Nghiên cứu xây dựng mô hình robocon theo chủ đề và luật thi ABU robocon 2017

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU Từ xa xưa khát vọng chinh phục tự nhiên ln thơi thúc người tìm tịi, nghiên cứu khoa học Đến người đạt thành tựu khoa học to lớn nhiều lĩnh vực, kể chinh phục khoảng không gian mà giới hạn người không cho phép, việc chế tạo robot thơng minh hoạt động cách độc lập linh hoạt môi trường khắc nghiệt, nguy hiểm Là sinh viên học khối kỹ thuật nói chung ngành điện – điện tử nói riêng, học thừa hưởng kiến thức khoa học mà hệ trước để lại, việc phải nắm vững kiến thức lý thuyết có sẵn, sinh viên kỹ thuật cịn phải đưa kiến thức vào thực tiễn thơng qua việc tự tạo mơ hình khoa học có khả ứng dụng vào thực tiễn Vì đồ án tốt nghiệp hội tốt cho chúng em sử dụng kiến thức học trường biết khai thác mạnh thân Có thể nói robot thành tựu điện tử xuất từ sớm có thay đổi mạnh mẽ, thơng minh hơn, linh hoạt hơn, xác Bên cạnh việc ứng dụng công nghệ không dây vào việc truyền nhận thông tin người điều khiển robot giúp cho Robot hoạt động có hiệu nhờ điều khiển trực tiếp từ người tình bất ngờ mà thân xử lý được, ngồi mang đến an tồn cho người điều khiển môi trường công việc nguy hiểm.Từ chúng em chọn đề tài: “Nghiên cứu xây dựng mơ hình robocon theo chủ đề luật thi ABU Robocon 2017” cho đồ án tốt nghiệp Tuy cố gắng tìm tịi, nghiên cứu sử dụng kiến thức thân hạn chế mặt kiến thức khoa học robot lại rộng lớn nên chúng em tránh thiếu sót hay mặt cơng nghệ cịn lạc hậu Vì chúng em mong bảo tận tình thầy khoa giúp chúng em bổ sung nắm vững vốn kiến thức ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chúng em xin cảm ơn hướng dẫn tận tình giảng vên hướng dẫn Ths.Tô Anh Dũng thầy khoa điện giúp chúng em hoàn thành đồ án  Mục đích: • • • Giúp sinh viên tổng hợp kiến thức chuyên mô học Như thiết kế, san xuất, chế tạo, thử nghiệm, vận hành, sử dụng, lắp đặt, sữa chữa, bảo dững, quản lý, nghiên cứu phát triển hệ thống điện-điện tử, trang thiết bị điện Làm quen xây dựng hệ thông thực tế Giúp sinh viên làm quen với mơ hình hệ thống thực tế Như thực tế mơ hình hệ thống robocon theo chủ đề thi robocon năm 2017 Phân tích, lựa chọn, hiệu chỉnh điều khiển thiết bị đề tài ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: CHỦ ĐỀ VÀ LUẬT THI ROBOCON 2017 1.1 Chủ đề thi robocon 2017 Ngay sau kết thúc trận đấu căng thẳng thi ABU Robocon 2016, chủ đề luật thi thi Robocon châu Á – Thái Bình Dương năm cơng bố Theo đại diện nước chủ nhà Nhật Bản – đơn vị đăng cai tổ chức ABU Robocon 2017, chủ đề thi năm sau “The Landing Disc”, lấy cảm hứng từ trò chơi truyền thống “Tosenkyo” Nhật Bản “Tosenkyo” trò chơi liên quan đến “Sensu” (chiếc quạt giấy) – phát minh Nhật Bản vào khoảng 1300 năm trước Mục đích trị chơi khơng ném quạt trúng mục tiêu mà phải ý tới vị trí quạt mục tiêu sau ném Hình Chủ đề thi ABU Robocon 2017 có liên quan đến quạt giấy Nhật Bản Chủ đề thi xoay quanh tinh thần “Asobi” triết lý thi Robocon Đây khái niệm ăn sâu vào văn hóa Nhật Bản Mang nghĩa “chơi” tiếng Nhật, “Asobi” đề cao vui vẻ, độc đáo trình diễn kỹ thắng, thua Theo tinh thần ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP “Asobi”, người chơi, dù bạn bè hay đối thủ, khuyến khích chia sẻ niềm vui thi đấu Thử thách đặt thi ABU Robocon 2017 phải đặt “Sensu” đỉnh hộp sau ném trúng mục tiêu Tuy nhiên, thi, người choiw thay robot, “Sensu” thay đĩa (Flying Disc), mục tiêu bóng chuyền (Beach Ball) đặt đỉnh hộp đĩa tròn cột trụ (Spot) Hình Chủ đề thi lấy cảm hứng từ trò chơi truyền thống Tosenkyo Nhật Bản 1.2 Luật thi Robocon 2017 Theo chủ đề luật thi ABU Robocon 2017, trận đấu diễn thời gian tối đa phút hai đội xanh đỏ Có tổng cộng cột trụ với chiều cao đường kính đĩa trịn đỉnh cột khác sân thi đấu Trên đĩa tròn (Spot) bóng chuyền đại diện cho mục tiêu Robot hai đội di chuyển khu vực kẻ màu tương ứng hai cạnh bên sân thi đấu, gọi khu vực ném đĩa (Throwing Area) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình Mơ sân thi đấu ABU Robocon 2017 Khi trận đấu bắt đầu, robot đội di chuyển từ khu vực xuất phát (Starting Zone) vào khu vực ném đĩa “bắn hạ” bóng chuyền đỉnh cột Sau đó, với đĩa đặt Spot, đội giành điểm tương ứng tùy theo cột mà robot đặt đĩa Với đĩa đặt cột gần với robot cột theo hàng ngang trung tâm sân thi đấu, đội tuyển ghi điểm Trong đó, đĩa đặt cột nằm xa robot (gần robot đối phương) giúp đội chơi ghi điểm Ngoài ra, đĩa đặt thêm cột trung tâm cột xa giúp đội chơi ghi thêm điểm Tuy nhiên, đội chơi sử dụng đĩa để bắn phá đĩa cột đối thủ Đối với đĩa rơi khỏi Spot, đội chơi khơng tính điểm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình Số điểm đội chơi ghi tương ứng với cột Theo thể lệ thi, đội chơi sử dụng tối đa 50 đĩa đặt khu vực nạp (Loading Area) Do đội chơi cần có chiến lược sử dụng đĩa hiệu để giành chiến thắng Trận đấu giống chiến ném phi tiêu (Shuriken) hai Ninja sân thi đấu hai đội chơi liên tục bắn phá đĩa đối phương Hình Hình ảnh thực tế đĩa sử dụng thi ABU Robocon 2017 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đội chơi đặt đĩa Spot cột trụ giành chiến thắng tuyệt đối Chiến thắng gọi “Appare”, đội chơi giành số điểm cao trận đấu đội chiến thắng Vì vậy, đội chơi chọn chiến thuật giành “Appare” từ đầu trận đầu hay ghi thật nhiều điểm phút để trở thành đội chiến thắng 1.3 Kích thước sân thi đấu - Khu vực thi đấu hình chữ nhật chia thành khu vực cho đội Mỗi bên gồm có khu bắt đầu, khu ném đĩa, khu nạp đạn (đĩa) Trong sân đấu gồm có điểm, có bảng hình trịn gắn lên - cột với độ cao khác Ở điểm có điểm nằm đường trung tâm sân đấu (đường chia - sân đấu) Có điểm nằm vị trí gần phần sân đội Độ cao kích thước cột mơ tả hình Hình 6: Kích thước