Thiết lập mô hình động học cho robot 914 PC BOT

PHẠM HOÀNG MINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - PHẠM HOÀNG MINH ĐO LƯỜNG & CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT LẬP MƠ HÌNH ĐỘNG HỌC CHO ROBOT 914 PC-BOT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: ĐO LƯỜNG VÀ CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 2008 - 2011 Hà Nội – 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM HỒNG MINH THIẾT LẬP MƠ HÌNH ĐỘNG HỌC CHO ROBOT 914 PC-BOT NGÀNH: ĐO LƯỜNG VÀ CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: ĐO LƯỜNG VÀ CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS Phạm Thị Ngọc Yến Hà Nội – 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Ngồi phần tài liệu tham khảo liệt kê đầy đủ dười, số liệu kết hồn tồn trung thực chưa cơng bố đâu Học Viên Phạm Hoàng Minh iii Danh mục hình vẽ Hình 1.1: Hình ảnh robot 914 PC-BOT…………………………………… ………3 Hình 1.2: Phần đầu robot……………………………………………….……… Hình 1.3: Phần thân robot………………………………………………………… Hình 1.4: Sơ đồ hoạt động robot……………………………………………… Hình 5: IO board…………………………………………………………………7 Hình 6: M3 & IOboard PCB…………………………………………………… Hình 1.7.a: IR Sensor thân Robot…………………….……………………… 10 Hình 1.7.b: IR sensor chân robot …………………………………………… 10 Hình 2.1: Khơng gian chiều thể tương tác hệ thống multi-sensory-motor …………………………………………………………………………………… 12 Hình 2.2: Mơ hình kết hợp đa phương thức……………………………………….13 Hình 2.3 : Sơ đồ giao diện tương tác tiếng nói……………………………….14 Hình 2.4 : Mơ hình nhận dạng, tổng hợp tiếng nói…………………………… 15 Hình 2.5 : Các phần tử hệ thống nhận dạng tiếng nói………………….16 Hình 2.6: Thiết bị nhận dạng cử “The CyberGlove”………………………… 19 Hình 2.7 : Các điểm đặc trưng khn mặt…………………………………….23 Hình 2.8 : Các đặc trưng khoảng cách khn mặt…………………………24 Hình 2.9 : Một số đặc trưng góc khoảng cách khn mặt………………26 Hình 2.10 : Hệ thống Put-That-There……………… …………………………….28 Hình 2.11 : Sơ đồ hệ thống xử lý đầu vào HCWP ………………………… 29 Hình 2.12 : Hệ thống hội thảo audio/video trung tâm CAIP…………………….30 iv Hình 2.13 : Bố cục chiều lắp đặt hệ thống microphone phòng hội thảo… 30 Hình 2.14 : Hệ số SNR tương ứng với vị trí nguồn âm khác nhau……………… 31 Hình 2.15 : Hai ngữ cảnh có thứ tự thời gian xuất kết khác nhau……………………………………………………………………………… 33 Hình 3.1 : Mơ hình bánh xe 914 PC-BOT…………………… …………… 42 Hình 3.2 : Mơ hình động học 914 PC-BOT ………………… …………….43 Hình 3.3 : Sơ đồ nguyên lý chung khâu định vị mobile robot.………….46 Hình 3.4 : Sơ đồ ngun lý mơ hình NEWT………………………… ………….47 Hình 3.5 : Khơng gian thí ngiệm …………………………… ……… ………….52 Hình 3.6a: Di chuyển ngược chiều kim đồng hồ…………… ……… ………….53 Hình 3.6b: Di chuyển thuận chiều kim đồng hồ …………… ……… ………….53 Hình 3.7a: Di chuyển ngược chiều kim đồng hồ…………… ……… ………….54 Hình 3.7b: Di chuyển thuận chiều kim đồng hồ …………… ……… ………….55 Hình 3.8: Bán kính cong đường chuyển động…………… ………… ………….57 Hình 4.1: Giao diện Microsoft Visual C# Express Edition…………… …………59 Hình 4.2: Các thành phần chủ yếu để xây dựng ứng dụng cho 914 PC-BOT…… 60 Hình 4.3: Ứng dụng xây dựng sau kéo thả Driver, Toolbar, M3 vào……60 Hình 4.4: Điều khiển Drive………………………………………………… …….64 Hình 4.5: Điều khiển senso ………………………………………………… ……64 Hình 4.6: Hiển thị thơng báo…………………………………………… ……65 Hình 4.7: Điều khiển Toolbar………….