Đang tải... (xem toàn văn)
Bên cạnh lĩnh vực Robot công nghiệp đã phát triển lâu đời, Robot di động trong suốt 30 năm qua đã thu hút càng nhiều nghiên cứu. Chưa bao giờ Robot di động được nhắc đến nhiều như hiện nay, và đang trở thành một ngành công nghiệp lớn. Dựa theo thống kê mới nhất của Liên đoàn quốc tế về Robot (International federation of Robotics), khoảng 77 ngàn Robot dịch vụ (Service Robot) đã được tiêu thụ trong năm vừa qua với giá trị thị trường vào khoảng 13 tỉ USD. Tổ chức này cũng dự báo, thị trường Robot dịch vụ thế giới sẽ đạt mức 17 tỉ USD tiêu thụ hằng năm vào cuối năm 2014. Robot công nghiệp dành cho thực hiện các công việc trong môi trường công xưởng và đã được phát triển khá mạnh trong thế kỷ XX. Nhưng trong thế kỷ này những nghiên cứu về lĩnh vực robot đang chuyển hướng vào việc nghiên cứu robot dịch vụ khi cuộc sống con người ngày càng bận rộn hơn, con người càng quan tâm đến sức khỏe, chất lượng cuộc sống và không muốn làm các công việc như khó khăn, nguy hiểm, lặp đi lặp lại những công việc đơn giản, dơ bẩn. Vì lý do này cần phải nghiên cứu robot dịch vụ thay thế con người.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN Ngành: Kỹ thuật điện tử Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Hoài Nhân Sinh viên thực : Lưu Minh Tiến Ngơ Hồng Giang Sơn MSSV : 1311030220 1311030183 Lớp : 13DCT02 TP Hồ Chí Minh, 2017 BM04/QT05/ĐT-KT Viện Kỹ thuật Hutech BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (GVHD nộp Bản nhận xét Văn phòng Viện) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm……): (1) MSSV: ………………… Lớp: (2) MSSV: ………………… Lớp: (3) MSSV: ………………… Lớp: Ngành : Chuyên ngành : Tên đề tài: Tổng quát ĐA/KLTN: Số trang: Số chương: Số bảng số liệu: Số hình vẽ: Số tài liệu tham khảo: Phần mềm tính tốn: Số vẽ kèm theo: Hình thức vẽ: Hiện vật (sản phẩm) kèm theo: Nhận xét: a) Về tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: b) Những kết đạt ĐA/KLTN: c) Những hạn chế ĐA/KLTN: Đề nghị: Được bảo vệ (hoặc nộp ĐA/KLTN để chấm) Không bảo vệ TP HCM, ngày … tháng … năm ……… Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Ghi chú: Đính kèm Phiếu chấm điểm ĐA/KLTN BM05/QT05/ĐT-KT Viện kỹ thuật Hutech BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (GVPB nộp Bản nhận xét Văn phịng Viện) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm……): (1) MSSV: ………………… Lớp: (2) MSSV: ………………… Lớp: (3) MSSV: ………………… Lớp: Tên đề tài: Nhận xét: a) Những kết đạt ĐA/KLTN: b) Những hạn chế ĐA/KLTN: Đề nghị: Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ Không bảo vệ Các câu hỏi sinh viên cần trả lời trước Hội đồng: (1) (2) (3) TP HCM, ngày … tháng … năm ……… Giảng viên phản biện (Ký ghi rõ họ tên) Ghi chú: Đính kèm Phiếu chấm điểm ĐA/KLTN MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Thiết kế mobile robot phục vụ - GVHD: TS NGUYỄN HỒI NHÂN - SVTH: LƯU MINH TIẾN NGƠ HỒNG GIANG SƠN - Lớp: 13DCT02 - Địa sinh viên: VIỆN KỸ THUẬT HUTECH - Số điện thoại liên lạc: 0934777284 - Ngày nộp đồ án: 28/12/2017 - Lời cam kết: “Chúng xin cam đoan đề tài cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2017 Ký tên MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN LỜI CÁM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn quý Thầy/Cô trường Đại học Cơng Nghệ TP Hồ Chí Minh, q thầy cô khoa Cơ - Điện – Điện Tử giảng dạy, truyền đạt kiến thức hữu ích kinh nghiệm quý báu cho em suốt năm qua Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy Nguyễn Hoài Nhân, người tận tình hướng dẫn nhóm hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Cảm ơn tất Thầy với bạn, anh/chị tận tình giúp đỡ hỗ trợ quan tâm tới em suốt q trình học tập hồn thành đồ án tốt nghiệp Kính chúc q Thầy/Cơ bạn dồi sức khỏe, đạt nhiều thành công công việc sống Em xin chân thành cảm ơn! SVTH LƯU MINH TIẾN NGƠ HỒNG GIANG SƠN MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN DANH MỤC CÁC BẢNG Chương 1: Chương 2: - Bảng 2.1: Thông số động - Bảng 2.2: Chú thích - Bảng 2.3: Bảng cơng suất Chương 3: - Bảng 3.1: Cổng Serial - Bảng 3.2: Chân ngắt Chương 