15 Lưu đồ chương trình hệ thống Trang 71 CHƯƠNG 5: MƠ PHỎNG, THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 5.3 Thực nghiệm với điều khiển đề xuất MASTER SLAVE Wheel Leg Robot Laptop Zigbee UART RF Zigbee Hình 16 Sơ đồ thực nghiệm hệ thống Tiến hành kiểm chứng mức độ hiệu giải thuật đề xuất, nhóm cho robot hoạt động mơi trường khơng có vật cản, bỏ qua yếu tố nhiễu tác động, ngoại lực, robot thực nghiệm với trường hợp đứng yên chỗ cố định di chuyển theo quỹ đạo thẳng Đối với trường hợp đứng yên chỗ: Robot hoạt động thời gian 60s, thời gian lấy mẫu hệ thống 0.01s Robot giữ cân vị trí ban đầu, từ giây thứ robot hạ độ cao từ cao sang tư thấp vòng 15s Sau robot đạt độ cao thấp nhất, robot giữ cân giây 28, robot tăng chiều cao lên vòng 15s giữ cân hết thời gian thực nghiệm 60s Dữ liệu thu thập lấy robot bắt đầu hoạt động kết thúc thời gian thực nghiệm Đối với trường hợp di chuyển theo quỹ đạo thẳng: Đầu tiên (từ đến giây thứ 95), robot giữ cân vị trí đặt ban đầu có tọa độ P ( 0,0 ) Tiếp theo (từ giây 95 đến 110), robot di chuyển theo đường thẳng đến vị trí P ( 210,0 ) Sau đó, robot giữ cân vị trí P ( 210,0 ) (từ giây 110 đến giây 145) Sau đó, robot di chuyển vị trí ban đầu (từ giây 145 đến 160) Sau quay trở vị trí ban đầu, robot quay phía bên phải góc 45 độ, quay trái góc 45 độ giữ cân cho hết thời gian thực nghiệm Ở Hình 17 mơ tả môi trường hoạt động robot chạy thực nghiệm Trang 72 CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG, THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ a) b) Hình 17 Mơi trường hoạt động robot chiều cao thay đổi robot 5.3.1 Hiệu chỉnh góc cảm biến robot Mục tiêu nhóm robot giữ cân chiều cao thay đổi Chiều cao cố định robot thấp nhất, trung bình cao Do vị trí đặt cảm biến mạch điều khiển robot luôn song song với mặt đất nằm vị trí hai chân robot Nhưng robot thay đổi chiều cao, đồng nghĩa với việc vị trí trọng tâm mặt phẳng cảm biến bị thay đổi theo chiều cao tương ứng Để có góc nghiêng bù lại, nhóm sử dụng phần mềm Solidwork 2020 để ước lượng vị trí cân robot chiều cao thay đổi, từ suy góc cần bù lại cho cảm biến gia tốc từ trường Hình 18 Vị trí cảm biến gia tốc từ trường robot Trang 73 CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG, THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 96.26 98.14 110.43 a) b) c) Hình 19 Góc nghiêng mặt phẳng cảm biến với đường thẳng qua vị trí trọng tâm robot; a) tư thấp robot; b) tư trung bình robot; c) tư cao Ở Hình 19 trình bày góc nghiêng mặt phẳng cảm biến với đường thẳng qua vị trí trọng tâm robot Có thể thấy robot tư thấp robot góc cần bù cho cảm biến lớn giảm dần chiều cao robot tăng dần 5.3.2 Kết thực nghiệm robot giữ cân a) b) Trang 74 CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG, THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ c) d) Hình 20 Đáp ứng ngõ tín hiệu đặt hệ a) góc tiến ;b) góc nghiêng ; c) góc xoay ;d) Góc xoay động hơng Trong Hình 20 (a), (b), (c), (d) trình bày tín hiệu đặt tín hiệu đáp ứng góc robot theo thời gian tương ứng với trường hợp robot giữ thăng vị trí ban đầu Đường màu đen nét liền tín hiệu đặt góc robot, đường màu xanh nét liền tín hiệu đáp ứng hệ thống Đồ thị cho thấy tín hiệu đáp ứng hệ thống