Luận văn tốt nghiệp ro bôt di động

Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG MỞ ĐÀU TỎNG QUAN VÈ ROBOT DI ĐỘNG 1.1 Tổng quan robot Cùng với phát triển mạnh mẽ vũ bão khoa học kỹ thuật ngày nay, ngành robotics đóng vai trò quan trọng, tiên phong làm tảng cho lĩnh vực khoa học công nghệ tự động hoá khác Nhiều ứng dụng ngành nghề, lĩnh vực Cuộc cách mạng công nghiệp bước phát triển vượt bậc người, khác đòi hỏi cần phải trang bị thiết bị hoàn toàn tụ’ động làm việc theo chương trình cách mạng cho phép ứng dụng rộng rãi robot nhiều lĩnh vực hay người điều khiến robot Thiết kế chế tạo robot kết họp sống Yeu tố phù hợp với nhận thức vấn đề an toàn công việc, robot thay lĩnh vục máy tính, điện tử, viễn thông, khí, phối họp ứng dụng vi điều khiến cho người sản xuất, lao động, nhà máy điều góp phần hệ thống thông tin liên lạc sóng vô tuyến hình thành hướng nghiên cứu vào xuất nhu cầu sử dụng robot Ngày đời sống có nhiều công phát triến không ngùng khoa học kỹ thuật Khoá luận nghiên cún, xây dựng việc tính chất công việc nặng nhọc, môi trường làm việc khó khăn độc hại nguy robot thông minh có khả tự động di chuyến dựa vào đồ siêu âm mà robot hiểm tác hại trực tiếp người Một số nơi địa hình khó khăn đế di xây dựng nhớ Bản đồ siêu âm tạo cách sử dụng chuyến (vùng rùng núi, sa mạc, vùng có lở núi, động đất, vùng bị cháy rừng, vùng nhiễm khoảng cách đo từ hệ gồm nhiều cảm biến siêu âm mắc thành vòng tròn Khoá luận phóng xạ, khu vực bị khủng bố ) Ớ nơi người cần tới hỗ trợ bước đầu nghiên cứu kỹ thuật xử lý ảnh, kết hợp thông tin hình ảnh thu từ robot Với mô hình robot đa có tuỳ biến cao, dễ lắp đặt vận chuyến, thiết camera toàn phương khoảng cách đo từ cảm biến siêu âm đế tạo nên đồ kế lập trình tù' máy tính cá nhân, robot làm việc độc lập theo chu trình cài hoàn chỉnh, xác môi trường xung quanh giúp cho robot tự động di chuyển đặt sẵn theo điều khiến từ xa qua vô tuyến tù' người điều khiến, tính chất công việc cụ thay đối dễ dàng, khả kết nối với thiết bị chuyên dụng linh hoạt Robot có kích thước tương đối làm việc nhiều môi trường khắc nghiệt thời tiết, khí hậu độc hại nguy người Ngoài robot thiết kế cho phù hợp với công việc mang tính chất tụ' động hoá cao, ứng dụng vào dây chuyền sản xuất tụ' động nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp, khu chế xuất Hiện hầu hết thiết bị robot dây chuyền tự động hoá sử dụng ngành công nghiệp sản xuất chế biến nhập từ nước đắt tiền Trong nhu cầu nước ta cao nước có khả chế tạo sản xuất đế phù hợp với điều kiện làm việc Việt Nam Lĩnh vực thiết kế, chế tạo robot thiết bị điều khiến tự động mẻ có tiềm rộng lớn nước mà giới Việc thâm nhập, nghiên cứu chế tạo số mô hình điều khiển tự động robot thông minh, robot thăm dò, robot sản xuất hướng cần thiết nhằm rút ngắn khoảng cách khoa học công nghệ nước giới lĩnh vực /2 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ 1.1 Luận văn tốt nghiệp Giói thiệu chung robot di động Có số khác biệt quan trọng yêu cầu việc lắp đặt robot cố định truyền thống với yêu cầu hệ thống robot di động Một nhũng mối quan tâm hàng đầu truớc môi trường vận hành robot di động Đổi với hệ thống robot cổ định, người ta thường xây dựng (thiết kế) không gian làm việc nhỏ đế thực công việc robot cố định thường thực công việc lặp lặp lại môi trường xác định trước Đối với hệ thống robot di động, việc nhận biết môi trường làm việc yếu tố định tới “hành động” robot, nhận biết đầy đủ thông tin môi trường