chế tạo robot di động đa hướng dùng giám sát và mang đồ vật trong gia đình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHẾ TẠO ROBOT DI ĐỘNG ĐA HƯỚNG DÙNG GIÁM SÁT VÀ MANG ĐỒ VẬT TRONG GIA ĐÌNH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS: Đường Khánh Sơn Ngành: Cơ điện tử - 2015 Cần Thơ – 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ XKHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHẾ TẠO ROBOT DI ĐỘNG ĐA HƯỚNG DÙNG GIÁM SÁT VÀ MANG ĐỒ VẬT TRONG GIA ĐÌNH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS: Đường Khánh Sơn Ngành: Cơ điện tử - 2015 Cần Thơ – 2019 Nhận xét giáo viên hướng dẫn ` Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2019 Nhận xét giáo viên phản biện Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2019 TÓM TẮT GVHD: ĐƯỜNG KHÁNH SƠN LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cản ơn đến Thầy, Cô môn Cơ Điện Tử Khoa Kỹ Thuật Cơ Khí Trường Đại Học Kỹ Thuật - Công Nghệ Cần Thơ, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cung cấp tài liệu để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp Đồng thời, em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên hướng dẫn Thầy Đường Khánh Sơn, Thầy tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi nhất, với lời động viên hỗ trợ trang thiết bị Thầy giúp Em có nhiều thuận lợi để Em hoàn thành đề tài tốt nghiệp Con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình tạo điều kiện tốt cho suốt trình thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè hỗ trợ chia kinh nghiệm cho thời gian qua Trong trình thực đề tài chắn cịn nhiều thiếu sót Vậy nên, em mong góp ý dẫn nhiều thầy cô Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực TÓM TẮT GVHD: ĐƯỜNG KHÁNH SƠN TÓM TẮT Luận văn trình bày phương pháp, trình thiết kế lắp đặt tạo robot di chuyển đa hướng linh hoạt, bên cạnh xây dựng điều khiển động điều khiển PID giúp động hoạt động xác theo mong muốn người điều khiển, lắp đặt thêm cảm biến để robot tránh vật cản, kết nối blutooth với smartphone để điều khiển robot khoảng cách xa Truyền hình ảnh hình điều khiển, thấy tất vật cản, gắp vật nhỏ gọn nhờ tay gắp servo xác định vị trí, hướng cho robot TÓM TẮT GVHD: ĐƯỜNG KHÁNH SƠN MỤC LỤC GVHD: ĐƯỜNG KHÁNH SƠN MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN TÓM TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Lý mục đích chọn đề tài 1.1.1 Lý chọn đề tài 1.1.2 Mục đích chọn đề tài 13 1.2 Robox 14 1.2.1 Lịch sử hình thành phát triển 14 1.2.2 Các ứng dụng Robot .15 1.2.2.1 Các ưu điểm sử dụng robot .15 1.2.2.2 Một số lĩnh vực ứng dụng .16 1.3 Xe điều khiển từ xa qua sóng bluetooth 19 1.3.1 Sơ lược cơng trình nghiên cứu .19 1.3.2 Ưu điểm khuyết điểm .23 1.3.2.1 Ưu điểm 23 1.3.2.2 Khuyết điểm 23 1.4 Robot di chuyển ba bánh đa hướng 24 1.4.1 Sơ lược cơng trình nghiên cứu .24 1.4.2 Ưu điểm khuyết điểm .25 1.4.2.1 Ưu điểm 25 1.4.2.2 Khuyết điểm 26 1.5 Đặt vấn đề .26 1.6 Hướng giải cho nghiên cứu tới .27 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 MỤC LỤC GVHD: ĐƯỜNG KHÁNH SƠN 2.1 Đối tượng nghiên cứu 28 2.1.1 Tiêu chuẩn cho Robot 28 2.1.2 Những nơi công việc ứng dụng robot 28 2.1.3 Arduino .29 2.1.3.1 Khái niệm .29 2.1.3.2 Lịch sử hình thành Arduino 30 2.1.4.3 Các loại Arduino thường gặp 31 2.1.4 Tổng quan Android 35 2.1.4.1 Khái niệm Android 35 2.1.4.2 Lịch sử hình thành 36 2.1.4.3 Các phiên Android 37 2.1.5 Công nghệ Bluetooth 38 2.1.5.1 Khái niệm công nghệ Bluetooth .38 2.1.5.2 Đặc điểm công nghệ Bluetooth 38 2.1.5.3 Hoạt động Bluetooth 39 2.1.5.4 Các hệ Bluetooth .40 2.1.5.5 Vấn đề bảo mật công nghệ Bluetooth 41 2.1.5.6 Các trạng thái thiết bị Bluetooth .41 2.1.6 Phần mềm Arduino .42 2.1.6.1 Phần mềm viết chương trình biên dịch chương trình .42 2.1.6.2 Cấu trúc chương trình 45 2.2 Phương pháp nghiên cứu 45 2.2.1 Phân tích động học 45 2.2.2 Phương pháp hạn chế sai số 48 2.2.2.1 Lý thuyết điều khiển PID 48 2.2.2.2 Bộ điều khiển PID số 50 2.2.2.3 Chỉnh định tham số điều khiển PID 51 CHƯƠNG THIẾT KẾ MƠ HÌNH ROBOT .53 MỤC LỤC GVHD: ĐƯỜNG KHÁNH SƠN 3.1 Thiết kế mơ hình 53 3.1.1 Thiết kế App Inventer cho ứng dụng Android 53 3.1.1.1 Thiết kế App Inventer cho hai phần Designer Blocks 53 3.1.1.2 Truyền nhận App Inventer Smartphone .57 3.1.2 Thiết kế khí Robot di chuyển đa hướng ba bánh omni 58 3.1.3 Thiết kế mạch điện 62 3.1.4 Mơ hình hồn chỉnh 74 3.2 Tiến hành mô matlap 75 3.2.1 Mô điều khiển PID 75 3.2.2 Mơ có điều khiển PID 76 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 77 4.1 Kết nghiên cứu đạt 77 4.2 Hướng phát triển đề tài 78 KẾT LUẬN 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MƠ HÌNH ROBOT GVHD: ĐƯỜNG KHÁNH SƠN  Kích thước: 40mm x 20mm x 43mm  Trọng lượng: 55g  Lực kéo:  3.5 kg-cm (180.5 ozin) at 4.8V-1.5A  5.5 kg-cm (208.3 ozin) at 6V-1.5A  Tốc độ quay:  0.17sec / 60 degrees (4.8V no load)  0.13sec / 60 degrees (6.0V no load)  Lưu ý: Không dùng dây bus Signal cấp nguồn cho Servo đường kính lõi dây nhỏ khơng tải dịng lớn Module siêu âm: Nhiệm vụ đọc khoảng cách truyền liệu Arduino xử lý Hình 23: Cảm biến siêu âm HY-SRF 05 Thông số kỹ thuật: Điện áp vào: 5V Dịng tiêu thụ: