ĐIỀU KHIỂN AGV LUẬN văn THẠC sĩ

Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV M CL C LÝ L CH KHOA H C i L I CAM ĐOAN ii L IC M N iii TÓM T T iv M C L C vi DANH SÁCH CÁC B NG ix DANH SÁCH CÁC HÌNH x Ch ng 1: T NG QUAN 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Giới thiệu chung robot 1.1.2 Gới thiệu AGV 1.1.3 Các thành phần c a AGV 1.1.4 Các thiết bị tự động định h ớng 1.2 Các kết nghiên c u giới 1.2.1 Robot dò mìn 1.2.2 Robot lau sàn nhà 1.2.3 Robot Cujo 1.2.4 Robot vận chuyển thông minh 1.2.5 Robot Kiva 1.2.6 Robot-Avata 10 1.3 Mục đích nghiên c u 11 1.4 Giới hạn nghiên c u 11 1.5 Ph ơng pháp nghiên c u 11 1.6 Kế hoạch thực đề tài 11 Ch ng 2: C S LÝ THUY T 12 2.1 Phân loại robot tự hành 12 2.1.1 Robot tự hành di chuyển chân (Legged Robot) 12 2.1.2 Robot tự hành di chuyển bánh (Wheel Robot tự hành) 13 HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn vi GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV 2.2 Một số dạng điều khiển robot tự hành 17 2.2.1 Điều khiển từ xa tay 17 2.2.2 Điều khiển từ xa tự bảo vệ 17 2.2.3 Theo lộ trình 18 2.2.4 Robot ngẫu nhiên hoạt động độc lập 18 2.3 Các vấn đề nghiên c u robot di động 18 2.3.1 Ph ơng pháp điều h ớng cho robot tự hành 19 2.3.2 Ph ơng pháp điều h ớng có tính toán 19 2.3.3 Ph ơng pháp điều h ớng robot theo phản ng 21 2.3.4 Ph ơng pháp điều khiển lai ghép 22 2.4 Một số ph ơng pháp định vị cho robot di động 23 2.4.1 Ph ơng pháp dead-reckoning 23 2.4.2 Hệ thống dẫn đ ng cột mốc ch động 23 2.4.3 Phép đo cạnh tam giác dựa vào thu nhận tín hiệu siêu âm 25 2.4.4 Hệ thống dẫn đ 2.4.5 Dẫn đ ng GPS 25 ng vật mốc 26 2.4.6 Định vị dựa đồ 28 2.4.7 Xây dựng đồ tổng hợp cảm biến 29 Ch ng 3: MỌ HỊNH Đ NG H C C A ROBOT T HÀNH 31 3.1 Động học c a Robot 31 3.2 Định nghĩa toán đ ng di chuyển 32 3.3 Thiết kế điều khiển chuyển động 33 3.4 L u đồ giải thuật 34 Ch ng 4: GI I THI U V CHÍP L P TRÌNH STM32F4 35 4.1 Giới thiệu dòng vi điều khiển STM32 35 4.2 Một vài đặc điểm bật c a STM32 35 4.3 Sự tinh vi 36 4.4 Sự an toàn 37 4.5 Tính bảo mật 37 HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn vii GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV 4.6 Phát triển phần mềm 37 4.7 Dòng Performance Access c a STM32 38 4.7.1 Giới thiệu xử lý ARM Cortex-M3 38 4.7.2 Hiệu suất cao 39 4.7.3 Dễ sử dụng, phát triển ng dụng nhanh chóng, hiệu 39 4.7.4 Giảm chi phí phát triển l ợng tiêu thụ 40 4.7.5 Tích hợp khả dò lỗi theo vết lập trình 40 4.7.6 Chuyển từ dòng xử lý ARM7 sang Cortex-M3 41 Ch ng 5: K T QU MÔ PH NG 42 5.1 Quỹ đạo hình tròn 42 5.2 Quỹ đạo đ Ch ng thẳng hàm step 45 ng 6: THI T K VÀ L P TRÌNH 46 6.1 Thiết kế 46 6.2 Lập trình cho robot 47 Ch ng 7: K T LU N 50 7.1 Kết đạt đ ợc 50 7.2 u điểm 50 7.3 Điểm 50 7.4 Một số hình ảnh 51 7.5 Hạn chế 52 7.6 H ớng phát triển 52 TÀI LI U THAM KH O 53 PH L C 54 HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn viii GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV DANH M C CÁC B NG Bảng 2.1: Sơ đồ bánh xe c a robot tự hành 10 Bảng 2.2: Kí hiệu loại bánh Xe 12 Bảng 4.1: So sánh ARM7TDMI-S Cortex-M3 (100MHz - TSMC 0.18G) 38 HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn ix GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV DANH M C CÁC HÌNH Hình 1.1: Robot dò mìn hệ Hình 1.2: Robot lau sàn nhà Hình 1.3: Robot Cujo Hình 1.4: Robot tự động vận chuyển hàng vào kho Hình 1.5: Robot Kiva Hình 1.6: Robot Avata Hình 2.1: Một số loại robot di chuyển chân Hình 2.2: Các loại bánh xe dùng cho robot tự hành 10 Hình 2.3: Robot Sojourner 13 Hình 2.4: Robot Airduct 13 Hình 2.5: Robot Khepera 13 Hình 2.6: Robot xe tăng đ ợc điều khiển từ xa 14 Hình 2.7: Robot hút bụi Roomba 15 Hình 2.8μ Sơ đồ cấu trúc c a ph ơng pháp điều khiển có tính toán 16 Hình 2.9μ Phép đo góc tam giác 21 Hình 2.10: Các thành phần c a hệ thống GPS 23 Hình 2.11μ Ph ơng pháp xác định vị trí dựa vào vật mốc 23 Hình 2.12μ Sơ đồ khối ch c xử lý điều khiển ph ơng tiện giao thông 25 Hình 2.13μ Ph ơng pháp xác định vị trí dựa vào đồ 26 Hình 2.14: Mô hình robot c a Schiele Crowley vị trí đặt hành lang 27 Hình 3.1: Cấu tạo c a Mobile robot 28 Hình 3.2μ L u đồ giải thuật c a robto tự hành 30 Hình 4.1: Cấu tạo c a họ STM32 32 Hình 4.2: So sánh hiệu suất ARM7TDMI-S (ARM) Cortex-M3 38 Hình 4.3μ So sánh kích th ớc mã lệnh ARM7TDMI-S Cortex-M3 38 Hình 5.1: Quỹ đạo ng với số lần lặp 39 Hình 5.2: Quỹ đạo cuối lúc đầu c a Robot 40 Hình 5.3: Sai số với lần lặp th i 40 HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn x GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV Hình 5.4: Quỹ đạo ng với số lần lặp 41 Hình 5.5: Quỹ đạo cuối lúc đầu c a Robot 41 Hình 5.6: Quỹ đạo đ ng thẳng 42 Hình 5.7: Quỹ đạo hàm step 42 Hình 6.1: Cấu tạo tổng thể c a thiết bị 43 Hình 6.2μ Sơ đồ lập trình tổng thể c a robot 44 Hình 6.3μ Sơ đồ lập trình chi tiết c a robot 45 Hình 6.4μ Sơ đồ lập trình chi tiết c a robot 45 Hình 7.1: Không gian hoạt động c a robot 47 Hình 7.2: Vị trí c a robot sân 48 Hình 7.3: Vị trí c a robot sau di chuyển 48 HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn xi GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Ch Điều khiển AGV ng 1: T NG QUAN Giới thiệu tổng quan Robot tự hành khái niệm AGV Các thành phần cấu tạo vản c a AGV nh ng dụng c a AGV sản xuất đ i sống Giới thiệu kết nghiên c u giới loại AGV 1.1 Gi i thi u chung 1.1.1 Gi i thi u chung v robot Ngày nay, Robot học đư đạt đ ợc thành tựu to lớn sản xuất công nghiệp Những cánh tay robot có khả làm việc với tốc độ cao, xác liên tục làm suất lao động tăng nhiều lần Chúng làm việc môi tr ng độc hại nh hàn, phun sơn, nhà máy hạt nhân, hay lắp ráp linh kiện điện tử tạo điện thoại, máy tính…một công việc đòi hỏi tỉ mỉ, xác cao Tuy nhiên robot có hạn chế chung hạn chế không gian làm việc Không gian làm việc c a chúng bị giới hạn b i số bậc tự tay máy vị trí gắn chúng Ng ợc lại, robot tự hành lại có khả hoạt động cách linh hoạt môi tr ng khác Robot tự hành loại mobile robot có khả tự hoạt động, thực thi nhiệm vụ mà không cần can thiệp c a ng nhận biết môi tr i Với cảm biến, chúng có khả ng xung quanh Robot tự hành ngày có nhiều ý nghĩa ngành công nghiệp, th ơng mại, y tế, ng dụng khoa học phục vụ đ i sống c a ng i Với phát triển c a ngành robot học, robot tự hành ngày có khả hoạt động môi tr ng khác nhau, tùy lĩnh vực áp dụng mà chúng có nhiều loại khác nh robot sơn, robot hàn, robot cắt cỏ, robot thám hiểm đại d ơng, robot làm việc vũ trụ Cùng với phát triển c a yêu cầu thực tế, robot tự hành tiếp tục đ a thách th c cho nhà nghiên c u Vấn đề c a robot tự hành làm để robot tự hành hoạt động, nhận biết môi tr ng thực thi nhiệm vụ đề Vấn đề di chuyển, robot tự hành nên di chuyển nh cấu di chuyển lựa chọn tốt Điều h ớng vấn đề nghiên c u chế tạo robot tự hành Trong hiệp hội nghiên c u robot tự hành có h ớng nghiên c u khác nhau: HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV - H ớng th nhất: Nghiên c u robot tự hành có khả điều h ớng tốc độ cao nh thông tin thu đ ợc từ cảm biến, loại robot có khả hoạt động tr ng phòng nh môi tr môi ng bên Loại robot yêu cầu khả tính toán đồ sộ đ ợc trang bị cảm biến có độ nhạy cao, dải đo lớn để điều khiển robot di chuyển tốc độ cao, môi tr ng có địa hình ph c tạp - H ớng th : Nhằm giải vấn đề loại robot tự hành dùng để hoạt động môi tr ng phòng Loại robot tự hành có kết cấu đơn giản loại trên, thực nhiệm vụ đơn giản Bài toán dẫn h ớng cho robot tự hành đ ợc chia làm loại: toán toàn cục(global) toán cục bộ(local) hoàn toàn xác định,đ tr toàn cục, môi tr ng vật cản hoàn toàn biết tr ớc ng làm việc c a robot toán cục bộ, môi ng hoạt động c a robot ch a biết tr ớc biết phần Các cảm biến thiết bị định vị cho phép robot xác định đ ợc vật cản, vị trí c a môi tr ng giúp tới đ ợc mục tiêu Các vấn đề gặp phải điều h ớng cho robot tự hành th ng không giống nh loại robot khác Để điều h ớng cho robot tự hành, định theo th i gian thực phải dựa vào thông tin liên tục môi tr môi tr ng thông qua cảm biến, ng phòng tr i, điểm khác biệt lớn so với kỹ thuật lập kế hoạch ngoại tuyến.Robot tự hành phải có khả tự định ph ơng th c điều h ớng, định h ớng chuyển động để tới đích thực nhiệm vụ định Điều h ớng cho robot tự hành công việc đòi hỏi phải thực đ ợc số khả khác nhau, bao gồm : khả di chuyển m c bản, ví dụ nh hoạt động tới vị trí cho tr ớc; khả phản ng kiện theo th i gian thực, ví dụ nh có xuất đột ngột c a vật cản; khả xây dựng, sử dụng trì đồ môi tr ng hoạt động; khả xác định vị trí c a robot đồ đó; khả thiết lập kế hoạch để tới đích tránh tình không mong muốn khả thích nghi với thay đổi c a môi tr ng hoạt động 1.1.2 G i thi u v AGV AGV ( AUTOMATED GUIDED VEHICLR): Một ph ơng tiện tự động định h ớng robot tự hành robot di động đ ợc định h ớng dẫn HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ vạch Điều khiển AGV d ới sàn nhà sử dụng camera để quan sát Chúng đ ợc sử dụng ng dụng công nghiệp, nhà x ng để vận chuyển vật liệu, sản phẩm không gian nhà x ng ng dụng robot tự hành ngày đ ợc phát triển mạnh th i gian gần Ph ơng tiện tự động định h ớng làm tăng hiệu suất giảm chi phí b i giúp cho trình tự động hóa s sản xuất, kho bãi tr nên linh hoạt xác Nó đ ợc phát minh vào năm 1λ53 b i Barrett Electronics Phía sau AGV có thùng xe đư đ ợc gắn cố định vào Các thùng xe dùng để di chuyển nguyên vật liệu sản phẩm đư hoàn thành AGV ch a đối t ợng, sản phẩm bệ ch a c a nó.Các sản phẩm đ ợc đặt lăn muốn lấy chúng ta cần kh i động hệ thống AGV AGV đư có mặt hầu hết ngành công nghiệp bao gồm bột giấy, giấy, kim loại, báo chí ngành sản xuất khác Các công việc nh vận chuyển thực phẩm lạnh, loại thuốc bệnh viện đ ợc AGV thực cách tốt linh hoạt Một AGV đ ợc gọi ph ơng tiện định h ớng laze (LGV) Đ c công nghệ đ ợc gọi Fahrerlose Transportsysteme (FTS) Những phiên thấp c a AGV đ ợc gọi xe tải tự động định h ớng (AGCS) dùng dải băng từ d ới sàn nhà để xác định vị trí AGCS đ ợc sản xuất với nhiều mẫu mã ch c khác nên đ ợc sử dụng để di chuyển sản phẩm dây chuyền lắp ráp, vận chuyển hang hóa nhà máy, kho hàng phân phối hàng hóa AGV đ ợc đ a thị tr ng vào năm 1λ50, th i điểm đơn giản xe kéo theo thùng phía sau thay đế cho đ ng ray tròn nhà máy Trong năm qua công nghệ ngày phát triển AGV ngày đ ợc sản xuất tinh vi hơn, ví dụ nh LGV dùng laze để xác định vị trí Trong trình tự động AGV đ ợc lập trình để giao tiếp với thiết bị AGV khác hệ thống để đảm bảo sản phẩm đ ợc vận chuyên cách linh hoạt, trơn tru qua kho ch a Ngày AGV đóng vai trò quan trọng việc thiết kế nhà kho, s sản xuất đóng vai trò quan trọng việc vận chuyển hàng hóa cách an toàn xác HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV 1.1.3 Các thành phần c a AGV - Cảm biến: Các cảm biến đ ợc đặt phía d ới robot , có h ớng quay xuống d ới đất Các cảm biến dùng để xác định tuyến đ vạch kẻ ng cho robot thông qua kho bãi hay xí nghiệp - Vạch định h ớng: AGVs (còn đ ợc gọi xe tự động định h ớng AGCS) sử dụng vạch định h ớng để xác định tuyến đ ng Có hai loại vạch vạch từ vạch màu AGCS đ ợc tích hợp sẵn cảm biến để theo vạch dẫn đ ng nhà kho, u điểm c a vạch dễ dàng thay đổi tháo lắp cách linh hoạt Nếu dùng vạch dò màu chi phí ban đầu tốn nh ng l u l ợng thiết bị AGV di chuyển qua lại nhiều dễ dẫn đến h hỏng Một từ tr ng thay đổi đ ợc đ ợc đặt d ới sàn giúp cho việc tìm kiếm dò đ ng c a robot dễ dàng bị sai lệch -Laze định h ớng: Việc dịnh h ớng đ ợc thực cách gắn băng từ nền, cực từ c a thiết bị AGV mang theo thiết bị thu phát laser trục quay c a Tín hiệu laser đ ợc phát nhận lại sau tọa độ góc vị trí c a AGV đ ợc tự động tính toán l u vào nhớ c a AGV có đồ đư đ ợc l u nhớ c a tự động cập nhật dựa vào lỗi trình hoạt động c a Sau dựa vào liệu thu thập đ ợc so sánh với liệu nhớ để xác định đ ng cách liên tục xác - Con quay điều h ớng: Một hình th c khác để xác định tọa độ c a AGV điều h ớng quán tính Với hình th c hệ thống máy tính điều khiển phân công nhiệm vụ cho xe Bộ thu c a hình th c đ ợc gắn phía d ới sàn c a nơi làm việc c a thiết bị AGV sử dụng thu để xác định hoạt động hành trình Một quay hồi chuyển xác định thay đổi nhỏ c a xe điều chỉnh lại phù hợp với lộ trình c a Sai số c a thiết bị inch Con quay hồi tiếp hoạt động nhiều môi tr môi tr ng liên quan đến nhiệt c a hệ thống HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng ng chật hẹp Luận văn thạc sỹ Ch Điều khiển AGV ng 7: K T LU N Trình bày kết đạt đ ợc hạn chế nh h ớng phát triển đề tài 7.1 K t qu đ t đ c  Thiết kế điều khiển cho robot bám theo quỹ đạo tham chiếu cho tr ớc với quỹ đạo đ ng thẳng đ ng tròn  Xây dựng đ ợc số giải pháp định vị cho robot không gian  Tận dụng đ ợc nguồn tài nguyên c a Matlap để ng dụng vào lập trình STM32  Hiểu nắm đ ợc cấu trúc hoạt động c a STM32 lệnh ng dụng chip  Thi công lắp đặt phần cững cho robot  Nắm đ ợc hệ thống động học c a robot nh mô hình động học c a robot 7.2 u m  Sử dụng ph ơng pháp lập trình giải thuật chiếu nên giảm thiểu đ ợc sai số c a hệ thống  Vận dụng đ ợc trực tiếp phần mềm matlab mà không cần sử dụng công cụ khác  Xây dựng ph ơng pháp xác định tọa độ c a robot không gian đ ợc xác tốt việc kết hợp ph ơng pháp đo góc tam giác tính số xung c a thiết bị đo 7.3 Đi m m i  Sử dụng chíp lập trình STM32 với tốc độ cao nhiều tính  Tận dụng đ ợc công cụ lập trình simulink matlab  Kết hợp đ ợc ph ơng pháp định vị cho robot để có đ ợc ph ơng pháp định vị xác ổn định HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn 52 GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV  Kết hợp đ ợc chíp lập trình với công cụ c a matlab thông qua tool đ ợc cung cấp b i matlab 7.4 M t s hình nh Hình 7.1 Không gian hoạt động robot HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn 53 GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV Hình 7.2: Vị trí robot sân Hình 7.3 Vị trí robot sau di chuyển HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn 54 GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV 7.5 H n ch  Khi thiết kế thi công phần c ng gặp tr ngại vấn để khí nên cấu hoạt động không xác ổn định  Điều khiển quỹ đạo chạy c a robot quỹ đạo thẳng  Thiết kế robot đơn giản ch a khoa học  Ph ơng pháp thiết kế điều khiển dùng giải thuật ch yếu giải thuật cổ điển 7.6H ng phát tri n  Xây dựng thiết kế phần khí khoa học hợp lý  Thiết kế định vị cho robot sử dụng hệ thống định vị có độ xác cao hiệu  Tiến tới giải pháp tối u gải pháp trí tuệ nhân tạo HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn 55 GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV TÀI LI U THAM KH O [1] Kanayama Y, Kimura Y, Miyazaki F, Noguchi T A stable tracking control method for an autonomous mobile robot vol Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation, Cincinnati, Ohio, 1990, p 384–9 [2] Canudas de Wit C, Khennouf H, Samson C, Sordalen OJ Nonlinear control design for mobile robots In: Zheng YF, editor Recent trends in Mobile robots, World Scientific, 1993 p 121–56 [3] Guldner J, Utkin VI Stabilization of nonholonomic mobile robot using Lyapunov functions for navigation and sliding mode control Control-Theory Adv Technol 1994;10(4):635–47 [4] Colbaugh R, Barany E, Glass K Adaptive Control of Nonholonomic Mechanical Systems Proceedings of 35th Conference on Decision and Control, Kobe, Japan, 1996 p 1428–34 Fig Time plots of x, y, and / 252 F Pourboghrat, M.P Karlsson / Computers and Electrical Engineering 28 (2002) 241–253 [5] Nguyễn Phùng Quang Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động NXB Đại học Quốc Gia,2008 [6] Nonlinear Motion Control of Mobile Robot Dynamic Model Jasmin Velagic, Bakir Lacevic and Nedim OsmicUniversity of SarajevoBosnia and Herzegovina [7] Dynamic Adaptive Control of Mobile Robot UsingRBF Networks D Narendra Kumar#, S LalithaKumari #, Veeravasantarao D* #Department of Power and Industrial Drives, GMRIT, Rajam, Andra Pradesh, India *Indian Institute of Technology, Kanpur, India [8] Adaptive control of dynamic mobile robots with nonholonomic constraintsFarzad Pourboghrat *, Mattias P Karlsson HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn 56 GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV PH L C Code mô ph ng v i quỹ đ o tròn %Iterative learning control for mobile robot path-tracking clear all; close all; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %% ts=0.001; % Thoi gian lay mau for k=1:1:2001 % Bat dau vong lap k xd(k)=cos((k-1)*pi*ts); % Tao mot mang 2000 gia tri xd yd(k)=sin((k-1)*pi*ts); % Tao mot mang 2000 gia tri yd thd(k)=ts*pi*(k-1)+pi/2; end % Tao mot mang 2000 gia tri thd % Ket thuc vong lap %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %% % xd : Thong so ve toa x he truc OXY % yd : Thong so ve toa y he truc OXY % thd: Thong so ve goc he toa OXY % Voi bo ba gia tri ta xay dung duoc quy dao thiet ke ca %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %% for k=1:1:2001 % bat dau vong lap k u1(k)=0;u2(k)=0; % Cho cac gia tri cong ban dau va e1(k)=0;e2(k)=0; % sai so lan dau la bang e3(k)=0; end y0=[1;0;pi/2]; % y0 la ma tran ve goc %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %% M=500; HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn % Cho gia tri M bang 5000 57 GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ for i=0:1:M Điều khiển AGV % Bat dau qua trinh hoc de dieu khien voi so lan lap la M i pause(0.05); % Tao thoi gian tre laf 0.05 s for k=1:1:2001 if k==1 % Tao vong lap k % Dieu kien cua vong lap q=y0; end xp(k)=q(1); % Toa x ban dau Robot hoat dong yp(k)=q(2); % Toa y ban dau Robot hoat dong th(k)=q(3); % Toa goc ban dai Robot hoat dong qd=[xd(k);yd(k);thd(k)]; % Ma tran quy dao thiet ke tu truc x,y,goc ce1(k)=qd(1)-q(1); % Sai so thuc te va ly thuyet theo truc x ce2(k)=qd(2)-q(2); % Sai so thuc te va ly thuyet theo truc y ce3(k)=qd(3)-q(3); % Sai so thuc te va ly thuyet theo goc pha u=[u1(k);u2(k)]; % Ma tran van toc dai va van toc goc % u1:van toc dai; u2: Van toc goc B=ts*[cos(q(3)) % Ma tran hang hai cot sin(q(3)) % B la ma tran ve goc quay cua Robot 1]; L1=0.10*[cos(q(3)) sin(q(3)) 0;% Ma tran hang cot 0 1]; L2=L1; cond=norm(eye(2)-L1*B); % Dieu kien de cac ket qua tinh chinh xac hon, % tinh toan voi cac ma tran nghich dao hay phuong trinh tuyen tinh if cond[...]... HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn 17 GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV 2.2 M t s d ng đi u khi n robot t hành Có nhiều dạng điều khiển robot di động, sau đây là một số dạng điều khiển thông dụng 2.2.1 Đi u khi n t xa bằng tay Robot điều khiển từ xa bằng tay với các bộ phận có cần điều khiển hoặc những thiết bị điều khiển khác Thiết bị điều khiển có thể đ ợc gắn trực tiếp vào robot, ví dụ:.. .Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV 1.1.4 Các thi t b t đ ng đ nh h ng Có một số loại c a AGV chúng bao gồm các loại sau: - AGV Xe tự động: Là loại AGV với các ch c năng đơn giản nhất, dễ thực hiện và với chi phí nhỏ nhất - AGV mang tảiμ Ph ơng tiện vận chuyển cá nhân ( th ng là các pallet, thùng xe hoặc đ ợc đặt phía trên c a AGV - Tiger AGV: phần đầu là một AGV kéo theo phía sau... Tuấn 15 GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV Bánh truyền động Swedish (đa h ớng) Bảng 2.2: Kí hiệu các loại bánh xe Bánh quay tự do tiêu chuẩn Bánh truyền động tiêu chuẩn Bánh vừa truyền động vừa là bánh lái Bánh lái tiêu chuẩn Các bánh xe đ ợc nối với nhau HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn 16 GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV Một số loại robot chuyển động bằng... máy tính không dây Robot điều khiển từ xa giúp con ng i tránh khỏi những nguy hiểm Ví dụ robot điều khiển từ xa bằng tay gồm có: Foster-Miller’s Talon và iRobot’s PackBot Hình 2.6: Robot xe tăng được điều khiển từ xa 2.2.2 Đi u khi n t xa t b o v Robot điều khiển từ xa tự bảo vệ có khả năng phát hiện và tránh những ch ớng ngại vật nh ng điều khiển cũng giống nh robot điều khiển từ xa bằng tay Có rất... đ ợc từ cảm biến Điều khiển động cơ Thực hiện công việc Lập kế hoạch Mô hình thế giới Các tín hiệu từ cảm biến phía bên phải Nhận th c các khâu chấp hành phía bên trái và đầu ra tới Các khâu Chấp hành Hình 2.8: Sơ đồ cấu trúc của phương pháp điều khiển có tính toán HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn 20 GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV  Khâu nhận th c có nhiệm vụ điều khiển các thiết... Tuấn 19 GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV  Positioning: Là việc định vị, robot phải có khẳ năng biết đ ợc mình đang đâu trong bản đồ toàn cục hay địa ph ơng  Path Planing: Là việc hoạch định đ đ ợc bản đồ và biết mình đang ng đi sắp tới c a robot, sau khi nó biết vị trí nào  Motion control: Là việc điều khiển cho robot di động, t c là điều khiển các cơ cấu để robot đi theo... chế tạo là khá lớn, đặc điểm nổi bật nữa c a robot này là di chuyển theo chuyển động c a ng cách quan sát các hoạt động c a ng HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn i điều khiển bằng i điều khiển và bắt ch ớc lại 7 GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV Hình 1.3: Robot Cujo 1.2.4 Robot v n chuy n thông minh Robot vận chuyển thông minh đư và đang đ ợc ng dụng trong các nhà máy sản xuất với quy mô... Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ 2.3.3 Ph Điều khiển AGV ng pháp đi u h Nh phân tích ng robot theo ph n ng phần trên, ph ơng pháp điều h ớng có tính toán có nhiều u điểm đối với quá trình điều h ớng cho mobile robot Tuy nhiên, điều h ớng có tính toán th ng yêu cầu khối l ợng tính toán t ơng đối lớn và ph ơng pháp này tỏ ra không tối u khi môi tr ng hoạt động c a robot thay đổi Ph ơng pháp điều h ớng theo... Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV kích thích thu đ ợc từ một cảm biến mới, ta chỉ cần thêm một thành phần khác vào bộ điều khiển để nó phản ng với kích thích thu đ ợc từ cảm biến đó Còn các ph ơng pháp tính toán, ta cần phải xây dựng một thuật toán hoàn toàn mới để sử dụng dữ liệu thu đ ợc từ cảm biến mới đ ợc thêm vào Trong th i kỳ đầu, các nhà nghiên c u đư thiết kế hệ thống điều h ớng thuần... ph ơng pháp điều h ớng theo phản ng không kết hợp với bất c quá trình lập kế hoạch chuyển động nào thì có thể sẽ không đ a robot theo quỹ đạo tối u Ph ơng pháp điều khiển lai ghép ra đ i nhằm kết hợp các hoạt động có tính toán bậc cao với các hoạt động phản ng bậc thấp Các hoạt động phản ng giúp robot an HVTHμ Nguyễn Anh Tuấn 23 GVHDμ TS Nguyễn Thanh Ph ơng Luận văn thạc sỹ Điều khiển AGV toàn và xử