sân thi đấu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: ĐỘNG CƠ CHIỀU, ĐỘNG CƠ SERVO VÀ NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN 2.1 Tổng quan mơ hình robocon 2.1.1 u cầu thiết kế mơ hình Thiết kế mơ hình khí đảm bảo chắn, gọn, khối lượng nhẹ, bền ổn định trình di chuyển Các cấu truyền chuyển động yêu cầu độ xác cao nhằm mục tiêu hạn chế tối đa công suất động Thiết kế mơ hình đảm bảo vị trí cấu chấp hành vị trì lắp đặt mạch điều khiển hợp lý Đảm bảo giá rẻ, giảm tối đa chi phí Robot phải có tính thẩm mỹ cao 2.2 Giải thích thiết bị mơ hình 2.2.1 Động điện chiều  Hình 7: Động điện chiều Ưu điểm động điện chiều - Điều chỉnh tốc độ dễ dàng mà không ảnh hưởng tới điện áp cung cấp - Dễ dàng điều chỉnh tốc độ động xoay chiều Có thể dùng làm động điện hay máy phát điện điều kiện làm việc khác 10 if(l3) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP {lcd.setCursor(0,1);lcd.print("l3 ");} if(r1) {lcd.setCursor(0,1);lcd.print("r1 ");} if(r2) {lcd.setCursor(0,1);lcd.print("r2 ");} if(r3) {lcd.setCursor(0,1);lcd.print("r3 ");} } void diChuyen(){ tayPS2(); if(!l2){ if(((analog_down==0 && analog_up==0 && analog_left==0 && analog_right==0)||al==0)){ if(!up && !down && !left && !right && !vuong && !tron) {DC(0,0,0);DC(1,0,0);} if(up==1 && !left && !right) 105 {DC(0,0,125); DC(1,0,128);}//135 if(down && !left && !right) {DC(0,1,125); DC(1,1,128);}//135 if(left && !up && !down) {DC(0,0,000); DC(1,0,128);} if(right && !up && !down) {DC(0,0,128); 95 DC(1,0,000);} if(vuong && !up && !down && !left && !right) {DC(0,1,128); DC(1,0,128);} if(tron && !up && !down && !left && !right) {DC(0,0,128); DC(1,1,128);} if(up && left) if(up && right) {DC(0,0,128); {DC(0,0,200); if(down && left) {DC(0,1,128); if(down && right) {DC(0,1,200); 87 DC(1,0,200);} DC(1,0,128);} DC(1,1,200);} DC(1,1,128);} ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP }} else{ if(((analog_down==0 && analog_up==0 && analog_left==0 && analog_right==0)||al==0)){ if(!up && !down && !left && !right && !vuong && !tron) {DC(0,0,0);DC(1,0,0);} if(up==1 && !left && !right) 105 {DC(0,0,254); DC(1,0,230);}//135 if(down && !left && !right) {DC(0,1,240); DC(1,1,254);}//135 if(left && !up && !down) {DC(0,0,000); DC(1,0,200);} if(right && !up && !down) {DC(0,0,200); 95 DC(1,0,000);} if(vuong && !up && !down && !left && !right) {DC(0,1,200); DC(1,0,200);} if(tron && !up && !down && !left && !right) {DC(0,0,200); DC(1,1,200);} if(up && left) if(up && right) {DC(0,0,150); {DC(0,0,254); if(down && left) {DC(0,1,150); if(down && right) {DC(0,1,254); DC(1,0,254);} DC(1,0,150);} DC(1,1,254);} DC(1,1,150);} } } if(l2&&l3&&!r1&&!r2){fs++;if(fs>2)fs=1;} if(r3==1) {lcd.clear();} if(l3==1&&!r1&&!r2) {lcd.clear();al++;if(al>1)al=0;} if(al==1&&!up&&!down&&!left&&!right&&!vuong&&!tron){ analog_up=0; analog_down=0; 88 