nhoc_catinh86
New Member
Download Đề tài Robot tự hành
MỤC LỤC
PHẦN 1
GIẢI BÀI TOÁN TÌM ĐƯỜNG TRÁNH VẬT CẢN CHO ROBOT TỰ HÀNH . 3
I. Giới thiệu về robot tự hành. 4
II. Mô hình động học robot tự hành. 6
III. Giải bài toán tìm đường cho robot tự hành. 7
1. Đặt vấn đề . 7
2. Bài toán tìm đường cục bộ. 8
3. Bài toán tìm đường toàn cục . 13
PHẦN 2
CẤU TẠO PHẦN CỨNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRONG
ROBOT TỰ HÀNH. 19
I. Các loại cảm biến . 20
1. Sensor quang (Optical Sensor). 20
2. Đĩa encoder . 20
3. Công tắc hành trình. 21
II. Mạch điều khiển Robot . 21
1. Khối nguồn. 21
2. Khối điều khiển. 22
3. Khối sensor . 24
4. Khối hiển thị . 25
5. Khối công suất điều khiển động cơ. 27
III. Các phương pháp điều khiển trong Robot tự hành . 28
1. Phương pháp tạo encoder từ chuột máy tính . 28
2. Phương pháp quét đèn led 7 thanh. 30
3. Phương pháp tạo xung PWM để điều khiển tốc độ cho robot . 33
IV. Xây dựng một bài toán cho Robot tự hành. 34
V. Hạn chế Robot và phương pháp khắc phục . 36
Tóm tắt nội dung:ht
tp
://
w
w
w
.e
bo
ok
.e
du
.v
n
Robot tự hành
Nguyễn Vũ Quang - Đoàn Nam Thái 1
Lời nói đầu
Robot tự hành (Mobile Robot) là một thành phần có vai trò quan trọng trong ngành
Robot học. Cũng với sự phát triển mạnh mẽ của các hệ thống Cơ - Điện tử, robot tự hành
ngày một được hoàn thiện và càng cho thấy lợi ích của 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
có thể di chuyển tới một vị trí xác định mà có thể tự động tránh được các chướng ngại
vật trên đường đi. Tiểu luận này có mục đích đưa ra các phương pháp để giải quyết vấn
đề trên. Trong phần một, chúng tui xét 2 cách giải bài toán tìm đường cục bộ và toàn cục
đối với một robot có mô hình động học cho trước, sau đó tiến hành mô phỏng thử nghiệm
trên máy tính. Phần hai của tiểu luận tập trung vào giới thiệu các cảm biến, các mạch
phần cứng điều khiển một robot tự hành cụ thể đã cho chạy thử.
Chúng em xin chân thành Thank những gợi ý, chỉ dẫn rất quan trọng cho đề tài này
của PGS.TS Tạ Duy Liêm. Thầy cũng đã cũng cấp cho chúng em những kiến thức và tài
liệu Robotics cần thiết trong học kỳ vừa qua. Chúng em hy vọng đây sẽ là một tiểu luận
có ích cho những ai yêu thích đề tài này.
Hà Nội, ngày 30/10/2005
Sinh viên:
Nguyễn Vũ Quang
Đoàn Nam Thái
ht
tp
://
w
w
w
.e
bo
ok
.e
du
.v
n
Robot tự hành
Nguyễn Vũ Quang - Đoàn Nam Thái 2
MỤC LỤC
PHẦN 1
GIẢI BÀI TOÁN TÌM ĐƯỜNG TRÁNH VẬT CẢN CHO ROBOT TỰ HÀNH ... 3
I. Giới thiệu về robot tự hành......................................................................................... 4
II. Mô hình động học robot tự hành............................................................................... 6
III. Giải bài toán tìm đường cho robot tự hành .............................................................. 7
1. Đặt vấn đề .............................................................................................................. 7
2. Bài toán tìm đường cục bộ ..................................................................................... 8
3. Bài toán tìm đường toàn cục ................................................................................ 13
PHẦN 2
CẤU TẠO PHẦN CỨNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRONG
ROBOT TỰ HÀNH ........................................................................................................ 19
I. Các loại cảm biến ..................................................................................................... 20
1. Sensor quang (Optical Sensor)............................................................................ 20
2. Đĩa encoder ......................................................................................................... 20
3. Công tắc hành trình............................................................................................. 21
II. Mạch điều khiển Robot ........................................................................................... 21
1. Khối nguồn........................................................................................................... 21
2. Khối điều khiển.................................................................................................... 22
3. Khối sensor .......................................................................................................... 24
4. Khối hiển thị ........................................................................................................ 25
5. Khối công suất điều khiển động cơ....................................................................... 27
III. Các phương pháp điều khiển trong Robot tự hành ................................................ 28
1. Phương pháp tạo encoder từ chuột máy tính ....................................................... 28
2. Phương pháp quét đèn led 7 thanh....................................................................... 30
3. Phương pháp tạo xung PWM để điều khiển tốc độ cho robot ............................. 33
IV. Xây dựng một bài toán cho Robot tự hành........................................................... 34
V. Hạn chế Robot và phương pháp khắc phục .......................................................... 36
ht
tp
://
w
w
w
.e
bo
ok
.e
du
.v
n
Robot tự hành
Nguyễn Vũ Quang - Đoàn Nam Thái 3
PHẦN 1
GIẢI BÀI TOÁN TÌM ĐƯỜNG
TRÁNH VẬT CẢN CHO ROBOT
TỰ HÀNH
¾ Giới thiệu về robot tự hành
¾ Mô hình động học của robot tự hành
¾ Giải bài toán tìm đường cho robot tự hành
9 Đặt vấn đề
9 Bài toán tìm đường cục bộ (local navigation)
9 Bài toán tìm đường toàn cục (global
navigation)
ht
tp
://
w
w
w
.e
bo
ok
.e
du
.v
n
Robot tự hành
Nguyễn Vũ Quang - Đoàn Nam Thái 4
I. Giới thiệu về robot tự hành
Robot tự hành hay robot di động (mobile robots, thường được gọi tắt là mobots) được
định nghĩa là một loại xe robot có khả năng tự dịch chuyển, tự vận động (có thể lập trình
lại được) dưới sự điền khiển tự động để thực hiện thành công công việc được giao.
Theo lý thuyết, môi trường hoạt động của robot tự hành có thể là đất, nước, không khí,
không gian vũ trụ hay sự tổ hợp giữa chúng. Địa hình bề mặt mà robot di chuyển trên đó
có thể bằng phẳng hay thay đổi, lồi lõm.
Theo bộ phận thực hiện chuyển động, ta có thể chia robot tự hành làm 2 lớp: chuyển
động bằng chân (legged) và bằng bánh (wheeled). Trong lớp đầu tiên, chuyển động có
được nhờ các chân cơ khí bắt chước chuyển động của con người và động vật (hình 1.1g,
h). Robot loại này có thể di chuyển rất tốt trên các định hình lồi lõm, phức tạp. Tuy nhiên,
cách phối hợp các chân cũng như vấn đề giữ vững tư thế là công việc cực kỳ khó khăn.
Lớp còn lại (di chuyển bằng bánh) tỏ ra thực tế hơn, chúng có thể làm việc tốt trên hầu
hết các địa hình do con người tạo ra. Điều khiển robot di chuyển bằng bánh cũng đơn
giản hơn nhiều, gần như luôn đảm bảo tính ổn định cho robot. Lớp này có thể chia làm 3
loại robot: Loại chuyển động bằng bánh xe (phổ biến) (hình 1.1a, b, c, f, i), loại chuyển
động bằng vòng xích (khi cần mô men phát động lớn hay khi cần di chuyển trên vùng
đầm lầy, cát và băng tuyết) (hình 1.1d, e), và loại hỗn hợp bánh xe và xích (ít gặp).
Tiềm năng ứng dụng của robot tự hành hết sức rộng lớn. Có thể kể đến robot vận
chuyển vật liệu, hàng hóa trong các tòa nhà, nhà máy, cửa hàng, sân bay và thư viện;
robot phục vụ quét dọn đường phố, khoang chân không; robot kiểm tra trong môi trường
nguy hiểm; robot canh gác, do thám; robot khám phá không gian, di chuyển trên hành
tinh; robot hàn, sơn trong nhà máy; robot xe lăn phục vụ người khuyết tật; robot phục vụ
sinh hoạt gia đình v.v...
Mặc dù nhu cầu ứng dụng cao, nhưng những hạn chế chưa giải quyết được của robot tự
hành, như chi phí chế tạo cao, đã không cho phép chúng được sử dụng rộng rãi. Một
nhược điểm khác của robot tự hành phải kể đến là còn thiếu tính linh hoạt và thích ứng
khi làm việc ở những vị trí khác nhau. Bài toán tìm đường (navigation problem) của robot
tự hành cũng không phải là loại bài toán đơn giản như nhiều người nghĩ lúc ban đầu.
Trong tiểu luận này, bài toán tìm đường sẽ được giải quyết ở mức độ không quá phức tạp.
Link download cho anh em:
Xem thêm
Đồ án Robot tự hành
Thiết kế robot tự hành tránh vật cản
Giải bài toán cục bộ tránh vật cản cho robot tự hành
THIẾT KẾ ROBOT MINI TỰ HÀNH DÒ ĐƯỜNG TRONG MÊ CUNG
Nghiên cứu xây dựng phương pháp điều khiển Robot tự hành dựa trên
Thiết kế mô hình điều khiển động cơ bước - Ứng dụng phục hồi robot
Robot công nghiệp (Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt
Giáo trình Kỹ thuật cơ bản làm robot
Báo cáo kỹ thuật Robot - MÔTOMAN - MA1400
Tính toán chuyển động và thiết kế robot MMR
Robot tránh vật cản
tải game robot biến hình cho điện thoại di động
cach lam robot tu ban chai mọi chủ đề
Đồ án Tính toán mô phỏng bài toán động hoc thuận cho robot rrr-4
Nghiên cứu thiết kế, chế tạo các robot thông minh phục vụ
Báo cáo Bài tập lớn vi xử lý - Xe tự hành
MỤC LỤC
PHẦN 1
GIẢI BÀI TOÁN TÌM ĐƯỜNG TRÁNH VẬT CẢN CHO ROBOT TỰ HÀNH . 3
I. Giới thiệu về robot tự hành. 4
II. Mô hình động học robot tự hành. 6
III. Giải bài toán tìm đường cho robot tự hành. 7
1. Đặt vấn đề . 7
2. Bài toán tìm đường cục bộ. 8
3. Bài toán tìm đường toàn cục . 13
PHẦN 2
CẤU TẠO PHẦN CỨNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRONG
ROBOT TỰ HÀNH. 19
I. Các loại cảm biến . 20
1. Sensor quang (Optical Sensor). 20
2. Đĩa encoder . 20
3. Công tắc hành trình. 21
II. Mạch điều khiển Robot . 21
1. Khối nguồn. 21
2. Khối điều khiển. 22
3. Khối sensor . 24
4. Khối hiển thị . 25
5. Khối công suất điều khiển động cơ. 27
III. Các phương pháp điều khiển trong Robot tự hành . 28
1. Phương pháp tạo encoder từ chuột máy tính . 28
2. Phương pháp quét đèn led 7 thanh. 30
3. Phương pháp tạo xung PWM để điều khiển tốc độ cho robot . 33
IV. Xây dựng một bài toán cho Robot tự hành. 34
V. Hạn chế Robot và phương pháp khắc phục . 36
Tóm tắt nội dung:ht
tp
://
w
w
w
.e
bo
ok
.e
du
.v
n
Robot tự hành
Nguyễn Vũ Quang - Đoàn Nam Thái 1
Lời nói đầu
Robot tự hành (Mobile Robot) là một thành phần có vai trò quan trọng trong ngành
Robot học. Cũng với sự phát triển mạnh mẽ của các hệ thống Cơ - Điện tử, robot tự hành
ngày một được hoàn thiện và càng cho thấy lợi ích của 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
có thể di chuyển tới một vị trí xác định mà có thể tự động tránh được các chướng ngại
vật trên đường đi. Tiểu luận này có mục đích đưa ra các phương pháp để giải quyết vấn
đề trên. Trong phần một, chúng tui xét 2 cách giải bài toán tìm đường cục bộ và toàn cục
đối với một robot có mô hình động học cho trước, sau đó tiến hành mô phỏng thử nghiệm
trên máy tính. Phần hai của tiểu luận tập trung vào giới thiệu các cảm biến, các mạch
phần cứng điều khiển một robot tự hành cụ thể đã cho chạy thử.
Chúng em xin chân thành Thank những gợi ý, chỉ dẫn rất quan trọng cho đề tài này
của PGS.TS Tạ Duy Liêm. Thầy cũng đã cũng cấp cho chúng em những kiến thức và tài
liệu Robotics cần thiết trong học kỳ vừa qua. Chúng em hy vọng đây sẽ là một tiểu luận
có ích cho những ai yêu thích đề tài này.
Hà Nội, ngày 30/10/2005
Sinh viên:
Nguyễn Vũ Quang
Đoàn Nam Thái
ht
tp
://
w
w
w
.e
bo
ok
.e
du
.v
n
Robot tự hành
Nguyễn Vũ Quang - Đoàn Nam Thái 2
MỤC LỤC
PHẦN 1
GIẢI BÀI TOÁN TÌM ĐƯỜNG TRÁNH VẬT CẢN CHO ROBOT TỰ HÀNH ... 3
I. Giới thiệu về robot tự hành......................................................................................... 4
II. Mô hình động học robot tự hành............................................................................... 6
III. Giải bài toán tìm đường cho robot tự hành .............................................................. 7
1. Đặt vấn đề .............................................................................................................. 7
2. Bài toán tìm đường cục bộ ..................................................................................... 8
3. Bài toán tìm đường toàn cục ................................................................................ 13
PHẦN 2
CẤU TẠO PHẦN CỨNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRONG
ROBOT TỰ HÀNH ........................................................................................................ 19
I. Các loại cảm biến ..................................................................................................... 20
1. Sensor quang (Optical Sensor)............................................................................ 20
2. Đĩa encoder ......................................................................................................... 20
3. Công tắc hành trình............................................................................................. 21
II. Mạch điều khiển Robot ........................................................................................... 21
1. Khối nguồn........................................................................................................... 21
2. Khối điều khiển.................................................................................................... 22
3. Khối sensor .......................................................................................................... 24
4. Khối hiển thị ........................................................................................................ 25
5. Khối công suất điều khiển động cơ....................................................................... 27
III. Các phương pháp điều khiển trong Robot tự hành ................................................ 28
1. Phương pháp tạo encoder từ chuột máy tính ....................................................... 28
2. Phương pháp quét đèn led 7 thanh....................................................................... 30
3. Phương pháp tạo xung PWM để điều khiển tốc độ cho robot ............................. 33
IV. Xây dựng một bài toán cho Robot tự hành........................................................... 34
V. Hạn chế Robot và phương pháp khắc phục .......................................................... 36
ht
tp
://
w
w
w
.e
bo
ok
.e
du
.v
n
Robot tự hành
Nguyễn Vũ Quang - Đoàn Nam Thái 3
PHẦN 1
GIẢI BÀI TOÁN TÌM ĐƯỜNG
TRÁNH VẬT CẢN CHO ROBOT
TỰ HÀNH
¾ Giới thiệu về robot tự hành
¾ Mô hình động học của robot tự hành
¾ Giải bài toán tìm đường cho robot tự hành
9 Đặt vấn đề
9 Bài toán tìm đường cục bộ (local navigation)
9 Bài toán tìm đường toàn cục (global
navigation)
ht
tp
://
w
w
w
.e
bo
ok
.e
du
.v
n
Robot tự hành
Nguyễn Vũ Quang - Đoàn Nam Thái 4
I. Giới thiệu về robot tự hành
Robot tự hành hay robot di động (mobile robots, thường được gọi tắt là mobots) được
định nghĩa là một loại xe robot có khả năng tự dịch chuyển, tự vận động (có thể lập trình
lại được) dưới sự điền khiển tự động để thực hiện thành công công việc được giao.
