nghiên cứu thiết kế và thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM ROBOT VỆ SINH HÀNH LANG CÔNG SỞ Sinh viên thực hiện: Cán hướng dẫn: Lương Chí Ngoan MSSV: 1111112 Lương Hữu Thịnh MSSV:1117934 PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn Cần Thơ, 05/2015 LỜI CAM ĐOAN Đề tài “Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở” thực nghiệm hành lang lầu khoa Công Nghệ trường Đại học Cần Thơ Đối với quan, bệnh viện, trường học, v.v…, cần đảm bảo môi trường nên việc chi trả kinh phí cho lau công tốn Để tiết kiệm phần kinh phí cho đơn vị nên chọn đề tài để làm luận văn tốt nghiệp cho Trong trình thực đề tài, nhiều thiếu sót kiến thức hạn chế nội dung trình bày báo cáo hiểu biết thành chúng em đạt hướng dẫn thầy PGS TS Nguyễn Chí Ngôn Chúng em xin cam đoan rằng: Những nội dung trình bày báo cáo luận văn tốt nghiệp chép từ công trình có trước Nếu không thật, chúng em xin chịu trách nhiệm trước nhà trường Cần Thơ, ngày … tháng … năm 20… Nhóm sinh viên thực (ký tên ghi họ tên) LỜI CẢM ƠN Trước hết, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cha, mẹ chúng em Cảm ơn cha, mẹ nuôi dưỡng, lo lắng mặt vật chất động viên tinh thần để chúng em có hội giáo dục ngày hôm Chúng em xin bày tỏ cảm ơn chân thành đến PGS TS Nguyễn Chí Ngôn, giảng viên trực tiếp hướng dẫn luận văn Thầy tận tình hướng dẫn chúng em phương pháp nghiên cứu động viên nhóm trình thực luận văn Chúng em chân thành biết ơn anh Lâm Hồ Ngọc Hãn, Kỹ sư chuyên nghành Cơ – Điện tử Anh theo sát, tạo điều kiện cho chúng em trình thực đề tài Anh truyền đạt kinh nghiệm kĩ làm việc để chúng em tiếp thu học hỏi đề tài Đồng thời chúng em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy, cô Bộ môn Tự động hóa tận tình giảng dạy truyền lại kiến thức quý báu giúp chúng em thực đề tài Cuối cùng, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến tất bạn bè, họ động viên giúp đỡ tận tình trình làm luận văn Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.3 MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.5 CẤU TRÚC BÀI BÁO CÁO CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 SƠ LƯỢC VỀ ROBOT 2.2 CƠ KHÍ 2.2.1 Khung sơ đồ bánh cho robot 2.2.2 Mô hình động học robot vệ sinh hành lang công sở 10 2.2.3 Hệ dẫn động xích 14 2.2.4 Hệ truyền động đai 17 2.2.5 Ắc quy 19 2.3 ĐIỆN TỬ 21 2.3.1 Sơ lược Arduino 21 2.3.2 Trình biên dịch Arduino 22 2.3.3 Mạch Cầu H 23 2.3.4 Encoder 25 2.3.5 PID (Proportional Integral Derivative) 26 2.3.6 Cảm biến đo dung lượng Pin (ắc quy) INA219 31 2.3.7 Các cải tiến robot vệ sinh hành lang 32 CHƯƠNG III: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 35 3.1 PHẦN CƠ KHÍ 35 3.1.1 Thiết kế khung khí chọn bánh cho robot vệ sinh hành lang công sở 35 3.1.2 Bộ truyền động cho robot vệ sinh hành lang công sở 36 3.1.3 Cơ cấu hút bụi robot 38 3.1.4 Cơ cấu lau robot vệ sinh hành lang công sở 42 3.1.5 Hệ thống phun dung dịch 43 3.1.6 Thời gian hoạt động robot vệ sinh hành lang công sở 45 3.2 PHẦN ĐIỆN TỬ 46 3.2.1 Thiết kế tổng quát 46 3.2.2 Board ATMega 2560 46 3.2.3 Board công suất dùng MOSFET 47 SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan i Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở 3.2.4 3.3 CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn Cảm biến siêu âm SRF05 48 PHẦN LẬP TRÌNH 50 3.3.1 Giao tiếp cảm biến SRF05 với vi điều khiển 50 3.3.2 Encoder 52 3.3.3 Phương trình giảm tốc 53 3.3.4 Đo dung lượng ắc quy 53 3.3.5 Điều khiển Động DC chủ động PID số 54 3.4 MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG CỦA ROBOT 55 3.5 KẾT QUẢ 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 Kết luận 69 Kiến nghị 69 PHỤ LỤC 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan i Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Robot dò mìn [1] Hình 1.2: Robot thám hiểm Hỏa tự hành Curiosity [2] Hình 1.3: Robot hút bụi nhà [3] Hình 1.4: Nhân viên vệ sinh hành lang [4] Hình 2.1: Robot hàn [7] Hình 2.2: Robot phun sơn [8] Hình 2.3: Robot phục vụ quán ăn [9] Hình 2.4: Robot tưới nước Droplet [10] Hình 2.5: Một số dạng bánh sử dụng robot Hình 2.6: Mô hình động học robot tự hành [13] 10 Hình 2.7: Hệ lực tác động lên bánh phát động robot 13 Hình 2.8: Bộ truyền xích [20] 14 Hình 2.9: Bộ truyền xích có đĩa bị dẫn [20] 14 Hình 2.10: Xích ống lăn [20] 16 Hình 2.11: Bộ truyền xích [20] 17 Hình 2.12: Bộ truyền đai thông thường 18 Hình 2.13: Bộ truyền động đai chéo chéo 18 Hình 2.14: Cấu tạo ắc quy 19 Hình 2.15: Chip điều khiển ATMega 2560 21 Hình 2.16: Giao diện lập trình Arduino 1.5.6 22 Hình 2.17: Mạch cầu H 24 Hình 2.18: Nguyên lý hoạt động mạch cầu H 24 Hình 2.19: Encoder 25 Hình 2.20: Sơ đồ khối điều khiển PID 26 Hình 2.21: Xấp xỉ đạo hàm biến sai số e 28 Hình 2.22: Xấp xỉ tích phân biến sai số e 29 Hình 2.23: Cảm biến INA219 31 Hình 2.24: Mạch nguyên lý INA219 32 Hình 2.25: Tách biệt chân trigger echo 32 Hình 2.26: Một dây tín hiệu cho hai chân trigger echo 33 Hình 3.1: Khung robot vệ sinh hành lang công sở 35 Hình 3.2: Bánh sau robot 36 Hình 3.3: Bánh Omni trước robot 36 Hình 3.4: Động Hitachi 37 Hình 3.5: Mô hình giảm tốc truyền động xích 37 Hình 3.6: Bộ truyền động xích robot vệ sinh hành lang công sở 38 Hình 3.7: Động hút bụi [42] 38 Hình 3.8: Thùng hút bụi 39 Hình 3.9: Cấu tạo phía giàn hút 40 Hình 3.10: Cấu tạo phía giàn hút 40 Hình 3.11: Cấu tạo phía giàn hút nghiên cứu khoa học 40 Hình 3.12: Cấu tạo phía giàn hút nghiên cứu khoa học 40 Hình 3.13: Sơ đồ hút bụi 41 Hình 3.14: Cơ cấu lau mô inventor 42 Hình 3.15: Động giảm tốc cấu lau 42 Hình 3.16: Khăn lau 43 Hình 3.17: Bộ phận chứa dung dịch 43 SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn Hình 3.18: Động bơm 43 Hình 3.19: Giàn phun 44 Hình 3.20: Sơ đồ hệ thống phun dung dịch 44 Hình 3.21: GS Platinum (MF) [26] 45 Hình 3.22: Sơ đồ khối tổng quát 46 Hình 3.23 Board ATMega 2560 47 Hình 3.24: Board công suất dùng MOSFET 47 Hình 3.25: Cảm biến siêu âm SRF05 48 Hình 3.26: Tín hiệu truyền nhận sóng siêu âm 49 Hình 3.27 Đối tượng phản xạ sóng [44] 49 Hình 3.28: Dạng tia sóng siêu âm 49 Hình 3.29 Giản đồ thời gian xung tách biệt Trigger Echo 50 Hình 3.30 Giản đồ xung kết nối chung cho Echo Trigger 51 Hình 3.31: Thời gian sóng phát phản xạ [43, 44] 51 Hình 3.32 Tín hiệu xung từ kênh A kênh B [47] 52 Hình 3.33: Sơ đồ hệ thống điều khiển PID 54 Hình 3.34: Đáp ứng tham khảo hệ thống 55 Hình 3.35: Sơ đồ hành lang lầu khoa Công Nghệ 55 Hình 3.36: Vị trí cảm biến động robot 56 Hình 3.37: Lưu đồ chương trình 57 Hình 3.38: Lưu đồ chương trình