4: GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN iv MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH Chương 1: - Hình 1.1: Các lực tác dụng - Hình 1.2: Cấu trúc khí - Hình 1.3: Đế tầng - Hình 1.4: Buly - Hình 1.5: Tầng tầng Chương 2: - Hình 2.1: Động planet - Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý Chương 3: - Hình 3.1: Board mạch Arduino Hình 3.2: Sơ đồ chân ATmega 2560 Hình 3.3: Mạch cầu H216 Hình 3.4: Nguyên lý hoạt động cầu H216 Hình 3.5: Thanh dị line mắt hồng ngoại BFD-1000 Hình 3.6: Mạch tăng áp XL6009 Hình 3.7: NodeMCU ESP8266 Chương 4: - Hình 4.1: Sơ đồ mạch điện Hình 4.2: Top overlay Hình 4.3: Bottom layer Hình 4.4: Mơ 3D Hình 4.5: Sơ đồ khối Hình 4.6: Cấu tạo chung Hình 4.7: Lưu đồ giải thuật Hình 4.8: Demo tầng robot GVHD: NGUYỄN HỒI NHÂN v MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN v MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT - ĐATN : Đồ án tốt nghiệp - SVTH : Sinh viên thực - GVHD : Giáo viên hướng dẫn GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN iii MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH v LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 14 1.1 Cấu tạo phần khí 14 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ 19 2.1 Giả thiết đặt 19 2.2 Sơ đồ nguyên lý truyền động 21 2.3 Tính tốn cơng suất chọn lựa nguồn lượng 22 CHƯƠNG 3: CÁC LINH KIỆN 23 3.1 Giới thiệu ARDUINO 23 3.1.1 Sơ Lược ARDUINO MEGA 23 3.1.2 Thông số kỹ thuật 24 3.1.3 Vi điều khiển trung tâm ATmega 2560 25 3.2 Mạch cầu H216 27 3.2.1 Giới thiệu 27 3.2.2 Nguyên lý hoạt động khối cầu H 28 3.2.3 Thông số kỹ thuật 28 GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN i MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN Robot dò line thường sử dụng cặp Led thu phát hồng ngoại làm phận cảm biến Khối điều khiển động Thực chức điều khiển, thay đổi tốc độ chiều quay động Tín hiệu điều khiển lấy từ khối điều khiển để điều khiển động 4.2 Nguyên tắc hoạt động Robot Robot chuyển động theo quỹ đạo định trước nhờ vạch dẫn, hệ thống hai bánh xe dẫn động động điện chiều thông qua mạch điều khiển mạch cơng suất Thường vạch dẫn có màu khác với màu quỹ đạo chuyển động Để Robot chuyển động quỹ đạo cần có phận cảm biến, phận có nhiệm vụ phân biệt vạch dẫn màu quỹ đạo chuyển động, có chức giống đơi mắt người giúp cho robot xác định đường Để Robot chuyển động theo quỹ đạo cần có phận cảm biến, phần có nhiệm vụ phân biệt vạch dẫn màu nền, đưa tín hiệu điện tương ứng mạch điều khiển Mạch điều khiển có nhiệm vụ thu nhận thông tin phản hồi từ phận cảm biến từ điều khiển tốc độ chiều quay hai động điện chiều cho xe bám chuyển động theo vạch dẫn Nhìn chung, mặt cấu tạo Robot thể theo sơ đồ sau đây: GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN 38 MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN Hình 4.6 Cấu tạo chung 4.3 Chương trình điều khiển Hình 4.7 Lưu đồ giải thuật GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN 39 MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN Chương trình hồn thiện Code Arduino #include int sensor[5] = {0, 0, 0, 0, 0}; // Khai bao chan dong co trai int LeftEnL = ; int LeftDL = 2; // Khai bao chan dong co phai int LeftEnR = ; int LeftDR = 4; int cnt, process= 5,a,doiso,dem; void setup() { Serial.begin(9600); // Setup sensor pinMode(sensor[0],INPUT); pinMode(sensor[1],INPUT); pinMode(sensor[2],INPUT); pinMode(sensor[3],INPUT); pinMode(sensor[4],INPUT); // Setup DC pinMode(LeftEnL,OUTPUT); pinMode(LeftDL, OUTPUT); pinMode(LeftEnR,OUTPUT); pinMode(LeftDR, OUTPUT); GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN 40 MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN // Phu thuoc vao cach dau day digitalWrite(LeftDL,HIGH); digitalWrite(LeftDR,HIGH); SPCR |= bit(SPE); pinMode(MISO, OUTPUT); SPI.attachInterrupt(); } ISR(SPI_STC_vect) { byte c = SPDR; if (c0) digitalWrite(2, HIGH); else if(nangluong0) GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN 47 MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN digitalWrite(4, HIGH); else if(nangluong