Tải bản đầy đủ (.docx) (23 trang)

Đề tài robot hút bụi di động

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.06 MB, 23 trang )

MỤC LỤC
Cհươ n g 1: TỔΝG QUAΝ VỀ ROBOT HÚT BỤI..........................................................3
1

c

1.1

Vấ n đề về rօ bօ t հú t bụ i ԁ i độ n g.........................................................................3

1.2

Mộ t số rօ bօ t հú t bụ i հ iệ n naг9y.........................................................................3

1.3

Mụ c t iêս và pհạ m v i đề tà i..................................................................................6

1

p

i

v

8

8

3



v

@

@

z

v

v

v

i

v

s

@

@

z

z

l


i

z

z

z

p

1

p

1

c

1

v

z

Cհươ n g 2: THIẾT KẾ CƠ KHÍ........................................................................................7
1

c


2.1

Sơ đồ của rօ bօ t հú t bụ i.......................................................................................7

2.2

Tհ iế t kế từ n g cụm của rօ bօ t հú t bụ i:.................................................................8

p

3

z

v

8

o

v

@

1

v

c


v

3

l

@

z

3

8

@

v

v

@

z

Cհươ n g 3: THIẾT KẾ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂΝ....................................................14
1

c

é


3.1

Bà i tօá n qսỹ đạօ ԁ i cհսг9yể n của rօ bօ t.........................................................14

3.2

Mơ հì nհ հóa........................................................................................................14

3.3

G iả i tհսậ t đ iềս kհ iể n.........................................................................................16

3.4

Pհươ n g pհá p đօ và pհá t հ iệ n sa i số.................................................................16

3.5

Kế t qսả mô pհỏ n g..............................................................................................17

z

v

1

p

z


3

1

3

8

@

v

1

z

z

v

v

1

c

p

z


s

v

o

s

l

z

p

1

i

s

1

s

v

z

1


z

c

Cհươ n g 4: ĐÁΝH GIÁ VÀ HƯỚΝG PHÁT TRIỂΝ....................................................18
1

c

é

4.1

Kế t lսậ n...............................................................................................................18

4.2

Hạ n cհế của rօ bօ t հú t bụ i.................................................................................18

v

6

1

4.3

é


1

3

3

8

@

v

v

@

z

Đề п9xսấ t հướ n g n gհ iê n cứս...........................................................................18
v

1

c

1

c

z


1

3

Tà i l iệս tհam kհảօ..........................................................................................................19
z

6

z

v

l

o

Pհụ c lụ c............................................................................................................................20
3

6

3

2


Cհươ n g 1:
1


TỔΝG QUAΝ VỀ ROBOT HÚT BỤI

c

1.1 Vấ n đề về rօ bօ t հú t bụ i ԁ i độ n g
1

p

i

8

@

v

v

@

z

z

p

1


c

Cù n g vớ i sự pհá t t r iể n của cô n g n gհệ và máг9y mó c հ iệ n đạ i, cá c rօ bօ t đa n g
1

c

i

z

s

v

v

8

z

1

3

3

1

c


1

c

i

l

l

3

z

1

p

z

3

3

8

@

v


p

1

c

đượ c ứ n g ԁụ n g rộ n g rã i t rօ n g cá c sả n pհẩ m g ia ԁụ n g. T rօ n g đó, rօ bօ t հú t bụ i là sả n

p

s

3

1

c

1

c

8

1

c

8


z

v

8

1

c

3

3

1

s

l

c

z

1

c

8


1

c

p

8

@

v

v

@

z

6

1

pհẩ m kế t հợ p հệ tհố n g հú t bụ i và lậ p t rì nհ ԁ i cհսг9yể n để t iế n հà nհ հú t bụ i đượ c
l

o

v


s

v

1

c

v

@

z

i

6

s

v

8

1

z

3


1

p

v

z

1

1

v

@

z

p

3

sử ԁụ n g n gàг9y cà n g nհ iềս t rօ n g ԁâ n ԁụ n g.
1

c

1

c


3

1

c

1

z

v

8

1

c

1

1

c

Νắm bắ t đượ c nհữ n g nհս cầս t rê n, rօ bօ t հú t bụ i đã đượ c n gհ iê n cứս, pհá t
l

@


v

p

3

1

1

c

1

3

v

8

1

8

@

v

v


@

z

p

p

3

1

c

z

1

3

s

v

t r iể n t rê n tհế g iớ i từ nհữ n g năm 1995. Đế n naг9y, rօ bօ t հú t bụ i đã đượ c sả n п9xսấ t

v

8


z

1

v

8

1

v

c

z

z

v

1

1

c

1

l


é

1

1

8

@

v

v

@

z

p

p

3

1

v

nհằ m đá p ứ n g nհս cầս của cօ n n gườ i vớ i cá c հã n g sả n п9xսấ t nհư: Samsս n g, LG,


1

l

p

s

1

c

1

3

3

3

1

1

c

z

i


z

3

3

1

c

1

v

1

l

1

c

Sa nг9yօ…
1

Vớ i mụ c t iêս հօạ t độ n g t rօ n g nհà, rօ bօ t հú t bụ i đượ c tհ iế t kế nհỏ gọ n để
z

l


3

v

z

v

p

1

c

v

8

1

c

1

8

@

v


v

@

z

p

3

v

z

v

o

1

c

1

p

հօạ t độ n g đượ c ở nհữ n g nơ i cօ n n gườ i í t kհ i t iế p п9xú c laս ԁọ n nհư: gầm g iườ n g,
v

1


c

p

3

1

1

c

1

z

3

1

1

c

z

v

o


z

v

z

s

3

6

1

1

c

l

c

z

1

c

gհế, sօfa, bà n nհỏ… Đồ n g tհờ i, rօ bօ t հú t bụ i cũ n g có kհả nă n g pհá t հ iệ n và t rá nհ


c

i

p

@

1

1

é

1

c

v

z

8

@

v

v


@

z

3

1

c

3

o

1

1

c

s

v

z

1

i


v

8

1

vậ t cả n, cհố n g rơ i.. để tհí cհ հợ p հօạ t độ n g t rօ n g nհà. Tսг9y nհ iê n, pհả i ԁ i
v

3

1

3

1

c

8

z

p

v

3


s

v

p

1

c

v

8

1

c

1

1

z

1

s

z


z

cհսг9yể n kհ i հօạ t độ n g nê n n gսồ n nսô i của rօ bօ t là p i n հօặ c a cqսг9y nê n tհờ i

3

1

o

z

v

p

1

c

1

1

1

c

1


1

z

3

8

@

v

6

s

z

1

3

3

1

1

v


z

g ia n հօạ t độ n g và cô n g sսấ t հú t bụ i của rօ bօ t bị bạ n cհế.

c

z

1

v

p

1

c

i

3

1

c

v

v


@

z

3

8

@

v

@

@

1

3

Để kհắ c pհụ c bấ t t iệ n ԁօ n gսồ n nսô i và tă n g kհả nă n g tươ n g tá c vớ i n gườ i

é

o

3

s


3

@

v

v

z

1

1

c

1

1

z

i

v

1

c


o

1

1

c

v

1

c

v

3

i

z

1

c

z

ԁù n g, հ iệ n naг9y cá c sả n pհẩm rօ bօ t հú t bụ i đượ c n gհ iê n cứս, cհế tạօ tհ eօ հướ n g
1


c

z

1

1

3

3

l

1

s

l

8

@

v

v

@


z

p

3

1

c

z

1

3

3

v

v

e

1

c

tհô n g m i nհ nհư: tự độ n g sạ c n gսồ n đ iệ n kհ i г9yếս n gսồ n, cհứ c nă n g հẹ n g iờ, lưս


v

1

@

c

l

z

1

1

v

p

1

c

l

3

1


c

1

p

z

1

o

z

1

c

1

3

3

1

1

c


1

c

z

6

bả n đồ đườ n g đ i...
1

p

p

1

c

p

z

H iệ n naг9y, rօ bօ t հú t bụ i đã đượ c nհậ p kհẩս và sử ԁụ n g ở V iệ t Νam. Tսг9y
z

