Xây dựng robot tự hành dạng nonholonomic và tổng hợp bộ điều khiển bám quỹ đạo

Xây dựng robot tự hành dạng nonholonomic và tổng hợp bộ điều khiển bám quỹ đạo Xây dựng robot tự hành dạng nonholonomic và tổng hợp bộ điều khiển bám quỹ đạo Xây dựng robot tự hành dạng nonholonomic và tổng hợp bộ điều khiển bám quỹ đạo

Μ ΧΛ Χ Μ Χ Λ Χ DΑΝΗ Μ Χ Η⊂ΝΗ ς Dανη m χ χ〈χ κ ηι υ ϖ◊ χη ϖι τ τ τ Μ Υ Τνη χ π τηι τ χ α λυ ν 〈ν .7 Μ χ τιυ χ α λυ ν 〈ν i t νγ ϖ◊ πη m ϖι νγηιν χ υ χ α λυ ν 〈ν ⇑ νγη a khoa h χ ϖ◊ τη χ τι ν χ α λυ ν 〈ν .10 Ν ι δυνγ χ α λυ ν 〈ν 11 CH NG Τς N ΝΓΗΙ⊇Ν Χ Υ ςℵ ΞℜΨ D ΝΓ Μ Η⊂ΝΗ ΡΟΒΟΤ ΤΗ⊆ ΝΓΗΙ Μ 13 1.1 Νγηιν χ υ τ νγ θυαν ϖ η τη ng robot có g n camera 13 1.1.1 Τ νγ θυαν ϖ m τ η robot có g n camera β〈m m c tiêu di đ νγ .13 1.1.2 Τ νγ θυαν τνη ηνη νγηιν χ u n 1.2.3 Κ τ λυ ν ϖ◊ λ α χη n h χ .17 νγ νγηιν χ υ, πη〈τ τρι ν Λυ ν 〈ν 21 1.2 Ξψ δ νγ m ηνη ροβοτ τ η◊νη .22 1.2.1 Ξψ δ νγ χ υ τρχ χ α η ροβοτ τ η◊νη .22 1.2.2 Ξψ δ νγ πη ν χ ng cho m ch ch υ κηι ν ροβοτ: 24 1.3 Κ τ λυ n ch ng 27 CH NG THI Τ Κ ΧΗ Τ Ο Χ Μ ΒΙ Ν ς TRÍ TRÊN C S Ξ Λ⇑ ΝΗ ΧΗΟ ΒℵΙ ΤΟℑΝ ΒℑΜ Μ C TIÊU DI ΝΓ .29 2.1 Τ νγ θυαν ϖ η τη νγ β〈m νη τ đ νγ .29 2.1.1 Τ νγ τη η β〈m 29 2.1.2 Κι ν τρχ τ νγ τη η β〈m .30 2.2 Λ π τρνη ξ λ νη β〈m m χ τιυ χηυψ n đ νγ 32 2.2.1 Ph ng pháp bám theo đ c m χ α νη (Τηυ τ το〈ν ΚΛΤ) .32 2.2.2 Τηυ τ το〈ν β〈m νη Χαmσηιφτ 35 2.2.3 Κ τ η π β λ χ Καλmαν ϖ ι τηυ τ το〈ν β〈m νη Χαmσηιφτ 36 2.3 Κ τ λυ n ch ng 43 CH NG 3: MÔ H⊂ΝΗ ΗΑ Η ROBOT T HÀNHG Ν ΧΑΜΕΡΑ 44 3.1 Μ ηνη η⌠α η τη νγ Παν/Τιλτ 44 3.2 Θυψ χηι υ τ a đ m χ τιυ ϖ◊ χαmερα ϖ τ a đ τm ροβοτ 48 3.3 Μ ηνη đ νγ η c, đ νγ λ χ η c robot di đ νγ .50 3.4 Κ τ λυ n ch ng 55 CH NG 4: THI Τ Κ Β I Υ ΚΗΙ N THÍCH NGHI I Υ ΚΗΙ Ν ΒℑΜ ΘΥ O CHO ROBOT T HÀNH .56 4.1 Các ph ng pháp υ κηι ν β〈m θυ đ o cho robot t hành 57 4.1.1 i υ κηι ν β〈m σ δ νγ τρ χ τι p hàm υ κηι ν Λψαπυνοϖ 58 4.1.2 Các ph ng pháp d a u n tr t 60 4.1.3 Μ τ σ τηυ τ το〈ν κη〈χ 62 4.2 Τηυ τ το〈ν τηχη νγηι τηεο m ηνη m u đ υ κηι ν β〈m θυ đ ο χηο ροβοτ τ η◊νη κηι ροβοτ χ⌠ τηαm σ m, Ι λ◊ β t đ νη 63 4.3 Τηυ t toán υ κηι ν β〈m θυ đ o thích nghi robot t hành có τηαm σ m, Ι thay đ ι ϖ◊ χη u tác đ νγ β ι νηι υ 68 4.3.1 Mơ hình đ ng h c, đ ng l c h c: 69 4.3.2 Χ υ τρχ χ α η υ κηι ν 70 4.3.3 Τ νγ η π β υ κηι ν τηχη νγηι τηεο m ηνη m υ 71 4.3.3.1 Β υ κηι n đ νγ η χ ϖ∫νγ νγο◊ι 72 4.3.3.2 Τ νγ η π β υ κηι ν ϖ∫νγ τρονγ 72 Α Ξψ δ νγ m ηνη đ νγ η χ m υ 72 Β Γι ι τηυ t υ κηι ν τηχη νγηι τηεο m ηνη m υ 74 Χ Τνη n đ νη χ α το◊ν η : 77 4.4 Κ τ θυ m πη νγ 79 4.4.1 Κηι θυ đ o đ t đ νγ τη νγ 81 4.4.2 Κηι θυ đ o đ t đ νγ τρ∫ν χ⌠ τm τ ι γ χ τ a đ (0,0), β〈ν κνη β νγ 84 4.5 Κ τ θυ χη ψ τη χ νγηι m .88 4.6 Κ τ Λυ n ch ng 89 Κ Τ ΛΥ Ν 91 Χ〈χ κ τ θυ đ t đ χ χ α Λυ ν 〈ν 91 H νγ πη〈τ τρι ν χ α Λυ ν 〈ν 93 ΤℵΙ ΛΙ Υ ΤΗΑΜ ΚΗ Ο 94 ΧℑΧ ΧΝΓ ΤΡ⊂ΝΗ ℘ ΧΝΓ Β Χ Α ΤℑΧ ΓΙ ΛΥ Ν ℑΝ 101 DΑΝΗ Μ Χ Η⊂ΝΗ ς Ηνη 1.1 Σ đ τ νγ θυαν χ α m τ η τη νγ τχη η p quang ν τ 15 Ηνη 1.2 Σ đ η τη νγ ροβοτ ϖ◊ χαmερα χ đ νη 16 Ηνη 1.3 Σ đ η τη νγ ροβοτ ϖ◊ χαmερα δι χηυψ ν 17 Ηνη 1.4 νη m τ σ σ ν πη m η quang ν τ τχη η π χ đ νη τρν τη γι ι 18 Ηνη 1.5 ΠΑΝ ροβοτ, ροβοτ Ποπσ, ΜΙDβο 18 Ηνη 1.6 ροβοτ Ταλον, ροβοτ ΜΑΡΡΣ ϖ◊ ροβοτ Σπιριτ τη〈m ηι m σαο η α χ α ΝΑΣΑ 19 Ηνη 1.7 S đ τ νγ θυαν χ α η τη νγ ροβοτ τ η◊νη β〈m m c tiêu di đ νγ 22 Ηνη 1.8 Χ υ τρχ τ νγ τη πη ν χ νγ κηι γ ν λι ν β ξ λ τρυνγ τm τρν ξε ροβοτ 23 Ηνη 1.9 Χ υ τρχ τ νγ τη πη ν χ νγ κηι τ〈χη β ξ lý trung tâm đ τ ρινγ τ ι τρυνγ tâm υ κηι ν 23 Ηνη 1.10 νη χη π το◊ν β η ροβοτ t hành σ ν πη m 26 Ηνη 1.11 νη χη π βν τρονγ ϖ◊ βν νγο◊ι ροβοτ 27 Ηνη 2.1 Χ m βι ν νη, γιmβαλ ϖ◊ β ξ λ 30 Ηνη 2.2 Χ α σ m χ τιυ κη νηι υ 31 Ηνη 2.3 Κι ν τρχ το◊ν τη η τη νγ β〈m 32 Ηνη 2.4 Λ u đ τηυ τ το〈ν Χαmσηιφτ 36 Ηνη 2.5 Σ đ κ τ η π β λ χ Καλmαν ϖ◊ Χαmσηιφτ 37 Ηνη 2.6 Σ đ τ⌠m τ τ χ α β λ χ Καλmαν 38 Ηνη 2.7 Κ τ θυ δ đoán v τρ ϖ i b l χ Καλmαν .39 Ηνη 2.8 B l c Kalman b che khu t .40 Ηνη 2.9 S đ tóm t t c a b l c Kalman m r ng 41 Ηνη 2.10 Vi c theo dõi chuy n đ ng ph c t p s d ng b l c Kalman m r ng 42 Ηνη 2.11 Χη π χ〈χ φραmε χη ψ τη χ νγηι m τηυ τ το〈ν β〈m Χαmσηιφτ κηνγ χ⌠ Καλmαν 42 Ηνη 2.12 Χη π χ〈χ φραmε χη ψ τη χ νγηι m ϖ ι τηυ τ το〈ν β〈m Χαmσηιφτ χ⌠ Καλmαν .43 Ηνη 3.1 Μ ηνη η⌠α η đ ξοαψ Παν/Τιλτ 44 Ηνη 3.2 Μ ηνη ροβοτ τ η◊νη χ⌠ γ n đ ξοαψ Παν/Τιλτ 48 Ηνη 3.3 Τνη το〈ν v trí đ i t νγ τηεο τ a đ ροβοτ 49 Ηνη 3.4 Τνη το〈ν đ νγ η c ng χ χηο ϖ τρ τη χ χαmερα 50 Ηνη 3.5 Πη ι χ νη χ α ροβοτ t hành δ νγ νον−honolomic c b ν 51 Ηνη 3.6 Πη ι χ νη χ a robot di đ νγ 53 Ηνη 4.1 Πη ι χ νη χ α η ροβοτ γ ν χαmερα β〈m m c tiêu di đ νγ 56 Ηνη 4.2 Χ u trúc υ κηι ν β〈m σ δ νγ η◊m Λψαπυνοϖ 58 Ηνη 4.3 Χ υ τρχ ρτ γ ν υ κηι ν β〈m σ δ νγ η◊m Λψαπυνοϖ 59 Ηνη 4.4 Χ υ τρχ υ β〈m κηι ν τηχη νγηι τ〈χη m ηνη đ νγ η c đ νγ λ χ η χ .63 Ηνη 4.5 Χ υ τρχ ηαι ϖ∫νγ υ κηι ν .70 Ηνη 4.6 Σ đ κη ι τ νγ τη χ α η τη ng υ κηι n thích nghi đ ξυ τ 77 Ηνη 4.7 Σ đ χ υ τρχ η τη ng υ κηι ν 79 Ηνη 4.8 Σ đ m πη νγ τρm Σιmυλινκ η τη νγ κηι σ δ νγ β υ κηι n th νγ 80 Ηνη 4.9 Σ đ m πη νγ τρm Σιmυλινκ η τη νγ κηι σ δ νγ β υ κηι ν τηχη νγηι τηεο m ηνη m u đ ξυ τ 80 Ηνη 4.10 (α) Η ι τ χ α χ〈χ βι ν σαι λ χη; (β) ς ν τ χ τ νη τι ν ϖ◊ ϖ ν τ χ θυαψ κηι σ δ νγ β υ κhi n th νγ 81 Ηνη 4.11 (α) Η ι τ χ α χ〈χ βι ν σαι λ χη; (β) ς ν τ χ τ νη τι ν ϖ◊ ϖ ν τ χ θυαψ κηι σ δ νγ ΜΡΑΣ 82 Ηνη 4.12 (α) Η ι τ χ α χ〈χ βι ν σαι λ χη; (β) ς ν τ χ τ νη τι ν ϖ◊ ϖ ν τ χ θυαψ κηι σ δ νγ β u n th νγ κηι τηαm σ robot thay đ ι .83 Ηνη 4.13 (α) Η ι τ χ α χ〈χ βι ν σαι λ χη; (β) ς ν τ χ τ νη τι ν ϖ◊ ϖ ν τ χ θυαψ κηι σ δ νγ β u n ΜΡΑΣ κηι τηαm σ robot thay đ ι 84 Ηνη 4.14 (α) Θυ đ ο β〈m χ〈χ βι ν σαι λ χη; (β) ς ν τ χ τ νη τι ν ϖ◊ ϖ ν τ χ θυαψ κηι σ δ νγ β u n th νγ 85 Ηνη 4.15 (α) Θυ đ ο β〈m χ〈χ βι ν σαι λ χη; (β) ς ν τ χ τ νη τι ν ϖ◊ ϖ ν τ χ θυαψ κηι σ δ νγ ΜΡΑΣ 86 Ηνη 4.16 (α) Θυ đ ο β〈m; (β) ς ν τ χ τ νη τι ν ϖ◊ ϖ ν τ χ θυαψ κηι σ δ νγ β u κhi n th νγ κηι τηαm σ robot thay đ ι 87 Ηνη 4.17 (α) Θυ đ ο β〈m; (β) ς ν τ χ τ νη τι ν ϖ◊ ϖ ν τ χ θυαψ κηι σ δ νγ β υ κηι ν ΜΡΑΣ κηι τηαm σ robot thay đ ι 87 Ηνη 4.18 Σ đ κη ι χ υ τρχ τ νγ τη χ α η τη νγ 88 Ηνη 4.19 Γιαο δι ν ΗΜΙ τρν m〈ψ τνη ΠΧ 88 Ηνη 4.20 Μ τ σ ηνη νη χη ψ τη χ νγηι m ροβοτ t hành β〈m ϖ◊ γ p đ i t νγ λ◊ θυ bóng màu đ Ρ=5χm Κ τ θυ ροβοτ β〈m ϖ◊ γ π ϖ τ τ τ, τυψ νηιν m ι χη τη νγηι m τρονγ πη m ϖι