line 58 Hình 3.39: Sơ đồ robot nằm cạnh cầu thang 59 Hình 3.40: Lưu đồ chương trình tránh cầu thang 60 Hình 3.41: Sơ đồ robot vị trí cửa mở phòng đồ án 61 Hình 3.42: Lưu đồ tránh mở cửa 61 Hình 3.43: Sơ đồ robot nằm vùng giảm tốc chuẩn bị tránh vật cản 62 Hình 3.44: Lưu đồ giảm tốc cho robot 63 Hình 3.45: Lưu đồ tránh vật cản 63 Hình 3.46: Lưu đồ bám tường 64 Hình 3.47: Lưu đồ chạy thẳng 64 Hình 3.48: Lưu đồ hoạt động hệ thống hút bụi 65 Hình 3.49: Lưu đồ giao tiếp với cảm biến SRF05 66 Hình 3.50: Robot vệ sinh hành lang công sở 67 SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn DANH MỤC BIỂU BẢNG Bảng 2.1: Sơ đồ khung bánh robot tự hành Bảng 2.2: Quy luật điều khiển PID 31 Bảng 3.1: Thống kê thiết bị chấp hành 45 Bảng 3.2: Thống kê số động hút bụi ảnh hưởng đến dung lượng ắc quy 54 Bảng 3.3: Trạng thái robot hoạt động 59 SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn DANH MỤC VIẾT TẮT AC Alternating Current (dòng điện xoay chiều ) Atmel ARM Advanced RISC Machine Atmel AVR Advanced Virtual RISC CNC Computer Numerical Control - Điều khiển số máy tính DC Direct Current - Điện chiều EEPROM Bộ nhớ lưu trữ giá trị board tắt I/O Input/Output – Ngõ vào/Ngõ I2C Inter - Intergrated Circuit – chuẩn giao tiếp dây INT In Circuit Serial Programming – nạp chương trình LED Light Emitting Diode - Diode phát sáng LG Lucky Geumseon - Tên tập đoàn lớn Hàn Quốc PID Proportional Integral Derivative controller – điều khiển tỉ lệ vi tích phân PWM Pulse Width Modulation - Điều chế độ rông xung Rx Receiver – Nhận (dữ liệu) SRAM Static Random Access Memory Tx Transmitter - phát, truyền (dữ liệu) UARTs Cổng nối tiếp phần cứng USB Universal Serial Bus – Cổng kết nối SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn TÓM TẮT Ngày nay, robot hút bụi mini bán phổ biến thị trường với kích thước nhỏ để vệ sinh nhà Đối với hành lang quan, bệnh viện, trường học, v.v…, robot hút bụi mini không đáp ứng không gian làm việc rộng cần công suất lớn hoạt động Vì vậy, để thay phần sức lao động người lau công đơn vị trên, cần có robot vệ sinh hành lang công sở, nhằm tiết kiệm sức lao động, thời gian kinh phí Để thực đề tài, nhóm kế thừa cải tiến robot từ đề tài nghiên cứu khoa học TSV2014 -09 (Đại học Cần Thơ) Kết robot hoạt động linh hoạt, mở rộng diện tích di chuyển, xử lý công việc tốt robot có khả thích nghi với môi trường động Từ khóa: hành lang, kế thừa, cải tiến, thích nghi ABSTRACT Nowaday, the vacuum mini robot is sold in market with mini size that enough for family to clear floor For office corridors, hospital, school…etc, the vacuum mini robot which can’t run because of big space and power needed So, to change cleaners in location above and save lobour, save time and save money that the vacuum cleaning robot is created To make by this topic, base on TSV2014-09 (Cantho university)’s topic to inherit and improve The team had been result for robot such as: operational flexibility, expanding the area of migration, good job handling and robot capable of adapting to dynamic enviroment Key work: corridor, to inherit, improve, adapting Tittle: Research for designing and experiment the vacuum cleaning on corridor robot SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan vii Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn phát kèm theo cảm biến 34 Hình 3.45 nhằm khẳng định cho robot biết nằm line để quẹo trái tránh vật cản Hình 3.46: Lưu đồ bám tường Khi robot qua vật cản vị trí robot lệt quảng đường, với lưu đồ Hình 3.46 cảm biến 3, 34 đo khoảng cách từ vật cản đến khung phải robot từ tường đến khung phải robot để so sánh giá trị giúp robot quẹo phải vào tường lấy lại quảng đường củ Hình 3.47: Lưu đồ chạy thẳng SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 65 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn Robot chạy thẳng qua khung cửa mở lớp học dựa vào tín hiệu từ cảm biến 12, 5, 34, 78 Hình 3.47 Khi cảm biến 12 không điều kiện kèm theo cảm biến 34 78 điều kiện động chủ động giúp robot chạy thẳng Trong trường hợp cảm biến 12 phát có vật cản tránh vật cản 3.43 Hình 3.48: Lưu đồ hoạt động hệ thống hút bụi Động hút bụi có nên tải lớn Vì vậy, việc khởi động lúc dễ làm nhiễu tín hiệu cảm biến, để tránh nhiễu động hút bụi khởi động theo biến đếm Hình 3.48 Khi động hút bụi hoạt động đủ tạo trể khoảng thời gian để vệ sinh SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 66 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn Đối với cấu lau có chương trình tương tự hút bụi Do phun dung dịch phun liên tiếp mức dung dịch hạn chế khó làm khô nhanh so với dung dịch phun theo chu kỳ định Riêng với chương trình hút bụi chạy song song với chương trình Hình 3.37 để tránh xung đột code với hàm delay (tạo trể) Hình 3.49: Lưu đồ giao tiếp với cảm biến SRF05 Giao tiếp vi điều khiển với cảm biến siêu âm SRF05 có chế độ: Tách biệt chân Trigger Echo, nối chung chân Trigger Echo Với chế độ tách biệt chân Trigger Echo làm cho nguồn I/O tiêu tốn nhiều Vì thế, để tiết kiệm I/O chế độ giao tiếp chân chung Hình 3.49 chọn đề tài SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 67 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn 3.5 KẾT QUẢ Thiết kế thực nghiệm thành công robot vệ sinh hành lang công sở Hình 3.49, có thông số kỹ thuật sau:  Kích thước: 900mm × 950mm × 700mm  Tốc độ di chuyển: 40 cm/s  Thời gian hoạt động: 84 phút  Khối lượng: 70 kg (chưa tính trọng lượng dung dịch vệ sinh) Hình 3.50: Robot vệ sinh hành lang công sở Sử dụng board mạch cần thiết việc điều khiển robot chức tính hợp giúp robot vệ sinh tốt Phạm vi hoạt động robot mở rộng SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 68 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn  Ưu điểm  Robot tự hoạt động, thay phần sức lao động người  Cơ cấu hút bụi cải tiến làm tăng độ bền lực hút Ngoài ra, robot trang bị thêm cấu lau sàng hệ thống phun dung dịch giúp robot vệ sinh di chuyển xung quanh hành lang Diện tích làm mở rộng  Đối với vùng robot không vệ sinh cạnh tường, xa cấu hút bụi robot có thêm động quét giúp robot vệ sinh tốt  Hạn chế  Khi bụi đầy bồn chứa dung dịch dùng việc lau sàn cạn robot không nhận biết  Công suất máy hút bụi thấp nên hạn chế vệ mặt làm bụi to SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 69 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Quá trình thực đề tài gặp khó khăn nhiễu cảm biến SRF05, kinh phí giới hạn thời gian, với nỗ lực nhóm giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn bạn bè, đề tài “Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở” hoàn thành thời hạn yêu cầu đặt Dù cố gắng nhiều sản phẩm số hạn chế Đề tài hoàn thành đạt số kết định, bước đà cho phát triển sau Nhóm mong đợi đề tài kế thừa phát triển lên tầm cao tương lai gần KIẾN NGHỊ Nghiên cứu phát triển thêm chức robot tự động tìm nguồn sạc dung lượng ắc quy thấp Sử dụng thêm cảm biến bồn chứa bụi để nhận biết bụi đầy Tìm hiểu sử dụng phương pháp khác như: Fuzzy, mạng noron nhân tạo, xử lý ảnh giúp robot linh hoạt di chuyển, phân biệt chướng ngại vật hoạt động vùng cho phép người SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 70 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn PHỤ LỤC Hướng dẫn sử dụng robot Đề tài “Thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở” thực nghiệm hành lang lầu khoa Công Nghệ trường Đại học Cần Thơ Hình P1: Hành lang lầu Khoa Công nghệ Đối với hành lang Hình P1 có phạm vi lớn sơ đồ Hình 3.33 Kích thước robot thiết gần chiều rộng hành lang Hình P2 Nhằm mục đích chia quảng đường di chuyển robot thành phần đặt tên line line SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 71 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn Hình P2: Robot vệ sinh hành lang Các bước sử dụng robot Hình P3: CB dùng robot Các CB xếp theo thứ tự từ đến Hình P3  CB1: Board điều khiển trung tâm  CB2: Động chủ động  CB3: Hệ thống làm mát  CB4: Hệ thống hút bụi SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 72 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn Các bước khởi động robot cần bật CB3 Kế tiếp bật đến CB2 CB4 Cuối bật CB1 Robot trang bị thùng chứa bụi thiết kế mê ka suốt nên dễ nhận biết đầy bụi Bụi hút từ hành lang lên bồn chứa thông qua vòi hút Hình P4 Hình P4: Vòi hút thùng chứa bụi Do thùng chứa bụi động hút bụi thiết kế khớp nối Hình P5 giúp cho người quản lý robot tháo lắp vệ sinh dễ dàng Hình P5: Khớp nối bồn chứa động hút bụi SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 72 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn Ngoài ra, lúc robot hoạt động có chế độ kiểm tra dung lượng ắc quy để báo hiệu giúp người quản lý robot nạp thêm dung lượng Đối với đèn báo hiệu có hai đèn màu đỏ Hình P6.a tương ứng với mức dung lượng không cho phép robot hoạt động, đèn màu xanh Hình P6.b tương ứng với mức dung lượng cho phép robot hoạt động Hình P6: Đèn báo dung lượng ắc quy SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 73 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phương, Khánh 2013 Robot chân khổng lồ http://antg.cand.com.vn/do-day/Robot-6-chan-khong-lo-ra-min-306148/, rà mìn truy cập 01/02/2015 [2] Minh Thu, 2012 10 dự án đầu tư đầy mạo hiểm NASA http://news.go.vn/cong-nghe/tin-823181/10-du-an-dau-tu-moi-day-mao-hiem-cuanasa.htm, truy cập 01/02/2015 [3] Tracy Vu, 2010 Nhà bong có Robot hút bụi http://afamily.vn/xahoi/nha-sach-bong-vi-co-robot-hut-bui-20100325085635153.chn, truy cập ngày 01/02/2015 [4] Công ty vệ sinh, 2013 Vệ sinh công trình sau xây dựng http://www.congtyvesinh.com/dich-vu-ve-sinh-khac/26-ve-sinh-cong-trinh-sauxay-dung.html, truy cập ngày 02/02/2015 [5] Phạm Đăng Phước Robot Công Nghiệp Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng, 2007, trang [6] Mr KM, 2013 Sơ Lược Quá Trính Phát Triển Robot Khotailieu, truy cập ngày 02/2/2015 [7] AutomationMag Đôi điều cần biết robot http://www.technologymag.net/vi/09/2013/doi-dieu-can-biet-ve-robot-han/, hàn truy cập ngày 2/2/2015 [8] Vũ Đình Tĩnh Robot công nghiệp https://matlabs.wordpress.com/robot-congnghiep/, truy cập ngày 2/2/2015 [9] Trần Hải, 2014 Robot nấu phục vụ thức ăn http://suckhoedoisong.vn/quocte/nha-hang-robot-nau-va-phuc-vu-thuc-an-20140822065313291.htm, truy cập ngày 03/02/2015 SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 74 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn [10] Ngô Trinh, 2014 Robot tưới tự động http://vnexpress.net/tin-tuc/khoahoc/robot-tuoi-cay-tu-dong-2970643.html, truy cập ngày 03/02/2015 [11] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí tập hai Phần Nhà xuất Giáo dục Hà Nội, 2006 [12] Nguyễn Đức Tính Tính toán động lực học ô tô đường thẳng nghiêng Đại học công nghiệp Quảng Ninh Quảng Ninh, 2013 [13] Nguyễn Xuân Hoàng Nghiên Cứu Xây Dựng Phương Pháp Điều Khiển Robot Tự Hành Dựa Trên Cơ Sở Logic Mơ Luận văn tốt nghiệp đại học Khoa Cơ Khi, Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải 2010, trang 22-24 [14] Nguyễn Thiện Phúc, Trần Minh Nghĩa, Lê Hoàng Giang Thiết kế chế tạo ứng dụng robocar Trung tâm NCKT Tự động hóa, ĐHBK-HN Hà Nội, 2014 [15] Dariusz Marchewka, Marcin Piątek Wheeled Mobile Robot Modeling Aspects Computer Science and Electronics, Department of Automatics Mickiewicza, AGH University of Science and Technology Faculty of Electrical Engineering Poland, 2010 [16] Sašo Blažic On Periodic Control Laws For Mobile Robots IEEE Transactions ON Industrial Electronics, Vol 61, No 7, 2014 [17] Vamsi Mohan Peri, Dan Simon Fuzzy Logic Control For An Autonomous Robot Department of Electrical and Computer Engineering, Cleveland State University Cleveland, Ohio, USA, 2005 [18] Đỗ Sanh Động lực học máy Chương Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2004 [19] Vũ Ngọc Pi, Trần Thọ, Nguyễn Thị Quốc Dung, Nguyễn Thị Hồng Cẩm Cơ sở thiết kế máy Chi tiết máy Trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên Thái Nguyên, 2001, trang 77-85 SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 75 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn [20] Nguyễn Văn Yến Giáo trình Chi tiết máy NXB Giao thông vận tải TPHCM, 2005, trang 184-192 [21] Nguyễn Trọng Hiệp Chi tiết máy tập Nxb Giáo Dục 2006 [22] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí tập Phần Nhà xuất Giáo dục Hà Nội, 2006 [23] Dương Văn Phúc Thiết kế nạp ắc quy tự động Đại học BK Hà Nội Hà Nội, 2007 [24] Kevin R Sullivan 12-volt Lead Acid battery basics Professor of Automotive Technology Skyline College, San Bruno, California [25] Rodrigo Garcia-Valle, João A Peças Lopes Electric Vehicle Integration into Modern Power Networks Chapter Springer Science & Business Media, 29/11/2012 [26] Đoàn Khánh Toàn Nguồn nạp ắc quy tự động cho Bệnh viện Bạch Mai Hà Nội, 2011 [27] Wikipedia, 2013 Arduino http://www.xahoihoctap.net/magazine/94- arduino/268-gioi-thieu-ve-arduino.html, truy cập ngày 10/02/2015 [28] NghiaHo, 2012 Arduino http://www.dientuvietnam.net, truy cập ngày 10/02/2015 [29] Nguyễn Trung Tín Hướng dẫn sử dụng Arduino Học Viện Hàng Không Việt Nam Thành phố Hồ Chí Minh, 05/2014 [30] Hồ Thanh Tâm, 2015 Mạch cầu H http://www.hocavr.com, truy cập ngày 10/2/2015 [31] Lương Hữu Thịnh, Trần Thanh Nhân Nghiên cứu đề xuất giải pháp robot bám bám tưởng cảm biến siêu âm 2014, trang 6-9 SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 76 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn [32] Ly YA, 2014 Sơ Lược Về Encoder TaiLieu http://tailieu.vn/doc/so-luoc-veencoder-1622019.html, truy cập ngày 10/02/2015 [33] Đặng Hải Đăng, Nguyễn Ngô Phong Điều khiển thời gian thực lắc ngược sử dụng thuật toán PD mờ Chương Đại học Cần thơ Cần thơ, tháng 5/2013 [34] Araki M PID Control Vol II Kyoto University, Japan, 2010 [35] Wikipedia Bộ điều khiển PID http://vi.wikipedia.org, truy cập ngày 23/03/2015 [36] Bùi Trung Hiếu Ứng dụng lý thuyết đại thiết kế Modul điều khiển động DC ĐHBK TP HCM TP HCM, 2015 [37] AVR tutorial Điều khiển động DC servo (PID) Cùng học AVR, truy câp ngày 23/3/2015 [38] Michael M W de Silva Discrete PI and PID Controller Design and Analysis for Digital Implementation Traditional Copyright, 2009 [39] Nguyễn Minh Trường, Nguyễn Chí Ngôn Phát triển Kit điều khiển PID số sử dụng MCU-MSP430 Đại học Cần thơ Cần thơ, 2014 [40] Lâm Hồ Ngọc Hãn Thiết kế robot tay robot tự động đề thi Abu Robocon 2012 Đại học Cần thơ Cần Thơ, 03/2012 [41] Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Vacuum cleaner Gerhard Kurz, 1986 [42] Hengbanglong, 2004 DC 12V protable car vacuum cleaner with CE&ROHS certification http://www.alibaba.com/product-detail/DC-12 V-protable-carvacuum-cleaner_1264027953.html, truy cập ngày 16/05/2015 [43] Hoàng Thuận SRF05 với PIC32 Starter Kit Titans Technology, 2012 SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 77 Nghiên cứu thiết kế thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn [44] Nguyễn Quy Nhật, 2012 Cảm Biến Siêu Âm Diễn Đàn Vi Điều Khiển http://banlinhkien.vn/, truy cập ngày 02/16/2015 [45] Cao Đức Hòa, 2012 Đo Khoảng Cách SRF05, ZingBlog http://blog.zing.vn/, truy cập ngày 02/02/2015 [46] Diễn đàn vi điều khiển, 2013 Điều khiển đo tốc độ encoder http://mcu.banlinhkien.vn, truy cập ngày 22/3/2015 [47] Arduino, 2015 Encoder http://playground.arduino.cc, truy cập ngày 22/3/2015 SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 78 [...]... pin [28] SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 21 Nghiên cứu thiết kế và thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn Đối với đề tài Nghiên cứu thiết kế và thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở việc chọn vi điều khiển cũng quan trọng vì giao tiếp với nhiều cảm biến và điều khiển các thiết bị chấp hành mất nhiều ngõ vào / ra thì chip ATMega2560 đáp ứng được 2.3.2 Trình... Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 3 Nghiên cứu thiết kế và thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn Với sự thiết kế cơ khí bền chắc và độ nhạy của cảm biến giúp robot hoạt động được ở môi trường động và tĩnh Cụ thể robot được thực nghiệm tại hành lang lầu 3 khoa Công Nghệ trường Đại Học Cần Thơ Ngoài ra, robot vẫn có thể thực nghiệm tại các hành lang khác với môi trường tương... chế tạo và thực nghiệm thành công robot có chức năng vệ sinh hành lang để giúp các cơ quan, công ty giảm bớt kinh phí trong việc thuê các nhân viên vệ sinh  Kế thừa được phần cơ khí đã thiết kế ở đề tài Thiết Kế Và Chế Tạo Robot Vệ Sinh Hành Lang Công Sở  Đo dung lượng bình và báo tín hiệu giúp người quản lý nạp dung lượng cho robot  Cải tiến cơ cấu hút bụi và chế tạo thêm cơ cấu lau kết hợp với... khóa K37 và Lâm Hồ Ngọc Hãn Ở đề tài nghiên cứu khoa học, nhóm chỉ thực hiện việc khảo sát cảm biến siêu âm SRF05 và thiết kế được khung robot với chức năng hút bụi Nhưng khả năng hoạt động của robot chưa cao và còn nhiều hạn chế khi di chuyển Vì vậy, nhóm quyết định tiếp tục nghiên cứu và cải tiến đề tài Nghiên cứu thiết kế và thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở ở luận văn 1.3 MỤC TIÊU VÀ PHẠM... Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 2 Nghiên cứu thiết kế và thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn 1.2 LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Đề tài này là đề tài được cải tiến từ đề tài nghiên cứu khoa học Thiết kế và chế tạo robot vệ sinh hành lang công sở mã số: TSV2014 - 09, của nhóm sinh viên Lương Hữu Thịnh thuộc ngành Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa, khóa 37, Lương Chí... lập ở phía sau và 1 bánh dẫn hướng phía trước Vì vậy về kế cấu cơ khí đơn giản và cũng đảm bảo di chuyển hợp lí SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 9 Nghiên cứu thiết kế và thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn 2.2.2 Mô hình động học của robot vệ sinh hành lang công sở Tính toán xác định các đặc trưng động học của robot là vấn đề quan trọng trong thực tiễn, kỹ thuật... phun dung dịch giúp robot vệ sinh tốt hơn  Thiết kế bộ điều khiển PID tăng đáp ứng cho robot di chuyển  Mở rộng diện tích hoạt động của robot 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Từ kết quả đạt được ở đề tài Nghiên cứu thiết kế và chế tạo robot vệ sinh hành lang kết hợp với board điều khiển ATMega cung cấp thư viện giúp việc giao tiếp với cảm biến cũng như việc thiết kế mạch trở nên đơn giản và tiết kiệm được.. .Nghiên cứu thiết kế và thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, cùng sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và công nghệ, robot đã và đang trở thành một bộ phận với những ứng dụng quan trọng trong cuộc sống Robot đã dần thay thế con người làm những công việc từ đơn giản đến những việc đòi hỏi sự chính xác cao Robot được... một loại tay robot dạng ‘vòi voi’ có độ linh hoạt cao như Hình 2.2 Ngoài robot công nghiệp thì trong dân dụng robot cũng được nhiều ứng dụng như: Phục vụ quán ăn trên Hình 2.3, làm vườn trên Hình 2.4, nấu ăn… Hình 2.3: Robot phục vụ quán ăn [9] SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 6 Nghiên cứu thiết kế và thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn Hình 2.4: Robot tưới nước... hành, tự làm những công việc mà không cần nhờ đến con người, robot hút bụi mini cũng được xem là SVTH: Lương Hữu Thịnh Lương Chí Ngoan 1 Nghiên cứu thiết kế và thực nghiệm robot vệ sinh hành lang công sở CBHD: PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn robot tự hành vì nó có thể tự vệ sinh, tìm ổ điện mà không cần sự điều khiển của con người Chi phí cho các robot hút bụi, lau nhà trên Hình 1.3 được ra đời như SR8855 của