BAO CAO TOM TAT ROBOT TS18 3 2019

CUỘC THI KHOA HỌC KĨ THUẬT CẤP QUỐC GIA DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC ĐƠN VỊ DỰ THI TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI TỈNH HẢI DƯƠNG BÁO CÁO TÓM TẮT TÊN ĐỀ TÀI DỰ THI ROBOT TRINH SÁT VÀ TÁC CHIẾN TRÊN BỘ LĨNH VỰC: ROBOT VÀ MÁY THÔNG MINH Nhóm tác giả: Người hướng dẫn: Phạm Thành Lâm Nguyễn Trường An Trịnh Ngọc Tùng NĂM HỌC 2018 – 2019 CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI MỤC LỤC TÓM TẮT ĐỀ TÀI NỘI DUNG ĐỀ TÀI LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI 1.1 Từ thực tiễn sản xuất đời sống 1.2 Từ ý nghĩa nhân văn đề tài 1.3 Vấn đề nghiên cứu 1.3.1 Tình hình nghiên cứu liên quan giới 1.3.2 Tình hình nghiên cứu liên quan Việt Nam 1.3.3 Vấn đề nghiên cứu đề tài MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU KẾ HOẠCH VÀ PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU 3.1 Kế hoạch nghiên cứu 3.2 Phương pháp nghiên cứu DANH MỤC VẬT TƯ THIẾT BỊ CHẾ TẠO ROBOT Ý TƯỞNG SÁNG TẠO VÀ KẾT QUẢ 5.1 Giải pháp kỹ thuật 5.1.1 Sơ đồ khối Robot TS18 5.1.2 Nghiên cứu, lắp ráp phần khí 5.1.3 Nghiên cứu lắp ráp phần điện KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 11 6.1 Kết thử nghiệm 11 6.1.1 Thử nghiệm chức di chuyển 11 6.1.2 Thử nghiệm chức thu thập video 12 6.1.3 Thử nghiệm chức thu gom vật liệu nổ 12 6.1.4 Thử nghiệm chức thả kích nổ thuốc nổ 13 6.1.5 Thử nghiệm chức phóng thuốc nổ (từ bệ phóng phía Robot)14 6.1.6 Thử nghiệm chức đo tham số trường 14 6.1.7 Các thử nghiệm khác 14 KẾT LUẬN 14 7.1 Khả ứng dụng 15 7.2 Tính sáng tạo 15 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 15 Cơng nghệ sống CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI TÓM TẮT ĐỀ TÀI Trong thời đại cách mạng công nghiệp lần thứ diễn mạnh mẽ, việc nghiên cứu thiết kế chế tạo Robot quan tâm quốc gia Trong số trường hợp, Robot thay người làm việc môi trường khó khăn, độc hại, nguy hiểm, có tính rủi ro cao Xuất phát từ thực tế suy nghĩ nêu trên, chúng em có ý tưởng nghiên cứu thiết kế Robot chuyên dùng (có tên Robot TS18) cho mục đích: Trinh sát, thu thập thơng tin, thu gom vật liệu nổ , hỗ trợ quan chức tiếp cận vây bắt đối tượng phạm tội Cụ thể, Robot TS18 có chức năng: + Chức - Di chuyển tiếp cận mục tiêu: Di chuyển linh hoạt (tiến, lùi, vòng trái, vòng phải, quay đầu; lên, xuống dốc; lên, xuống bậc cao;) theo điều khiển người thơng qua sóng RF 2,4 GHz với khoảng cách tối đa lên tới Km để bí mật tiếp cận, áp sát đối tượng phạm tội + Chức - Quay gửi video: Các Camera quay video trường, gửi cho người điều khiển thơng qua sóng RF 2,4 GHz, với khoảng cách tối đa tới Km Định vị GPS với tham số: Thời gian, vĩ độ, kinh độ; để biết xác vị trí Robot TS18, vị trí đối tượng ẩn nấp + Chức - Đo tham số trường: Các cảm biến tích hợp Robot TS18 đo: Nhiệt độ, độ ẩm, khói, bụi, CO2, khí ga, NH3, phóng xạ nơi mà Robot TS18 qua để gửi cho người điều khiển + Chức –Tìm kiếm thể sống: Robot TS18 trang bị cảm biến phát chuyển động (xuyên tường, vách kính, trần…), phạm vi bán kính mét có thể sống Robot phát báo cho người điều khiển + Chức - Đo nhịp tim xác định tình trạng sức khỏe nạn nhân: Robot TS18 trang bị cảm biến nhịp tim, Robot TS18 đo nhịp tim nạn nhân xác định tình trạng sức khỏe để có phướng án cứu hộ phù hợp + Chức – Thu, gom vật liệu nổ: Cần gắp dài 50 cm, bàn tay mở rộng 23 cm; Robot thu, gom vật có đường kính ≤ 20 cm, trọng lượng ≤ kg + Chức – Thả, kích nổ lựu đạn, thuốc nổ: Robot trang bị 01 hộp phía để mang lựu đạn, thuốc nổ, bọc phá… ; Khi di chuyển đến vị trí cần thiết, Robot mở chốt để thả lựu đạn, thuốc nổ … xuống; Robot di chuyển đến vị trí an tồn kích nổ sóng vơ tuyến + Chức – Phóng thuốc nổ, vật liệu nổ vào vị trí ẩn nấp đối tượng: Robot TS18 trang bị ống phóng nằm phía nắp (bình thường mặt Robot phẳng); Khi cần thiết người huy điều khiển Robot mở nắp để ống phóng chếch góc β0 lệnh phóng ống phóng phía đối tượng phạm tội + Chức – Phát âm thông báo, cảnh báo: Robot TS18 tích hợp phát âm MP3 loa; Do cần người điều khiển lệnh cho Robot phát đoạn âm thông báo dùng để tuyền truyền đối tượng phạm tội cảnh báo nguy hiểm khu vực tác chiến Công nghệ sống CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI NỘI DUNG ĐỀ TÀI LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI 1.1 Từ thực tiễn sản xuất đời sống Hiện nay, tình hình khủng bố, tội phạm ma túy giới ngày gia tăng Chúng không từ thủ đoạn nào, sử dụng vũ khí thực hành động khủng bố Đối tượng khủng bố thường hoạt động địa hình hiểm trở, phức tạp, xung quanh canh giác có đặt mìn …Vì vậy, việc phòng chống khủng bố gặp nhiều khó khăn; đặc biệt việc tiếp cận để theo dõi, giám sát chúng khó khăn, nguy hiểm rủi ro cao Từ lý chúng em thấy cần có Robot lặng lẽ, bí mật tiếp cận mục tiêu để thu thập thông tin trường hợp cần thiết thực thao tác tuyên truyền, thu nhặt vật liệu nổ, thả phóng kích nổ lựu đạn thuốc nổ để cảnh cáo hỗ trợ người công chống tội phạm khủng bố ma túy 1.2 Từ ý nghĩa nhân văn đề tài Tội phạm khủng bố, ma túy thường chống trả liệt phát có lực lượng chức tiếp cận, vây bắt … Nên tính rủi ro thương vong, thiệt hại người làm nhiệm vụ tiếp cận vây bắt chúng vô to lớn Chính sử dụng Robot thay người để thực hoạt động hạn chế tối đa tổn thất người cho lực lượng an ninh – quốc phòng Ngồi ra, xảy cố sập hầm mỏ, ô nhiễm mơi trường, phóng xạ… việc sử dụng Robot để thay cho người giải pháp ưu tiên 1.3 Vấn đề nghiên cứu 1.3.1 Tình hình nghiên cứu liên quan giới Qua tìm hiểu, chúng em thấy giới (Nga, Mỹ…) có số cơng trình nghiên cứu, thiết kế chế tạo Robot chuyên dùng cho lĩnh vực an ninh - quốc phòng (hình 1) Hình Một số Robot dùng lĩnh vực an ninh - quốc phòng giới Tuy nhiên, cơng trình nghiên cứu dừng lại nghiên cứu lý thuyết, mô thực nghiệm Đồng thời, ứng dụng cho lĩnh vực an ninh - quốc phòng nên thường bí mật chức năng, cấu tạo không thương mại 1.3.2 Tình hình nghiên cứu liên quan Việt Nam Qua khảo sát, chúng em thấy Việt Nam (Học viện Kỹ thuật Quân