do-an-truyen-dong-dieu-khien-robot-phuc-vu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÔNG Á KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ NGUYỄN VĂN SANH NGUYỄN MINH THIỆN ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ROBOT PHỤC VỤ BÁO CÁO ĐỒ ÁN PLC PHỤ LỤC Tên đề tài: Thiết kế chế tạo robot phục vụ Các số liệu, tài liệu ban đầu: 2.1 Khích thước sơ 400x400x1000mm 2.2 Sử dụng cảm biến dò đường định hướng di chuyển 2.3 Sử dụng PLC-S7 200 Nội dung thực đề tài: 3.1 Tìm hiểu mẫu robot tự di chuyển thị trường 3.3 Tính tốn, thiết kế, gia cơng, lắp ráp phần khí 3.4 Tính tốn, lắp ráp phần điện tử Các sản phẩm dự kiến: 4.1 Mơ hình máy hoàn chỉnh 4.2 Tập vẽ chi tiết vẽ lắp, thuyết minh đồ án Chương 1: Tổng quang 1.1 Tính cấp thiết đề tài Cơng nghệ tạo chế tạo robot tự động hóa từ đời đến cải tiến phát triển nhiều Các chủng loại robot đa dạng ứng dụng đời, cơng nghệ chế tạo có ưu điểm riêng Hiện nay, nhu cầu cấp thiết công nghệ chế tạo robot sống làrobot giúp đỡ thay người công việc, không dừng lại nhiệm vụ đơn giản mà thực cơng việc phức tạp Ngồi lĩnh vực công nghiệp, robot ngày ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác sống robot có chức phụ vụ thay người bồi bàn với nhiều tính ưu việt Trong môi trường đông đúc đầy áp lực robot phần giúp người giảm tải cơng việc tiếp khách, nhận đặt món, ghi nhớ chi tiết yêu cầu khách hàng mà không sợ quên hay chậm trễ Ngoài với robot thay người phục vụ thể chuyên nghiệp, sáng tạo góp phần tăng suất thị hiếu người tiêu dùng 1.2 Thị trường robot phục vụ Tính đến thời điểm hiện, có 20 cơng ty thay nhân viên robot ví dụ: Amazon, DHL, CIG, UBER,… tất robot công nghiệp phục công việc sản xuất hàng hóa thực cơng việc nặng nhọc Hiện có robot Pepper tập đoàn Softbank Nhật Bản sản xuất xử dụng mục đích phục vụ khách hàng Robot Pepper sử dụng để chào đón khách, nói chuyện tư vấn, cung cấp thông tin sản phẩm phù hợp cho người mua hàng, giúp khách hàng thoải mái cửa hàng Ở Việt Nam chưa có công ty sản xuất đưa thị trường robot phục vụ tiện ích Trong bối cảnh với nhiệt huyết động niên Việt Đã có nhiều robot phục vụ Việt Nam đời robot Morta nhóm kỹ sư Đỗ Trung Thanh, robot ‘’Cơ Ba’’ thầy trò tiến sĩ Nguyễn Bá Hải trưởng khoa sáng tạo khởi nghiệp ĐH Sư phạm kỹ thuật TP.HCM… Nhưng tất dừng lại quy mô nhỏ cá thể, hoạt động nội chưa mở rộng sử dụng nhiều Nắm bắt điều ta thấy việc sản xuất hàng loạt robot phục vụ gần gũi thân thiện với người, dễ dàng tương tác hỗ trợ giúp đỡ khách hàng hướng tiềm 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn Đề tài có ý nghĩa khoa học thực tiễn: - Tự động hóa sáu ngành ưu tiên Chính phủ Việt Nam robot đóng vai trị quan trọng ngành - Tại Việt Nam, ngành robot giảng dạy nhiều trường Đại học - Robot góp phần nâng cao chất lượng sống người - Ứng dụng robot phục vụ vào sống thỏa mãn cách mạng công nghiệp 4.0 - Phát triển nghiên cứu robot phục vụ thân thiện dễ tiếp cận với người, giá thành sản xuất chi phí rẻ 1.4 Mục tiêu nghiên cứu Đề tài nhằm nghiên cứu thiết kế chế tạo robot phục vụ tự động, thay đổi kiểu dáng gọn nhẹ số dòng robot truyền thống, nâng cao chất lượng hoạt động ổn định robot 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: nghiên cứu, thiết kế chế tạo robot phụ vụ 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu đề tài sau: - Nghiên cứu tổng quang robot phục vụ - Nghiên cứu thiết kế kiểu dáng robot - Nghiên cứu tính tốn phần điện, điều khiển - Nghiên cứu phần giao tiếp, cách chuyển động robot 1.6 Cơ sở phương pháp luận Từ cở tài liệu, nghiên cứu, đề tài trước, mẫu robot có thị trường để phân tích ưu điểm nhược điểm dịng robot có trước, từ lựa chọn thiết kế mẫu kiểu dáng robot tốt 1.7 Phương pháp nghiên cứu Đề tài kết hợp nghiên cứu phương pháp lý thuyết thực nghiệm mơ hình Cụ thể: Nghiên cứu lý thuyết: - Tìm kiếm, tổng hợp tài liệu liên quan đến đề tài - Tổng hợp tài liệu tính tốn, thiết kế cấu truyền động đảm bảo độ xác, tối ưu hóa chuyển động - Tìm hiểu thuật tốn điều khiển chuyển động tối ưu Thực nghiệm: - Chế tạo mơ hình robot phục vụ từ áp dụng, kiểm tra lại lý thuyết đẫ nghiên cứu trước CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan robot phục vụ: Robot phục vụ loại Mobile Robot tự hành có khả di chuyển tự môi trường định sẵn, cụ thể trường hợp robot di chuyển theo line định sẵn Nó khác với loại robot công nghiệp loại tay máy có khả đạt tới vị trí định 2.2 Phân loại Mobile robot Robot di động (mobile robot): robot mà nhiệm vụ chủ yếu di chuyển, định vị, tìm đường tối ưu vẽ lại đồ Có nhiều mobile robot dạng phổ biến:  Robot tránh vật cản: Nhóm tác giả xây dựng mơ hình mobile robot hồn chỉnh có khả tìm đường đến đích tránh chướng ngại vật quãng đường di chuyển Một điểm nhấn mạnh khối thị giác máy tính cho mobile robot, đáp ứng xác cần thiết phối hợp với giải thuật điều khiển truyền thống cho robot Hình 2.1: robot tránh vật cản  Robot bám đối tượng: Nhờ có camera quan sát nên robot phát bám đối tượng để điều chỉnh hướng Hình 2.2: Một dạng robot bám đối tượng di động  Robot dọn vệ sinh: Robot vệ sinh giúp bạn tiết kiệm thời gian làm việc công sức đổ để chăm sóc phịng ốc, sàn nhà, bể bơi để ý muốn Bên cạnh đó, số người hàng tháng cịn phải trích khoản tiền lương cho người làm công tác vệ sinh hàng tuần, dịch vụ cung cấp tốt không làm thường xuyên đặn, có robot thay người côngviệc cách bản, định kỳ Hình 2.3: robot dọn vệ sinh  Robot phục vụ: Robot phục vụ có ứng dụng thiết thực cao Thay hỗ trợ công việc chăm sóc khách hàng nhân viên cửa hàng, nhà hàng, khách sạn với nhiều tính ưu việt đại dễ dàng đáp ứng nhu cầu khách hàng Tiếp nhận thông tin hỗ trợ người khách hàng giao tiếp với người chủ sử dụng Ví dụ: nhà hàng robot phục vụ tiếp khách, mời vào bàn, nhận order mang thức ăn đến thực khách Hình 2.4: Peper robot cơng ty Softbank Hình 2.5: Morta robot kỹ sư Việt Nam 2.3 Robot phục vụ sử dụng cảm biến dị đường Hình 2.6: Robot dị đường Robot dị đường loại robot theo đường vẽ băng dính đen Robot dị đường có ngun tắc hoạt động sử dụng cảm biến quang điện (quang trở diode hồng ngoại) để so sánh cường độ sáng từ điều chỉnh hướng thích hợp Ở robot dị đường, cảm biến bố trí gần mặt đường nguồn sáng để so sánh lúc robot tạo Nhưng đâu lại có sai lệch cường độ sáng Câu trả lời nằm đường vẽ, đường vẽ có tính chất khác với xung quanh, thường có màu đen để hấp thụ ánh sáng Khi robot lệch vào vùng có vạch vẽ, ánh sáng phát từ robot khơng phản xạ lại bình thường mà bị đường kẻ hấp thụ phần làm sai lệch độ sáng cảm biến Nên sử dụng cảm biến dò đường cho robot phục vụ, dễ dàng cho robot quỹ đạo đường tùy chỉnh điểm xuất phát , điểm dừng trạm nghỉ Mà ứng dụng phục vụ nhà hàng vị trí bàn cho khách trạm nghỉ CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PLC S7 200 Giới thiệu plc s7 200 3.1 Giới thiệu Các thành phần kỹ thuật điều khiển điện điện tử ngày đóng vai trị vơ to lớn lĩnh vực tự động hóa ngày cao Trong năm gần đây, bên cạnh việc điều khiển Relay khởi động từ việc điều khiển lập trình phát triễn với hệ thống đóng mạch điện tử thực lập trình máy tính Trong nhiều lĩnh vực, loại điều khiển cũ thay đổi điều khiển lập trình được, gọi điều khiển logic khả trình, viết tắt tiếng anh PLC (Programmable Logic Controller) Sự khác biệt cơbản giữađiều khiển logic khảtrình (thay đổi qui trình hoạt động) v điều khiển theo kết nối cứng (khơng thay đổi quitrình hoạt động) là: Sự kết nối d ây khơng cịn nữa, thay vào chương trình Có thể lập trình cho PLC nhờ vào ngơn ngữ lập trìnhđơn giản Đặc biệt, người sử dụng không cần nhờ vào ngơn ngữ lập trình khó khăn, lập trình PLC nhờ vào liên kết logic Như vậy, thiết bị PLC làm nhiệm vụ thay phần mạch điện điều khiển khâu xử lý số liệu Nhiệm vụ sơ đồ mạch điều khiển xác định số hữu hạn bước thực xác định gọi chương trình Chương trình mơ tả bước thực gọi tiến trình điều khiển, tiến trình lưu vào nhớ nên gọi điều khiển theo lập trình nhớ hay điều khiển khả trình 3.2 Một số nhóm PLC phổ biến Siemens: Có ba nhóm: • PLC S7 200: CPU 21x: 210; 212; 214; 215-2DP; 216 CPU 22x: 221; 222; 224; 224XP; 226; 226XM • PLC S7300: 312IFM; 312C; 313; 313C; 313C-2DP+P; 313C-2DP; 314; 314IFM; 314C-2DP+P; 314C-2DP; 315; 315-2DP; 315E-2DP; 316-2DP; 318-2 • • PLC s7 1200: CPU 1211C, CPU 1214C, CPU 1215C, CPU 1217C PLC s7 1500: CPU 1511-1 PN, CPU 1515-2 PN,CPU 1518-4 PN/DP 3.3 Cấu trúc phần cứng PLC S7.200 Cấu trúc tổng quát PLC S7.200 bao gồm thành phần sau: Hình 1.1 Cấu trúc tổng quát PLC 3.3.1 Nguồn cung cấp (Power Supply) Nguồn tích hợp sẵn bên PLC làm riêng bên ngồi Có nhiều cấp điện áp khác tùy loại PLC, gồm 110VAC 220VAC 24VDC (hiện có hai cấp điện áp thường sử dụng 24VDCvà 220V-AC 3.3.2 Khối xử lý trung tâm CPU (Central Proceesoing Unit) Đây xử lý trung tâm làm việc máy tính, dùng để lưu trữ xử lý chương trình theo yêu cầu người lập trình 3.3.3 Ngõ vào (Input) Các loại cảm biến, cơng tắc, nút nhấn… đưa tín hiệu vào PLC thơng qua module Input Tùy vào loại tín hiệu cảm biến số hay tương tự mà moudle ngõ vào PLC có hai loại Module số (Digital Module) Module tương tự (Analog Module) 3.3.4 Khối ngõ (Output) Các loại cấu chấp hành như: Bóng đèn, cuộn dây, vale, biến tần… điều khiển PLC thông qua module Output Tùy vào đối tượng điều khiển cần tín hiệu số hay tương tự mà moudle ngõ PLC có hai loại module số ngõ (Digital Output Module) module ngõ tương tự (Analog Output Module) 3.3.5 Đèn báo Dùng để báo trạng thái PLC, gồm nguồn, chạy chương trình, lỗi hệ thống Các cảnh báo cần thiết chẩn đoán cố Đèn RUNmàu xanh: Chỉ định PLC chế độ làm việc thực chương trình nạp vào nhớ chương trình Đèn STOP-màu vàng: Chỉ định PLC chế độ STOP, dừng chương trình thực lại (các đầu chế độ off) Đèn SFmàu đỏ: Đèn báo hiệu hệ thống bị hỏng có nghĩa lỗi phần cứng hệ điều hà nh Ở cần phân biệt rõ lỗi hệ thống với lỗi chương trình ngườidùng, lỗi chương t rình người dùng CPU khơng thể nhận biết đượcvìtrước download xuống CPU, p hần mềm lập trình làm nhiệm vụ kiểm tra trước dịch sang mã máy Đèn Ix.x-màu xanh: Chỉ định trạng thái On/Off đầu vào Đèn Qx.x-màu xanh: Chỉ định trạng thái On/Off đầu 3.4 Phương thức thực chương trình PLC PLC thực chương trình theo chu trình lặp Mỗi vịng lặp gọi vòng quét (scan) Mỗi vòng quét bắt đầu giai đoạn chuyển liệu từ cổng vào số tới vùng đệm ảo ngõ vào (I), giai đoạn thực chương trình Trong dịng qt, chương trình thực từ lệnh đến lệnh kết thúc Sau giai đoạn thực chương trình giai đoạn chuyển nội dung đệm ảo ngõ (Q) tới cổng số Vòng quét kết thúc giai đoạn truyền thông nội kiểm tra lỗi Một chu kỳ quét PLC thể hình 1.2, đó: Read Input (Đọc ngõ vào): PLC đọc trạng thái toàn ngõ vào chứa vào đệm ngõ vào Execute Program (Thực thi chương trình): PLC dựa vào trạng thái ngõ vào để thực thi theo chương trình lưu nhớ đệm ngõ Diagnostics Communications (Chẩn đốn truyền thơng): PLC tiến hành chẩn đốn lỗi kiểm tra q trình truyền thông Update Outputs (Xuất kết quả): PLC xuất kết vùng nhớ đệm ngõ để điều khiển thiết bị ngoại vi Nguồn 24v Động Cảm biến nhiệt độ PLC S7 200 Cảm biến độ ẩm Bơm Quạt Cơng tắc hành trình Bóng đèn 3.3 Bảng phân công I/O STT Thiết bị vào TB Cảm biến nhiệt độ Cảm biến độ ẩm Công tắc STT Thiết bị TB Động ĐC Q0.0 mở Động Q0.1 I0.2 đóng Quạt Q0.2 I0.3 Bơm Q0.3 Đèn báo Q0.4 nhiệt độ Đèn báo độ Q0.5 ĐC I0.0 I0.1 hành trình mở Cơng tắc hành trình đóng ẩm CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 4.1 Thiết kế khung máy Lựa chọn kết cấu khung máy robot phục vụ:  Phương án 1: kết cấu người máy Robot có đủ tay cầm nắm dễ dàng Ưu điểm: - Bề thân thiện với người - Linh hoạt cầm nắm đồ vật Nhược điểm: - Quá nhiều chuyển động phức tạp - Chi phí cao gia công - Nhiều cấu chuyển động dẫn đến rung lắc, gia cơng gặp khó khăn  Phương án 2: kết cấu dạng khối hộp Robot có dạng hộp khối vng, Ưu điểm: - Hình dáng đa dạng đại - Chi phí rẻ, độ cứng vững tương đối cao - Kết cấu đơn giản dễ thi công, lắp đặt Nhược điểm: - To cồng kềnh Dựa vào ưu nhượt điểm kết cấu nhóm định sử dụng phương án Đối với kết cấu máy chịu tải trọng từ đến 15kg Cho nên nhóm chọn sắt hộp để đảm bảo chắn, giá thành rẻ, dễ gia cơng • Vật liệu làm khung máy: - Sắt hộp mạ kẽm 20x20 - Dày 1,2 mm Hình 4.1: sắt hộp mạ kẽm 20x20 • Bản vẽ thiết kế khung máy: Vì đảm nhận cơng việc phục vụ nhà hàng, chiều cao tối ưu cho robot từ m đến 1,2 m Sẽ thuận tiện cho khách hàng yêu cầu gọi ngồi bàn Qua trình nghiên cứu tìm hiểu hình dạng kết cấu robot Nhóm chọn thiết kế kết cấu Thiết kế đảm bảo nhỏ gọn, dễ dàng cải tiến nâng cấp tùy thuộc vào mục đích sử dụng Và khối lượng nhẹ yếu tố quan trọng góp phần ổn định vận hành • Vỏ bên ngồi robot Vỏ robot có chức gắn kết, bảo vệ phần cứng mạch điều khiển bên robot Và chức quang trọng hết tạo vẻ thẩm mỹ, bắt mắt cho robot Nhận biết tầm quan trọng vỏ robot, nhóm chúng tơi định sử dụng vật liệu composite Composite vật liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác tạo nên vật liệu có tính chất vượt trội hẳn so với vật liệu ban đầu Ở nhóm sử dụng vật liệu tổng hợp từ sợ thủy tinh hổn hợp nhựa polyester với đặc tính nhẹ, bền giá thành rẻ 4.2 Động DC Động trường hợp xem đôi chân người giúp robot chuyển động từ vị trí đến vị trí khác u cầu động phải có cơng suất phù hợp, phải chịu tải nhiều khối lượng thân robot mà đảm bảo tốc độ di chuyển ổn định Thiết bị chọn làm việc khơng gian nhà hàng tốc độ di chuyển phải ổn định Không nhanh không chậm để đảm bảo an toàn đảm bảo thời gian phụ vụ khách hàng Ta chọn vận tốc di chuyển tối đa thiết bị: 0.1 đến 0.2 m/s Ta có mơ hình tương đương: Hình 4.3: Ngoại lực tác dụng lên mơ hình Hình 4.4: Động giảm tốc DCM50-775 24VDC - Động điện áp 12-24V - Công suất 60W - Hộp số giảm tốc tỉ số truyền 55:1 - Tốc độ quay 100 vòng/phút - Momen xoắn 490 N.cm - Encoder 5V kênh A, B độ phân giải 13 xung/vòng 4.3 Cảm biến dị đường BFD-1000 Trong mơi trường làm việc, robot cần phải di chuyển quảng đường từ vị trí xuất phát đến vị trí khách hàng để phục vụ ngược lại Vì 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 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 đôi mắt người giúp cho robot xác định đường Thanh cảm biến dò đường BFD-1000 thiết kế dùng để phát line đen line trắng Trên cảm biến có cảm biến hồng ngoại hướng xuống đất nhằm phát line, cảm biến hồng ngoại đặt phía trước với cơng tắc hành trình báo hiệu đụng vật Tín hiệu ngõ dạng số dễ dàng cho việc xử lý Thông số kỹ thuật: - Điện áp hoạt động: 3.3 ~ 5V - Khoảng cách phát hiện: 0.5 ~ 40mm - Ngõ dạng tín hiệu số dễ dàng cho vi điều khiển - Có LED thị ngõ cho cảm biến - Tích hợp cảm biến dị line, cảm biến tránh vật cản công tắc hành trình báo chạm vật - Ngõ gồm chân tín hiệu cảm biến dạng số ngõ vào cấp nguồn cho thiết bị - Kích thước: 128 x 45 x 12mm 4.4 Mạch cầu H điều khiển motor PWM Để giúp Robot di chuyển tịnh tiến nhanh hay chậm, rẻ trái, rẻ phải quay đầu Ta cần thay đổi tốc độ chiều quay hai động để đáp ứng yêu cầu 4.5 Mạch ghi phát âm Trong trường hợp mạch ghi phát âm dùng để ghi phát số câu thoại robot đến vị trí khách hàng, ví dụ: “ Kính chào q khách”, “ Q khách muốn dùng gì…”, “Chúc quý khách ngon miệng”… Mạch ghi phát âm ISD1820 (20s) dùng để ghi phát âm người dùng ghi vào Đoạn ghi âm lưu vào nhớ chip, liệu lưu trữ đến 100 năm ghi / xóa lên đến 100.000 lần ghi tối đa 20s Thông số kỹ thuật: - Điện áp hoạt động từ 2.4 đến 5.5VDC - Ghi âm tối đa 20s - Có khuếch đại âm nội bên trong, phát trực tiếp loa cơng suất nhỏ - Microphone tích hợp board, nhấn nút ghi âm dễ dàng - Tất chân IC xuất để dễ dàng điều khiển với vi điều khiển - Có phím điều khiển board REC, PLAYE, PLAYL thuận tiện cho trình sử dụng - Kích thước 38 x 42.5mm Cách sử dụng: - Phím REC: Ngõ vào REC kích hoạt chân kéo lên mức cao Chân phải giữ mức cao trình ghi âm Tín hiệu REC ưu tiên so với tín hiệu PLAYE PLAYL Nếu chân REC kéo lên cao trình phát lại trình phát lại ngừng chuyển sang q trình ghi âm Q trình ghi âm hồn tất chân REC kéo xuống thấp Chân REC kéo điện trở nội xuống thấp - Phím PLAYE: Khi chân nhận xung tín hiệu mức cao trình phát lại bắt đầu Đoạn phát lại tiếp tục kết thúc nhớ chip cho dù bạn có kéo chân xuống mức thấp chu kỳ phát khơng dừng lại Chân kéo điện trở nội xuống thấp - Phím PLAYL: Khi tín hiệu chân chuyển từ thấp sang cao trình phát lại bắt đầu Nó phát tiếp tục phát tín hiệu mức thấp chân PLAYL, kết thúc nhớ tín hiệu cuối củng đoạn ghi âm Chân kéo điện trở nội xuống thấp 4.6 Mạch vi xử lý Arduino Mega 2560 R3 Arduino board mạch vi xử lý, nhằm xây dựng ứng dụng tương tác với với môi trường thuận lợi Phần cứng bao gồm board mạch nguồn mở thiết kế tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, ARM Atmel 32-bit Được giới thiệu vào năm 2005, Những nhà thiết kế Arduino cố gắng mang đến phương thức dễ dàng, không tốn cho người yêu thích, sinh viên giới chuyên nghiệp để tạo thiết bị có khả tương tác với môi trường thông qua cảm biến cấu chấp hành Những ví dụ phổ biến cho người yêu thích bắt đầu bao gồm robot đơn giản, điều khiển nhiệt độ phát chuyển động Đi với mơi trường phát triển tích hợp (IDE) chạy máy tính cá nhân thơng thường cho phép người dùng viết chương trình cho Aduino ngơn ngữ C C++ Arduino Mega 2560 R3 phiên nâng cấp Arduino Uno R3 với số chân giao tiếp, ngoại vi nhớ nhiều hơn, mạch thiết kế sử dụng linh kiện tương đương với phiên hãng Arduino.cc, phù hợp cho ứng dụng cần nhiều nhớ nhiều chân, cổng giao tiếp so với Arduino Uno Thông số kỹ thuật: - C nạp giao tiếp UART: ATmega16U2 - Nguồn nuôi mạch: 5VDC từ cổng USB nguồn ngồi cắm từ giắc trịn DC (khun dùng 7-9VDC để đảm bảo mạch hoạt động tốt Nếu cắm 12V IC ổn áp dễ chết gây hư hỏng mạch) - Số chân Digital: 54 (15 chân PWM) - Số chân Analog: 16 - Giao tiếp UART : UART - Giao tiếp SPI : ( chân 50 -> 53 ) dùng với thư viện SPI Arduino - Giao tiếp I2C : - Ngắt : chân - Bộ nhớ Flash: 256 KB, 8KB sử dụng cho Bootloader - SRAM: KB CHƯƠNG 5: PHẦN ĐIỀU KHIỂN 5.1 LẬP TRÌNH ROBOT DI CHUYỂN THEO PHƯƠNG PHÁP DÒ LINE Với thiết bị chọn, ta tiến hành kết hợp lập trình điều khiển robot di chuyển theo line Cảm biến dò line BFD-1000 gồm cảm biến, ứng với cảm biến vị trí với vị trí ta có sai số tương ứng: Bên trái Error ngồi cảm -1 -2 -3 -4 biến x Bên phải S1 S2 S3 S4 S5 cảm biến x x x x x x x x x x x x x -5 x Bảng 5.1: Sai số ứng với trường hợp cảm biến Tốc độ động bánh hiểu chỉnh sau: Do sai số nhỏ nên tác động tức thời khơng làm cho robot thay đổi hướng nhanh chóng Ta sử dụng thêm khuếch đại P để khuếch đại sai số nhằm tác động tức thời lớn hơn, robot chuyển hướng nhanh chóng lệch khỏi line Việc sử dụng khuếch đại dẫn đến tượng sai số xác lập offset Ta loại bỏ tượng khâu tích phân I nhược điểm khâu tích phân tác động khơng tức thời làm cho đáp ứng dao động nhiều Khâu vi phân D sau thêm vào để ổn định đáp ứng Từ tính chất khâu, ta có tốc độ bánh xe hiệu chỉnh sau: Các yêu cầu thêm: Robot di chuyển đến bàn ngừng lại thông báo (Chào khách hàng, u cầu order,…) Sau quay vị trí xuất phát Với sở trên, ta tiến hành lập trình thiết kế điều khiển PID cho robot di chuyển bám theo line để 25