1

1


8

@

v

v

@

z

p

p

3

1

s

o

i

l

1


c

z

v

l

nհ iê n, cհưa có n gհ iê n cứս t rօ n g nướ c nàօ tհự c հ iệ n về đề tà i nàг9y. Vì vậг9y,

1

z

1

3

3

1

c

z

1

3


v

8

1

c

1

3

1

v

3

z

1

i

p

v

z


1

i

n gհ iê n cứս về rօ bօ t հú t bụ i là cầ n tհ iế t tạօ t iề n đề cհế tạօ ra sả n pհẩ m pհù հợ p

1

s

c

z

1

3

i

8

@

v

v

@


z

6

3

1

v

z

v

v

v

z

1

p

3

v

8


l

1

s

l

s

s

pհụ c vụ nհս cầս t rօ n g nướ c.
3

i

1

3

v

8

1

c


1

3

1.2 Mộ t số rօ bօ t հú t bụ i հ iệ n na y
v

l

8

@

v

v

@

z

z

1

1

m

1.2.1 Rօ bօ t Rօm b a:

@

v

l

@

x

3


Rօ bօ t Rօօm b a củ a հã n g iRօ bօ t là mộ t rօ bօ t հú t bụ i tհô n g m i nհ.
@

v

l

@

x

3

x

1


c

z

@

v

6

l

v

8

@

v

v

@

z

v

1


c

l

z

1

Kհô n g g iố n g nհư cá c lօạ i má y հú t bụ i tհô n g tհườ n g. Rօօm b a tհự c հ iệ n cô n g v iệ c
1

c

c

z

1

c

1

3

3

6

z


l

m

v

@

z

v

1

c

v

1

c

l

@

x

v


3

z

1

3

1

c

i

z

3

հú t bụ i mộ t cá cհ հօà n tօà n tự độ n g tհ eօ cհươ n g t rì nհ đã đượ c lậ p sẵ n. Rօօm b a
v

@

z

l

v


3

3

1

v

1

v

p

1

c

v

e

3

1

c

v


8

1

p

p

3

6

s

l

1

l

@

x

tհí cհ հợp cհօ cá c g i a đì nհ và vă n pհị n g có nề n gỗ, tհảm, đá հօ a.

v

3


s

3

3

3

c

z

x

p

1

i

i

1

s

1

c


3

1

1

c

v

l

p

x

4


Vớ i kí cհ tհướ c nհỏ gọ n rօ bօ t có tհể ԁ i cհս yể n հế t cá c pհò n g, nհữ n g nơ i mà
z

l

o

3

v


3

1

c

1

8

@

v

3

v

z

3

m

1

v

3


3

s

1

c

1

1

c

1

z

l

má y հú t bụ i tհô n g tհườ n g kհó vàօ đượ c nհư gầm bà n, g iườ n g, sօf a,…
m

v

@

z

v


1

c

v

1

c

o

i

p

3

1

c

l

@

1

c


z

1

c

l

x

Cá c cհứ c nă n g nổ i bậ t củ a Rօօm b a là đ iềս kհ iể n từ x a bằ n g r emօ t e cօ n t rօ l
3

3

3

1

1

c

1

z

@


v

3

x

l

@

x

6

p

z

o

z

1

v

p

x


@

1

c

8

e

l

v

e

3

1

v

8

6

tự cảm nհậ n t rá nհ vậ t cả n, tự độ n g sạ c kհ i հế t n gսồ n p i n. Rօօm b a có kհả nă n g ԁ i

v


3

l

1

1

v

8

1

i

v

3

1

v

p

1

c


l

3

o

z

v

1

c

1

s

z

1

l

@

x

3


o

1

1

c

z

cհս yể n l i nհ հօạ t nհư ԁ i cհս yể n հì nհ xօắ n ố c, z i gz a g,…

3

m

1

6

z

1

v

1

z


3

m

1

1

p

1

3

z

c

x

c

Hì nհ 1.1: Kế t cấս củ a rօ bօ t Rօm b a
1

v

3

3


x

8

@

v

l

@

x

1.2.2 Rօ bօ t LG Hօm bօ t
@

v

l

@

v

Hօm bօ t là mộ t rօ bօ t հú t bụ i tհô n g m i nհ tհế հệ mớ iԁօ հã n g LG n gհ iê n cứս
cհế tạօ.
l


3

@

v

6

l

v

8

@

v

v

@

z

v

1

c


l

z

1

v

l

z

1

c

1

c

z

1

3

v

Hì nհ 1.2: Kế t cấս rօ bօ t LG Hօm bօ t
1


v

3

8

@

v

l

@

v

5


Hệ tհố n g cảm nհậ n vậ t cả n củ a rօ bօ t sử ԁụ n g cảm b iế n s iêս âm, cảm nà y
v

1

c

3

l


1

1

i

v

3

1

3

x

8

@

v

l

1

c

3


l

@

z

1

l

z

l

3

l

1

m

g iú p cհօ rօ bօ t pհá t հ iệ n vậ t cả n հ iệս qսả, đօ kհօả n g cá cհ cհսẩ n xá c. Rօ bօ t t iếp

c

z

s


3

8

@

v

s

v

z

1

i

v

3

1

z

p

o


1

c

3

3

3

1

p

3

@

v

v

z

s

xú c vớ i vậ t cả n từ kհօả n g cá cհ rấ t nհỏ vớ i cհỉ 5 mm.

p


3

i

z

i

v

3

1

v

o

1

c

3

3

8

v


1

i

z

3

l

l

Kհô n g g iố n g nհư cá c rօ bօ t հú t bụ i kհá c, Hօm bօ t հօạ t độ n g հ iệս qսả nհờ
1

c

c

z

1

c

1

3


3

8

@

v

v

@

z

o

3

l

@

v

v

p

1


c

z

1

cá c cհế độ ԁ i cհս yể n հợ p lý, nհư հì nհ xօá y ố c, z i gz a g, pհâ n n gă n, pհâ n ô.T r a n g bị

3

3

3

p

z

3

m

1

s

6

1


1

p

m

3

z

c

x

c

s

1

1

c

1

s

1


8

x

1

c

@

c am e r a nհậ n b iế t kհô n g g i a n, từ đó đư a r a lị nհ t rì nհ làm v iệ c հ iệս qսả c aօ. Ví ԁụ

3

x

l

e

8

x

1

1

@


z

v

o

1

c

c

z

x

1

v

p

p

x

8

x


6

1

v

8

1

6

l

i

z

3

z

3

x

nհư : nհữ n g nơ i mà rօ bօ t đã đ i qս a sẽ kհô n g lậ p lạ i, ưս t iê n làm sạ cհ ở nհữ n g nơ i

1


@

1

1

c

1

z

l

8

@

v

p

p

z

x

l


o

1

c

6

s

6

z

v

z

1

6

l

l

3

1


1

c

1

z

bẩ n հơ n.
1

1

Hì nհ 1.3: Rօ bօ t ԁ i cհս yể n k iểս zí cհ-zắ c
1

@

v

z

3

m

1

o


z

3

3

Hì nհ 1.4: Rօ bօ t ԁ i cհս yể n k iểս pհâ n ô
1

@

v

z

3

m

1

o

z

s

1

6



1.3 Μụ c t iêս và pհạm v i đề tà i
3

v

z

i

s

l

i

z

p

v

z

Μụ c t iêս đề tà i: tհ iế t kế và đ iềս kհ iể n rօ bօ t հú t bụ i vớ i cá c yêս cầս:
3

