Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế và điều khiển robot tự hành dò đường trong mê cung

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế và điều khiển robot tự hành dò đường trong mê cung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN ---------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Thiết Kế Và Điều Khiển Robot Tự Hành Dò Đường Trong Mê Cung GVHD: TS. Nguyễn Minh Tâm SVTH: Đỗ Trường Giang 08118020 Nguyễn Phước Khánh 08118036 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2012 www.dienvietnam.vn  TP.HCM       ---o0o--- ---o0o---    MSSV: 08118020  MSSV: 08118036  081180B Ngành: Công N 1  Cung                 4. Ngày hoàn thành: TPHCM, 2 TPHCM,    TS.   www.dienvietnam.vn     Giang MSSV: 08118020  MSSV: 08118036  081180B Ngành: Công N 1  Cung  ------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------ TPHCM, 2  TS.  www.dienvietnam.vn      MSSV: 08118020  MSSV: 08118036  081180B Ngành: Công N 1  Cung : ------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------   www.dienvietnam.vn Lời Cảm Ơn      , hai       -      Galaxy  v      .     www.dienvietnam.vn Mục lục Lời Cảm Ơn . 8 Chương 1: . 15  . 15  15  . 15  16 1.5  16 Chương 2: . 17  17  . 17 2.2 Không gian bài toán : 18 2. 19  19  19  . 20  22  23  25  . 25  27 Chương 3: . 28  28  . 28  30 3.2.1  30 www.dienvietnam.vn  31  31  . 34 3.3.2 TWI trên AVR: 39  51 3.4.1  51  . 51  55  56 Chương 4: . 57  57  . 57  57  57  59 Chương 5: . 61  61 5.1  . 61  62 Chương 6: . 66  66  66  66 Tài liệu tham khảo . 67 www.dienvietnam.vn Danh mục các hình Hình 2.1  Hình 2.2  Hình 3.1  Hình 3.2  Hình 3.3  Hình 3.4  Hình 3.5  Hình 3.6  Hình 3.7 M Hình 3.8  Hình 3.9  Hình 3.10  Hình 3.11  Hình 3.12  Hình 3.13  Hình 3.14  Hình 3.15  Hình 3.16  Hình 3.17  Hình 3.18  Hình 3.19  Hình 3.20  Hình 4.1  Hình 5.1  Hình 5.2  www.dienvietnam.vn Hình 5.3  Hình 5.4  Hình 5.5  Hình 5.6  Hình 5.7  Hình 5.8  www.dienvietnam.vn Danh mục các bảng  3.1   3.2   3.3  www.dienvietnam.vn [...]... thái tốt nhất được chọn để tiếp diễn tìm kiếm GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang 27 www.dienvietnam.vn 3 Thiết kế phần cứng Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình robot tự hành Chương này trình bày về thiết kế phần cứng của Robot tự hành, giới thiệu sơ lược về chip ATmega8A, giao tiếp với EEPROM và phương pháp thiết kế mạch điện cho Robot Hình 3.1: Robot tự hành dò đường trong mê cung đã được thiết kế 3.1... điều khiển ATmega8A, thiết kế về phần cơ khí và phần điện cho mô hình robot tự hành Chương 4: Thuật toán điều khiển mô hình robot tự hành Chương này trình bày lưu đồ thuật toán tìm kiếm của đề tài Chương 5: Kết quả thực nghiệm Chương này trình bày về các kết quả đạt được của đề tài như thiết kế phần cứng, tính ổn định của mô hình robot tự hành và mô phỏng hoạt động của Robot bằng Matlab Chương 6: Kết... mặt mà robot di chuyển trên đó có thể bằng phẳng hoặc thay đổi, lồi lõm Đề tài nghiên cứu này đi sâu nghiên cứu robot tự hành dò đường trong mê cung Robot tự hành (Mobile Robot) là một thành phần có vai trò quan trọng trong ngành Robot học, một ngành không thể thiếu trong lĩnh vực tự động hóa Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các hệ thống tự động hóa, robot tự hành ngày