Thuyết trình hệ thống robot

Hệ Thống Robot Quori
Chủ đề 4: Hệ thống robot thông minh

Nhóm 10
●
●
●
●
●

Đỗ Thanh Nghị
Nguyễn Ngọc Sơn
Bùi Văn Luân
Mai Thị Kim Loan
Nguyễn Thị Lương


Nội Dung
1. Giới thiệu chung về Robot Quori
2. Thiết kế
a. Phần cứng
b. Phần mềm

3. Sản phẩm - ứng dụng thực tế

2


Giới Thiệu
Quori là một nền tảng robot tương
tác xã hội chi phí thấp.

Kiểu dáng:
- Một hình người thân trên
- Màn hình trên đầu
- Hai cánh tay có cử chỉ linh
hoạt trên
- Đế di động.

3


Vấn đề
Quori được tạo ra để nghiên cứu
về tương tác giữa người và robot:
- Tiếp xúc: xử lý hành vi trong
nhiệm vụ y tế, phục hồi chức
năng.
- Không tiếp xúc: các hành vi xã
hội, tiếp xúc vật lý tự động.

4


Thách Thức
Phần cứng:
- Cần phần cứng mạnh mẽ để
xử lý được tương tác
- Giá cả sản phẩm phải hợp lý
để triển khai

Phần mềm:

- Phải đủ tinh vi để xử lý hành
vi, tự hành

5


Thiết kế
- Đầu thể hiện
cảm xúc
- 2 tay có cử
chỉ
- Eo linh hoạt
- Vi xử lý, pin,
bộ nhớ
- Bánh xe di
động đa hướng

- Camera và
microphone, loa
v.v
- Tay có thể phản
hồi
- Cảm biến ở eo
- Cảm biến định
hướng, khoảng
cách

6

Thân robot
- Thân trên robot được thiết kế
giống với người
- Ngoại hình được thiết kế trừu
tượng, cao 1.35m
- Thiết kế tránh góc nhọn giảm
nguy hiểm khi va chạm
- Phần eo kết nối thân trên và thân
dưới robot

7


Thân robot
- Hỗ trợ cổng USB, HDMI kết nối
trực tiếp với hệ thống của robot.
- Nút e-stop giúp dừng khẩn cấp.
- Vỏ có thể tháo rời để bảo trì và
sửa chữa linh kiện.

8


Thiết kế tay
- Cẳng tay thon gọn, vừa thân robot
- Sử dụng bánh răng vát in 3D
- Động cơ một chiều khơng chổi than
- Tồn bộ module cánh tay được gắn
vào thân bằng ốc vít

9


Thiết kế tay
- Cảm biến tại khớp giúp đo góc, kiểm
tra độ trượt của bánh răng giữ an toàn
- Động cơ cánh tay có tốc độ 16 vòng/s
- Độ mở cánh tay khoảng ±70◦
- Động cơ giới hạn momen xoắn để
đảm bảo an toàn
- Bánh xe ma sát dùng khi động cơ bị
lỗi / cánh tay được điều khiển ngược

10


Cử động eo
- DOF giúp thân trên robot
nghiêng về phía trước hoặc lùi về
sau linh hoạt
- Giúp giảm sự rung lắc khi tăng
tốc trong di chuyển

11


Cử động eo với tầm nhìn
Phần eo của robot hỗ trợ cho
camera ở phần đầu giúp tăng tầm
nhìn

12


Khung robot
- Vị trí đầu
- Dừng cơ học
- Pin
- Tấm đệm
- Khoang máy
tính(NUC16
hoặc NVIDIA
Jetson TX1)

- Vị trí tay
- Trục quay
- Bộ truyền tải
- Bộ điều khiển
chuyển động
- Đệm giảm ma sát
- Phần đế

13


Thiết kế bộ phận di chuyển
Gồm 3 động cơ:
- M1, M2 là động cơ 2 bên điều
khiển bánh xe di chuyển.
- MT là động cơ điều khiển bánh

xe điều hướng
Di chuyển đặt trong hộp số.
Một cảm biến laser/camera được
đặt ở phía trước

14


Luồng điện
- Quori dùng pin 12V
- Bộ điều khiển động cơ nhận
được năng lượng trực tiếp từ pin,
- Các cảm biến nhận được năng
lượng từ máy tính.
- Dừng khẩn cấp kiểm soát sức
mạnh cho động cơ.
- Cổng sạc nằm trong khoang pin.

15


Luồng tín hiệu
- Dữ liệu được truyền bằng
phương thức tiêu chuẩn USB 2.0
và jack âm thanh 3.0 và HDMI.
- Mô-đun và cảm biến dễ dàng
sửa đổi hoặc thay thế bằng các
thiết bị khác giao tiếp qua USB.
- Trung tâm USB bốn cổng và
cổng HDMI một cổng có thể truy

cập từ mặt sau của robot.

16


Thiết kế phần đầu
- Microphone
- Camera RGB độ sâu gắn với giá
đỡ cảm biến
- Máy chiếu + gương hỗ trợ biểu
cảm
- Cổng HDMI và dây nối nguồn
- Khung đỡ kim loại

17


Biểu cảm
- Hệ thống mặt hoạt hình RAF hỗ
trợ biểu cảm ánh mắt, miệng, cảm
xúc
- Đầu hình cầu có thể tạo hiệu
ứng chuyển động của đầu.
- Sử dụng màn hình cho khn
mặt giúp giảm chi phí.

18


Phần mềm

Sử dụng ROS để kiểm sốt các
mơ-đun trung cấp.
Sử dụng PC song song với các bộ
vi điều khiển điều khiển vị trí
động cơ, tốc độ, đo, an tồn,...

19


Thị giác
Thuật toán AI nhận dạng chú ý cung cấp ước tính xác suất tại khu
vực trong khơng gian có cử chỉ của con người.

20


Bảng giá chi tiết

21


So sánh

22


Triển khai
Quori được chạy thử nghiệm tại Bảo tàng
Nghệ thuật Philadelphia từ tháng 10/2019 3/2020( />v=PmfkFPf15xU).
Robot tự động tương tác với khách và phản

ứng với biểu cảm khuôn mặt, cử chỉ cánh tay,
di chuyển và theo dõi khách truy cập.

23


Chân thành cảm ơn mọi người
đã lắng nghe!

24