…………………………………… ……65 Hình 4.8: Adapter kết nối mạng khơng dây wireless LINKSYS WUSB100………66 Hình 4.9a: Giao diện realvnc máy tính điều khiển……………………………67 Hình 4.9b: Giao diện realvnc máy tính bị điều khiển (robot)…………………67 v Hình 4.10: giao diện ứng dụng Distance………………………… …………….…68 Hình 4.11: Giao diện ứng dụng Drive … ……………………… …………….….69 Hình 4.12: Giao diện ứng dụng Roam… ……………………… …………….….70 vi MỤC LỤC Mục lục………………………………………………………………………………i Lời cám đoan……………………………………………………………………….iii Danh mục hình vẽ………………………………………………………………… iv Danh mục bảng…………………………………………………………………….vii Mở đầu …………………………………………………………………………… Chương 1: Chương 1: Giới Thiệu Về Robot 914 PC-BOT ……………………… 1.1 Cấu thành robot 914 PC-BOT…………… ………………………… 1.1.1 Phần đầu robot…………………….……………………………………4 1.1.2 Phần thân robot……… …………… …………………………………4 1.1.3 Phần chân đế robot ……… ……………………………………………5 1.2 Các module robot……… ……………………………………………5 1.2.1 Khối xử lý trung tâm………….………………….…………………… 1.2.2 Khối điều khiển trung tâm M3 (Machine Management Module)…… 1.2.3 Cơ cấu chấp hành…………….….…………………………………… 1.2.4 Khối thu thập liệu……… ………………………………………….9 Chương 2: Tổng quan tốn thơng minh hóa robot………………………….11 2.1 Giới thiệu robot thông minh……… ……….………………………….11 2.1.1 Khái niệm robot thơng minh………….……….………………… 11 2.1.2 Đặc thù tốn thơng minh hóa robot ………….……….…… 11 2.2 Tương tác người-máy …………… ….…… 14 2.2.1 Tương tác người-máy tiếng nói ………….……….…… 14 2.2.2 Tương tác người-máy cử ……….………….…… 18 2.2.3 Tương tác người-máy qua tiếp xúc ……………….….…… 20 2.2.4 Tương tác người-máy qua biểu cảm nét mặt ……… 20 2.2.5 Tương tác người-máy đa phương thức……… 26 2.2.5.1 Khái niệm tương tác đa phương thức …… 26 2.2.5.2 Giới thiệu số hệ thống đa phương thức…… 27 2.2.5.3 Các vấn đề quan trọng hệ thống đa phương thức.…… .31 2.2.5.3.1 Biểu diễn không gian thời gian…… 31 2.2.5.3.2 Yếu tố thời gian .……….………….…… 32 2.2.5.3.3 Yếu tố không gian ……….………….…… .34 Chương 3: Mô hình động học Robot 914 PC-BOT kỹ thuật định vị cho robot tự hành…………………………………………………………………………… 36 3.1 Tổng quan robot tự hành robot tự hành sử dụng bánh xe…… …….36 3.1.1 Giới thiệu chung……………………………………….…………… 36 3.1.2 Robot Tự hành sử dụng bánh xe …………………………………… 38 3.2 Mô hình động học………………………………………………………….41 3.3 Kỹ thuật định vị cho robot tự hành……………………………………… 45 3.3.1 Giới thiệu chung…………………………………………………… 45 3.3.2 Sai số phương pháp dead- reckoning…………………………….47 3.3.2.1 Nguyên nhân sai số hệ thống………………………………… 49 3.3.2.2 Nguyên nhân sai số ngẫu nhiên……………………………… 49 i 3.3.2.3 Sai số hệ thống……………………………………………….….50 3.3.3 Đo sai số hệ thống……………………………………………….……51 3.3.4 Sửa lỗi sai số hệ thống…….…………………………………….……52 3.3.4.1 Sai số loại A…….………………………………………….……52 3.3.4.2 Sai số loại B…….……… ……………………………… ……54 Chương Xây dựng ứng dụng điều khiển robot 914 PC - BOT vài thử nghiệm mơ hình 914 PC-BOT………………………………………………………….59 4.1 Các bước xây dựng ứng dụng điều khiển………………………………….59 4.2 PC-BOT.NET……….…………………………………………………… 61 4.2.1 M3…………………….…………………………………………… 61 4.2.1.1 Các kiện………………………….………………………… 61 4.2.1.2 Các hàm chức năng…………………………………………… 62 4.2.2 Drive Control ………………………………………………………64 4.2.3 Senso Control… …………………………………………………….64 4.2.4 Message Control…………………………………………………… 65 4.2.5 Toolbar Control………………………………………………………65 4.3 Điều khiển robot từ máy tính khác 66 4.4 Một số thử nghiệm mơ hình .68 4.4.1 Điều khiển robot tịnh tiến, quay theo thông số người dùng đặt .68 4.4.2 Điều khiển robot theo hướng đặt trước chuột .69 4.4.3 Điều khiển robot tự động tránh chướng ngại vật .70 4.4.4 Kết thử nghiệm .71 Chương 5: Kết luận hướng phát triển đề tài 72 5.1 Kết luận……………………………………………………………………72 5.2 Hướng phát triển đề tài 72 Tài liệu tham khảo………………………………………………………………….75 ii Mở Đầu Ngày nay, với tri thức phát triển, việc nghiên cứu, ứng dụng robot đạt nhiều thành tựu to lớn Bên cạnh ứng dụng robot cơng nghiệp, có nhiều nghiên cứu ứng dụng robot hoạt động xã hội Đã có nhiều nghiên cứu robot xã hội đời phục vụ cho nhu cầu người Cũng từ đó, khái niệm robot thơng minh, thơng minh hóa robot xuất ngày nhiều dành nhiều quan tâm nhà nghiên cứu ứng dụng Xu hướng phát triển robot đại khơng dừng lại việc robot có khả thực yêu cầu, công việc người u cầu mà cịn tồn song hành, “ngang hàng” với người, giao tiếp với người để hồn thành nhiệm vụ Hiện giới xuất robot tương tác với người phục vụ cho ứng dụng chủ yếu như: hướng dẫn viên du lịch, trợ giúp việc nhà, hướng dẫn viên Kèm theo công nghệ trợ giúp khác PDA, hình tương tác việc sử dụng robot ứng dụng xã hội ngày phát triển Một vấn đề quan tâm việc thơng minh hóa robot làm để điều khiển robot từ xa robot chạy tự động tới vị trí làm việc để thực nhiệm vụ, tương tác Cở sở việc giải vấn đề phải thiết kế, xây dựng mơ hình động học thuật toán điều khiển Xuất phát từ nhu cầu tìm hiểu chế di chuyển robot thông minh em định chọn đề tài nghiên cứu “Thiết lập mơ hình động học cho Robot 914 PC-BOT” Mục tiêu đề tài Nghiên cứu khai thác vận hành phát triển mơ hình động học cho Robot 914 PC-BOT, robot đánh giá kết hợp tốt máy tính cá nhân robot di động Đây loại robot chuyển động bánh xe, bậc tự do, có mơ tơ điều khiển, bo mạch vào cảm biến hồng ngoại Nội dung cần giải đề tài bao gồm: - Nghiên cứu, tìm hiểu robot 914 PC-BOT -1- - Nghiên cứu, tìm hiểu tốn thơng minh hóa robot yếu tố đặc thù, xây dựng mơ hình tương tác người-robot - Xây dựng mơ hình động học cho Robot theo phương thức hoạt động yêu cầu - Xây dựng môđun phần mềm điều khiển Robot - Thử nghiệm, phân tích đánh giá hoạt động robot Trong trình thực đề tài em gặp số khó khăn nhiên giúp đỡ, bảo tận tình GS.TS Phạm Thị Ngọc Yến đề tài đạt kết định Em xin chân thành cám ơn Cô Hà Nội, ngày 29 tháng năm 2011 Học viên Phạm Hoàng Minh -2- Các thành phần nhà sản xuất thiết kế sẵn, ta việc kéo cửa sổ xây dựng ứng dụng để sử dụng Tương ứng với thiết kế đoạn code mẫu Ta nhìn thấy đoạn code cách click chuột kép vào cửa sổ thiết kế Ở bên tay phải hình Microsoft Visual C# Express Edition cửa sổ Properties, ta chỉnh sửa thuộc tính đối tượng Trên sở tập lệnh PC-BOT.NET dựa tảng Microsoft Visual C# Express Edition, ta xây dựng ứng dụng điều khiển cho 914 PCBOT 4.2 PC-BOT.NET PC-BOT.NET có thành phần tảng Visual Studio 2005 Drive, Messages, Sensors, M3, ToolBar (Hình 4.2) Đây thành phần xuất Visual Studio, mơi trường phát triển Có thể kéo thả thành phần vào cửa sổ xây dựng ứng dụng Nhà phát triển phải viết code cho chúng dựa ngôn ngữ hổ trợ NET (Visual Basic, C#, J#, C++) để xây dựng ứng dụng cho robot riêng 4.2.1 M3 Điều khiển M3 điều khiển không giao diện người dùng (tự động) Nó đưa chương trình đầy đủ điều khiển module M3 robot Việc điều khiển không giao diện người dùng hỗ trở 08 senso gắn robot Senso từ đến senso Hồng ngoại 80cm gắn đế robot Senso đến gắn đầu mỏ phía trước robot cho nhìn tổng quát mặt sàn Senso senso loại senso hồng ngoại 150cm, senso senso hồng ngoại 80cm Cách bố trí senso trình bày Chương 4.2.1.1 Các kiện MessageEvent - Sự kiện phát thơng báo có sẵn SensorEvent - Sự kiện phát có liệu senso - 61 - SafetyEvent - Sự kiện phát an toàn bị dừng lại khẩn cấp PositionEvent - Sự kiện phát đạt tời vị trí yêu cầu DropOffEvent - Sư kiện phát thả (drop off) phát 4.2.1.2 Các hàm chức Việc điều khiển M3 thực thông qua hàm sau: Void Open() Hàm mở module M3 Hàm phải thực trước điều khiển đó, Void Connect() Hàm cho phép kết nối tới module M3 Việc kết nối cần gọi sau mở Void Stop() Hàm dừng động robot Nó dùng để thiết lập tốc độ phải, tốc độ trái công suất robot Void ResetAxis(int axis) Hàm đặt lại trục module M3 Int Close() Hàm đóng module M3 lại Sau module M3 đóng, phải gọi lại lệnh mở muốn gửi lại lệnh cho Void SendMessage (string Msg,PCBOTEventArgs.messageType type) - 62 - Hàm sử dụng để gửi thông báo từ bên ngồi sử dụng kiện thơng báo Msg = Chuỗi thông báo Type = Dạng thông báo Public bool Calibrate() Hàm thu cài đặt sàn senso mỏ chim (03 senso đầu mỏm phía trước robot) Cài đặt sử dụng kèm theo giá trị drop off để xác định có drop off đường dẫn robot Public void M3GetStatus() Hàm tạo thành phần M3 để đưa ngồi loạt thơng báo trạng thái Public void Drive(long Distance, int LeftVel, int RightVel, int Power) Hàm điều khiển robot theo khoảng cách đưa Distance = Khoảng cách di chuyển tới, tính mm LeftVel = Vận tốc bánh xe trái (0-100 mm/s) RightVel = Vận tốc bánh xe phải (0-100 mm/s) Power = Cường độ (0-100) public void Rotate(long Degrees, int Vel, int Power, rotate Dir ) Hàm điều khiển robot quay theo góc đưa Degrees = Góc để điều khiển quay Vel = Tốc độ quay (0-100 mm/s) Power = Cường độ (0-100) - 63 - Dir = Hướng quay (thuận chiều ngược chiều kim đồng hồ) 4.2.2 Drive Control Hình 4.4: Điều khiển Drive Drive control điều khiển mà người dùng kiểm soát, cho phép bạn điều khiển động robot Việc điều khiển thực cách giữ chuột trái bàn điều khiển (tạo đường màu đỏ - hình 4.4), robot di chuyển theo hướng đường màu đỏ Đường mầu đỏ hình 4.4 hướng cường độ di chuyển robot Đường kẻ dài cường độ lớn ngược lại Ngừng nhấn chuột trái robot dừng lại 4.2.3 Senso Control Hình 4.5: Điều khiển senso - 64 - Senso control thành phần có kiểm sốt người dùng Nó nhận kiện senso từ khối M3 hiển thị Qua hiển thị này, ta nhìn thấy mà robot nhìn thấy 4.2.4 Message Control Hình 4.6: Hiển thị thông báo Message control hiển thị tất thông báo gửi thông qua kiện Message khối điều khiển M3 4.2.5 Toolbar Control Hình 4.7: Điều khiển Toolbar Toolbar control sử dụng để gọi số hàm bắt buộc M3 Trước bắt đầu điều khiển robot, phải click vào nút Open để mở module M3 Sau bấm vào nút Connect để kết nối tới M3 Và ta bắt đầu điều khiển robot theo chế độ điều khiển drive theo chương trình điều khiển ta viết riêng Nút Reset đặt lại chục M3 Nút Close đóng khối M3 lại Muốn gọi lại module M3, ta phải click vào nút Open - 65 - 4.3 Điều khiển robot từ máy tính khác Robot 914 PC-BOT khơng có hình hiển thị, thiết bị ngoại vi tích hợp gọn gàng hình cảm ứng Robot cung cấp cổng kết nối tới chuột, bàn phím hình Tuy nhiên, việc kết nối với thiết bị ngoại vi cồng kềnh thuận lợi cài đặt, lập trình cho robot, cịn robot di chuyển vướng víu, chí khơng thể di chuyển với dây cáp nối từ thiết bị ngoại vi vào robot vậy, chế độ di chuyển tự Do vậy, để hiển thị, để lệnh cho robot, cài đặt thông số, ta cần phải tính đến giải pháp điều khiển robot từ máy tính khác thơng qua tín hiệu khơng dây Giải vấn đề này, ta cần có thiết bị thu tín hiệu không dây ghép nối vào robot phần mềm tương thích để máy tính điều khiển thơng qua tín hiệu khơng dây điều khiển robot Thiết bị khơng dây Adapter kết nối mạng không dây wireless dạng USB, cắm vào robot để robot kết nối tới mạng LAN internet thơng qua sóng wireless Cịn máy tính điều khiển kết nối với mạng LAN internet wireless dây mạng Hình 4.8: Adapter kết nối mạng khơng dây wireless LINKSYS WUSB100 Ưu điểm thiết bị gọn nhẹ, dễ sử dụng Robot hồn tồn mang theo thiết bị trình di chuyển mà khơng gặp trở ngại ngồi việc khơng ngồi khu vực phủ sóng thiết bị phát sóng wireless - 66 - Về phần mềm, ta sử dụng phần mềm realvnc để từ máy tính điều khiển, “nhìn” vào bên điều khiển robot Hình 4.9a: Giao diện realvnc máy tính điều khiển Hình 4.9b: Giao diện realvnc máy tính bị điều khiển (robot) Trên giao diện realvnc máy bị điều khiển ta nhìn thấy ID Address máy bị điều khiển (ở robot, chưa điều khiển được, ta phải kết nối robot tới chuột, bàn phím, hình) Địa cần điền vào ô tương thích giao diện realvnc máy điều khiển 02 máy kết nối với thơng qua mạng LAN internet Để tăng tính bảo mật, ta thiết lập password cho máy bị điều khiển để máy tính điều khiển truy cập vào phải dùng password để giành quyền truy nhập điều khiển - 67 - Việc cài đặt, sử dụng chương trình tương đối dễ dàng Qua thực nghiệm, ta thấy điều khiển tốt robot từ máy tính khác thơng qua mạng internet qua mạng LAN mà robot máy tính điều khiển nối tới 4.4 Một số thử nghiệm mơ hình Dựa PC-BOT.NET tảng Microsoft Visual C# Express Edition, ta có số ứng dụng điều khiển thử nghiệm sau 4.4.1 Điều khiển robot tịnh tiến, quay theo thông số người dùng đặt Ứng dụng có tên Distance Sau khởi động ứng dụng robot (từ máy tính điều khiển) Ta phải thực thao tác bắt buộc (do khối M3 quy định) bấm vào Open để mở module M3 Tiếp theo bấm vào nút Connect để nối tới module M3 Sau thao tác trên, ta điền thông số vào để điều khiển robot tịnh tiến quay Hình 4.10: giao diện ứng dụng Distance - 68 - Khung có tên Distance khung chứa ô để nhập thông số nút điều khiển robot di chuyển tịnh tiến Ơ Velocity dùng để nhập giá trị tốc độ robot (chú ý vận tốc giới hạn bánh xe robot từ -100mm/s đến 100 mm/s nên vận tốc robot ngồi giới hạn này) Ơ Distance dùng để nhập giá trị khoảng cách robot di chuyển Nút Go lệnh tịnh tiến nút Stop nút lệnh dừng robot Khung có tên Rotate khung chứa ô nhập thông số nút điều khiển robot quay Ơ Velocity dùng để nhập giá trị tốc độ robot (chú ý vận tốc giới hạn bánh xe robot từ -100mm/s đến 100 mm/s nên vận tốc quay robot khơng thể ngồi giới hạn này) Ơ Rotate dùng để nhập giá trị góc quay robot Lựa chọn Clockwise cài đặt cho robot quay thuận chiều kim đồng hồ lựa chọn Anticlockwise cài đặt cho robot quay ngược chiều kim đồng hồ Nút Rotate lệnh quay robot Nút Stop lệnh dừng robot Trong trình điều khiển, ta theo dõi thông báo khối M3, thị ô giao diện điều khiển 4.4.2 Điều khiển robot theo hướng đặt trước chuột - 69 - Hình 4.11: Giao diện ứng dụng Drive Ứng dựng có tên Drive Sau khởi động ứng dụng robot (từ máy tính điều khiển) Ta phải thực thao tác bắt buộc (do khối M3 quy định) bấm vào Open để mở module M3 Tiếp theo bấm vào nút Connect để nối tới module M3 Sau ta bấm vào nút Drive để bắt đầu điều khiển Tiếp theo bấm chuột trái vào giao diện điều khiển để đặt hướng cường độ di chuyển robot (đường màu đỏ) Tạm ngừng di chuyển cách nhả chuột Dừng hẳn lệnh di chuyển nút Stop Trong q trình điều khiển, ta theo dõi thông báo khối M3, thị ô giao diện điều khiển 4.4.3 Điều khiển robot tự động tránh chướng ngại vật - 70 - Hình 4.12: Giao diện ứng dụng Roam Ứng dụng có tên Roam (lang thang) Sau khởi động chương trình thực thao tác bắt buộc 02 ứng dựng trên, ta cho phép robot tự di chuyển tránh chướng ngại vật cách bấm vào nút Roam Để dừng lệnh di chuyển, ta bấm nút Stop Trong trình điều khiển, ta theo dõi thơng báo khối M3, thị ô giao diện điều khiển 02 ứng dụng 4.4.4 Kết Qua thử nghiệm với ứng dụng trên, ta nhận kết tương đối tốt Các ứng dụng đơn giản, robot di chuyển theo yêu cầu đặt Robot di chuyển tương đối xác theo thơng số đưa vào, đáp ứng tốt với điều khiển chuột tránh chướng ngại vật chế độ di chuyển tự - 71 - Chương 5: Kết luận hướng phát triển đề tài 5.1 Kết luận Với kết trình bày chương trên, qua thời gian thực hiện, đồ án đạt số kết sau: - Nghiên cứu, tìm hiểu cấu hình, nguyên lý hoạt module tích hợp robot 914 PC-BOT - Nắm khái niệm tốn thơng minh hóa robot đặc thù tốn - Nghiên cứu, tìm hiểu mơ hình động học Robot 914 PC-BOT kỹ thuật định vị cho robot tự hành - Tìm hiểu gói hỗ trợ xây dựng ứng dụng PC-BOT.NET dựa tảng Visual Studio Express - Tìm hiểu kết nối điều khiển robot từ máy tính điều khiển từ xa - Thiết kế số ứng dụng điều khiển đơn giản Tuy đạt số kết thời gian tiếp cận với robot 914 PC-BOT ngắn (cuối tháng 2/2010 robot nhập về) nên đề tài số tồn tại: - Các thử nghiệm mơ hình cịn sơ sài đơn giản - Chưa khai thác khả tương tác mạnh robot 914 PCBOT - Chưa khai thác đưa thêm thành phần mở rộng cho robot 5.2 Hướng phát triển đề tài Từ tồn đề tài ta xác định hướng phát triển đề tài sau: - 72 - Tận dụng khả tương tác, tự hành, khả mở rộng module, ta phát triển robot theo hướng thực tác vụ độc lập cụ thể Ví dụ robot phòng cháy Robot di chuyển mặt sàn (ví dụ tầng nhà, nhà kho …) phát khả cháy để báo động Hệ thống có tác vụ là: chuyển hướng, “địa phương hóa” (học định vị), phát cháy Đối với việc chuyển hướng robot, mục tiêu cần thực robot điều hướng đến khu vực định nhanh tốt thông qua đường tối ưu tránh chướng ngại vật Đối với việc “địa phương hoá”, mục tiêu cần thực thiết kế hệ thống xác định vị trí hiệu phối hợp với khía cạnh định hướng để đạt độ xác chấp nhận vị trí dự đồn Việc kết hợp việc sử dụng senso robot với việc sử dụng điểm truy cập wi – fi Q trình “địa phương hố” thực cách “dạy” cho robot giá trị cường độ tín hiệu tương ứng với vị trí cụ thể Khi robot học ánh xạ sức mạnh tín hiệu vị trí địa lý q trình “địa phương hóa” robot thực Đối với thành phần cuối cùng, mục tiêu phát triển hệ thống phát cháy xác, giảm thiểu báo động sai Việc phát thơng qua việc so sánh với mẫu nhận dạng đám cháy hình ảnh, nhiệt độ robot “học” lần thử nghiệm trước Robot có tỷ lệ báo động cháy xác cao việc “học” robot chuẩn bị tốt Việc sử dụng robot tự trang bị công nghệ tiên tiến để phát lửa xác định đám cháy giai đoạn đầu, cảnh báo cho nhân viên cứu hỏa, giảm báo động sai, giảm thiểu chi phí - 73 - Một vấn đề cần nghiên cứu phát triển để tài theo hương này, robot thức tác vụ di động độc lập khác dung lượng pin robot 914 PC – BOT tối đa 2,5 Như vậy, hướng giải vấn đề nâng cấp dung lượng pin thiết kế ứng dụng cho robot tự nạp điện, kết hợp hai phương pháp Qua kết thực đề tài với tồn tại, hướng phát triển đề tài việc hệ thống hồn thiện đưa áp dụng vào thực tế gọi robot 914 PC-BOT robot xã hội thực Việc đưa robot xuất gia đình, cơng sở, trung tâm hội nghị, địa điểm hội họp hoàn tồn khả thi tương lai khơng xa - 74 - Tài liệu tham khảo [1] J Borenstein and L Feng, “UMBmark – A Method for Measuring, Comparing, and Correcting Dead Reckoning Errors in Mobile Robots”, Technical Report, University of Michigan, Dec 1994 [2] Christopher A Robbins, (2004), Speech and Gesture Based Multimodal Interface Design, Computer Science Department, New York University [3] Coutaz J Nigay L., Salber D (1993), The MSM Framework: A Design Space for Multi-Sensori-Motor Systems, Laboratoire de Génie Informatique, IMAG, France [4] Eva Cerezo1, Isabelle Hupont, (2000), Emotional facial expression classification for multimodal user interfaces, Universidad de Zaragoza, Spain [5] Fagel S., (1994), AudioVisual speech: Analysis, Synthesis, Perception, and Recognition, Berlin University of Technology [6] Joëlle Coutaz, Laurence Nigay, Daniel Salber, (2006), Multimodality from the User and System Perspectives, France [7] Michael A., Goodrich, and Alan C Schultz, (2007), Human–Robot Interaction: A Survey, US Naval Research Laboratory, Washington, USA [8] Michael Jonhston, (1998), Finite-State Multimodal Integration and understanding, AT&T Lab – Research, USA [9] Pantic M., Tomc M., Rothkrantz J.M., (1997), A Hybrid Approach to Mouth Features Detection, Delft University of Technology, The Netherlands [10] Paul Ekman, Thomas S Huang, Terrence J Sejnowski, Joseph C Hager, (1992), Final Report To NSF of the Planning Workshop on Facial Expression Understanding, Institute for Research in Cognitive Science, University of Pennsylvania [11] Ron Cole, Joseph Mariani, (1997), Survey of the State of the Art in Human Language Technology, Cambridge University Press and Giardini [12] R R Murphy, Introduction to AI Robotics Cambridge, MA, USA: The MIT Press, 2000 - 75 - ... chuyển robot thông minh em định chọn đề tài nghiên cứu ? ?Thiết lập mơ hình động học cho Robot 914 PC- BOT? ?? Mục tiêu đề tài Nghiên cứu khai thác vận hành phát triển mơ hình động học cho Robot 914 PC- BOT, ... hiểu robot 914 PC- BOT -1- - Nghiên cứu, tìm hiểu tốn thơng minh hóa robot yếu tố đặc thù, xây dựng mơ hình tương tác người -robot - Xây dựng mơ hình động học cho Robot theo phương thức hoạt động. .. thời gian; - Hệ thống tự động hướng dẫn, mô tả đường - 35 - Chương 3: Mơ hình động học Robot 914 PC- BOT kỹ thuật định vị cho robot tự hành 3.1 Tổng quan robot tự hành robot tự hành sử dụng bánh