tồn sai số cho phép Để quan sát rõ Hình 21 thể sai số, với sai số hiệu tín hiệu đặt so với tín hiệu đáp ứng hệ thống a) b) Trang 75 CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG, THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ c) d) Hình 21 Sai số tín hiệu đặt đáp ứng ngõ hệ thống với a) góc tiến b) góc nghiêng ; c) góc xoay ;d) góc xoay động a) b) c) Hình 22 Tín hiệu điều khiển hệ thống với a) bánh phải; b) bánh trái; c) động hông Trang 76 CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG, THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 5.3.3 Kết thực nghiệm robot di chuyển theo quỹ đạo a) b) c) d) Hình 23 Đáp ứng ngõ tín hiệu đặt hệ a) góc tiến b) góc nghiêng ; c) góc xoay ;d) Góc xoay động hơng a) b) Trang 77 CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG, THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ c) d) Hình 24 Sai số tín hiệu đặt đáp ứng ngõ hệ thống với a) b) góc nghiêng ; c) góc xoay ;d) góc xoay động a) b) c) Hình 25 Tín hiệu điều khiển hệ thống với a) bánh phải; b) bánh trái; c) động hơng Trang 78 CHƯƠNG 5: MƠ PHỎNG, THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Hình 23 trình bày đáp ứng góc hệ thống thực nghiệm Đường màu đen nét liền biểu diễn cho tín hiệu đặt, đường màu xanh nét liền biểu diễn cho tín hiệu đáp ứng hệ thống Sai số tín hiệu điều khiển tín hiệu đặt thể Hình 24 tín hiệu điều khiển thể Hình 25 Nhận xét: Bộ điều khiển đề xuất cho chất lượng điều khiển bám tốt so với tín hiệu đặt Sai số còn tương đối lớn góc tiến robot di chuyển lại vị trí gốc Tín hiệu đáp ứng góc xoay chưa tốt Trang 79 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chương trình bày kết đạt hạn chế từ trình thực đề tài hướng phát triển nhóm tương lai 6.1 Kết luận Sau trình nghiên cứu thực đề tài: “Thiết kế mơ hình điều khiển cân cho robot hai bánh có chiều cao thay đổi”, nhóm đạt số kết cụ thể sau: - Tính tốn thiết kế mơ hình robot hai bánh cân có chiều cao thay đổi hồn chỉnh phần mềm Solidworks 2020 - Tính tốn động học đưa mơ hình động lực học cho robot hai bánh có chiều cao thay đổi - Thiết kế điều khiển LQR đề xuất điều khiển LQR nâng cao cho hệ thống Thi cơng mơ hình robot hai bánh có chiều cao thay đổi xây dựng mạch điều khiển Xây dựng chương trình điều khiển điều khiển robot hoạt động - thông qua giao diện người dùng thiết kế - Kiểm chứng điều khiển cân mơ hình thực tế, cho thấy hiệu giải thuật Bên cạnh với kết đạt được, đề tài tồn số hạn chế định sau: - Việc thiết lập vị trí chiều cao robot thủ công dẫn đến vấn đề robot chưa hoạt động cách tự động Trong q trình hoạt động robot cịn tồn số thành phần không chắn làm ảnh hưởng tới việc điều khiển robot Thời gian truyền nhận liệu robot chưa ổn định nên xảy xung đột liệu truyền nhận Thời gian thay đổi chiều cao chậm dẫn đến phần thời gian chạy thực nghiệm lâu 6.2 Hướng phát triển Từ hạn chế đề cập trên, hướng phát triển đề tài mà nhóm hướng đến nâng cấp phần khí lên, thay đổi cấu truyền động phần hơng robot, loại bỏ đồng trục cịn tồn hai chân robot, thay đổi cấu nâng hạ phần chân robot để robot độc lập điều khiển chân Trang 80 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN robot Tiếp theo, sử dụng cảm biến khoảng cách cơng tắc hành trình để robot thiết lập vị trí chiều cao robot để robot bắt đầu hoạt động Tiếp theo, tập trung vào việc nghiên cứu phát triển giải thuật, phương pháp điều khiển thông minh, phương pháp chỉnh định online để cải thiện chất lượng điều khiển Hướng phát triển đề tài cịn áp dụng giám sát điều khiển dự đoán trạng thái hệ thống, giúp robot hoạt động bền bỉ hơn, ổn định tác động mơi trường Ngồi ra, robot kết hợp với xử lí ảnh học máy để phát triển ứng dụng giám sát, vận chuyển hàng hóa Trang 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] Y Tazaki and M Murooka, "A survey of motion planning techniques for humanoid robots," Advanced Robotics, vol 34, no 21-22, pp 1370-1379, 2020 C.-F Hsu, B.-R Chen, and Z.-L Lin, "Implementation and Control of a Wheeled Bipedal Robot Using a Fuzzy Logic Approach," in Actuators, 2022, vol 11, no 12: Multidisciplinary Digital Publishing Institute, p 357 V Klemm et al., "LQR-assisted whole-body control of a wheeled bipedal robot with kinematic loops," IEEE Robotics and Automation Letters, vol 5, no 2, pp 3745-3752, 2020 J Dong, R Liu, L Biao, X Guo, and H Liu, "LQR-based balance control of two-wheeled legged robot," in 2022 41st Chinese Control Conference (CCC), 2022: IEEE, pp 450-455 W Zhu, F Raza, and M Hayashibe, "Reinforcement learning based hierarchical control for path tracking of a wheeled bipedal robot with sim-toreal framework," in 2022 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 2022: IEEE, pp 40-46 L Cui et al., "Learning-based balance control of wheel-legged robots," IEEE Robotics and Automation Letters, vol 6, no 4, pp 7667-7674, 2021 Q D Le and H.-J Kang, "Finite-time fault-tolerant control for a robot manipulator based on synchronous terminal sliding mode control," Applied Sciences, vol 10, no 9, p 2998, 2020 Q D Le and H.-J Kang, "Implementation of fault-tolerant control for a robot manipulator based on synchronous sliding mode control," Applied Sciences, vol 10, no 7, p 2534, 2020 B Dynamic "Handle Robot." https://www.youtube.com/watch?v=7xvqQeoA8c (accessed V Klemm et al., "Ascento: A two-wheeled jumping robot," in 2019 International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2019: IEEE, pp 7515-7521 C Zhang, T Liu, S Song, and M Q.-H Meng, "System design and balance control of a bipedal leg-wheeled robot," in 2019 IEEE international conference on robotics and biomimetics (ROBIO), 2019: IEEE, pp 18691874 L Zhao et al., "System design and balance control of a novel electricallydriven wheel-legged humanoid robot," in 2021 IEEE International Conference on Unmanned Systems (ICUS), 2021: IEEE, pp 742-747 S Wang et al., "Balance control of a novel wheel-legged robot: Design and experiments," in 2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2021: IEEE, pp 6782-6788 X.-w Liu, Y.-b Jin, L Jiang, and H.-t Wang, "Wheeled jumping robot by power modulation using twisted string lever mechanism," Journal of Zhejiang University SCIENCE A (Applied Physics & Engineering), vol 22, no 10, pp 767-776, 2021 M T Dat, "Xe hai bánh tự cân di chuyển địa hình phẳng," 2005 Trang 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] N G M Thao, D H Nghia, and N H Phuc, "A PID backstepping controller for two-wheeled self-balancing robot," in International Forum on Strategic Technology 2010, 2010: IEEE, pp 76-81 T N Son, H D Loc, and N Hung, "Điều khiển ổn định cho robot hai bánh tự cân bằng," Journal of Technical Education Science, no 22, pp 23-28, 2012 G T Định and N D Cương, "Điều khiển thích nghi bền vững cho robot hai bánh tự cân Robust adaptive control for two-wheeled mobile robot." M T Nguyen and P L Nguyen, "Mơ hình hóa điều khiển tối ưu cho hệ xe hai bánh tự cân bằng," Journal of Technical Education Science, no 37, pp 22-30, 2016 T A Mai, D Anisimov, T S Dang, and V N Dinh, "Development of a microcontroller-based adaptive fuzzy controller for a two-wheeled selfbalancing robot," Microsystem Technologies, vol 24, pp 3677-3687, 2018 K N ĐÌNH, C H MẠNH, and H N HỒNG, "ĐIỀU KHIỂN HỒI TIẾP PHI TUYẾN XE HAI BÁNH TỰ CÂN BẰNG DI CHUYỂN TRÊN MẶT PHẲNG NGHIÊNG," Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, vol 60, no 60, pp 32-35, 2019 H A Vũ and Đ T Tín, "Bộ điều khiển pid online auto-tuning sử dụng mạng nơ ron cho hệ xe hai bánh tự cân bằng," TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC TẾ HỒNG BÀNG, vol 13, pp 51-62, 2020 A K Vo, H T Nguyen, V D H Nguyen, M T Nguyen, and T T H Le, "Trajectory Tracking Pid-Sliding Mode Control for Two-Wheeled SelfBalancing Robot," in Intelligent Computing in Engineering: Select Proceedings of RICE 2019, 2020: Springer, pp 885-898 S G Tzafestas, Introduction to mobile robot control Elsevier, 2013 "." T P H Nguyễn, "Lý thuyết điều khiển đại," 2016 J G Ziegler and N B Nichols, "Optimum settings for automatic controllers," Transactions of the American society of mechanical engineers, vol 64, no 8, pp 759-765, 1942 T P H Nguyễn and T H Huỳnh, "Lý thuyết điều khiển tự động," 2005 T Minh Đức "Gia tốc kế gì? Cách sử dụng ứng dụng gia tốc kế – TKTECH Co., LTD." https://ingoa.info/gia-toc-ke-la-gi (accessed K t CNC "Giao tiếp UART gì? Ứng dụng UART sống." https://cmcdistribution.com.vn/kien-thuc-cnc/giao-tiep-uart-la-gi-ung-dungcua-uart-trong-cuoc-song/ (accessed c Mr Tuấn "Zigbee gì? Những điều cần biết Zigbee." https://cogito.vn/kien-thuc/zigbee-la-gi-tat-tan-tat-nhung-dieu-can-biet/ (accessed microchip, "ATmega640/1280/1281/2560/2561 - Complete Datasheet," https://www.microchip.com/en-us/product/ATmega2560#document-table, 2014 K M Lynch and F C Park, Modern robotics Cambridge University Press, 2017 Trang 83 PHỤ LỤC PHỤ LỤC Phần chương trình mơ hệ thống: Link:https://drive.google.com/drive/folders/1Hb3f90IEGyFg2CFjNbbAnWz sM8XGuo1J?usp=drive_link Phần chương trình code hệ thống thực nghiệm: Link:https://drive.google.com/drive/folders/1Hb3f90IEGyFg2CFjNbbAnWz sM8XGuo1J?usp=drive_link Phần chương trình biến hệ thống sau tính tốn: Link:https://drive.google.com/drive/folders/1Hb3f90IEGyFg2CFjNbbAnWz sM8XGuo1J?usp=drive_link Phần chương trình ma trận M ( θ ) , C(θ,θ) , G(θ) J + J n + R ( M + 2m) LMRcos ( ) − J n m m w M = LMRcos ( ) − Jmn J + L2 M + J m n 0 0 -LMR sin ( ) L M sin(2 ) C= 0 − 2 L M sin(2 ) 0 L M sin(2 ) 2 G = -LMgsin ( ) R cos J = R sin Lext cos cos Lext cos sin − Lext sin 2 W (Jw + Jmn ) (W m) J + + L Msin( ) + 2R2 0 − Lext sin sin Lext sin cos Trang 84 S K L 0