analog_left=0; ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP analog_right=0; analog_vuong=0; analog_tron=0; analog_tamgiac=0; analog_X=0; xl=0,xr=0; if(fs==2){lcd.setCursor(15,1); lcd.print("A");} if(fs==1){lcd.setCursor(15,1); lcd.print("a");} if(ps2x.Analog(PSS_LY)155) analog_down = (ps2x.Analog(PSS_LY)128)*fs; if(ps2x.Analog(PSS_LX)155) analog_right= (ps2x.Analog(PSS_LX)128)*fs; if(ps2x.Analog(PSS_RX)155) analog_tron = (ps2x.Analog(PSS_RX)128)*2; if(ps2x.Analog(PSS_RY)155) analog_X = (ps2x.Analog(PSS_RY)-128)*2; //xl=map(ps2x.Analog(PSS_LX),0,255,0,180); if(analog_down==0 && analog_up==0 && analog_left==0 && analog_right==0){ DC(0,0,0); DC(1,0,0); if(analog_up!=0 && analog_left==0 && analog_right==0) { DC(0,0,analog_up-20); DC(1,0,analog_up); } if(analog_down!=0 && analog_left==0 && analog_right==0) { DC(0,1,analog_down-20); DC(1,1,analog_down);} 89 } ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP if(analog_left!=0 && analog_up==0 && analog_down==0) DC(0,0,0); DC(1,0,analog_left); } { if(analog_right!=0 && analog_up==0 && analog_down==0) { DC(0,0,analog_right); DC(1,0,0); } if(analog_up!=0 && analog_left!=0 && analog_up>=analog_left && analog_right==0 && analog_down==0){ DC(0,0,(analog_up-analog_left/2)); DC(1,0,analog_up); } if(analog_up!=0 && analog_left!=0 && analog_up=analog_right && analog_left==0 && analog_down==0){ DC(0,0,analog_up); DC(1,0,(analog_up-analog_right/2));} if(analog_up!=0 && analog_right!=0 && analog_up=analog_left && analog_right==0 && analog_up==0){ DC(0,1,(analog_down-analog_left/2)); DC(1,1,analog_down); } if(analog_down!=0 && analog_left!=0 && analog_down=analog_right && analog_left==0 && analog_up==0){ DC(0,1,analog_down); DC(1,1, (analog_down-analog_right/2));} if(analog_down!=0 && analog_right!=0 && analog_down1)chon_cot=0;} if(chon_cot==1){ if(analog_vuong>250){cot ;delay(400);lcd.clear();if(cot250){cot++;delay(400);lcd.clear();if(cot>2)cot=0;} if(cot==0){ lcd.setCursor(0,0);lcd.print("1"); lcd.setCursor(3,0);lcd.print(EEPROM.read(3)); // lcd.setCursor(3,1);lcd.print(map(EEPROM.read(4)+454,0,1023,132,163)); if(analog_tamgiac>250){xuatgoc(3,4);} if(r1&&r2&&(analog_X>250)){ EEPROM.write(3, lucBan); // int bien=analogRead(goc1)-454; // EEPROM.write(4, bien); } } if(cot==1){ lcd.setCursor(0,0);lcd.print("2"); lcd.setCursor(3,0);lcd.print(EEPROM.read(5)); // lcd.setCursor(3,1);lcd.print(map(EEPROM.read(6)+454,0,1023,132,163)); if(analog_tamgiac>250){xuatgoc(5,6);} if(r1&&r2&&(analog_X>250)){ EEPROM.write(5, lucBan); // int bien=analogRead(goc1)-454; // EEPROM.write(6, bien); 91 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP } } if(cot==2){ lcd.setCursor(0,0);lcd.print("3"); lcd.setCursor(3,0);lcd.print(EEPROM.read(7)); // lcd.setCursor(3,1);lcd.print(map(EEPROM.read(8)+454,0,1023,132,163)); if(analog_tamgiac>250){xuatgoc(7,8);} if(r1&&r2&&(analog_X>250)){ EEPROM.write(7, lucBan); // int bien=analogRead(goc1)-454; // EEPROM.write(8, bien); } } } } } void diChuyenNguoc(){ lcd.setCursor(11,1);lcd.print("N"); tayPS2(); if((analog_down==0 && analog_up==0 && analog_left==0 && analog_right==0)||al==0){ if(!up && !down && !left && !right && !vuong && !tron) {DC(0,0,0);DC(1,1,0);} 92 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP if(up==1 && !left && !right) {DC(0,1,128); DC(1,1,125);} if(down && !left && !right) {DC(0,0,128); DC(1,0,125);} if(left && !up && !down) {DC(0,1,128); DC(1,1,000);} if(right && !up && !down) {DC(0,1,000); DC(1,1,128);} if(vuong && !up && !down && !left && !right) {DC(0,1,128); DC(1,0,128);} if(tron && !up && !down && !left && !right) {DC(0,0,128); DC(1,1,128);} if(up && left) if(up && right) {DC(0,1,170); DC(1,1,128);} {DC(0,1,128); if(down && left) {DC(0,0,170); if(down && right) {DC(0,0,128); DC(1,1,170);} DC(1,0,128);} DC(1,0,170);} } if(l2&&l3&&!r1&&!r2){fs++;if(fs>2)fs=1;} if(r3) {lcd.clear();} if(l3&&!r1&&!r2) {lcd.clear();al++;if(al>1)al=0;} if(al==1&&!up&&!down&&!left&&!right&&!vuong&&!tron){ analog_up=0; analog_down=0; analog_left=0; analog_right=0; analog_vuong=0; analog_tron=0; analog_tamgiac=0; analog_X=0; xl=0,xr=0; if(fs==2){lcd.setCursor(15,1); lcd.print("A");} if(fs==1){lcd.setCursor(15,1); lcd.print("a");} if(ps2x.Analog(PSS_LY)155) analog_down = (ps2x.Analog(PSS_LY)128)*fs; if(ps2x.Analog(PSS_LX)155) analog_right= (ps2x.Analog(PSS_LX)128)*fs; //if(ps2x.Analog(PSS_LX)155) analog_tron= (ps2x.Analog(PSS_RX)128)*fs; //xl=map(ps2x.Analog(PSS_LX),0,255,0,180); if(analog_down==0 && analog_up==0 && analog_left==0 && analog_right==0){ DC(0,1,0); DC(1,1,0);} if(analog_up!=0 && analog_left==0 && analog_right==0) DC(0,1,analog_up); DC(1,1,analog_up);} { if(analog_down!=0 && analog_left==0 && analog_right==0) DC(0,0,analog_down); DC(1,0,analog_down);} { if(analog_left!=0 && analog_up==0 && analog_down==0) DC(0,1,0); DC(1,1,analog_left);} { if(analog_right!=0 && analog_up==0 && analog_down==0) DC(0,1,analog_right); DC(1,1,0);} { if(analog_up!=0 && analog_left!=0 && analog_up>=analog_left && analog_right==0 && analog_down==0) { DC(0,1,(analog_up-analog_left/2)); DC(1,1,analog_up);} if(analog_up!=0 && analog_left!=0 && analog_up=analog_right && analog_left==0 && analog_down==0){ DC(0,1,analog_up); DC(1,1,(analog_up-analog_right/2));} 94 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP if(analog_up!=0 && analog_right!=0 && analog_up=analog_left && analog_right==0 && analog_up==0) { DC(0,0,(analog_down-analog_left/2)); DC(1,0,analog_down);} if(analog_down!=0 && analog_left!=0 && analog_down=analog_right && analog_left==0 && analog_up==0){ DC(0,0,analog_down); DC(1,0, (analog_down-analog_right/2));} if(analog_down!=0 && analog_right!=0 && analog_down