ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG PHỤC VỤ NHÀ HÀNG TỰ ĐỘNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Bộ môn Cơ điện tử

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên hướng dẫn)

Họ và tên sinh viên: PHẠM QUỐC KHÁNH……MSSV: 17146284…… Hội đồng:…………

Họ và tên sinh viên: VŨ TRỌNG ĐẠO………… MSSV: 17146251…… Hội đồng:…………

Họ và tên sinh viên: HỒ VĂN HUY……… MSSV: 17146272…… Hội đồng:…………

Tên đề tài: HỆ THỐNG PHỤC VỤ NHÀ HÀNG TỰ ĐỘNG

Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử

Họ và tên GV hướng dẫn: KS ĐỒNG SỸ LINH

2 Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(không đánh máy) 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

 Không được phép bảo vệ

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021

Giảng viên hướng dẫn

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa

học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình

đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5

3 Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10

Tổng điểm 100

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Bộ môn Cơ điện tử

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên phản biện)

Họ và tên sinh viên: PHẠM QUỐC KHÁNH……MSSV: 17146284…… Hội đồng:…………

Họ và tên sinh viên: VŨ TRỌNG ĐẠO………… MSSV: 17146251…… Hội đồng:…………

Họ và tên sinh viên: HỒ VĂN HUY……… MSSV: 17146272…… Hội đồng:…………

 Không được phép bảo vệ

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021

Giảng viên phản biện

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa

học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình

đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5

3 Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10

Tổng điểm 100

LỜI CẢM ƠN

Tên đề tài: HỆ THỐNG PHỤC VỤ NHÀ HÀNG TỰ ĐỘNG GVHD: KS ĐỒNG SỸ LINH

Sinh viên thực hiện: PHẠM QUỐC KHÁNH MSSV: 17146284 Sinh viên thực hiện: VŨ TRỌNG ĐẠO MSSV: 17146251 Sinh viên thực hiện: HỒ VĂN HUY MSSV: 17146272 Số điện thoại: 0942028141

Email: khanhpqspkt@gmail.com

Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan đề tài này là công trình do chính chúng tôi nghiên cứu

và thực hiện Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”

Lời cảm ơn:

- Chúng em xin chân thành cảm ơn Khoa Cơ khí Chế tạo máy, trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp này

- Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Đồng Sỹ Linh đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong quá trình thực hiện đề tài

- Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô phản biện, hội đồng bảo vệ đồ án giúp đỡ chúng em nhìn nhận những thiếu sót và giúp chúng em góp ý điều chỉnh

- Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa Cơ khí Chế tạo đã tận tình giảng dạy, trang bị cho em những kiến thức quý báu trong những năm học vừa qua.

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng 8 năm 2021

TÓM TẮT NỘI DUNG

Robot hiện nay đang trở thành một xu hướng

Với sự tiến bộ nhanh chóng trong lĩnh vực công nghệ và trí tuệ nhân tạo, robot đang dần trở nên quan trọng trong cả kinh doanh, sản xuất và đời sống Xu hướng nghiên cứu, sản xuất robot thay thế con người làm những công việc chính xác với tốc độ cao ngày một tăng Cùng với đó là việc thay thế con người trong những việc nặng nhọc, nguy hiểm và nhiều rủi ro cũng là điều cấp thiết

Với nhịp độ phát triển khoa học công nghệ như hiện nay thì robot không còn bị giới hạn trong phạm vi các nhà máy Tính đến năm 2019, 35% các tổ chức hàng đầu trong lĩnh vực robot, sức khỏe, tiện ích và các nguồn tài nguyên sẽ khám phá và sử dụng robot để tự động hóa các hoạt động

Dịch vụ ăn uống hiện nay cũng trở thành một thị trường tìm năng để robot và tự động hóa phát triển, dần thay thế nguồn nhân lực là con người

Mô hình phục vụ nhà hàng tự động đã rất phát triển ở một số quốc gia lớn trên thế giới như: Đức, Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản… Ở Việt Nam, cũng đã dần xuất hiện các mô hình kinh doanh nhà hàng ăn uống với sự tham gia phục vụ của các chú robot

Chính vì nhận thấy được xu hướng ấy mà nhóm chúng tôi quyết định chọn đề tài “Hệ thống phục vụ nhà hàng tự động”

Sau quá trình nghiên cứu chế tạo, nhóm của chúng tôi đã sử dụng các kiến thức đã học ở trường kết hợp với việc tham khảo các nguồn tài liệu và đạt được mục tiêu của đề tài Chúng tôi đã thành công tạo ra mô hình nhà hàng tự động với sự góp mặt của robot phục vụ thức ăn cho khách, phần mềm đặt món ăn dành cho khách hàng thông qua tablet tại từng bàn

Nhóm chúng tôi vẫn đang nghiên cứu phát triển thêm các hạng mục khác của nhà hàng với mục tiêu đạt được mô hình tự động hóa hoàn toàn thay thế cho con người

MỤC LỤC

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GVHD i

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GVPB iii

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP xiv

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1.1 Giới thiệu chung: 1

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5

2.1 Lựa chọn phương pháp vận chuyển thức ăn tự động: 5

2.1.1 Một số phương pháp đã có: 5

2.1.2 Lựa chọn phương án tối ưu: 6

2.2 Mô tả hệ thống: 7

2.3 Yêu cầu đặt ra cho hệ thống: 7

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KHÔNG GIAN NHÀ HÀNG 8

3.1 Yêu cầu đặt ra: 8

3.2 Thiết kế không gian nhà hàng: 8

3.2.1 Phương án thiết kế đối với nhà hàng có không gian lớn: 8

3.2.2 Phương án thiết kế đối với nhà hàng có không gian trung bình: 9

3.2.3 Phương án thiết kế đối với nhà hàng có không gian nhỏ: 10

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ LẬP TRÌNH PHẦN MỀM TIẾP NHẬN ĐƠN HÀNG VÀ ỨNG DỤNG GỌI MÓN 12

4.1 Thiết kế và lập trình phần mềm tiếp nhận đơn hàng: 12

4.1.1 Tổng quan về môi trường mạng LAN: 12

4.1.2 Phân luồng trong CPU: 13

4.1.3 Giao diện phần mềm: 15

4.2 Thiết kế và lập trình ứng dụng gọi món trên thiết bị thông minh: 17

4.2.1 Lập trình ứng dụng Android: 17

4.2.2 Giao diện ứng dụng gọi món trên thiết bị thông minh: 18

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG CỦA ROBOT PHỤC VỤ 22

5.1 Yêu cầu phần cứng của robot phục vụ: 22

5.2.6 Kết quả thiết kế phần cơ khí: 32

5.3 Thiết kế phần mạch điều khiển: 32

5.3.1 Cảm biến từ: 32

5.3.2 Cảm biến phát hiện vật cản: 33

5.3.3 Bàn phím nhấn: 33

5.3.4 Lựa chọn màn hình hiển thị: 34

5.3.5 Lựa chọn mạch ghi phát âm thanh: 35

5.3.6 Mạch điều khiển động cơ: 36

5.3.7 Động cơ đóng mở nắp: 37

5.3.8 Vi điều khiển: 38

5.3.9 Nguồn điện: 39

5.3.10 Mạch giảm áp: 40

5.3.11 Nhiễu động cơ và giải pháp: 41

5.3.12 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển: 42

CHƯƠNG 6: THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN ROBOT PHỤC VỤ 43

6.1 Yêu cầu của thuật toán điều khiển: 43

6.2 Cơ sở lý thuyết: 43

6.3 Địa chỉ các tín hiệu điều khiển: 45

6.4 Lưu đồ thuật toán: 46

6.5 Phần mềm biên soạn code: 51

CHƯƠNG 7: KẾT QUẢ VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN 52

7.1 Kết quả đạt được: 52

7.2 Những vấn đề chưa giải quyết được: 55

7.2.1 Độ ổn định của robot: 55

7.2.2 Thiết kế ngoại hình robot: 56

7.2.3 Giao diện ứng dụng gọi món: 56

7.3 Định hướng phát triển trong tương lai: 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH

Hình 1.1.1 Robot phục vụ thức ăn 1

Hình 1.1.2 Robot phục vụ thức ăn tại nhà hàng Trung Quốc 1

Hình 1.1.3 Robot phục vụ cà phê tại Việt Nam 2

Hình 1.1.4 Robot cô ba phục vụ cà phê 2

Hình 2.1.1 Nhà hàng lẩu băng chuyền 5

Hình 2.1.2 Robot di chuyển theo line 5

Hình 2.1.3 Robot di chuyển tự do 6

Hình 2.1.4 Robot di chuyển trên một đường riêng biệt 6

Hình 3.2.1 Mặt bằng bố trí nhà hàng có không gian lớn 8

Hình 3.2.2 Mô hình bố trí nhà hàng có không gian lớn 9

Hình 3.2.3 Mặt bằng bố trí nhà hàng có không gian trung bình 9

Hình 3.2.4 Mô hình bố trí nhà hàng có không gian trung bình 10

Hình 3.2.5 Mặt bằng bố trí nhà hàng có không gian nhỏ 10

Hình 3.2.6 Mô hình bố trí nhà hàng có không gian nhỏ 11

Hình 4.1.1 Mô hình khách chủ ( Server – Client ) 12

Hình 4.3.2 Cửa sổ lựa chọn chức năng chính 15

Hình 4.3.3 Cửa sổ hiển thị danh sách các đơn đặt món ăn 16

Hình 4.3.4 Cửa sổ trích xuất dữ liệu 16

Hình 4.3.5 Cửa sổ chọn vị trí lưu file 17

Hình 4.3.6 Các dữ liệu được trích xuất 17

Hình 4.4.1 Môi trường phát triển tích hợp IDE – Android Studio 17

Hình 4.4.2 Giao diện chính của ứng dụng gọi món 18

Hình 4.4.3 Giao diện màn hình thức ăn chính 18

Hình 4.4.9 Giao diện lịch sử gọi món 20

Hình 4.4.10 Giao diện thanh toán 20

Hình 5.2.6 Mô phỏng phần khung xương robot 25

Hình 5.2.7 Mô phỏng lắp ráp khung, động cơ và bánh xe 26

Hình 5.2.8 Mô phỏng ứng suất khung xương 26

Hình 5.2.9 Mô phỏng biến dạng khung xương 26

Hình 5.2.10 Mô phỏng chuyển vị khung xương 27

Hình 5.3.7 Module phát âm thanh 36

Hình 5.3.8 Module driver XY-160D 37

Hình 5.3.9 Servo MG966R 37

Hình 5.3.10 Arduino Mega 2560 R3 39

Hình 5.3.11 Module mạch giảm áp DC LM2596 40

Hình 5.3.12 Sơ đồ mạch điện cho động cơ Servo MG996R 41

Hình 5.3.13 Datasheet của opto PC817 41

Hình 6.2.1 Các mức lệch quỹ đạo của robot 43

Hình 6.5.1 Phần mềm Arduino IDE 51

Hình 7.1.1 Mẫu nhà hàng 1 52

Hình 7.1.2 Mẫu nhà hàng 2 52

Hình 7.1.3 Mẫu nhà hàng 3 52

Hình 7.1.4 Giao diện chính của phần mềm đặt món 53

Hình 7.1.5 Giao diện menu của phần mềm đặt món 53

Hình 7.1.6 Giao diện lịch sử gọi món của phần mềm đặt món 54

Hình 7.1.7 Mô hình robot 1 54

Hình 7.1.8 Mô hình robot 2 54

Hình 7.1.9 Mô hình thực tế của Robot 1 55

Hình 7.1.10 Mô hình thực tế của Robot 2 55

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: KS ĐỒNG SỸ LINH

Họ và tên sinh viên: PHẠM QUỐC KHÁNH MSSV: 17146284 Họ và tên sinh viên: VŨ TRỌNG ĐẠO MSSV: 17146251 Họ và tên sinh viên: HỒ VĂN HUY MSSV: 17146272

7 Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh  Tiếng Việt Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh Tiếng Việt

TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

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

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu chung:

Hiện nay, việc sử dụng robot thay thế con người ở một số công việc, trong một số ngành nghề là một trong những điểm nổi bật nhất của cách mạng công nghệ 4.0

Một số nhà hàng cũng đã và đang ứng dụng đi theo hướng phát triển này Bạn hãy thử nghĩ xem, sẽ ra sao nếu một ngày toàn bộ nhân viên nhà hàng đều là robot? Liệu nhà hàng có đảm bảo mang đến trải nghiệm hoàn hảo nhất về chất lượng dịch vụ cho khách hàng?

Hình 1.1.1Robot phục vụ thức ăn

Ở các nước phát triển, trong ngành dịch vụ ăn uống, không ít nhà hàng đã ứng dụng đưa robot vào phục vụ khách hàng, mang đến nhiều trải nghiệm mới lạ và hào hứng cho khách hàng, thu hút số lượng lớn khách tò mò đến sử dụng dịch vụ, gia tăng đáng kể doanh thu và lợi nhuận

Baggers (Thành phố Nuremberg, Đức) – Nhà hàng tự động hóa đầu tiên trên thế giới Khi đến đây khách hàng có thể yêu cầu món ăn bằng cách nhấn chọn trên bảng điều khiển đặt trên mỗi bàn Sau đó thức ăn sẽ được mang đến cho bạn thông qua một băng chuyền mini dẫn từ bếp đến đến nơi bạn ngồi Hệ thống cũng sẽ tự động thông báo với bạn rằng món ăn đó sẽ được mang ra sau bao lâu và khi trả tiền, bạn chỉ cần sử dụng thẻ tín dụng để thanh toán cho bữa ăn đó (Nhà hàng tự động hóa đầu tiên trên thế giới, báo An ninh thủ đô, ngày 29/8/2007)

Tương tự, nhà hàng Hema ở Thượng Hải, Trung Quốc cũng sử dụng robot thay thế hoàn toàn nhân viên phục vụ Với kích cỡ tương đương một chiếc lò vi sóng, hàng chục “nhân viên” lần lượt chạy tới chạy lui mang khay thức ăn nóng hổi đến phục vụ khách hàng

Hình 1.1.2 Robot phục vụ thức ăn tại nhà hàng Trung Quốc

Tại Việt Nam, một số cơ sở kinh doanh dịch vụ ăn uống cũng đã xuất hiện nhân viên robot phục vụ

Quán cà phê tại Hà Nội là nơi đầu tiên ở Việt Nam có robot phục vụ khách hàng Khi khách đến quán và gọi đồ uống, nhân viên sẽ pha chế rồi đặt chúng vào khay trên tay robot – chọn số bàn để nó tự dò đường đưa tới tận nơi cho thực khách Ngoài ra, robot này còn có thể giao tiếp những câu cơ bản với thực khách như xin chào, cảm ơn, mời lấy đồ uống hay yêu cầu tránh đường khi gặp vật cản…

Hình 1.1.3 Robot phục vụ cà phê tại Việt Nam

Sau Hà Nội vài tháng, Sài Gòn cũng có nhà hàng đầu tiên đưa robot vào phục vụ khách hàng Robot có tên cô Ba, được tạo hình là cô nhân viên nữ xinh đẹp, làm công việc của một nhân viên phục vụ từ chào hỏi, giới thiệu thực đơn đến bưng bê món ăn, đồ uống đến bàn khách (Nhân viên robot sẽ thay thế hoàn toàn con người trong phục vụ khách sạn – nhà hàng, Hoteljob.vn, ngày 18/01/2019)

Hình 1.1.4 Robot cô ba phục vụ cà phê

1.2 Đặt vấn đề:

Theo Diễn đàn Kinh tế Thế giới, vào năm 2025, có tới 52% công việc hiện nay của con người sẽ do máy móc tự động đảm trách – nhân sự hoạt động trong hàng chục ngành nghề sẽ được thay thế hàng toàn bằng robot Công nghệ gần như đang làm chủ thế giới và robot chính là “hiện thân” hữu hình nhất cho sự thay thế vô cùng hiệu quả cho công việc của con người Cho nên việc ứng dụng robot phục vụ trong các lĩnh vực nói chung, cũng như lĩnh vực nhà hàng nói riêng là cần thiết để tăng hiệu suất công việc, giảm sức lao động con người…(The future of jobs report 2018, World economic forum, ngày 17/9/2018)

Với những cơ sở trên nhóm chúng tôi quyết định bắt tay vào việc nghiên cứu, ứng dụng tự động hóa vào một lĩnh vực khá mới mẽ và nhiều tiềm năng ở Việt Nam, đó là lĩnh vực phục vụ ăn uống trong các nhà hàng

Đề tài được chúng tôi lựa chọn để nghiên cứu là “Hệ thống phục vụ nhà hàng tự

- Thiết kế, chế tạo mô hình robot phục vụ đáp ứng môt số yêu cầu sau: Di chuyển, vận chuyển thức ăn, định vị vị trí, đóng mở nắp, phát giọng nói cơ bản, báo động khi gặp vặt cản

- Thiết kế ứng dụng quản lý đặt món ăn thông qua ứng dụng trên nền tảng androi: Hiển thị thực đơn và giá tiền của các món ăn, quản lý món ăn khách hàng đã đặt, liên kết với hệ thống quản lý chung và hệ thống bếp, thông báo hóa đơn cho khách hàng

1.4 Giới hạn đề tài:

Nội dung đề tài được nhóm chúng tôi giới hạn ở một số nội sung sau:

- Robot phục vụ: các thông số và kết quả chúng tôi sử dụng là dành cho robot phục vụ tại nhà hàng bán phở

- Ứng dụng quản lý đặt món: khách hàng sử dụng phần mềm đặt món được chúng tôi cung cấp qua tablet trên mỗi bàn

1.5 Phương pháp nghiên cứu:

Để đạt được các mục tiêu đã đặt ra, chúng tôi đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:

- Phương pháp thu thập thông tin, dữ liệu; - Phương pháp nghiên cứu tài liệu;

- Phương pháp chuyên gia;

- Phương pháp phân tích tổng hợp; - Phương pháp thực nghiệm

1.6 Bố cục nội dung:

Chương 1: Tổng quan về đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 3: Thiết kế không gian nhà hàng nhà hàng

Chương 4: Thiết kế và lập trình phần mềm tiếp nhận đơn hàng và ứng dụng gọi món Chương 5: Thiết kế phần cứng của robot phục vụ

Chương 6: Thuật toán điều khiển robot phục vụ Chương 7: Kết quả và định hướng phát triển

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Lựa chọn phương pháp vận chuyển thức ăn tự động: 2.1.1 Một số phương pháp đã có:

- Phương pháp sử dụng băng chuyền, đường ray:

Hình 2.1.1 Nhà hàng lẩu băng chuyền

+ Đặc điểm: Sử dụng hệ thống băng chuyền, đường ray để vận chuyển thức ăn Hệ thống khay, đĩa được thiết kế tương thích với băng chuyền, đường ray Thường được sử dụng trong các nhà hàng buffet

+ Ưu điểm: Tốc độ vận chuyển nhanh, số lượng khách hàng được phụ vụ lớn, giảm thiểu thời gian chờ đợi của khách hàng

+ Nhược điểm: Phải liên tục vận hành hệ thống gây lãng phí khi lượng khách hàng ít, hệ thống không tương tác trực tiếp với khách hàng

- Phương pháp sử dụng robot di chuyển trên sàn:

Hình 2.1.2 Robot di chuyển theo line

Hình 2.1.3 Robot di chuyển tự do

+ Đặc điểm: Robot di chuyển trên sàn cùng với khách hàng, chiều cao robot ngang

tầm với khách hàng

+ Ưu điểm: Có thể chế tạo robot dạng người để thu hút thị hiếu khách hàng, tiết kiệm chi phí và không gian khi thiết kế đường line riêng

+ Nhược điểm: Trọng tâm cao nên khó cân bằng, tốc độ di chuyển chậm, di chuyển cùng với khách hàng dễ dẫn đến va chạm

- Phương án Robot di chuyển trên line riêng:

Hình 2.1.4 Robot di chuyển trên một đường riêng biệt

+ Đặc điểm: Robot di chuyển trên line riêng biệt, hạ thấp chiều cao robot

+ Ưu điểm: Trọng tâm thấp, nâng cao độ ổn định của robot, tốc độ di chuyển nhanh, hạn chế được sự va chạm, thu hút khách hàng, phục vụ được nhiều vị trí cùng lúc, có thể điều chỉnh số lượng bàn phục vụ bằng cách điều chỉnh số lượng robot

+ Nhược điểm: Tốn kém chi phí và không gian khi thiết kế đường line riêng

2.1.2 Lựa chọn phương án tối ưu:

Với yêu cầu phục vụ nhà hàng, khối lượng công việc lớn, di chuyển nhiều và liên tục Hạn chế va chạm với khách hàng vì thức ăn nóng gây nguy hiểm

Dựa trên những đặc điểm, ưu khuyết điểm của từng phương án, nhóm quyết định lựa chọn phương án Robot di chuyển trên line riêng để nghiên cứu

2.2 Mô tả hệ thống:

Khách khi vào nhà hàng sẽ được lựa chọn vị trí ngồi Sau đó vào bàn, trên mỗi bàn sẽ có một tablet với ứng dụng gọi món có sẳn trên máy Ngay trên tablet khách hàng có thể theo dõi thực đơn, đặt món ăn và theo dõi danh sách các món ăn đã đặt

Các yêu cầu gọi món sẽ được gửi về máy tính tại quầy để quản lý và nhân viên bếp sẽ chuẩn bị món Thức ăn sau khi chuẩn bị xong sẽ được đặt lên robot và nhân viên sẽ nhấn nút để cho robot vận chuyển món ăn từ nhà bếp đến bàn ăn của thực khách sau đó quay về

2.3 Yêu cầu đặt ra cho hệ thống:

Không gian nhà hàng: Đảm bảo các phương án thiết kế bố trí nhà hàng với nhiều yêu cầu như diện tích sử dụng, bố trí tối ưu đường line di chuyển, số lượng bàn có thể phục vụ, đa dạng khu vực phục vụ theo từng nhu cầu và số lượng nhóm khách hàng

Ứng dụng quản lý đặt món: Hiển thị danh sách thực đơn và cho phép khách hàng thực hiện các thao tác đặt món một cách đơn giản, giao diện thân thiện, giúp nhân viên quản lý giám sát được các đơn hàng, tính toán được chi phí của từng đơn hàng để khách hàng có thể thanh tiến hành thanh toán

Robot phục vụ: Đáp ứng việc vận chuyển thức ăn, định vị vị trí của khách hàng, tự động đóng mở nắp đậy, có khả năng tránh né các vật cản, có khả năng giao tiếp cơ bản với khách hàng, có hiệu suất cao, làm việc ổn định, đáp ứng được yêu cầu của thị trường

Trong đó, robot phục vụ là trọng tâm được nhóm nghiên cứu, chế tạo Toàn thể hệ thống phải đảm bảo hài hòa, phối hợp với nhau một cách nhịp nhàng, tối ưu hóa chi phí thực hiện, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho khách hàng

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KHÔNG GIAN NHÀ HÀNG 3.1 Yêu cầu đặt ra:

- Trong một không gian phục vụ ăn uống cố định, cần tính toán phương án bố trí được nhiều nhất có thể số lượng bàn ghế phù hợp để khách hàng ngồi ăn trong sự thoải mái và hài lòng nhất

- Trên thực tế, khách hàng đến nhà hàng sẽ đa dạng số lượng người trong một nhóm Sẽ có nhóm khách đi một mình, đi 2 người, đi 3-4 người, đi 5-6 người,…Và theo nghiên cứu của các chuyên gia, phần lớn khách hàng đều không muốn ghép bàn với người mà mình không quen biết Nếu không tính toán hợp lý thì nhà hàng sẽ không thể tối ưu hóa lượng khách hàng mà mình có thể phục vụ

- Ngoài ra, cần bố trí hợp lý các không gian, trang thiết bị, đặc biệt là đường line di chuyển của robot để đạt được tính thẩm mĩ, giải quyết được bài toán tối ưu trong di chuyển robot

- Vì những lý do trên, nên chúng ta cần phải tính toán và lựa chọn phương án bố trí một cách hợp lý

3.2 Thiết kế không gian nhà hàng:

3.2.1 Phương án thiết kế đối với nhà hàng có không gian lớn:

Hình 3.2.1 Mặt bằng bố trí nhà hàng có không gian lớn

Hình 3.2.2 Mô hình bố trí nhà hàng có không gian lớn - Diện tích: 350 m2

- Khu vực: Quầy lễ tân, khu vực phục vụ khách, khu vực bếp, 2 phòng vệ sinh, khu vực quản lý thức ăn

- Sồ lượng khách hàng: 180 khách (bao gồm 24 bàn 6 chỗ ngồi và 36 chỗ ngồi dành cho khách đi từ 1-3 người)

- Chiều rộng của line di chuyển robot là 1m

3.2.2 Phương án thiết kế đối với nhà hàng có không gian trung bình:

Hình 3.2.3 Mặt bằng bố trí nhà hàng có không gian trung bình

Hình 3.2.4 Mô hình bố trí nhà hàng có không gian trung bình

- Diện tích: 250 m2

- Khu vực: Quầy lễ tân, khu vực phục vụ khách, khu vực bếp, 2 phòng vệ sinh, khu vực quản lý thức ăn

- Sồ lượng khách hàng: 110 khách (bao gồm 8 bàn 6 chỗ ngồi, 8 bàn 4 chỗ ngồi và 30 chỗ ngồi dành cho khách đi một mình hoặc 2 người)

- Chiều rộng của line di chuyển robot là 1m

3.2.3 Phương án thiết kế đối với nhà hàng có không gian nhỏ:

Hình 3.2.5 Mặt bằng bố trí nhà hàng có không gian nhỏ

Hình 3.2.6 Mô hình bố trí nhà hàng có không gian nhỏ

- Diện tích: 100 m2

- Khu vực: Quầy lễ tân, khu vực phục vụ khách, khu vực bếp, 2 phòng vệ sinh - Sồ lượng khách hàng: 60 khách (bao gồm 6 bàn 6 chỗ ngồi, 6 bàn 4 chỗ ngồi) - Chiều rộng của line di chuyển robot là 1m

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ LẬP TRÌNH PHẦN MỀM TIẾP NHẬN ĐƠN HÀNG VÀ ỨNG DỤNG GỌI MÓN

4.1 Thiết kế và lập trình phần mềm tiếp nhận đơn hàng: 4.1.1 Tổng quan về môi trường mạng LAN:

Hiện nay với việc sử dụng các thiết bị công nghệ không còn quá xa lạ với mọi người khi mà chỉ cần một thiết bị thông minh với khả năng kết nối mạng Internet thì chúng ta đã có thể truy cập lên các trang mạng xã hội để nhắn tin với bạn bè, người thân hay là truy cập tới các trang web để đọc những bài báo hoặc thậm chí là có thể truy cập vào một kho dữ liệu của riêng mình với công nghệ lưu trữ đám mây

Trước kia chúng ta sử dụng các phương thức truyền dữ liệu giữa các thiết bị công nghệ bằng các sợi dây cáp Nó rất là bất tiện trong không gian bố trí và chi phí chế tạo Tuy nhiên mạng không dây ra đời đã giải quyết được hầu hết các vấn đề mà mạng có dây gặp phải Trước đây người ta cho rằng mạng có dây nhanh hơn và an toàn hơn mạng không dây Nhưng hiện nay với những cải tiến công nghệ vượt bậc của công nghệ mạng không dây đã tạo nên những thay đổi lớn trong suy nghĩ về tốc độ và sự khác biệt giữa hai loại kết nối trên

Ứng dụng mạng không dây vào trong các công việc đã làm thay đổi cục diện của chúng rất nhiều Việc xuất hiện mạng Wifi, 3G, các mạng điện thoại di động giúp chúng ta có thể điều khiển được các thiết bị từ những thiết bị khác mà không phải trực tiếp tác động tới chúng, truyền tải thông tin giữa các thiết bị mà không lo về khoảng cách…

Sử dụng mạng cục bộ - LAN (Local Area Network) làm hệ thống truyền thông kết nối các máy tính và thiết bị trong nhà hàng với nhau Với đặc tính quy mô ở nhà hàng thì chúng ta có thể sử dụng mạng cục bộ đã là vừa đủ và phù hợp

Vì chúng ta cần truyền dữ liệu từ các thiết bị ở mỗi bàn ăn ( máy khách ) tới máy tính trong nhà bếp ( máy chủ ) nên ta có thể chọn cách thực hiện mô hình khách chủ dùng mạng LAN qua bộ giao thức TCP/IP

Hình 4.1.1 Mô hình khách chủ ( Server – Client )

Vậy để thực hiện được điều ấy chúng ta cần tìm tới một cổng kết nối hai chiều để gửi và nhận dữ liệu từ các máy khác nhau – Socket Sử dụng Socket như là một điểm

cuối của trên đường truyền thông hai chiều giữa hai chương trình trên môi trường mạng internet

Hình 4.1.2 Socket

4.1.2 Phân luồng trong CPU:

Hẳn là trong chúng ta chắc chắn đã luôn có lúc có thể làm nhiều hơn một việc cùng một lúc ví dụ như là vừa nghe nhạc vừa đọc sách hay như các bà mẹ vừa trông nom con cái vừa làm nội trợ… Có thể thấy trong một vài trường hợp nó giúp ta tiết kiệm thời gian hơn Tuy nhiên thì trong nhiều trường hợp tuy nó giúp ta tiết kiệm thời gian nhưng mà hiệu quả đạt được cho mỗi công việc thì lại không như làm riêng lẻ

Con người là vậy thế nhưng máy móc thì khác Sự phát triển của máy móc hiện đại đã tạo ra những con chip với nhiều nhân, nhiều luồng để có thể xử lý nhiều công việc cùng một lúc mà vẫn đem lại hiệu quả cao Những điều ấy đã giúp ích cho con người chúng ta làm việc một cách hiệu quả hơn

Việc phân luồng trong CPU có thể dễ dàng thấy được ở hình dưới đây Khi có nhiều luồng hơn thì chúng thay phiên nhau hoạt động, tận dụng tối đa khả năng làm việc của chúng mà không phải chờ đợi nhiều hơn so với một luồng hoạt động

Hình 4.1.3 Luồng trong CPU

Hình 4.1.4 Mô tả về luồng

Procses là những “công việc” mà hệ điều hành thực hiện Thread là một đơn vị cơ bản trong CPU Một luồng sẽ chia sẻ với các luồng khác trong cùng process về thông tin data, các dữ liệu của mình

Trong một Process sẽ có nhiều luồng, chúng hoàn toàn có thể làm những gì mà Process có thể làm và chúng chạy một cách độc lập không ảnh hưởng đến các luồng khác nhưng chúng lại chia sẻ được các thông tin dữ liệu của mình cho các luồng khác

Với những khả năng mang lại nhiều lợi ích như vậy chúng ta có thể ứng dụng nó vào trong lập trình để tạo ra phần mềm tại máy tính chủ của nhà hàng Lợi ích trong phần lập trình là ta có thể phân luồng chúng ra thanh nhiều luồng xử lý Một luồng để xử lý nhận các kết nối, một luồng để xử lý đọc các dữ liệu gửi từ các địa chỉ kết nối, một luồng để xử lý dữ liệu đã đọc được đưa vào trong database hay là thêm một luồng để chạy phần giao diện… Chúng ta có thể thêm nhiều luồng tùy theo nhu cầu

Hình 4.1.5 Sơ đồ khối mô tả về cách thức hoạt động của phần mềm

4.1.3 Giao diện phần mềm:

Lập trình một phần mềm có thể đọc dữ liệu gửi về từ các thiết bị khác, và tạo ra giao diện phù hợp với mục đích là hiển thị các đơn hàng gửi đến từ các thiết bị khách Ta có thể sử dụng nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau như C#, Java, Python… nhóm đã lựa chọn sử dụng ngôn ngữ lập trình Python để thực hiện điều này

Hình 4.1.6 Màn hình đăng nhập vào phần mềm

Tại đây, phần mềm yêu cầu phải là người quản lý của nhà hàng hoặc người được quản lý nhà hàng ủy thác mới có thể mở phần mềm

Hình 4.1.7 Cửa sổ lựa chọn chức năng chính

Trong cửa sổ này ta có thể lựa chọn hai chức năng là hiển thị danh sách đặt hàng và trích xuất dữ liệu ra file excel

Hình 4.1.8 Cửa sổ hiển thị danh sách các đơn đặt món ăn

Cửa sổ được thiết kế với bốn khung danh sách tương ứng với bốn khu bàn ăn thay vì hiển thị một danh sách gộp chung các khu sẽ đỡ gây rối cho các đầu bếp khi nhìn vào để chế biến thức ăn Tại cửa sổ này sẽ được kết nối và hiển thị trên một màn hình lớn trong nhà bếp các đầu bếp trong nhà bếp sẽ thực hiện chế biến các món ăn theo đơn đặt của khách hàng

Hình 4.1.9 Cửa sổ trích xuất dữ liệu

Tại cửa sổ này người quản lý có thể trích xuất các dữ liệu mong muốn theo thời gian ( ngày, tuần, quý, ) tùy thuộc với nhu cầu sử dụng dữ liệu ra file excel Từ đó có thể dễ dàng xử lý và phân tích dữ liệu này cho các chiến lược kinh tế

Hình 4.1.10 Cửa sổ chọn vị trí lưu file

Hình 4.1.11 Các dữ liệu được trích xuất

Các dữ liệu được trích xuất ra bao gồm 4 thông tin chính là vị trí bàn, tên món ăn, giá tiền và ngày Dựa vào đó người quán lý có thể có những sự bố trí khung cảnh vị trí bàn hợp lý, đẩy mạnh chế biến về hướng loại đồ ăn nào đó…

4.2 Thiết kế và lập trình ứng dụng gọi món trên thiết bị thông minh: 4.2.1 Lập trình ứng dụng Android:

Ứng dụng được viết trên môi trường phát triển tích hợp IDE dành cho phát triển nền tảng Android - Android Studio Ứng dụng giúp ta dễ dàng thiết kế giao diện và xây dựng lên ứng dụng gọi món

Hình 4.2.1 Môi trường phát triển tích hợp IDE – Android Studio

4.2.2 Giao diện ứng dụng gọi món trên thiết bị thông minh:

Hình 4.2.2 Giao diện chính của ứng dụng gọi món

Tại màn hình này có một vài chức năng chính được đề xuất Chúng ta có thể bấm vào tứng hình ảnh để có thể tới được các màn hình chức năng của chúng

Hình 4.2.3 Giao diện màn hình thức ăn chính

Màn hình này xuất hiện khi bấm vào phần thức ăn trên màn hình chính Nhóm đề xuất một số lượng món phở chính như: phở bò tái viên, phở bò tái nạm, phở gà trứng non, bún cá chua, bún cá Nha Trang, phở chay bò kho…

Hình 4.2.4 Lựa chọn món ăn

Hình 4.2.5 Lựa chọn món ăn

Hình 4.2.6 Lựa chọn món ăn

Khi bấm vào từng loại thức ăn như phở bò hay phở gà tại màn hình thức ăn sẽ xuất hiện màn hình để chi tiết từng loại thức ăn trong đó bao gồm giá tiền và các thành phần chính tạo lên món ăn đó Khi lựa chọn món ăn tại đây và xác nhận mình sẽ chọn xong, đơn đặt sẽ được đưa vào giỏ hàng

Hình 4.2.7 Nút nhấn nổi

Nút nhấn này xuất hiện ở màn hình thức ăn để cho khách hàng có thể dễ dàng vào trong giỏ hàng xem đã đặt những gì vào giỏ hàng rồi hay có thể xem lịch sử mình đã đặt những gì trên nút nhấn này

Hình 4.2.8 Giao diện trong màn hình giỏ hàng (Cart)

Khi vào màn hình giỏ hàng chúng ta có thể thấy các món ăn đã lựa chọn trước đó Và khi vào giỏ hàng ta lựa chọn đặt món Việc gom các đơn hàng rồi mới gửi so với việc gửi ngay không qua giỏ hàng sẽ có thể làm cho các món ăn được chế biến một cách ngắt quãng lâu hơn một chút

Hình 4.2.9 Giao diện lịch sử gọi món

Sau khi đặt khách hàng có thể kiểm tra lịch sử đã đặt hàng của họ vào thời gian nào, giá tiền và tổng giá tiền các đơn hàng

Hình 4.2.10 Giao diện thanh toán

Khi ra về khách hàng cần thanh toán tiền ăn qua phương thức quét mã QR hoặc là thanh toán tiền mặt hoặc cũng có thể là bằng phương thức quẹt thẻ Nhóm lựa chọn quét mã QR trong đồ án này vì ưu điểm nhanh và tiện lợi, phù hợp với xã hội hiện đại hóa hiện nay khi mà đa số người dân đều sử dụng smart phone và số hóa với khả năng thanh toán tiền tệ từ các ngân hàng hay các công ty dịch vụ thứ ba Việc này giúp cho người

khách hàng thấy thuận tiện hơn trong việc thanh toán, tránh mất thời gian chờ đợi và đôi khi là khách hàng cũng không cần phải mang theo nhiều tiền trên người