Thiết kế chế tạo robot dạng người hỗ trợ điều khiển giao thông và cảnh báo ở công trường xây dựng

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA …………………………… TƯỞNG PHƯỚC THỌ THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT DẠNG NGƯỜI HỖ TRỢ ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG VÀ CẢNH BÁO Ở CÔNG TRƯỜNG XÂY DỰNG Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học :……………………………………………….……… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Cán chấm nhận xét 1:…………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Cán chấm nhận xét :…………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày……tháng……năm…… Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch hội đồng :……………………………………………… Thư ký :………………………………………………………… Ủy viên :………………………………………………………… Ủy viên :………………………………………………………… Ủy viên :………………………………………………………… Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp HCM, ngày tháng năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Tưởng Phước Thọ Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 02/07/1982 Nơi sinh: Bến Tre Chuyên ngành: Cơng nghệ chế tạo máy Khóa: 2008 I-TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT DẠNG NGƯỜI HỖ TRỢ ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG VÀ CẢNH BÁO Ở CÔNG TRƯỜNG XÂY DỰNG II-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: ¾ Thiết kế chế tạo phần khí ¾ Phân tích động học động lực học robot ¾ Tạo quỹ đạo điều khiển chuyển động cánh tay robot ¾ Thiết kế thi công hệ thống cảm biến, camera robot ¾ Thiết kế thi cơng hệ thống điện robot ¾ Xây dựng lưu đồ giải thuật thuật toán xác định động tác robot điều khiển III-NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:…………………………………………………… IV-NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:………………………………………… V-CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Ngọc Phương Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH TS Nguyễn Ngọc Phương LỜI CÁM ƠN Qua thời gian nghiên cứu làm việc nghiêm túc, Luận văn hoàn thành thời hạn Để có thành đó, ngồi nỗ lực tìm tịi, nghiên cứu học viên thực đề tài, cịn giúp đỡ tận tình q thầy cô, anh chị trước, bạn lớp gia đình Học viên thực đề tài xin gửi lời tri ân đến: Thầy Nguyễn Ngọc Phương, giáo viên hướng dẫn, tận tình hướng dẫn, bảo suốt thời gian thực đề tài Thầy Nguyễn Trường Thịnh, Khoa Cơ Khí trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh, giúp đỡ, góp ý tận tình thực đề tài Học viên thực đề tài xin chân thành cảm ơn q thầy Khoa Cơ Khí trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh đóng góp ý kiến quý báu cho luận văn hoàn tất thời hạn Qua đây, học viên thực đề tài xin gởi lời tri ân đến gia đình, quý thầy giảng dạy suốt khóa học cao học chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy, anh chị phòng đào tạo sau đại học, bạn lớp bạn bè xa gần quan tâm, chia sẻ động viên Cuối cùng, trình thực đề tài, học viên có tham khảo, sử dụng tài liệu quý thầy cô trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh, truờng Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, tác giả khác, qua học viên thực đề tài xin gửi lời tri ân sâu sắc Thành phố Hồ Chí Minh, ngày…….tháng……năm 2010 Học viên Tưởng Phước Thọ TĨM TẮT Nội dung luận văn nghiên cứu, thiết kế chế tạo Robot cử động thực động tác linh hoạt tương tự người Robot có khả thu nhận hình ảnh Camera, xử lý, xuất tín hiệu điều khiển để hỗ trợ điều khiển giao thông hay cảnh báo giao thông, phù hợp với kiện giao thông thực với ứng dụng thành tựu công nghệ Xử lý ảnh Luận văn bao gồm : Chương 1: Trình bày tổng quan robot dạng người tình hình giao thơng Việt Nam, giải pháp cải thiện vấn đề giao thơng Chương 2: Trình bày thiết kế chế tạo phần khí robot Chương 3: Trình bày thuật tốn tạo quỹ đạo cánh tay robot Chương 4: Trình bày phần cảm biến phần mềm xử lý tính hiệu từ camera Chương 5: Trình bày phần mạch điện điều khiển giải thuật điều khiển robot Chương 6: Ứng dụng logic mờ để xác định động tác robot Chương 7: Trình bày phần kết đạt được, mặc hạn chế hướng phát triển đề tài MỤC LỤC Chương I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan Robot dạng người tình hình giao thơng Việt Nam 1.1.1 Tình hình giao thơng thành phố Hồ chí Minh 1.1.2 Các giải pháp cải thiện tình hình giao thơng 1.1.3 Tổng quan robot robot dạng người 1.1.4 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.1.5 Tình hình nghiên cứu nước Chương II THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO PHẦN CƠ KHÍ CỦA ROBOT 10 2.1 Thiết kế sơ mơ hình hóa robot 10 2.2 Thiết kế khí 12 2.2.1 Yêu cầu phần khí Robot 12 2.2.2 Lựa chọn cấu truyền động 13 2.2.3 Các phận Robot 15 2.2.3.1 Cánh tay 15 2.2.3.2 Thân robot 17 2.2.3.3 Chân robot 17 2.2.3.4 Hộp đế 18 2.3 Tính tốn thiết kế cấu truyền động 19 2.3.1 Tính toán truyền bánh cho robot 19 2.3.2 Chọn công suất động cho khâu 20 2.3.3 Mô Động học Động lực học 21 2.4 Phân tích động học vị trí robot 23 2.4.1 Bài tốn động học vị trí Robot 24 2.4.2 Bài toán động học thuận Robot 26 2.4.3 Bài toán động học nghịch Robot 27 2.5 Bài toán động học vận tốc Robot 28 2.6 Động lực học – Phân tích lực cánh tay robot 30 Chương III TẠO QUỸ ĐẠO VÀ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG CÁNH TAY ROBOT 33 3.1 Lập đường thông qua quỹ đạo 33 3.2 Các phương pháp tạo quỹ đạo chuyển động cánh tay robot 34 3.3 Lập quỹ đạo không gian khớp 37 3.3.1 Lập quỹ đạo đa thức bậc 37 3.3.2 Lập quỹ đạo đa thức bậc 38 3.3.3 Các đoạn thẳng với đoạn cong dạng Parabol 38 Chương IV HỆ THỐNG CẢM BIẾN 41 4.1 Hệ thống cảm biến 41 4.1.1 Khái quát Camera 41 4.1.2 Yêu cầu đặc tính Camera 42 4.1.3 Card thu hình 43 4.2 Xử lý ảnh với phần mềm Matlab 44 4.2.1 Giới thiệu hệ thống xứ lý ảnh 44 4.2.2 Cơng cụ thu thập hình ảnh (Image Acquisition Toolbox) 44 4.2.3 Image Processing Toolbox 45 4.2.4 Phân tích giải thuật 45 4.2.4.1 Tổng quan 45 4.2.4.2 Phân tích giải thuật 46 4.2.4.3 Lắp đặt hệ thống camera đèn giao thông 51 4.2.4.4 Giao diện Matlab 54 4.2.4.5 Kết 55 4.3 Encoder số 56 Chương V: HỆ THỐNG ĐIỆN CỦA ROBOT 57 5.1 Các khái niệm 57 5.1.1 Sơ lược họ vi điều khiển PIC 57 5.1.2 Chuẩn RS232 58 5.1.3 Chuẩn I2C 58 5.1.4 Thuật điều khiển PID việc rời rạc hóa 59 5.1.5 Giải thuật lập trình 61 5.2 Cách điều chỉnh hệ số 62 5.2.1 Động điện chiều DC 63 5.2.2 Điều biến độ rộng xung – Pulse Width Modulation - PWM 64 5.2.3 Động servo động servo R/C (radio controlled) 65 5.3 Cấu trúc hệ thống điều khiển 66 5.4 Cấu trúc điều khiển chuyển động khớp 67 5.5 Thiết kế hệ thống điều khiển cho robot 67 5.5.1 Bộ điều khiển 67 5.5.2 Drive điều khiển động 68 5.5.3 Mạch điều khiển động RC_SERVO 69 5.5.4 Nguồn cung cấp lượng 69 5.6 Lập trình điều khiển 70 5.6.1 Ngôn ngữ lập trình CCS 70 5.6.2 Giải thuật điều khiển 70 5.6.3 Giải thuật giao diện gười dùng 72 Chương VI: BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ XÁC ĐỊNH ĐỘNG TÁC ROBOT VÀ LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 73 6.1 Khái niệm logic mờ 73 6.2 Ứng dụng logic mờ việc xác định động tác robot 73 6.2.1 Mờ hoá giá trị vào (input) 74 6.2.2 Mờ hoá giá trị (output) 75 6.2.3 Quy luật điều khiển mờ 75 6.2.4 Lập trình mờ phần mềm Matlab 79 6.2.5 Kết sử dụng điều khiển mờ xác định động tác 79 Chương VII KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 81 7.1 Kết đạt 81 7.2 Kết thực nghiệm 81 7.2.1 Phát hiện, đếm đối tượng tham gia giao thơng xuất tín hiểu điều khiển robot sử dụng phần mềm Matlab 81 7.2.2 Thiết kế robot phần khí 81 7.2.3 Thiết kế phần điện robot 82 7.3 Nhận xét – Phân tích 83 7.3.1 Về chương trình Matlab 83 7.3.2 Về phần khí robot 83 7.3.3 Về phần điện robot 84 7.4 Kết luận 86 7.5 Hướng phát triển nghiên cứu 86 Tài liệu tham khảo 87 PHỤ LỤC 89 I Phục lục Hiệu lệnh điều khiển giao thông 89 II Phục lục phiếu điều tra xã hội 90 2.1 Phiếu Thăm Dị Ý Kiến Người Tham Gia Giao Thơng 90 2.2 Phiếu Thăm Dị Ý Kiến Cơng Ty Xây Dựng Cơng Trình Giao Thơng 91 2.3 Phiếu Thăm Dị Ý Kiến Cơng Nhân Làm Nhiệm Vụ Gác Đường 92 2.4 Phiếu Thăm Dò Ý Cảnh Sát Giao Thông 93 2.5 Phiếu thăm dò ý kiến Người Đại Diện Sở Giao Thông 93 III Phụ lục sơ đồ mạch in mạch điều khiển 94 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Ngày sinh: Địa liên lạc: Điện thoại: Email: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Phái: Nam 02/7/1982 Nơi sinh: Bến Tre 31/1, Đường 18, P Long Thạnh Mỹ, Q.9, TP HCM 0909160264 tuongphuoctho@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2001-2006: Sinh viên khoa khí chế tạo máy trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh 2008-2010: Học viên cao học chuyên ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC 2006-2007: Công tác Công ty TNHH Mạnh Đức 2007-đến nay: Công tác trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh Luận văn cao học Robot dạng người • Tính tốn lựa chọn động cho robot • Tính tốn lựa chọn vi điều khiển cho mạch điện robot • Thiết kế mạch điện cho robot • Lập trình hồn chỉnh chương trình điều khiển robot, chương trình giao tiếp vi điều khiển chương trình Matlab Hình 7.2: Mạch điện điều khiển robot Hình 7.3: Giao tiếp máy tính robot 7.3 Nhận xét – Phân tích 7.3.1 Về chương trình Matlab GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 82 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người • Chương trình bắt đếm đối tượng tham gia giao thông hoạt động tốt Sai số chấp nhận ứng dụng điều khiển giao thơng Hình 7.5 Trình bày so sánh số liệu thực tế đếm với số liệu nhận dạng hệ thống sau xử lý sai cố mẫu thực nghiệm • Chương trình hoạt động tốt điều kiện cho phép • Do sử dụng máy tính dân dụng, nên chương trình chạy chưa nhanh • Trong điều kiện bất lợi: ánh sáng, gió… gây nhiễu cho hệ thống camera dẫn đến sai số lớn So sánh số liệu thực tế đếm với số liệu nhận dạng hệ thống sau xử lý.( Xem hình 7.4) 7.3.2 Về phần khí robot • Robot hoạt động tốt cử động bản: đưa tay dang ngang, đưa tay thẳng đứng, gập góc vng… • Vật liệu lựa chọn đảm bảo yêu cầu sức bền • Robot chưa hoạt động tốt cử động phức tạp • Do phần thi cơng chế tạo chi tiết có sai số, nên lắp ráp dẫn đến sai số hệ thống (a) (b) GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 83 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người (c) (d) Hình 7.4: So sánh số liệu thức tế đếm với số liệu nhận dạng hệ thống sau xử lý sai cố mẫu thực nghiệm: (a) camera 1, (b) camera 2,(c) camera 3, (d) camera 7.3.3 Về phần điện robot • Mạch điện sử dụng vi điều khiển hãng Microchip, hoạt động tốt yêu cầu: Giao tiếp với máy tính, điều khiển hoạt động robot • Do động sử dụng không đảm bảo, nên đáp ứng chưa nhanh sai số • Giải thuật điều khiển chưa thật tối ưu (a) GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG (b) 84 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người (c) (d) (e) (f) (g) (h) Hình 7.5: So sánh hoạt động mô hoạt động thực tế robot • Hai tay bng xuống: (a) thực tế, (b) mơ • Hai tay vng góc 90 o: (c) thực tế, (d) mơ • Một tay đưa thẳng lên đầu, tay buông xuống: (e)thực tế, (f) mơ • Hai tay dang ngang: (g) thực tế, (h) mô 7.4 Kết luận Robot chế tạo hồn chỉnh Robot có kích thước giống người thực tế cao 175 cm, có khả hoạt động theo điều khiển trung tâm điều hành hoạt động độc lập Có khả nhận dạng, giám sát đếm số phương tiện di chuyển đứng yên đường Thực động tác điều khiển giao thông Đề tài có liên quan nhiều lĩnh vực địi hỏi khối lượng kiến thức lớn, yêu cầu nỗ lực học hỏi cao học viên thực đề tài Tuy nhiên khoảng thời gian ngắn nguồn kinh phí hạn hẹp đề tài khơng thể đáp ứng hết yêu cầu thực tiễn đặt là: GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 85 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người Xây dựng hết tình giao thơng để trang bị cho Robot, tốc độ xử lý Robot phải đáp ứng với giao lộ có lưu lượng xe lớn, phải phối hợp đồng với đèn tín hiệu giao thơng CSGT…các vấn đề tiếp tục nghiên cứu cải tiến, hoàn thiện phần mềm xử lý máy tính, xây dựng đầy đủ sở liệu tình giao thơng Tối ưu hóa cấu Robot Khả áp dụng vào thực tiễn đề tài cao, tình hình giao thơng nước ta Giúp cải thiện tình hình ùn tắc, kẹt xe giao lộ thiếu CSGT làm nhiệm vụ Cảnh báo công trường thi công đường phố Hỗ trợ hướng dẫn người qua đường Giúp làm tăng tính tự giác chấp hành luật giao thông người dân Việt Nam khơng có Cảnh Sát Giao thơng Ngồi cịn ứng dụng Robot việc giảng dạy luật giao thông trung tâm dạy cấp lái xe Hay mô động tác cho học viên CSGT trường Nghiệp Vụ Cảnh Sát 7.5 Hướng phát triển nghiên cứu Chính cần thiết mang tính cấp bách đề tài nên học viên thực đề tài tiếp tục nghiên cứu cải tiến nâng cao độ linh hoạt xác xử lý tình giao thơng Robot Tối ứu hóa khớp Robot để giảm thời gian thực động tác Để đáp ứng với điều kiện làm việc giao lộ có lưu lượng xe lớn đòi hỏi tần suất thực động tác tăng cao tăng khả đáp ứng Robot Tối ưu chương trình xử lý máy tính đẩy nhanh tốc độ xử lý nhận dạng phương tiện Xây dựng thêm chức nhận dạng biển số phương tiện giao thông vi phạm luật cách liên kết với đèn tín hiệu giao thơng Xây dựng hệ thống quản lý, giám sát điều khiển Robot qua mạng có dây khơng dây Liên kết, phối hợp với quan chức để Robot phần hệ thống điều khiển giao thông thông minh (ITS) triển khai xây dựng tương lai Tuy nhiên để Robot trở thành giải pháp giúp giải tình trạng ùn tắc kẹt xe cần có hỗ trợ nhiều ban ngành có liên quan TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vladimir g Ivancevic Human-like biomechanics A Unified Mathematical Approachto Human Biomechanicsand Humanoid Robotics Defence Science and Technology Organisation, Adelaide, Australia and TIJANA T IVANCEVIC The University of Adelaide, SA, Australia GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 86 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người [2] Kazuo Hirai, Masato Hirose, Yuji Haikawa, Toru Takenaka: The development of Honda humanoid robot In: Proc of Int Conf on Robotics and Automations, 1321–1326 (1998) [3] Armando Carlos de Pina Filho Humanoid Robots - New Developments Published by Advanced Robotic Systems International and I-Tech [4] H Dong, M.G Zhao, J Zhang and N.Y Zhang - Hardware design and gait generation of humanoid soccer robot Stepper-3D Robotics and Autonomous Systems Volume 57, Issue 8, 31 July 2009, Pages 828-838 [5] Tô Xuân Giáp Thiết kế khí – Tập Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật [6] L.Cabas, S de Torre, M Arbulu, and C Balaguer Development of the Light-Weight Human Size Humanoid Robot RH-0 Book : Climbing and Walking Robots Part VI Pages: 643-653 (2006) Springer Berlin Heidelberg [7] Đinh Gia Tường – Tạ Khánh Lâm Nguyên Lý Máy Nhà xuất Giáo Dục.Trung Học Chuyên Nghiệp [8] TS.Trần Văn Thịnh Hướng dẫn thiết kế thiết bị điện tử công suất Đại học Bách Khoa Hà Nội [9] Nguyễn Hữu Lộc Đồ Hoạ Vi Tính Và Mơ Hình Hố Hình Học Nhà xuất Thành phố Hồ Chi Minh 2000 [10] Yoshihiko Nakamura, Hirohisa Hirukawa, Katsu Yamane,…Humanoid robot simulator for the METI HRP Project Robotics and Autonomous Systems, Volume 37, Issues 2-3, 30 November 2001, Pages 101-114 [11] Cui-hua MAN, Xun FAN, Cheng-rong LI and Zhong-hui ZHAO Kinematics Analysis Based on Screw Theory of a Humanoid Robot Journal of China niversity of Mining and Technology Volume 17, Issue 1, March 2007, Pages 49-52 [12] Nguyễn Thiện Phúc Robot công nghiệp Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [13] Stiffness analysis of biped humanoid robot WABIAN-RIV Giuseppe Carbone, HunokLim, Atsuo Takanishi, Marco Ceccarelli Mechanism and Machine Theory Volume 41, Issue 1, January 2006, Pages 17-40 [14] Shimon Y.Nof Handbook of Industrial Robot, editor School of Industrial Engineering Purdue University, West Lafayette, Indianna [15] Võ Đức Khánh - Hồng Văn Kiếm Giáo trình xử lý ảnh số Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chi Minh [17] Aleš Ude, Tomohiro Shibata, Christopher G Atkeson - Real-time visual system for interaction with a humanoid robot Robotics and Autonomous Systems Volume 37, Issues 23, 30 November 2001, Pages 115-125 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 87 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người [18] Setsuo Hashimoto1, Naoyuki Kubota2, and Fumio Kojima3 Human Hand Detection Using Evolutionary Computation for Gestures Recognition of a Partner Robot Book series: Lecture Notes in Computer Science, Volume: 4253/2006 (2006), Pages: 684-691- Springer Berlin / Heidelberg [19] D.M Ha, J.M Lee and Y.D Kim, Neural-edge-based vehicle detection and trafficparameter extraction, Journal of Image and Vision Computing, Vol 22 (11) (2004) 899-907 [20] Phạm Quang Trí Vi xử lý Đại học Công Nghiệp TP.HCM [21] Nguyễn Đình Phú Vi xử lý Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM [22] T Furuta, T Tawara, Y Okumura, M Shimizu and K Tomiyama Design and construction of a series of compact humanoid robots and development of biped walk control strategies Robotics and Autonomous Systems Volume 37, Issues 2-3, 30 November 2001, Pages 81-100 [23] J.F Seara∗, G Schmidt - Intelligent gaze control for vision-guided humanoid walking Institute of Automatic Control Engineering, Interactive Systems and Control Group, Technical University at Munich, D-80290 Munich, Germany Available online : September 2004 [24] D.M Ha, J.M Lee and Y.D Kim, Neural-edge-based vehicle detection and trafficparameter extraction, Journal of Image and Vision Computing, Vol 22 (11) (2004) Pages: 899-907 GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 88 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người PHỤ LỤC I Phục lục Hiệu lệnh điều khiển giao thông Hiệu lệnh điều khiển giao thông Cảnh sát giao thông thể động tác huy điều khiển giao thông kết hợp với âm hiệu cịi Mỗi động tác có hiệu lực khác nhau: 1- Động tác báo hiệu cấm đường: Tay phải cầm gậy giơ thẳng lên trước đỉnh đầu, gậy thẳng đứng tay trái buông thẳng theo đường quần, kết hợp tiếng cịi dài, mạnh Có hiệu lực: Cấm người tham gia giao thông tất chiều đường; truờng hợp người tham gia giao thơng cịn phạm vi nút giao thơng cho phép nhanh chóng khỏi nút giao thơng; nút giao thơng có quy định chỗ dừng cho người tham gia giao thơng phải dừng lại quy định 2- Động tác báo hiệu mở đường: Hai tay giang ngang vai, tay phải cầm gậy thẳng với cánh tay, kết hợp tiếng cịi ngắn Có hiệu lực: cho người tham gia giao thông bên phải bên trái người Cảnh sát giao thông Người tham gia giao thông từ phía trước phía sau người Cảnh sát giao thông phải dừng lại 3- Động tác báo hiệu cho bên phải nhanh hơn: Hai tay giang ngang vai; cánh tay phải gập gập lại lần phía trước ngực, kết hợp tiếng cịi ngắn, mắt hướng bên phải 4- Động tác báo hiệu cho bên trái nhanh hơn: Hai tay giang ngang vai; cánh tay trái tay gập gập lại lần phía sau gáy, kết hợp tiếng còi ngắn, mắt hướng bên trái 5- Động tác báo hiệu cho bên phải chậm lại: Hai tay giang ngang vai; tay phải cầm gậy kéo ngang thắt lưng, gậy buông thẳng theo đường quần, lòng bàn tay phải úp xuống, đưa lên đưa xuống lần, kết hợp tiếng còi ngắn, mắt hướng bên phải 6- Động tác báo hiệu cho bên trái chậm lại: Hai tay giang ngang vai; tay trái kéo ngang thắt lưng, lòng bàn tay trái úp xuống, đưa lên đưa xuống lần, kết hợp tiếng còi ngắn, mắt hướng bên trái 7- Động tác báo hiệu cho bên trái dừng lại: Hai tay giang ngang vai; bàn tay trái cầm gậy theo hướng thẳng đứng, vng góc với cánh tay, kết hợp tiếng cịi dài mạnh, mắt nhìn phía bên trái 8- Động tác báo hiệu cho bên phải dừng lại: Hai tay giang ngang vai; bàn tay phải cầm gậy theo hướng thẳng đứng, vng góc với cánh tay, kết hợp tiếng còi dài mạnh, mắt nhìn phía bên phải 9- Động tác báo hiệu cho phương tiện rẽ trái qua mặt: Tay trái giang ngang; tay phải cầm gậy hướng phía trước ngang vai, lòng bàn tay úp xuống Với tư này, người tham gia giao thơng từ phía bên phải phía sau người Cảnh sát giao thơng phải dừng lại; phía trước, người tham gia giao thơng phép rẽ phải; phía bên trái, người tham gia giao thông phép tất hướng Tay trái từ giang ngang đưa phía trước mặt, mắt nhìn bên trái, kết hợp tiếng còi dài tiếng còi ngắn báo hiệu người tham gia giao thông phép rẽ trái trước mặt người Cảnh sát giao thông GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 89 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người II Phụ lục phiếu điều tra xã hội 2.1 Phiếu Thăm Dị Ý Kiến Người Tham Gia Giao Thơng Chào Anh/chị ! Để có thơng tin cần thiết phục vụ cho việc nghiên cứu triển khai “Dự án Giảm kẹt xe ùn tắc giao thông cho TP.HCM”, vấn đề liên quan đến anh/chị Nên Chúng tơi cần ý kiến bạn Để tăng tính hiệu dự án bạn vui lòng trả lời câu hỏi cách chọn vào phương án phù hợp ghi suy nghĩ quan điểm anh/chị vào khoảng trống(… ) Những thơng tin mà chúng tơi có từ anh/chị giữ bí mật dành cho mục đích nghiên cứu 1.Anh/chị nhận xét tình hình lưu thơng nào?  Thuận lợi  Bình thường Khơng thuận lợi Lí do: hay kẹt xe, tắc đường 2.Cảm giác Anh/chi tham gia giao thông đường phố ? □ Vui □ Không thoải mái □ Căng thẳng □ Bực bội Cảm giác khác (ghi rõ):……………………………………………………………… Nguyên nhân kẹt xe nay: Ý thức người tham gia giao thông Hệ thống đường xá xuống cấp Việc xây dựng nâng cấp cơng trình đường xá, nhà cửa gây kẹt xe 4……………………………………………………………………… 4.Theo quan điểm Anh/chị đèn giao thơng cịn nhược điểm gì? □ Khơng linh động theo tình thực tế □ tầm nhìn khơng thuận lợi cho vị trí □ Nhược điểm khác …………………………………………………………………………… Anh/chị có chấp hành tín hiệu đèn giao thông không?  Chấp hành tuyệt đối  Thường xun khơng □ Thỉnh thoảng khơng 6.Khi có mặt CSGT ngã tư, anh/chị có tuân thủ điều khiển họ không?  Chấp hành tuyệt đối  Thường xuyên không Thỉnh thoảng không Ý kiến anh/chị vai trò CSGT giải ùn tắc kẹt xe  Khơng có vai trò Quan trọng  Đặc biệt quan trọng Với vai trị người tham gia giao thơng Anh/chị có làm để giảm ùn tắc kẹt xe ? □ Tuân thủ luật giao thông  Đi đường khác □ Nhắc nhở người khác tuân thủ □ Hành động khác………………………………………………………………………… GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 90 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người Nếu có Robot điều khiển giao thơng Anh/chị có chấp hành hiệu lệnh không?  Chấp hành tuyệt đối Sẽ khơng  Khơng biết Anh/chị vui lịng cho biết Lí chọn phương án trả lời …………………………………………………………………………………… Anh chị vui lịng cho biết thơng tin cá nhân Họ Tên: Giới tính : Tuổi: 24 Trình độ học vấn: Nghề nghiệp: Phương tiện di chuyển: Địa điểm sinh sống: Xin Chân thành Cảm Ơn Những Ý Kiến Của Anh/chị 2.2 Phiếu Thăm Dị Ý Kiến Cơng Ty Xây Dựng Cơng Trình Giao Thơng Kính chào Q cơng ty ! Để có thơng tin cần thiết phục vụ cho việc nghiên cứu triển khai Dự án “Robot cảnh báo điều hướng giao thông TP.HCM”, vấn đề liên quan đến công ty nên Chúng cần ý kiến quý công ty vấn này, để tăng tính hiệu khả thi dự án Ơng /bà vui lịng thay mặt cơng ty đưa ý kiến cho vấn đề Bằng cách tô đen vào ô phù hợp điền suy nghĩ quan điểm vào khoảng trống(… ) Những thơng tin mà chúng tơi có từ Ơng/bà giữ bí mật dành cho mục đích nghiên cứu Ơng/bà đánh giá mức độ cần thiết công việc cảnh báo giao thông công trường thi công?  Không cần thiết Cần thiết Rất cần thiết 2.Xin ông/bà cho biết cơng ty ơng/bà, chi phí cho ca trực làm công việc cảnh báo giao thông thuộc loại:  Cao Trung bình Thấp 3.Hiệu cơng việc người thực công việc cảnh báo giao thông  Tốt Trung bình Khơng tốt 4.Ơng/bà suy nghĩ máy móc thay cơng việc cảnh báo giao thông người:  Thực Có thể thực Khơng thực đươc Nếu có loại Robot chuyên làm nhiệm vụ theo quan điểm ơng/bà cơng ty có mua phục vụ sản xuất khơng Có Không Sẽ mua thấy hiệu kinh tế Ơng/bà nghĩ Robot có chức để đảm nhiệm vai trị cơng ty GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 91 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người …………………………………………………………………………… Theo ông/bà Robot có giá phù hợp với chi phí đầu tư cơng ty  50.000.000 vnđ 70.000.000vnđ 80.000.000 Giá khác…… Thông tin cá nhân Tên: Tuổi Chức vụ: Công ty công tác: Email: Lĩnh vực: Xin Chân thành Cảm Ơn Những Ý Kiến Của Ơng/bà ! 2.3 Phiếu Thăm Dị Ý Kiến Cơng Nhân Làm Nhiệm Vụ Gác Đường Kính chào Q cơng ty ! Để có thơng tin cần thiết phục vụ cho việc nghiên cứu triển khai Dự án “Robot cảnh báo điều hướng giao thông TP.HCM”, vấn đề liên quan đến công công việc Anh/chị thực nên Chúng cần ý kiến Anh/chị vấn này, để tăng tính hiệu khả thi dự án Anh/chị vui lòng thay mặt công ty đưa ý kiến cho vấn đề Bằng cách tô đen vào ô phù hợp điền suy nghĩ quan điểm vào khoảng trống(… ) Những thông tin mà có từ Anh/chị giữ bí mật dành cho mục đích nghiên cứu Anh/chi đánh giá mức độ cần thiết công việc cảnh báo giao thông ? Không cần thiết Cần thiết Rất cần thiết Xin Anh/chị cho biết chi phí công việc cho ca trực ? 80.000 vnđ 100.000 vnđ 120.000 vnđ Giá khác…… Đánh giá anh/chị mức lương Cao Thấp Trung bình Anh/chị vui lịng cho biết cảm giác làm công việc này: Vào ban đêm Vào ban ngày Rất vất vả Vất vả Hơi vất vả Bình thường Nhẹ nhàng 5.Nếu có hội để chuyển đối công việc khác với mức lương tương tự, anh/chị có chuyển đổi cơng việc khơng? Có Khơng Khơng biết Giả sử, người ta chế tạo loại Robot để làm cơng việc ý kiến Anh/chị nào? GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 92 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người Khả thi Khơng khả thi Khả thi có chức sau …………………………………………………………………… Thông tin cá nhân Tên Tuổi Bộ phận Thâm niên làm công việc gác đường Công ty công tác Lĩnh vực Xin Chân thành Cảm Ơn Những Ý Kiến Của Ơng/bà 2.4 Phiếu Thăm Dị Ý Cảnh Sát Giao Thơng MS: Kính chào Anh/chị! Để có thơng tin cần thiết phục vụ cho việc nghiên cứu triển khai Dự án “Robot cảnh báo điều hướng giao thông” cho TP.HCM, vấn đề liên quan đến Lực lựơng cảnh sát giao thông nên Chúng cần ý kiến Anh/chị Để tăng tính hiệu dự án Anh/chị vui lòng trả lời câu hỏi cách tô đen vào ô phù hợp ghi suy nghĩ quan điểm Anh/chị vào khoảng trống(… ) Những thông tin mà có từ Anh/chị giữ bí mật dành cho mục đích nghiên cứu 1.Xin Anh/chị cho biết ngã có đèn tín hiệu giao thơng cần có Cảnh sát giao thơng điều khiển giao thông ? ………………………………………………………………………………………………… 2.Hiện theo Anh/chị khó khăn lớn thực điều khiển giao thơng ? ………………………………………………………………………………………………… 3.Xin Anh/chị cho biết có đủ số lượng CSGT để làm nhiệm vụ cao điểm ? Có Khơng 4.Khi Anh/chị điều khiển giao thơng có phải tất người tham gia giao thơng có tn thủ theo hiệu lệnh khơng ? Có Khơng 5.Nếu khơng Anh/chi dùng biện pháp chế tài để xử lý ? .…………………………………………………… 6.Anh/chị có nghĩ Robot giúp Anh làm công việc điều khiển giao thông không ? Có Khơng 7.Anh/chị có đề xuất chức Robot để Robot làm việc hiệu ? ………………………………………………………………………………………………… Xin Chân thành Cảm Ơn Những Ý Kiến Của Anh/chị ! 2.5 Phiếu thăm dò ý kiến Người Đại Diện Sở Giao Thơng MS: Ơng/bà đánh giá tình hình giao thơng TP ta ? Xin Ông/bà cho biết Sở có biện pháp để cải thiện tình hình ? ………………………………………………………………………………… GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 93 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người Sở Giao thơng có cần áp dụng thêm biện pháp khoa học kỹ thuật khác không ? ………………………………………………………………………………… Theo Ơng/bà có đề tài nghiên cứu biện pháp cải thiện tình hình thi nên tập trung vào vấn đề ? ………………………………………………………………………………… Giả sử có Robot để hỗ trợ CSGT điều khiển phương tiện giao thơng sở có áp dụng vào thực tế không ? Ý kiến ông/bà ………………………………………………………………………………… Theo Ơng/bà Robot phải có chức để hỗ trợ CSGT ? ………………………………………………………………………………… Xin Chân thành Cảm Ơn Những Ý Kiến Của Ông/bà ! III Phụ lục sơ đồ mạch in mạch điều khiển Sơ đồ mạch in: Hình 1: Mạch in mạch Master GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 94 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người Hình 2: Mạch in mạch Master Hình 3: Mạch in mạch Slave Hình 4: Sơ đồ mạch in mạch Slave GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 95 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ Luận văn cao học Robot dạng người Hình 5: Driver điều khiển động (a) (b) Hình 65: Khối điều khiển cách ly, (a) mạch nguyên lý, (b) mạch in GVHD: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG 96 HVTH: TƯỞNG PHƯỚC THỌ ... Cơng nghệ chế tạo máy Khóa: 2008 I-TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT DẠNG NGƯỜI HỖ TRỢ ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG VÀ CẢNH BÁO Ở CÔNG TRƯỜNG XÂY DỰNG II-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: ¾ Thiết kế chế tạo phần... hình dạng giống người thay hay hỗ trợ cảnh sát giao thông, lực lượng dân quân để điều phối giao thông, thúc đẩy đời đề tài: ? ?Thiết kế chế tạo Robot dạng người hỗ trợ điều khiển giao thông cảnh báo. .. dạng người THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT DẠNG NGƯỜI HỖ TRỢ ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG VÀ CẢNH BÁO Ở CÔNG TRƯỜNG XÂY DỰNG Chương I: TỔNG QUAN ] ^ 1.1 Tổng quan Robot dạng người tình hình giao thơng Việt Nam: