Tôi sử dụng robot AMR_250 để làm đối tượng thực nghiệm. Robot đã được kiểm tra để đảm bảo việc di chuyển của robot không tác động quá nhiều đến kết quả thực nghiệm. Hình 3.1 là hình ảnh thực tế của robot sử dụng trong bài đánh giá. Dữ liệu định vị vị trí của robot trong mỗi trường hợp sẽ được lưu trữ vào bộ nhớ của robot theo thời gian thực. Chúng tôi sẽ sử dụng những dữ liệu từ bộ nhớ của robot để xây dựng các biểu đồ và làm dữ liệu tính toán các giá trị sai số vị trí.
Hình 3.1: Robot AMR_250 Bảng 3.1: Bảng thông số kỹ thuật của robot
STT Thông số kỹ thuật của robot Giá trị Đơn vị
1 Kích thước robot 1100*660*310 mm
2 Vận tốc khi thử nghiệm 0.2 m/s
3 Khối lượng robot 150 kg
4 Khoảng sáng gầm 20 mm
5 Đường kính bánh chủ động 200 mm
6 Sai số tiếp điểm tiếp xúc ± 4 cm
7 Cảm biến laser Microscan3 EFI PRO 4m -
8 Cảm biến an toàn Laser + Bumper -
9 Kết cấu chuyển động Cầu động tại hai bánh chủ động -
10 Bánh tự lựa 4 Chiếc
3.1.1 Thử nghiệm với công nghệ SLAM
Như đã phân tích ở đầu luận văn, công nghệ SLAM giải quyết tốt các vấn đề của quá trình bản địa hóa với khả năng cung cấp dữ liệu vị trí cho robot trong một môi trường đa dạng và linh động. Tuy nhiên, công nghệ SLAM cũng yêu cầu những điều kiện nhất định để có thể vận hành tốt và ổn định. Tại những vị trí tương tác cần độ chính xác cao như khu vực vào sạc tự động, khu vực lấy hàng, khu vực trả hàng,... robot cần được trang bị những giải pháp có độ chính xác cao hơn. Để chứng minh vấn đề này, tôi xây dựng bài đánh giá với việc ứng dụng công nghệ SLAM trong robot AMR_250 để định vị vị trí mà không sử dụng thêm bất kỳ phương pháp khác nhằm tăng cường độ chính xác của định vị. Kết quả của bài thực nghiệm này sẽ chỉ ra sai số vị trí khi sử dụng công nghệ SLAM. Hình 3.2 là môi trường được cài đặt để thử nghiệm cho bài đánh giá này.
Hình 3.2: Môi trường đánh giá định vị vị trí bằng công nghệ SLAM
3.1.2 Thử nghiệm với hệ thống gương phản xạ
Phương pháp sử dụng hệ thống gương phản xạ cũng được sử dụng khá nhiều trong thực tế. Độ chính xác định vị cũng được tăng cường, tuy nhiên, việc sử dụng hệ thống gương phản xạ sẽ làm tăng giá thành của sản phẩm cũng như ảnh hưởng về mặt hình thức khi phải bố trí gương cố định xung quanh không gian hoạt động. Bài thử nghiệm này sẽ ghi lại dữ liệu định vị robot khi sử dụng hệ thống gương phản xạ tăng cường độ chính xác cho cảm biến laser. Kết quả của bài thử nghiệm này sẽ dùng để so sánh độ chính xác giữa phương pháp dùng hệ thống gương phản xạ và phương pháp dựa trên biên dạng đặc biệt. Hình 3.3 là hình ảnh của cọc cố định gương phản xạ và hình 3.4 là môi trường thử nghiệm hệ thống gương phản xạ.
Trong hình, hai cọc trắng ở hai phía robot chính là nơi gắn gương phản xạ. Những cọc này cần được cố định trên mặt sàn hoặc trên tường để tránh làm nhiễu tín hiệu laser. Ngoài ra, trong một không gian quét của tia laser, cần có tối thiểu 3 cọc gương phản xạ như trong hình để đảm bảo dữ liệu định vị không bị trôi.
Hình 3.3: Hình ảnh cọc cố định gương phản xạ
Hình 3.4: Môi trường thử nghiệm sử dụng gương phản xạ
3.1.3 Thử nghiệm với biên dạng VL
Để thử nghiệm độ chính xác của phương pháp định vị sử dụng biên dạng đặc biệt trong luận văn này, tôi xây dựng một bài thực nghiệm và tiến hành thiết kế, chế tạo thiết bị làm trạm sạc, có tích hợp biên dạng VL trên bề mặt. Mục đích của biên dạng này là để hướng dẫn robot nhận biết và xác định vị trí của robot so với vị trí của trạm sạc. Từ đó, khi được chỉ dẫn, robot sẽ tự động nhận biết được vị trí cần di chuyển ở bất kì vị trí đặt trạm sạc. Điều này giúp giữ được những ưu điểm của dòng robot AMR đó là tính linh hoạt trong môi trường hoạt động. Kết quả của thực nghiệm này sẽ được so sánh với hai phương pháp trên, từ đó rút ra ưu nhược điểm của từng giải pháp. Hình 3.5 là hình ảnh của trạm sạc có tích hợp biên dạng VL, hình 3.6 là môi trường thực nghiệm của bài đánh giá.
Hình 3.5: Trạm sạc, tích hợp biên dạng VL Bảng 3.2: Bảng thông số kỹ thuật của trạm sạc
STT Thông số kỹ thuật của trạm sạc Giá trị Đơn vị
1 Góc chữ V 120 Độ
2 Chiều dài khoảng L 550 mm
3 Bề mặt vật liệu phản xạ Formex -
4 Màu sắc vật liệu phản xạ Trắng -
Hình 3.6: Môi trường thực nghiệm định vị vị trí với biên dạng VL.
Việc lựa chọn bề mặt phản xạ của biên dạng VL ảnh hưởng nhiều tới chất lượng và độ chính xác của việc định vị vị trí. Chúng tôi đã thử nghiệm nhiều bề mặt phản xạ và màu sắc khác nhau để lựa chọn ra bề mặt tối ưu nhất. Trong thí nghiệm này chúng tôi lựa chọn bề mặt vật liệu Formex để có được kết quả tốt nhất.
Bảng 3.3: Bảng thông số kỹ thuật của cảm biến laser
STT Thông số kỹ thuật cảm biến Laser Giá trị Đơn vị
1 Mã cảm biến Laser MICS3-CBAZ40ZA1P01 -
2 Góc quét laser 275 deg
3 Độ phân giải góc quét 0.39 deg
4 Phạm vi trường bảo vệ safety 4 m
5 Thời gian phản hồi ≥ 95 ms
6 Bước sóng 845 nm