sự, Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Bách khoa TP HCM…) có số cơng trình nghiên cứu Robot chun dùng (hình 2) Cơng nghệ sống CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Hình Một số loại Robot chuyên dùng nước Tuy nhiên, cơng trình nghiên cứu dừng lại nghiên cứu lý thuyết, mô ứng dụng số lĩnh vực hẹp 1.3.3 Vấn đề nghiên cứu đề tài Chúng em nhận thấy rằng: Nội dung nghiên cứu chế tạo Robot mẻ; Việc chế tạo Robot, tích hợp số phương tiện, trang thiết bị chức để thu thập thông tin trường hợp khẩn cấp Robot thực nhiệm vụ tác chiến ban đầu như: Tuyên truyền, thu gom vật liệu nổ, thả kích nổ lựu đạn thuốc nổ… để tạo điều kiện thuận lợi cho lực lượng chức thực nhiệm vụ tiếp theo; Vì nội dung đưa đề tài cần nghiên cứu để chủ động công nghệ thực hiện, từ triển khai ứng dụng cụ thể phù hợp với điều kiện Việt Nam MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU a) Trung tâm điều khiển từ xa b) Robot TS18 Hình Ý tưởng Robot TS18 trung tâm điều khiển từ xa Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm 01 Robot (tên Robot TS18) có chức năng: Di chuyển, leo dốc, vào gầm cầu, gầm cống, nơi có hỏa hoạn, nhiễm, nhiễm độc, phóng xạ…; truyền video trung tâm điều khiển với khoảng cách lên tới Km; phát âm tuyên truyền, thu gom vật liệu nổ, thả phóng, kích nổ lựu đạn, thuốc nổ; xác định vật thể sống, đo nhịp tim xác định tình trạng sức khỏe nạn nhân KẾ HOẠCH VÀ PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU 3.1 Kế hoạch nghiên cứu - Tháng 6/2018, Nội dung: Thu thập, nghiên cứu tài liệu liên quan; Kết quả: Phân tích ưu điểm, hạn chế loại Robot - Tháng 7/2018, Nội dung: Nghiên cứu xây dựng chức năng, tiêu kỹ thuật Robot TS18 Kết quả: Các chức năng, tiêu kỹ thuật liên quan - Tháng 8/2018, Nội dung: Nghiên cứu thiết kế phần cứng, gia công lắp ráp tác chi tiết khí Robot Kết quả: Các chi tiết khí Robot TS18 Cơng nghệ sống CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI - Tháng 9/2018, Nội dung: Nghiên cứu thiết kế sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý, gia công lắp ráp mạch điện Kết quả: Hoàn thành phần điện Robot - Tháng 10/2018, Nội dung: Nghiên cứu lập trình phần mềm thử nghiệm Kết quả: Hoàn thành phần mềm, đánh giá Robot so với yêu cầu ban đầu - Tháng 11/2018, Nội dung: Xây dựng báo cáo đề tài, làm Poster, thuyết minh đề tài Kết quả: Quyển báo cáo đề tài, Poster theo mẫu - Tháng 12/2018 đến 01/2019, Nội dung: Bổ sung thêm chức Robot, hồ sơ dự thi cấp Quốc gia Kết quả: Robot hoàn chỉnh, báo cáo - Từ tháng 02/2019 đến tháng 3/2019, Nội dung: Xây dựng Poster, tập thuyết minh, báo cáo Kết quả: Poster, thuyết minh, báo cáo tóm tắt 3.2 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tập trung vào tìm hiểu, thu thập, tham khảo tài liệu; Từ đưa yêu cầu chức năng, tiêu kỹ thuật Robot Tham khảo mẫu Robot liên quan để từ lựa chọn mẫu Robot đáp ứng yêu cầu Tìm hiểu kỹ thuật khí, điện tử, lập trình phần mềm để thiết kế, gia cơng phần khí, phần cứng phần mềm Phương pháp thử nghiệm: Được sử dụng để kiểm tra, thử nghiệm chi tiết khí, bo mạch thành phần, Modul phần mềm toàn Robot DANH MỤC VẬT TƯ THIẾT BỊ CHẾ TẠO ROBOT TT Tên vật tư / thiết bị Tận dụng / mua Số lượng Dây xích xe tăng Mua 02 Motor DC 30 wats, 200 vòng/phút, có Mua 04 giảm tốc Pin Lipo 11V/3500 mAh Mua 04 Bánh chủ động Mua 04 Bánh thụ động Mua 10 Đèn Pin led Tận dụng 04 Modul Drive Motor DC Mua 04 Modul thu sóng điều khiển Mua 01 Tay điều khiển xa Devo 10 Mua 01 10 Camera 4G Mua 02 11 Trục nâng 50 cm, 15 cm Mua 02 12 Khung Robot Tự gia công 01 kg 13 Vật liệu nhôm Mua 03 kg 14 Vật liệu nhựa Mua 02 kg 15 Bu lơng, ốc vít Mua 0.4 kg 16 Bộ xạc Pin Imax Mua 01 17 Modul phát âm thông báo Mua 01 18 Loa wats Mua 01 19 Tay gắp linh hoạt móng vuột Mua 01 20 Màn hình LCD Mua 01 21 Cảm biến tiệm cận Mua 04 22 Cảm biến nhiệt độ Mua 01 Công nghệ sống CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 23 Cảm biến độ ẩm 24 Cảm biến chuyển động xuyên tường 25 Cảm biến nhịp tim 26 Cảm biến khói 27 Cảm biến CO2 28 Cảm biến NH3 29 Cảm biến khí ga 30 Cảm biến bụi 31 Cảm biến phóng xạ 32 Cuộn hút 33 Điện trở nhiệt 34 Vi điều khiển PIC 35 Mạch relay 12 von 36 Cơng tác hành trình 37 Dây điện 38 Modul kích nổ 39 Modul định vị GPS 40 Pin Lipo 3S, 11 Von 41 Motor Sevo 9500 42 Vi điều khiển 18F46k20 43 Chân giữ hình LCD với Devo Ý TƯỞNG SÁNG TẠO VÀ KẾT QUẢ 5.1 Giải pháp kỹ thuật 5.1.1 Sơ đồ khối Robot TS18 Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua Mua 01 01 01 01 01 01 01 01 01 09 10 01 01 10 05 mét 01 01 03 pin 10 01 01 Hình Sơ đồ khối Robot TS18 Cơng nghệ sống CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Hình Sơ đồ khối trung tâm điều khiển xa Robot TS18 5.1.2 Nghiên cứu, lắp ráp phần khí Chúng em thiết kế Robot TS18 với hình dáng thành phần sau: Hình Mô tả thành phần Robot TS18 Chúng em sử dụng vật tư sau để lắp vào Robot: Hình Các vật tư lắp ráp phần khí Robot TS18 Trong đó: Bánh xích dùng (dùng để kéo dây xích chạy); cần gắp (1 dùng để đẩy tay gắp thò/thụt 50cm, dùng để nâng/hạ bệ phóng thuốc nổ); tay gắp (để kẹp vật cần gắp) Vị trí lắp rắp phần cứng hồn chỉnh sau: Hình Vị trí lắp ráp linh kiện khí Robot sau lắp ráp hồn chỉnh Cơng nghệ sống CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 5.1.3 Nghiên cứu lắp ráp phần điện + Đấu nối phần điện Căn vào sơ đồ khối, chúng em sử dụng linh kiện, modul điện tử đấu nối theo sơ đồ sau (hình 9) Các cảm biến bao gồm: Cảm biến nhịp tim (xác định tình trạng sức khỏe nạn nhân); cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, cảm biến CO2, NH3, khói, khí ga (xác định tham số mơi trường); cảm biến chuyển động (xác định thể vật thể sống bị che khuất) + Nguyên lý hoạt động chức đặc biệt - Chức thu gom vật liệu nổ: Khi phát vật liệu nổ, người điều khiển điều khiển trục nâng bệ phóng lên (để dùng Camera bệ phóng quan sát vị trí vật liệu nổ); Mở tay gắp điều khiển để trượt cần gắp (cự ly trượt đến 50 cm), tay gắp sát vào vật liệu nổ kẹp tay gắp lại Sau điều khiển trượt cần gắp vị trí sát đầu Robot Hình Sơ đồ tổng quan đấu nối phần điện Robot TS18 Cơng nghệ sống CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Hình 10 Các thao tác thu gom vật liệu nổ Robot TS18 - Chức thả kích nổ lựu đạn, thuốc nổ, bọc phá: Đóng gói: Thuốc nổ đóng ống hình trụ, hai đầu ơng có khoan lỗ để chốt cuộn hút ghim vào giữ cho ống thuốc nổ không bị rơi Khi Robot di chuyển đến vị trí phù hợp, người điều khiển điều khiển để Robot cấp nguồn 12V cho cuộn hút; cuộn hút làm việc hút chốt làm cho ống đựng thuốc nổ rơi tự Hình 11 Ống thuốc nổ kích nổ vơ tuyến Robot TS18 Kích nổ: Khi Robot di chuyển đến vị trí an tồn, người điều khiển cho Robot phát sóng kích nổ; Bộ thu sóng ống thuốc nổ nhận sóng đóng mạch cấp nguồn cho điện trở nhiệt, làm nóng đỏ từ làm cháy thuốc nổ ống (phương pháp kích nổ cho lựu đạn, bọc phá tương tự trên) + Chức phóng thuốc nổ vào vị trí ẩn nấp đối phương: Tương tự trên, chức phóng thuốc nổ sử dụng Robot khơng thể tiếp cận sát mục tiêu mà phải đứng xa để phóng thuốc nổ vào Các ống phóng đặt cố định mặt ½ diện tích nắp Robot Bình thường bệ phóng hạ xuống nắp phẳng, cần phóng bệ phóng nâng lên để hở ống phóng Điện trở nhiệt làm cháy thuốc phóng, tạo áp lực tăng bất thường đẩy ống thuốc nổ phía trước Bệ phóng thuốc nổ hạ xuống Bệ phóng thuốc nổ nâng lên Hình 12 Robot nâng/hạ bệ phóng thuốc nổ Cơng nghệ sống 10 CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI + Trung tâm điều khiển xa chức Robot: Chúng em sử dụng điều khiển Devo 10, để điều khiển từ xa Robot thông qua sóng 2,4 GHz Các phím điều khiển bố trí sau: Hình 13 Bố trí phím chức điều khiển xa Devo 10 Ngoài chúng em sử dụng ngơn ngữ C, lập trình phần mềm nhúng để xử lý tín hiệu từ cảm biến thu được; Sau tham số thu hiển thị lên hình LCD bên Robot, dùng Camera chụp ảnh tham số gửi trung tâm điều khiển Hình 14 Phần mềm nhúng tham số đo từ trường KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 6.1 Kết thử nghiệm 6.1.1 Thử nghiệm chức di chuyển Thảo luận: Robot TS18 thực tốt thao tác di chuyển tiến lên, lùi sau với vận tốc tối đa mét/giây Robot có khả tăng tốc tốt; đồng thời dễ dàng trèo qua địa hình có vật cản Trên địa hình có cỏ bao phủ (mới thử nghiệm địa hình có cỏ bao phủ ≤ 20 cm) Robot thực tốt thao tác tiến, lùi, sáng trái, sang phải Robot đảm bảo di chuyển hướng, tương ứng với việc điều khiển người sử dụng Cơng nghệ sống 11 CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Robot TS18 leo lên bậc cao 15 cm loại vật cản có chiều cao < 15 cm (khả leo bậc phụ thuộc vào bề mặt bậc có tạo ma sát hay khơng) Tốc độ leo bậc đạt 0,5 mét/giây Robot vượt qua rãnh có độ rộng 15 cm Robot di chuyển đường leo dốc đường ngập cỏ Hình 15 Thử nghiệm Robot di chuyển địa hình khác 6.1.2 Thử nghiệm chức thu thập video Thảo luận: Robot trang bị 03 Camera: Camera 1, Camera lắp hai đầu Robot để quan sát phía trước, phía sau Robot (hỗ trợ cho người điều khiển xa Robot); Camera đặt bệ phóng thuốc nổ (bình thường, bệ phóng hạ thấp Camera ẩn hộp Robot chụp ảnh hình LCD hiển thị thơng số đo trường Video Camera đầu Robot ghi lại Camera bệ phóng thuốc nổ ghi lại Hình 16 Video Camera Robot TS18 ghi lại Tín hiệu video Robot TS18 truyền rõ nét, trung thực Đỗ trễ thấp (khoảng giây với mạng wifi, giây với mạng 4G ) Việc kết nối để thu tín hiệu video từ Robot điện thoại, ipad tivi thông minh tương đối đơn giản Khoảng cách truyền tín hiệu video khơng giới hạn (phụ thuộc vào mạng 4G sử dụng) 6.1.3 Thử nghiệm chức thu gom vật liệu nổ Công nghệ sống 12 CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TĨM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Hình 17 Thử nghiệm Robot TS18 thu gom vật liệu nổ Thảo luận: Do dụng cần gắp (thay cho tay máy) nên trình điều khiển dễ dàng (điều khiển Motor thay cho Motor tay máy) Cần gắp tay gắp làm nhôm chịu lực nâng, lực kéo khỏe Vì gắp kẹp chặt vật liệu nổ có kích thước ≤ 20 cm, nặng ≤ kg Tay gắp làm nhơm có nhiều ngón, gắp bám kẹp chặt vật liệu nổ; đặc biệt trình Robot vừa di chuyển vừa kẹp khơng bị rơi vật liệu nổ 6.1.4 Thử nghiệm chức thả kích nổ thuốc nổ Trước thử nghiệm chúng em cho thuốc pháo sáng vào ống đựng thuốc nổ, đưa kích nổ vào ống; sau đặt ống thuốc nổ vào khoang đựng phía Robot Hình 18 Thử nghiệm chức thả kích nổ thuốc nổ Thảo luận: Quá trình thử nghiệm cho thấy Robot thả kích nổ thành cơng ống thuốc nổ, theo u cầu, mục đích thiết kế Cơng nghệ sống 13 CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Robot giữ ống thuốc nổ chắn Quá trình thả thuốc nổ dứt khốt, khơng bị vướng vào bánh xe xích Q trình kích nổ, có thời gian trễ phù hợp (khoảng 10 giây từ kích nổ đến thuốc nổ kích hoạt nổ) 6.1.5 Thử nghiệm chức phóng thuốc nổ (từ bệ phóng phía Robot) Hình 19 Thử nghiệm chức phóng thuốc nổ Thảo luận: Các ống phóng lắp đặt chắn Do sử dụng cấu trục nâng để nâng/hạ bệ phóng nên đảm bảo q trình hoạt động linh hoạt, tùy ý điều chỉnh góc nâng/hạ bệ phóng theo yêu cầu thực tiễn 6.1.6 Thử nghiệm chức đo tham số trường Bao gồm tham số sau: Nhiệt độ (N.do); độ ẩm (D.am); khí CO2; khí NH3, khí ga, khói; Giá trị cảm biến va chạm (V1), cảm biến va chạm (V2), cảm biến va chạm (V3), cảm biến va chạm (V4); Nhịp tim (N.tim); khoảng cách phát có vật chuyển động (C.dong) theo hướng Robot; Vĩ độ, kinh độ GPS Hình 20 Các tham số trường đo từ Robot định vị đồ số Khi bệ phóng thuốc nổ hạ xuống Camera chụp hình ảnh LCD thị tham số cảm biến gửi người điều khiển Thảo luận: Giá trị tham số trường mà Robot đo tương đối sát với thực tiễn cập nhật liên tục (trung bình giây/lần) Các tham số đo có ý nghĩa việc điều khiển Robot di chuyển (các tham số cảm biến), đồng thời hỗ trợ cho việc cứu hộ cần thiết 6.1.7 Các thử nghiệm khác Ngoài thử nghiệm trên, chúng em tiến hành thêm thử nghiệm khác để đánh giá: Cự ly điều khiển (kết đạt 500 mét thành phố, km đồng bằng); Thời gian sử dụng Pin (khoảng 55 phút); Chức phát thông báo tuyên truyền (âm nghe rõ, chưa to); KẾT LUẬN Cơng nghệ sống 14 CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT CẤP QUỐC GIA NĂM HỌC 2018 - 2019 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 7.1 Khả ứng dụng Robot TS18 ứng dụng thực tiễn; Ngồi việc bí mật tiếp cận mục tiêu, thu thập thông tin, cần thiết Robot tuyền truyền, báo động, cảnh báo, thu gom vật liệu nổ, thả lựu đạn, phóng thuốc nổ kích nổ để khống chế đối tượng phạm tội; Robot tiếp cận vào khu vực có địa hình phức tạp hầm ngầm, gầm cầu, gầm cống; khu vực bị ô nhiễm, khu vực có tính rủi ro cao như: có cháy, nổ, nguy sập, sạt nở… 7.2 Tính sáng tạo Phần khí: Vỏ Robot làm nhơm, nhựa tổng hợp (đảm bảo chắn); Bánh xích thiết kế cao, sử dụng Motor giảm tốc khỏe (để Robot leo trèo tốt); Sử dụng trục nâng làm cần gắp (có thể thò/thụt 50 cm), sử dụng tay gắp kim loại nhiều ngón (để gọn, khỏe, gắp linh hoạt); Sử dụng trục nâng để nâng bệ phóng thuốc nổ (để Robot gọn gàng mang ống phóng thuốc nổ) Phần điện: Sử dụng cảm biến đại như: cảm biến Rada, cảm biến nhịp tim… (để hỗ trợ cứu hộ); Sử dụng điều khiển Motor, Camera wifi – 4G, modul MP3, pin Lipo, đèn pha led, cảm biến va chạm…(để Robot gọn, nhẹ có nhiều chức mới, linh hoạt) Chức định vị GPS cho phép xác định vị trí xác Robot đối tượng cần trinh sát để làm sở cho việc ba vây, tiếp cận đối tượng phạm tội Phần mềm nhúng: Được lập trình ngơn ngữ bậc cao C, với trình biên dịch CCS, chíp vi điều khiển có nhớ Eprom nhớ chương trình lớn Do dễ dàng nâng cấp, bổ sung chức cần thiết HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 1/ Tiếp tục nghiên cứu nâng cấp phần mềm nhúng để hoàn chỉnh chức Robot; đồng thời bổ sung chức đáp ứng yêu cầu sử dụng thực tiễn 2/ Trên sở mẫu Robot này, chúng em tiếp tục nghiên cứu để phát triển mẫu Robot chuyên dùng khác ưu việt TÀI LIỆU THAM KHẢO Lâm Quỳnh Trang, Lê Trọng Hiền, Nguyễn Minh Trung, Đoàn Hiệp (biên dịch), “Động servo”, ĐHH Bách Khoa TP HCM - Chương trình PFIEV Joel D.Weingarten, Gabriel A D Lopes, ”Automated Gait Adaptation for Legged Robots”,Reprinted from Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICR 2004), Volume 3, pages 2153-2158 Uluc Saranli, Daniel E Koditschek, “Back Flips with a Hexapedal Robot”, Reprinted from Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Volume 3, 2003, pages 2209-2215 Sarjoun Skaff, Alfred A Rizzi, “A Context-Based State Estimation Technique for Hybrid Systems”,Proceedings of the 2005 IEEE international Conference on Robottics and Automation Barcelona, Spain, April 2005 Cơng nghệ sống 15 ... D.Weingarten, Gabriel A D Lopes, ”Automated Gait Adaptation for Legged Robots”,Reprinted from Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICR 2004), Volume 3,... khiển xa Robot TS18 5.1.2 Nghiên cứu, lắp ráp phần khí Chúng em thiết kế Robot TS18 với hình dáng thành phần sau: Hình Mơ tả thành phần Robot TS18 Chúng em sử dụng vật tư sau để lắp vào Robot: ... NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Robot TS18 leo lên bậc cao 15 cm loại vật cản có chiều cao < 15 cm (khả leo bậc phụ thuộc vào bề mặt bậc có tạo ma sát hay không) Tốc độ leo bậc đạt 0,5 mét/giây Robot vượt qua