xung quanh robot di động thích ứng môi trường làm việc khác Theo khái niệm, robot di động phải có số phận chuyển động Chuyển động dạng bánh xe, chân, cánh số cấu khác Việc lựa chọn cấu chuyển động dựa vào chức robot công việc robot cần phải thực Trong nhiều môi trường làm việc công nghiệp, bánh xe dạng chuyển động thích hợp Đối với hệ thống nghiên cứu ứng dụng khác, chân cánh giúp cho robot di động chuyển động địa hình mà robot khả qua Một nhân tổ quan trọng thiết kế hệ thống robot di động khả mang theo thiết bị Thiết bị bao gồm nguồn điện tất phần cứng cảm biến xử lý mà robot đòi hỏi Các thiết bị lắp đặt robot cố định kết nối trực tiếp với nguồn điện xử lý, không gian làm việc thường xác định trước kiểm soát Hầu hết robot di động có tải trọng (payload) định, điều dẫn tới giới hạn thiết kế hệ thống, đặc biệt ứng dụng hay bị giới hạn kích cỡ cân nặng Các thành phần bản, thông dụng hệ thống robot di động sử dụng thực tế hình -3 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Sensor Luận văn tốt nghiệp Cơ cấu Khối dẫn dường Khối dự đoán điều khiển chấp hành Hình Các khối robot di động Các khối cho hệ thống robot di động bao gồm phận cảm biến, phận dẫn đường, mô đun lập kế hoạch, điều khiển chấp hành dùng đế di chuyển robot tác động tới môi trường Trong số phần cụ thể robot di động phụ thuộc vào mục đích ứng dụng, hệ thống robot di dộng điển hình đòi hỏi phải có tất khối vận hành Thông tin trạng thái môi trường xung quanh robot cung cấp với cảm biến nội cảm biến ngoại Thông tin xử lý trung tâm (có cài đặt sẵn chương trình, thuật toán dẫn đường ) sử dụng để ước lượng trạng thái hệ thống, không bao gồm trạng thái thân robot mà trạng thái môi trường xung quanh Ước lượng sử dụng đế lập kế hoạch hoạt động robot phát lệnh cho cấu chấp hành rotot Thiết kế hệ thống robot di động phần nhiều bị chi phối mục đích úng dụng Không có giới hạn số lượng kết hợp thiết bị thao tác, phận cảm biến thuật toán điều khiến cho hệ thống robot di động Hơn nữa, luồng thông tin phạm vi hệ thống thay đối tuỳ thuộc vào trình thực thi, có số thiết kế robot khác đáng kế so với robot trình bày hình Trong số trường hợp, liệu từ phận cảm biến trực tiếp cung cấp cho lên kế hoạch điều khiến, cho phép hệ thống phản ứng nhanh với thay đối mạnh mẽ môi trường -4 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ 1.2 Luận văn tốt nghiệp Các phận điều khiển điện tử cấu chấp hành robot di động 1.3.1 Bộ phận chấp hành robot Bộ phận chấp hành robot di động trường hợp thực chất motor điện, loại máy chuyến điện thành thường dạng chuyến động tròn Một motor cấu tạo gồm hai phần chính: Rotor Stator (hình 2) Rotor phần động nằm lõi gồm cuộn dây quanh lõi thép, lõi vào trục motor Stator phần tĩnh cấu tạo từ nam châm vĩnh củu tạo từ trường động Khi có dòng điện chạy qua dòng điện sinh stator từ trường bên V Động chiều (DC motor) 1.3.1.1 Động chiều Là loại động cấu tạo từ cuộn dây hệ thống nam châm vĩnh cửu Loại motor hoạt động dựa vào dòng điện đưa vào cuộn dây stator, điện trở cuộn dây stator không đổi nên tốc độ động phụ thuộc vào điện áp nguồn đưa vào điểu khiến động điều khiến độ rộng xung điện áp đưa vào, thường công xuất động chiều lớn Nhược điểm lớn động chiều điều khiến khó xác điều khắc phục sử dụng động bước Hình sơ đồ nguyên lý cấu tạo động chiều Hình Sơ đồ nguyên lý cấu tạo động chiều -5 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp 1.3.1.2 Động bước Khác với động chiều, động bước cấu tạo từ nhiều cuộn dây đối xúng, cặp cuộn dây tương úng với pha chuyến động việc điều khiến động bước thông qua xung có độ lệch pha với qua cặp cuộn dây Chính nhờ việc cho tín hiệu chạy qua cặp cuộn dây tạo bước chuyển động Tùy thuộc vào độ xác yêu cầu mà loại động bước có góc bước khác nhau, góc bước nhỏ độ xác lớn Đây uu điểm lớn so với động chiều, việc sử dụng động bước cho phép điều khiển xác tới vị trí yêu cầu Tuy nhiên đặc điếm cấu tạo mà động bước bị giới hạn nhiều mặt công suất nên không chế tạo động bước có công suất cao Chính thiết bị đòi hỏi độ xác cao, công suất nhở phận quay đầu tù’ đĩa cứng người ta thường sử dụng động bước Nhũng đặc tính quan trọng động điện là: V Điện áp sử dụng, dòng tiêu thụ: hai đặc tính quan trọng xác định giới hạn làm việc động giới hạn làm việc mạch khuyếch 1.3.2 Bộ phận điều khiến điện tử Do đặc điểm động bước, điều khiển xác công suất lớn điều khiển theo bước (góc quay) nên không tạo chuyển động liên tục cách trơn tru Trong khóa luận sử dụng động chiều phận thao tác robot Động chiều có ưu điểm dễ điều khiển (chỉ cần cung cấp dòng điện vào cuộn dây động chiều hoạt động) để tăng độ xác cho động chiều lập mã (encoder) sử dụng phận phản hồi từ động khối điều khiển -6 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp cầu H hai với cho động đóng chiềuvàcómở thếJFET quay bịđuợc nhỏ cực mạch G cầu s, Hchính điện phép dungđiều khiến làm cho quácơtrình trễ làm cho trình thay đổi trạng thái đóng, mở JFET không tóc thời, có thời điểm hai JFET kênh mở, xảy tượng ngắn mạch Đe khắc phục nhược điểm khóa luận sử dụng thêm hai transitor kênh Độngtrước trạngtínthái phanh, đầuvào dây cực bị G để trình phóng nạp điện tụ lưỡng cực hiệu đượchaiđưa điện cực GS tức thời T Mỗi lối vào đưa qua tích phân sau đưa so sánh với ngưỡng so sánh đặt +2V +3V đế giải vấn đề hai transitor nửa kênh mở Thực chất mạch tích phân dùng đế làm mạch trễ Tín hiệu sau trễ so sánh với hai mức so sánh khác (+2V +3V) nên đảm bảo một3 transitor mộtlý kênh đóng cầu trướcH,khi tránh Hình Sơ đồ nguyên mạch Ki,transitor K 2, K3, K4làlạicácmở, khóa điệnđược tử trường hợp hai transitor kênh mở Chính điều làm tăng tần số hoạt động mạch tắc cầu,hoạt vớiđộng thiếtcủa kếtmạch cầu mạch Nguyên H nhưcầu sau:có hoạt động tốt với tần số tín hiệu đưa vào 200KElz mà linh kiện công suất không bị nóng > Khi K! NOR K4 dùng đóng, đế K2 mã Khóa mở động quay theo chiều Các mạch tín hiệu lối vào cho phép với bits điều khiến tạo bốn trạng thái điều khiến khác với động Cụ với hai bits > Đầu vào điều khiển bits tương ứng với trạng thái điều khiển (tiến, lùi, phanh không phanh) động Với động có công suất không lớn không cần dùng cách ly đế cách ly phần công suất với phần điều khiến Trong sơ đồ khóa điện tử Ki, K 2, K3, K4 transitor trường - 78 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP DẪN ĐƯỜNG CHO ROBOT DI ĐỘNG Một robot di động thông minh phải điều khiến dẫn đường theo chiến lược có hiệu Có nhiều nghiên cúu giới với thuật giải phương pháp khác cho dẫn đường robot môi trường nhà (indor) trời (outdor) Ta điếm qua vài phương pháp sau: 2.1 Phương pháp dead-reckoning Dead-reckoning phương pháp dẫn đường sử dụng rộng rãi robot di động Phương pháp cho độ xác thời gian ngắn, giá thành thấp tốc độ lấy mẫu cao Tuy nhiên nguyên tắc phương pháp dead-reckoning tích luỹ thông tin gia số chuyến động theo thời gian dẫn tới tích luỹ sai số Sự tích luỹ sai số theo hướng dẫn đến sai số vị trí lớn tăng tỉ lệ với khoảng cách chuyến động robot Tuy nhiên hầu hết nhà nghiên cún đồng ý dead-reakoning phần quan trọng hệ thống dẫn đường robot, lệnh dẫn đường đơn giản hoá độ xác phương pháp dead-reckoning cải thiện Phương pháp dead-reakoning dựa phương trình đơn giản thực cách dễ dàng, sử dụng liệu từ mã hoá số vòng quay bánh xe Dead-reckoning dựa nguyên tắc chuyến đối sổ vòng quay bánh xe thành độ dịch tuyến tính tương ứng robot Nguyên tắc với giá trị giới hạn Có vài lý dẫn đến không xác việc chuyến tù' số gia vòng quay bánh xe sang chuyến động tuyến tính Tất nguồn sai số chia thành nhóm: sai sổ hệ thống sai số không hệ thống Đe giảm sai số dead-reckoning cần phải tăng độ xác động học kích thước tới hạn 2.2 Hệ thống dẫn đường cột mốc chủ động - Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp kèm với giá thành cao việc thiết lập trì Cột mốc đặt vị trí xác cho phép xác định toạ độ xác vật Có phương pháp đo dùng hệ thống cột mốc chủ động, phép đo cạnh tam giác phép đo góc tam giác V Phép đo cạnh tam giác Phép đo cạnh tam giác xác định vị trí vật dựa khoảng cách đo tới cột mổc biết trước Trong hệ thống dẫn đường sử dụng phép đo thông thường có trạm phát đặt vị trí biết trước môi trường trạm nhận đặt robot Hoặc ngược lại có trạm phát đặt robot trạm nhận đặt môi trường Sử dụng thông tin thời gian truyền chùm tia hệ thống tính toán khoảng cách trạm phát cố định trạm nhận đặt robot GPS (Global Positionings Systems) - hệ thống định vị toàn cầu hệ thống cột mốc sử dụng cảm biến siêu âm ví dụ sử dụng phép đo cạnh tam giác - 10- Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp Hạn chế phương pháp chỗ máy phát cột mốc phải có công suất lớn đế đảm bảo phát theo hướng khoảng cách lớn Việc phát công suất lớn theo hướng khó thực nên thực tế người ta thay cách phát chùm tia hình nón Vì mà có vùng cột mốc không quan sát vật Hệ thống cảm biến mang tính thương mại dựa phép đo thử nghiệm trường đại học Michigan năm 1990 Hệ thống cho độ xác xấp xỉ ±5cm, với hạn chế kế khả dẫn đường không phù họp với vùng diện tích lớn 2.2.1 Phép đo cạnh tam giác dựa vào thu nhận tín hiệu siêu âm Phương pháp cho độ xác từ trung bình đến cao, giá thành thấp việc xác định vị trí robot di động Bởi khoảng truyền tín hiệu siêu âm ngắn nên hệ thống định vị dựa tín hiệu siêu âm phù hợp sử dụng miền làm việc nhỏ vật cản làm can nhiễu tín hiệu phát Trên thực tế có cách thực hiện: V Một phát tín hiệu đặt robot nhiều thu tín hiệu đặt vị trí cố định V Một thu tín hiệu đặt robot nhiều phát tín hiệu đặt vị trí cố định đóng vai trò cột mốc Phương pháp thứ thích hợp với ứng dụng có số lượng robot phương pháp thứ không bị thay đối số lượng nhận thụ động 2.2.2 Hệ thống dẫn đường GPS Năm 1973 hệ thống dẫn đường phòng thủ vệ tinh Mỹ xây dựng phục vụ cho hải quân không quân Mỹ nhằm mục đích phát triến hệ thống dẫn đường - 11 - Xác lập tương Phát vàhọc Thông tin Vũ VũTuấn Tuấn Anh-Đại Anh-Đại họcCông CôngNghệ Nghệ ứng số liệu phân đoạn từ cảm biến Tính toánLuận Luậnvăn văntốt tốtnghiệp nghiệp vị trí Hình Phương pháp xác định vị trí dựa vào vật mốc 2.3 ĩ Các vật mốc tự nhiên Vấn đề việc dẫn đường vật mốc tự nhiên dò tìm liên kết đặc điếm đặc trung từ đầu vào cảm biến Cảm biến lựa chọn với mục đích cảm biến ảnh thị giác máy tính Hầu hết vật mốc tự nhiên dựa vào thị giác máy tính mép dài thắng đứng điếm cửa tường hay trần nhà Khi sử dụng dãy cảm biến việc dẫn đường vật mốc tự nhiên, dấu hiệu dễ nhận biết góc, mép hay mép tường dài thường hay sử dụng Việc lựa chọn dấu hiệu quan trọng định độ phức tạp chi tiết, việc dò tìm hay liên kết Các dấu hiệu lựa Hình chọn đắnthành làm giảm GPS mập mờ không xác định, a) Các phần khả hệ thống tăng độ xác vị trí and User (Adapted frcf!ì[Oetáng, 1993Ị.) b) Thành phần không gian hệ thống GPS Hệ thống xác định vị trí vật mốc tự’ nhiên thường bao gồm thành phần Dẩn đường vật mốc như: 2.3 Dần biến đuờng mốcmốc phương pháp mà robot nhận biết từ • Cảm để dò tìm vật vật cảm biến đầu vào Các vật mốc có dạng hình học (như hình chữ nhật, hình tròn, đường thẳng ) bao gồm thêm nhiều thông tin Thông thường vật mốc có vị trí cố định biết trước đế robot xác định vị trí Các vật mốc lựa chọn cẩn thận đế dễ dàng nhận biết Trước robot sử dụng Phương pháp dấu sát biết đồ vật mốcvà biết vật• mốc để định vị,liên đặckếttrưng củahiệu quan vật mốc phảivới trước lưu trữ nhớ robot Các lệnh việc định vị sau nhận biết vật mốc tính toán vị trí robot • Phương pháp tính toán vị trí xác định sai số việc liên kết 2.3.2 mốcviệc nhân tạo biết vật mốc giả sử vị trí hướng Để đơnCác giảnvậthoá nhận - - 12 13 - - Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp PHỤ LỤC Chương trình vi điều khiển Basic Stamp Bs2e tính khoảng cách tới vật cản sở thu nhận tín hiệu phản xạ từ cảm biến siêu âm truyền tiếp tới máy tính thông qua cổng COM với tốc độ 9600 baund, bít liệu, bít kiểm tra chằn lẻ kcachl VAR Word kcach2 VAR Word kcach3 VAR Word kcach4 VAR Word kcach5 VAR Word kcachó VAR Word kcach7 VAR Word kcachs VAR Word MAIN: 'Sonar nhayl: tiepl: 'Sonar PULSIN 4,l,kcach2 tiep2: 'Sonar PULSTN 5,l,kcach3 - 49- Luận văn tốt nghiệp Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ tiep3: 'Sonar ticp4: 'Sonar ticp5: 'Sonar PULSIN 9,l,kcach6 kcach6=kcach6/29 IE kcach6>256 THEN nhayó GOTO tiepó nhayó: nhay7: kcach7=0 ticp7: - 50 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp ticp8: ',DEC kcach4," ",DEC kcach5," ",DEC kcachó," ",DEC DEBUG CR,DEC kcachl," ",DEC kcach2," ",DEC kcach3,' kcach7," ",DEC kcach8 Truyen byte, toc baund 9600, moi byte co bit du lieu Thong co bit kiem tra chan le SEROUT 0,16468, [01] SEROUT 0,16468, [01] Chương trình thu nhận hiến thị khoảng cách, vẽ đồ siêu âm sở số liệu // ScrialDlg.cpp : implcmcntation filc II #include "stdaữ.h" #include "Serial.h" #include "SerialDlg.h" #ifdcf_DEBUG - 51 - Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp // Dialog Data // {{AFX_DAT A(C AboutDlg) cnurn { IDD = IDD_ABOUTBOX }; // DDX/DDV support //}}AFX_DATA // ClassWizard generated Virtual íunction overrides CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg::IDD) //{{AFX_DATA_INIT(CAboutDlg) //}} AFX_D AT A_IN IT void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) CSerialDlg::CSerialDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/) : CDialog(CSerialDlg::IDD, pParent) - 52 - Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp m_ed6 = 0; m_ed7 = 0; m_ed8 = 0; m_cd9 = 0; m_cd2 = 0; m_ed3 = 0; //}} AFX_DATA_INIT // Note that LoadTcon does not require a subsequent Destroyĩcon in Win32 mhlcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME); void CSerialDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) CDialog: :DoDataExchange(pDX); // {{AFX_DAT AMAP(CSerialDlg) DDX_Control(pDX, IDC Stop, m cStop); DDX_Control(pDX, IDC GetDistance, m cGet); DDX_Text(pDX, IDC_EDIT4, m_ed4); - 53 - Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp BOOL CSerialDlg::OnInitDialog() inti,j; CDialog::OnInitDialog(); // Add "About " menu item to System menu // IDM_AB()UTBOX must be in the System command range ASSERT((IDM_AB()UTBOX & 0xFFF0) = IDM ABOUTBOX); ASSERT(IDM ABOUTBOX < 0xF000); CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE); if(pSysMenu != NULL) { CString strAboutMcnu; if(!(port OpcnPort("com6"))) { - 54 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp if(!(portl.ConfigurePort( 9600,8,0,NOPARITY ONESTOPB1T ))) { MessageBox("Cannot Coníígure Communication Port","Error",MB_OK+MB_ICONERROR); port CloscPortO; } else { i !(port SetCommun icationTi meouts(0,100,0,0,0))) { MessageBox("Cannot Contlgure Communication Timeouts","Error",MB_OK+MB_ICONERROR); portl.ClosePort(); } else void CSerialDlg::OnPaint() { - 55 - Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp { CPaintDC dc(this); // device context for painting ScndMcssagc(WMJCONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GctSafcHdc(), 0); // Draw the icon dc.DrawIcon(x, y, m hlcon); } // The System calls this to obtain the cursor to display whilc the User drags // the minimized window void CSerialDlg::OnOK() // TODO: Add cxtra validation hcrc if(!(port WritcBytc('s'))) { MessageBox("Cannot Write to Port","Error",MB_OK+MB_ICONERROR); - 56 - Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp void CSerialDlg::()nTimer(UINT nlDEvent) // TODO: Add your mcssagc handlcr codc hcrc and/or call dcfault //BYTE data[8]; int i; port.ReadByte(data[0]); while (data[0]!=01) { port ReadByte( data [0]); } while (data[0]==01) { port.RcadBytc(data[0]); } //port ReadByte(data2); - 57 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp MessageBox("Cannot Coníìgure Communication Port","Error",MB_OK+MB_ĨCONERROR); port.ClosePort(); } clsc { if(!(port.SetCommunicationTimeouts( 0,100,0,0,0))) { MessageBox("Cannot Contìgure Communication Timeouts","Error",MB_OK+MB_ICONERROR); } } void CSerialDlg::OnStop() void CSerialDlg::OnSt() { - 58- Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp if(!(portl.WriteByte('s'))) { MessageBox("Cannot Write to Port","Error",MB_OK+MB_ICONERROR); } void CSerialDlg::OnTl() // TODO: Add your control notiíĩcation handler code here if( !(port WriteByte(T))) { void CScrialDlg::OnFw() void CSerialDlg::UpdateImage(BYTE *sonar) { - 59 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ // Luận văn tốt nghiệp int I,J,I0,I1,J0,J1; tloat k = 0.29;// 0.577; íloat COS=0.707; float tg30 = 0.577; // sonar[0] =100; // sonar[4] =100; // for(i=0;i[...]... trên cơ sở lắp ráp một robot di động có từ 8 đến 16 cảm biến siêu âm và 1 camera toàn phương ghép nối với vi điều khiến và vi tính Và đã xây dụng được bản đồ siêu âm cục bộ trên cơ sở các phép đo khoảng cách đến các vật cản xung quanh robot Hình 16 Robot sử dụng trong luận văn 29- - Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp Robot có hình khung tròn, gồm 2 tầng Trên đỉnh của robot gắn camera toàn... Nghệ Luận Luận văn văn tốt tốt nghiệp nghiệp CHƯƠNG 3 vào sai số do vị trí của robot Điều đó cho phép kết hợp các bản đồ lớn từ việc tích luỹ sai số vị trí dead-reckoning bởi vì tất cả các liên kết là mối quan hệ giữa các nốt thay vì vị trí 3.1 Tổng quan về một hệ thống xử lý ảnh Xử lý ảnh là một khoa học còn tương đối mới mẻ so với nhiều ngành khoa học khác, nhất là trên qui mô công nghiệp, song trong... gắn trên robot Tầng dưới cùng là các mạch điều khiển động cơ, mạch giao di n nối tiếp theo chuẩn RS232, mạch kết nối vi xử lý basic stam và các cảm biến, bình ắc quy Robot được trang bị máy tính xách tay đế có thế tính toán và xử lý tự' động theo chương trình đã lập sẵn - 30 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ 4.1 Luận văn tốt nghiệp Cảm biến siêu âm Cấu trúc của cảm biến và các chân được mô tả trong•RẠNGE... Nghệ Luận văn tốt nghiệp Hình 29 Giao di n chương trình thu nhận và hiến thị khoảng cách đo được tù' hệ gồm 8 cảm biến siêu âm 4.4 Hình ảnh bản đồ siêu âm thu được từ thực nghiệm Bản đồ siêu âm được vẽ trên cơ sở thu nhận dữ liệu từ 8 cảm biến siêu âm xung quanh robot Vị trí của các cảm biến đã được mô tả kỹ ở phần trên và được minh hoạ đơn Sonar 5 - 44- Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp. .. tở ra kém hiệu quả Phương pháp dò biên gián tiếp tuy khó cài đặt song lại ạp dụng khá tốt khi sự biến thiên độ sáng nhở 3.2.3.3 Quy trình phát hiện biên Việc phát hiện biên được thực hiện theo các bước sau: -24 Vũ VũTuấn TuấnAnh-Đại Anh-Đạihọc họcCông CôngNghệ Nghệ (a) Ảnh gốc } 3.2.4 Luận Luậnvăn văntốttốtnghiệp nghiệp Cải thiện ảnh Nâng cao chất lượng ảnh là một bước quan trọng tạo tiền đề cho xử... Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp Hình 9 Mô hình robot của Schiele và Crowley vị trí đặt tại hành lang (a) Tín hiệu thô thu được tù' cảm biến siêu âm chiếu trên hệ toạ độ ngoài xung quanh robot (b) Lưới cục bộ và các đoạn mép trích từ lưới (c) Robot với vị trí ước lượng có thể trên lưới toàn cục (d) Lưới cục bộ dựa trên lưới toàn cục tại vị trí và hướng tương ứng tốt nhất - 16 - Vũ Vũ Tuấn... toánLuận Luậnvăn văn tốt tốtnghiệp nghiệp vị trí Hình 8 Phương pháp xác định vị trí dựa vào bản đồ Phương pháp này có các ưu điếm như: • Sử dụng các cấu trúc tự nhiên xuất hiện ở môi trường ngoài để thu được thông tin về vị trí mà không làm thay đối môi trường • Bản đồ vị trí có thể được sử dụng để tạo ra bản đồ cập nhật của môi trường Bản đồ môi trường rất quan trọng đối với các nhiệm vụ khác của robot... dịch được nạp vào EEPROM của Bs2e Hình 25 Vi điều Basic Stamp Bs2e Các thông số của Bs2e được miêu tả trong bảng 3 - 37 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp Sơ đồ mạch nguyên lý ghép nối vi xử lý Basic Stamp và 8 cảm biến siêu âm -39 - 38 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ 4.3 Luận văn tốt nghiệp Xây dựng bản đồ siêu âm từ khoảng cách đo đưọc bỏi dãy gồm 8 cảm biến siêu âm 4.3.1 Cách xác định... điếm ảnh Khi được số hoá nó thường được biểu di n bởi bảng hai chiều I(n,p): n dòng và p cột Ta nói ảnh gồm nxp pixels Người ta -20 Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp (a) (b) Hình 12 (a) Ảnh gốc (b) Lược đồ mức xám của ảnh Số điểm ảnh Số điểm ảnh (a) (b) Hình 13 Lược đồ mức xám của ảnh a) Ảnh đậm - 21 - Vũ Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ Luận văn tốt nghiệp a Khởi tạo mảng for (i:=l;i ... học Công Nghệ 1.1 Luận văn tốt nghiệp Giói thiệu chung robot di động Có số khác biệt quan trọng yêu cầu việc lắp đặt robot cố định truyền thống với yêu cầu hệ thống robot di động Một nhũng mối... Tuấn Anh-Đại học Công Nghệ 1.2 Luận văn tốt nghiệp Các phận điều khiển điện tử cấu chấp hành robot di động 1.3.1 Bộ phận chấp hành robot Bộ phận chấp hành robot di động trường hợp thực chất motor... Anh-Đại học Công Nghệ Sensor Luận văn tốt nghiệp Cơ cấu Khối dẫn dường Khối dự đoán điều khiển chấp hành Hình Các khối robot di động Các khối cho hệ thống robot di động bao gồm phận cảm biến,