Theo lý thuyết, môi trường hoạt động của robot tự hành có thể là đất, nước, không khí,
không gian vũ trụ hay sự tổ hợp giữa chúng. Địa hình bề mặt mà robot di chuyển trên đó
có thể bằng phẳng hay thay đổi, lồi lõm.
Theo bộ phận thực hiện chuyển động, ta có thể chia robot tự hành làm 2 lớp: chuyển
động bằng chân (legged) và bằng bánh (wheeled). Trong lớp đầu tiên, chuyển động có
được nhờ các chân cơ khí bắt chước chuyển động của con người và động vật (hình 1.1g,
h). Robot loại này có thể di chuyển rất tốt trên các định hình lồi lõm, phức tạp. Tuy nhiên,
cách phối hợp các chân cũng như vấn đề giữ vững tư thế là công việc cực kỳ khó khăn.
Lớp còn lại (di chuyển bằng bánh) tỏ ra thực tế hơn, chúng có thể làm việc tốt trên hầu
hết các địa hình do con người tạo ra. Điều khiển robot di chuyển bằng bánh cũng đơn
giản hơn nhiều, gần như luôn đảm bảo tính ổn định cho robot. Lớp này có thể chia làm 3
loại robot: Loại chuyển động bằng bánh xe (phổ biến) (hình 1.1a, b, c, f, i), loại chuyển
động bằng vòng xích (khi cần mô men phát động lớn hay khi cần di chuyển trên vùng
đầm lầy, cát và băng tuyết) (hình 1.1d, e), và loại hỗn hợp bánh xe và xích (ít gặp).
Tiềm năng ứng dụng của robot tự hành hết sức rộng lớn. Có thể kể đến robot vận
chuyển vật liệu, hàng hóa trong các tòa nhà, nhà máy, cửa hàng, sân bay và thư viện;
robot phục vụ quét dọn đường phố, khoang chân không; robot kiểm tra trong môi trường
nguy hiểm; robot canh gác, do thám; robot khám phá không gian, di chuyển trên hành
tinh; robot hàn, sơn trong nhà máy; robot xe lăn phục vụ người khuyết tật; robot phục vụ
sinh hoạt gia đình v.v...
Mặc dù nhu cầu ứng dụng cao, nhưng những hạn chế chưa giải quyết được của robot tự
hành, như chi phí chế tạo cao, đã không cho phép chúng được sử dụng rộng rãi. Một
nhược điểm khác của robot tự hành phải kể đến là còn thiếu tính linh hoạt và thích ứng
khi làm việc ở những vị trí khác nhau. Bài toán tìm đường (navigation problem) của robot
tự hành cũng không phải là loại bài toán đơn giản như nhiều người nghĩ lúc ban đầu.
Trong tiểu luận này, bài toán tìm đường sẽ được giải quyết ở mức độ không quá phức tạp.
Link download cho anh em:
You must be registered for see links
Xem thêm
Đồ án Robot tự hành
Thiết kế robot tự hành tránh vật cản
Giải bài toán cục bộ tránh vật cản cho robot tự hành
THIẾT KẾ ROBOT MINI TỰ HÀNH DÒ ĐƯỜNG TRONG MÊ CUNG
Nghiên cứu xây dựng phương pháp điều khiển Robot tự hành dựa trên
Thiết kế mô hình điều khiển động cơ bước - Ứng dụng phục hồi robot
Robot công nghiệp (Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt
Giáo trình Kỹ thuật cơ bản làm robot
Báo cáo kỹ thuật Robot - MÔTOMAN - MA1400
Tính toán chuyển động và thiết kế robot MMR
Robot tránh vật cản
tải game robot biến hình cho điện thoại di động
cach lam robot tu ban chai mọi chủ đề
Đồ án Tính toán mô phỏng bài toán động hoc thuận cho robot rrr-4
Nghiên cứu thiết kế, chế tạo các robot thông minh phục vụ
You must be registered for see links
Báo cáo Bài tập lớn vi xử lý - Xe tự hành