III. CÁC NHểM SẢN PHẨM NGHIấN CỨU VỀ ROBOT
3.2.Nhúm sản phẩm robot dịch vụ Robot camera crane
Robot camera crane
Đõy là một sản phẩm của Đề tài cấp Nhà nước KC.03.02. Sản phẩm được Đề tài gọi tờn là “Robot Camera Crane” cú dạng một tay mỏy dài ở đầu cuối cú bộ phận gỏ đặt camera. Camera Crane cú thể đặt cố định hoặc di động nhờ đường ray, nhờ 4 bỏnh xe dưới đế.
Robot Camera Crane đang được sử dụng tại trường quay S8 của Đài truyền hỡnh Việt Nam
Crane dạng mỏy trục, được dựng thay thế người để vận chuyển đạn sỳng cối 81mm trong dõy chuyền nạp thuốc đạn. Hiện vẫn cũn nhiều nơi trong ngành cụng nghiệp quốc phũng cũn thực hiện bằng phương phỏp thủ cụng khi nạp thuốc nổ và thuốc đạn. Robot Crane cú nhiệm vụ
cầm quả đạn đưa vào vị trớ quy định
để nạp thuốc nổ bằng thiết bị chuyờn dụng, khi nạp thuốc xong sẽ cú nhiệm vụ vận chuyển quả đạn ra. Ngồi ra, robot này cũng cú thể làm việc trong dõy chuyền sản xuất cú mụi trường độc hại, khụng an tồn. Robot Crane hiện
được thử nghiệm tại Xưởng Sửa chữa Vũ khớ và Trang bị Kỹ thuật - Bộ đội Biờn phũng.
Robocar RP
Robocar là một kiểu robot di động bằng xe (car). Trờn xe lắp đặt một robot 5 bậc tự do. Robot này cấu thành từ một bộ phận chủ yếu là cơ cấu robot RP nú cú thể thay đổi cấu hỡnh trong mặt phẳng. Mặt phẳng này cú thể quay quanh trục Z thẳng đứng. Điểm cuối của cơ cấu tay mỏy robot RP cú thể được nõng hạ theo chiều Z và thay đổi tầm với xa gần so với trục Z. Cỏc chuyển động này được thực hiện nhờ 2 bộ truyền vitme đai ốc vuụng gúc đặt trong thõn robot, quay cựng với robot. Tại điểm cuối của tay mỏy gắn them 2 động cơ tạo 2 chuyển động quay 1800
của thõn bàn kẹp.
Robot RP 5 bậc tự do đú nhờ cú đế của nú được gắn liền với một xe di chuyển trờn mặt phẳng tạo thành Robocarr RP 8 bậc tự do, khụng kể việc đúng mở bàn kẹp. Vỡ thế, Robocar RP tỏ ra khỏ linh hoạt và đỏp ứng được nhiều cụng việc đa dạng trong phõn xưởng cụng nghiệp.
Nhằm nõng cao mức độ linh hoạt cho Robocar RP đĩ tiến hành chiều lần thử nghiệm và phương ỏn đơn giản nhất được lựa chọn là xe 3 bỏnh, bỏnh chủ động đồng thời là bỏnh lỏi và dựng động cơ xe đạp điện bọc trực tiếp lốp hơi làm bỏnh xe.
Qua thử nghiệm theo phương ỏn thiết kế này Robocar RP giảm thiểu được
tiờu hao năng lượng, tức là kộo dài được thời Robocar RP
gian làm việc liờn tục, vỡ xe chạy bằng ắcquy; Tăng độ nhạy đỏp ứng tớn hiệu điều khiển khi mặt đường di chuyển khụng đạt chất lượng cao.
Hệ thống điều khiển Robocar RP phiờn bản đầu tiờn được dựng PLC, sau đú đĩ nõng cấp dựng Chip 89C52 và đối với cỏc sản phẩm Robocar ứng
dụng như Robocar TN và Robocar “Chữ thập đỏ” thỡ dựng hệ điều khiển PSoC.
Robocar TN
Robocar TN gồm một mụđun xe di chuyển cỡ nhỏ, trờn đú cú thể gỏ lắp nhiều loại sensor khỏc nhau tựy theo cụng việc cần thử nghiệm. Phần robot đặt trờn xe là Robot SCA cú 4 bậc tự do thực hiện cỏc thao tỏc cụng gắp. Robocar TN chủ yếu dựng để chạy trong phũng thớ nghiệm để thử nghiệm cỏc mụđun ghộp nối hệ thống sensor cỏc loại và mụđun xe di chuyển. Cỏc mụđun này được dựng sau này cho nhiều loại robot di động của Trung tõm NCKT Tự động húa, ĐHBK – HN.
Robocar TN
Robocar “Chữ thập đỏ”
Vận dụng cỏc kết quả nghiờn cứu về Robocar RP và theo định hướng chuyển từ phục vụ cụng nghiệp sang phục vụ cỏc dịch vụ, trong đú phục vụ sức khỏe con người được quan tõm đầu tiờn. Robocar “Chữ thập đỏ” là sản phẩm chế thử để phũng chống dịch, đĩ ra đời sau thời gian xuất hiện bệnh dịch SARS.
Robocar “Chữ thập đỏ”
Robocar PHC phun húa chất.
Trung tõm NCKT Tự động húa, ĐHBK - HN đĩ tạo ra sản phẩm đề tài cấp thành phố TC-CN.01.04.3 là Robocar phun húa chất viết tắt là Robocar PHC phiờn bản 02 cú cỏc sensor cựng hệ điều khiển tương ứng. Robocar PHC–02 biết phỏt hiện và xử lý khi gặp chướng ngại vật trờn đường đi và tự động đi men theo tường chắn. Khi thiết kế đĩ chọn phương ỏn cho di chuyển men theo tường chắn để phự hợp với địa hỡnh bệnh viện khụng được biết trước đường đi lại cụ thể bờn trong hoặc vào thời điểm xẩy ra dịch bệnh khụng thể vào để xỏc định đường đi cho robocar.
Robocar PHC-02 biết tự động di chuyển ở địa bàn, mà khụng biết trước cụ thể về đường đi và cỏch bố trớ đồ vật chung quanh, bằng hệ thống “thị giỏc mỏy” (Computer vision). Ngồi ra cũn ỏp dụng song song chế độ tự động hồn tồn và chế độ điều khiển qua mỏy tớnh trung tõm.
Robocar PHC-02 đang phun húa chất phũng dịch tại bệnh viện
Ngồi việc tự động phun húa chất phũng dịch Robocar PHC-02 cũn biết tự “tắm rửa” để làm vệ sinh phũng dịch cho chớnh mỡnh sau khi ra khỏi chỗ cú nguy cơ lõy nhiễm dịch bệnh.
Robocar PHC–02 là kết quả nghiờn cứu trờn cơ sở vận dụng phương phỏp mụđun hoỏ hệ thống thiết bị. Robocar PHC-02 gồm cú:
- Mụđun xe di chuyển linh hoạt, khụng quỏ kộn chọn mặt đường, tiết kiệm năng lượng và cú nhiều tiện ớch do sử dụng động cơ xe đạp điện. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Mụ đun tay mỏy 3 bậc tự do mang đầu phun hoỏ chất đảm bảo vựng hoạt động rộng, cú thể thay đổi tầm cao và tầm xa của đầu phun.
- Mụđun hệ thống thiết bị phun hoỏ chất đảm bảo được ỏp suất phun đủ mạnh, mức phun sương điều chỉnh được và cú biện phỏp bảo vệ chống ăn mũn hoỏ chất cho hệ thống thiết bị.
- Mụ đun cảm biến đảm bảo việc thu nhận và biến đổi tớn hiệu của bản thõn Robocar và của mụi trường. Dựng mụ đun cảm biến này Robocar PHC–02 cú thể hoạt động phự hợp với cỏc điều kiện thực tế và mức đầu tư cũng chấp nhận được.
-Mụ đun thiết bị điều khiển đảm bảo độ tin cậy, độ chống nhiễu và độ linh hoạt theo cỏc tỡnh huống sử dụng khỏc nhau ở cỏc bệnh viện.
- Mụ đun chương trỡnh phần mềm điều khiển đảm bảo dự tớnh trước những tỡnh huống cú thể xảy ra khi thao tỏc trong mụi trường hoạt động.
Robocar BB
Trung tõm NCKT Tự động húa ĐHBK – HN cũng đĩ tạo ra sản phẩm xe tự hành điều khiển từ xa qua mỏy tớnh, biết tỡm kiếm cỏc thựng rỏc theo màu sắc đĩ định và bưng bờ cỏc thựng rỏc nhiễm độc, nhiễm khuẩn hoặc nhiễm xạ - Robocar BB phiờn bản 02.
Robocar BB-02 tự di chuyển khi được điều khiển từ xa qua camera- mỏy tớnh, đĩ biết tự động tỡm đến cỏc đồ vật được đỏnh dấu bằng mầu sắc Robocar BB-02 đĩ đi đến thựng rỏc đặt ở ngồi hành lang, kẹp giữ, nõng lờn và vận chuyển thựng rỏc đến nơi tập kết cỏc thựng rỏc ở phớa bờn ngồi tũa nhà.
Robocar BB-02 bưng bờ thựng rỏc nhiễm khuẩn, nhiễm xạ từ bệnh viện ra ngồi.
Robot di động tập bắn
Robot di động tập bắn, gọi tắt là Robocar TB, là loại robocarr địa hỡnh, chạy đai xớch, phớa trờn lắp 1 Robot RP với 3 bậc tự do. Phớa cuối cỏnh tay robot RP được lắp đặt 1 sỳng Laser và 1 camera xử lý ảnh.
Khi bắt được mục tiờu Robot RP sẽ tự động quay bỏm theo và phối hợp với cỏc di chuyển của robot di động để đưa sỳng về tõm bắn. Điểm bắn màu đỏ của sỳng Laser, được nhận biết trờn màn hỡnh mỏy tớnh nối với camera, nếu rơi vào vựng tớnh điểm cao thỡ xem như bắn trỳng.
Robocar TB là sản phẩm của nhúm sinh viờn nghiờn cứu khoa học tại Trung tõm NCKT Tự động húa, ĐHBK HN
Robocar TB – robot di động tập bắn
Robocar TB bắt được tõm ngắm
Robocar dũ tỡm bom mỡn
Thỏng 12 năm 2006 mẫu robocar dũ tỡm bom mỡn của Viện kỹ thuật cụng binh đĩ được chế thử thành cụng. Đú là một chiếc xe nhỏ (car) hoạt động như một robot (được điều khiển tự động hoặc điều khiển từ xa). Trang bị trờn robocar là thiết bị dũ mỡn hoặc cú thể là cỏc thiết bị kỹ thuật chuyờn ngành sẵn cú. Điều khiển cỏc thiết bị này và điều khiển robocar chung một hệ thống. Vấn đề được quan tõm nhiều nhất ở đõy là tạo ra cỏc loại robocar địa hỡnh, cú thể di chuyển ở những địa hỡnh khụng bằng phẳng, vượt được chướng ngại hoặc lội qua được những chỗ bựn lầy v.v.
Robot thăm dũ đường ống.
Khoa cơ khớ, Đại học Bỏch Khoa Tp Hồ Chớ Minh đĩ thiết kế, chế tạo robot thăm dũ đường ống. Cỏc bỏnh xe của robot này bỏm sỏt vào mặt trong ống và cho phộp di chuyển trong ống đường kớnh từ 180 đến 240mm.
Bộ phận dẫn động và bộ phận dẫn hướng của robot được nối với nhau qua cơ cấu lỏi. Cả 2 đều cú ba cơ cấu chõn bỏnh xe xếp cỏch đều 1200
trũn xung quanh thõn chớnh. Ba chõn bỏnh xe cú chiều dài thay đổi được nhờ tỏc động từ lũ xo, nờn luụn luụn ộp vào thành ống.
Robot thăm dũ đường ống
Cũng với mục đớch phục vụ ngành cụng nghiệp đúng tàu tại Trung tõm thiết kế, chế tạo thiết bị mới thuộc Sở KH & CN Tp Hồ Chớ Minh đĩ hồn thành dự ỏn “Thiết kế, chế tạo robot hàn đường thẳng của mối hàn gúc sử dụng mỏy hàn MIG”.
Robot leo cầu thang
Việc nghiờn cứu robot leo cầu thang đĩ thu hỳt sự chỳ ý của nhiều trường đại học. Dưới đõy là những hỡnh ảnh robot leo cầu thang của một số trường.
Robot leo cầu thang của bộ mụn Cơ điện tử, ĐHBK – Tp HCM. Đõy là sản phẩm của cụng trỡnh nghiờn cứu phỏng theo mẫu robot Shrimp.
Tham khảo cỏc thụng tin về robot Shrimp từ Internet, trong đồ ỏn tốt nghiệp của nhúm sinh viờn Cơ tin kỹ thuật, ĐHBK – HN đĩ thiết kế, chế tạo và điều khiển robot leo cầu thang cú ảnh chụp dưới đõy.
Nhúm sinh viờn tốt nghiệp này cũng đĩ thiết kế, chế tạo và vận hành điều khiển robot leo cầu thang chạy bằng đai răng 2 mặt. Robot này được thiết kế nhằm mục đớch đi tuần tiễu dọc hành lang cỏc tầng nhà, nờn gọi tờn là “Robot tuần tiễu”. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Robot leo cầu thang của Khoa Điện – điện tử Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yờn được thiết kế nhằm mục đớch cứu hộ trong mụi trường cỏc nhà cao tầng và gọi tờn là Robot cứu hộ. Robot này được tạo dỏng phỏng theo kiểu Packbot cú phần bỏnh xớch co gấp lại được.
Robot tiếp tõn
Robot tiếp tõn, ký hiệu là Receptbot là loại robot phục vụ nhằm thực hiện một số cụng việc của người tiếp tõn hoặc hướng dẫn viờn.
Receptbot cú khả năng di chuyển linh hoạt nhờ sử dụng mụđun bỏnh xe đa hướng; Biết tự tỡm lối, trỏnh chướng ngại nhờ cỏc cảm biến khoảng cỏch lắp chung quanh vựng phớa gần chõn; Biết dơ tay vẫy chào khi cú tớn hiệu điều khiển; Cú thể quay đầu 1200
về 2 phớa và về nguyờn tắc sẽ điều khiển được bằng tiếng động; Trờn ngực được lắp màn hỡnh LCD kết nối với mỏy tớnh để trỡnh diễn những đoạn phim tư liệu hoặc tài liệu hướng dẫn tham quan; Phần bụng chứa một khay đựng cỏc đồ vật như Cỳp vàng, huy chương, bằng khen hoặc cỏc quà tặng khỏc, khi nhận lệnh tự động mở cửa, khay sẽ đưa cỏc quà tặng ra phớa trước và thụt vào khi trao hết quà tặng v.v.
Receptbot là sản phẩm của nhúm sinh viờn nghiờn cứu khoa học tại Trung tõm NCKT Tự động húa, ĐHBK HN
Xe ghế tự động
Xe ghế (Wheel chair) là một loại robocar đơn giản nhưng lại được nhiều hĩng lớn sản xuất ụ tụ nghiờn cứu nhằm đưa những kết quả nghiờn cứu để hiện đại húa ụ tụ nhất là cỏc giải phỏp chống đổ nghiờng, giao tiếp linh hoạt với mụi trường v.v.
Mặt khỏc cú thể ỏp dụng cỏc kết quả nghiờn cứu về “xe ghế” để tạo ra cỏc phương tiện với mức độ điều khiển từ đơn giản rẻ tiền đến hàng cao cấp điều khiển hồn tồn tự động, phục vụ người già ốm yếu hoặc người tàn tật.
Xe ghế điều khiển bằng tay
Xe ghế được lắp senso trỏnh chướng ngại điều khiển tự động
Đõy là cỏc sản phẩm của cỏc nhúm sinh viờn nghiờn cứu khoa học tại Trung tõm NCKT Tự động húa, ĐHBK – HN.
Xe cỏ nhõn chạy điện PET (Personal Electric Transporter)
Đặc điểm nổi bật ở PET là sử dụng cựng lỳc hai động cơ điện một chiều khụng chổi than (BLDC), mỗi động cơ điều khiển một bỏnh xe. Nhờ vậy, hệ thống truyền động của xe trở nờn đơn giản hơn so với cỏc xe cựng loại do nước ngồi sản xuất, do đú, hạn chế được cỏc hỏng húc cú thể gặp phải.
Bờn cạnh đú, cơ cấu truyền động đơn giản giỳp xe nhạy với lệnh điều khiển, giỳp giảm thời gian đỏp ứng lệnh di chuyển xuống cũn vài trăm mili giõy. Ngồi ra, việc sử dụng động cơ BLDC cũn giỳp tăng tuổi thọ thiết bị, ớt phải bảo trỡ, bảo dưỡng so với cỏc động cơ một chiều truyền thống.
Bỏnh xe điện cỏ nhõn PET
*Xe ghế robot và cụng nghiệp sản xuất ụ tụ
Ngành cụng nghiệp sản xuất ụ tụ là ngành sử dụng nhiều robot nhất. Trong thời gian gần đõy nhiốu thử nghiệm của ụ tụ cũng tiến hành trờn “Robot Wheel chair” (xe ghế robot). Như vậy cú thể là để thuận tiện hơn việc trực tiếp thử nghiệm trờn ụ tụ. Nhiều kết quả thử nghiệm trờn cỏc “xe ghế robot” đĩ được ứng dụng nõng cấp cỏc dũng xe ụ tụ đời mới. Trong đú phải kể đến cỏc kết quả như tự động giữ thăng bằng khi chạy đường vũng đĩ được ỏp dụng cho hệ thống trợ giỳp lỏi đường vũng an tồn chống đổ ngĩ hoặc vận dụng kết quả nghiờn cứu về xử lý thụng minh để tạo cỏc xe ụ tụ giao tiếp thõn thiện hơn với con người và mụi trường v.v. Vỡ thế rất nhiều hĩng ụ tụ nổi
“xe ghế robot” của mỡnh trờn truyền hỡnh. Cú rất nhiều loại khỏc nhau và giỏ chào bỏn trờn Internet gần bằng giỏ một chiếc ụ tụ con.
Xe hai bỏnh song song tự cõn bằng.
Xe “Segway” của Cụng ty Segway Hoa Kỳ là sản phẩm nổi tiếng về loại xe hai bỏnh song song tự cõn bằng. Xe Segway tuy ra đời chưa lõu lắm nhưng được nhiều người ưa thớch và sự tiện lợi của chỳng như nhỏ gọn, linh hoạt và rất tiết kiệm chỗ cất giữ xe. Người ta thường dựng xe Segway để đi lại đoạn ngắn trong khuụn viờn cỏc trường học, cụng sở, cụng viờn, khu thể thao, khu triển lĩm, khu vui chơi, sõn ga, sõn bay v.v. Ở một số nước cũn dựng loại xe này cho cảnh sỏt đi tuần tiễu trong khu vực.
Nguyờn lý hoạt động của cỏc xe kiểu Segway là “điều khiển bằng sự thay đổi vị thế của người đứng trờn nú” tức là muốn xe chạy thẳng hay lượn cong, chạy nhanh hay chậm đều được điều khiển bằng sự thay đổi vị trớ trọng tõm của hệ thống người và xe v.v. Cảm nhận độ lệch trọng tõm đú được thực hiện bằng thiết bị con quay hồi chuyển (gyroscope) và theo tớn hiệu đú để điều khiển cỏc động cơ bằng hệ thống phần cứng điện tử cựng với phần mềm tương xứng.
Ảnh chụp dưới đõy là mẫu xe 2 bỏnh tự cõn bằng, sản phẩm luận văn tốt nghiệp của sinh viờn ĐHBK-Tp HCM theo chương trỡnh đào tạo kỹ sư chất lượng cao.
Xe hai bỏnh tự cõn bằng của sinh viờn ĐHBK – Tp Hồ Chớ Minh
Ảnh chụp tiếp theo của mẫu xe hai bỏnh tự cõn bang của nhúm sinh viờn nghiờn cứu khoa học ở Khoa điện trường ĐHBK – HN
Xe 2 bỏnh tự cõn bằng của nhúm sinh viờn Khoa Điện, ĐHBK HN
Cũn dưới đõy là ảnh chụp xe hai bỏnh tự cõn bằng, sản phẩm một đề tài tốt nghiệp chuyờn ngành cơ điện tử ở Trung tõm NCKT Tự động húa, ĐHBK - HN.
Trong cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu của sinh viờn dưới sự chỉ đạo của cỏc giỏo viờn hướng dẫn tuy tiến hành riờng rẽ nhưng đều cú sự quan tõm chung