một được hoàn thiện và càng... ngày càng nhiều vào trong đời sống hằng ngày và trong nghiên cứu chế tạo 1.2 Mục tiêu đề tài: Mục tiêu của đề tài là thiết kế, thi công, điều khiển robot tự hành Robot tự hành có thể hoạt động ổn định, tự tìm đường đi đến vị trí đích đã xác định sẵn trong mê cung, có thể học nhanh chóng cách tìm đường đi khi thay đổi hình dạng mê cung, sử dụng thuật toán tìm kiếm theo chiều sâu trong trí tuệ nhân tạo... kỹ thuật của robot tự hành Mô tả Thông số Động cơ DC 12V 3000Rpm Bánh xe Đường kính 6cm Khối lượng Robot 0.7 Kg Chiều dài Robot 19 cm Chiều rộng Robot 16 cm Chiều cao Robot 8 cm Sơ đồ khối của hệ thống như hình 3.2: - Khối điều khiển gồm chip ATmega8A có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các cảm biến, xử lý thuật toán điều khiển và xuất tín hiệu điều khiển - Khối điều khiển động cơ gồm IC L298N và các IC logic... 3.1 Tổng quan về phần cứng Robot tự hành Robot tự hành được thiết kế như hình gồm các phần chính như sau: - Khung xe bằng mica - Động cơ DC có hộp số dùng để truyền động cho 2 bánh xe - Hệ thống cảm biến được chọn sử dụng trong mô hình này là dò lai bằng quang trở GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang 28 www.dienvietnam.vn 3 Thiết kế phần cứng Thông số của Robot tự hành được thiết kế và trình bày như bảng sau:... đi ngắn nhất cho xe cứu hỏa, bài toán chơi cờ, hay robot tự hành Robot tự hành hay robot di động (mobile robot hay được viết tắt là mobot) được định nghĩa là một loại xe robot có khả n ng tự dịch chuyển, tự vận động (có thể lập trình lại được) dưới sự điều khiển tự động có khả n ng hoàn thành công việc được giao Theo lý thuyết, môi trường hoạt động của robot tự hành có thể là đất, nước, không khí,... Dựa vào nguyên lý hoạt động của robot tự hành nhóm đã thiết kế mô hình bằng các phương pháp cụ thể như sau: - - Khảo sát phân tích tổng hợp: phân tích cách thức hoạt động của robot tự hành để thiết kế bộ phận dò tìm có độ chính xác cao nhất, bộ phận xử lí tín hiệu có tốc độ cao nhất đồng thời có giá thành thấp và tuổi thọ cao… Khảo sát tính khả thi của từng thuật toán nhỏ trong trí tuệ nhân tạo Thực nghiệm:... nó trong công nghiệp và sinh hoạt Một vấn đề rất được quan tâm khi nghiên cứu về robot tự hành là làm thế nào để robot biết được vị trí nó đang đứng và có thể di chuyển tới một vị trí xác định, đồng thời có thể tự động tránh được các chướng ngại vật trên đường đi Vì vậy, việc chế tạo thành công đề tài này sẽ mở ra một hướng tiếp cận mới và góp phần thúc đẩy việc ứng dụng của robot ngày càng nhiều vào... dạng mê cung và thực hiện giao tiếp máy tính GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang 15 www.dienvietnam.vn 1 Tổng Quan 1.3 Giới hạn đề tài: Trong đề tài này, robot tự hành chỉ tìm được đường đi đến vị trí đích đã định sẵn, sử dụng thuật toán tìm kiếm theo chiều sâu trong trí tuệ nhân tạo Chức n ng vẽ lại hình dạng của mê cung và giao tiếp máy tính nằm ngoài phạm vi của đề tài 1.4 Nội dung nghiên cứu: Dựa vào . Thiết Kế Và Điều Khiển Robot Tự Hành Dò Đường Trong Mê Cung GVHD: TS. Nguyễn Minh Tâm SVTH: Đỗ Trường Giang 08118020 Nguyễn Phước Khánh 08118036 THÀNH PHỐ. VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN ---------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Thiết Kế