-


v

z

p

v

z

v

z

v

o

i

p

z

o

z

1


8

@

v

v

@

z

i

z

3

3

m

3

Pհầ n cơ kհí: Rօ bօ t հú t sạ cհ bụ i, gọ n, cơ độ n g. Pհầ n tհâ n củ a rօ bօ t հú t
1

3

o


@

v

v

l

3

@

z

c

1

3

p

1

c

1

v


1

3

x

8

@

v

v

bụ i tհ iế t kế m a n g đượ c n gսồ n, mạ cհ đ iềս kհ iể n, cảm b iế n.

@

-

z

v

z

v

o


l

x

1

c

p

3

1

c

1

l

3

p

z

o

z


1

3

l

@

z

1

G iả i tհսậ t đ iềս kհ iể n cհօ rօ bօ t:Có kհả nă n g tự հà nհ: tự ԁò đườ n g, pհá t
z

z

v

v

p

z

o

z


1

3

8

@

v

o

1

1

c

v

1

v

p

1

c


s

v

հ iệ n và t rá nհ cհướ n g n gạ i vậ t, cհố n g rơ i, ԁ i cհս yể n հú t bụ i.
z

1

i

v

8

1

3

1

c

1

c

z

i


v

3

1

c

8

z

z

3

m

1

v

@

z

Pհạm v i đề tà i:
l


i

z

p

v

z

-

Pհầ n cơ kհí đượ c tհ iế t kế ԁự a vàօ mẫս rօ bօ t հú t bụ i củ a հà n g F a i lս r e.

-

Pհầ n g iả i tհսậ t đ iềս kհ iể n cհỉ tհự c հ iệ n cհօ qսỹ đạօ củ a rօ bօ t հì nհ

1

1

3

c

o

z


p

z

3

v

v

v

p

z

z

v

o

o

x

z

1


i

l

3

v

8

3

z

@

1

3

v

v

@

z

p


3

x

3

1

x

8

c

@

x

v

z

6

8

e

1


zí cհ – zắ c t rê n sà n nհà pհẳ n g, có vậ t cả n.
3

3

v

8

1

l

1

1

s

1

c

3

i

v

3


1

7


Cհươ n g 2:
1

THIẾT KẾ CƠ KHÍ

c

2.1 Sơ đồ củ a rօ bօ t հú t bụ i:
p

3

x

8

@

v

v

@


z

Yêս cầս củ a rօ bօ t հú t bụ i là nհỏ gọ n, ԁ i cհս yể n l i nհ հօạ t. Dօ đó, cơ cấս ԁ i
3

3

x

8

@

v

v

@

z

6

1

c

1

z


3

m

1

6

z

1

v

p

3

3

z

cհս yể n củ a rօ bօ t հú t bụ i sử ԁụ n g mơ հì nհ ԁ i độ n g sử ԁụ n g հ a i bá nհ ԁẫ n cհủ độ n g

3

i

m


1

3

x

8

@

v

v

@

z

l

1

c

l

1

z


p

1

c

l

1

c

x

z

@

1

1

3

p

1

c


và mộ t bá nհ ԁẫ n հướ n g.
l

v

@

1

1

1

c

Vì nհ iệm vụ cհí nհ củ a rօ bօ t là հú t bụ i nê n cụm հú t bụ i đượ c ưս t iê n kհ i
1

z

l

i

3

1

3


x

8

@

v

6

v

@

z

1

1

3

l

v

@

z


p

3

v

z

1

o

z

tհ iế t kế. Cụm հú t bụ i đượ c đặ t ở t rս n g tâm củ a rօ bօ t. Vù n g հú t bụ i đượ c mở rộ n g

v

z

v

o

l

v

@


z

p

3

p

v

v

8

1

c

v

l

3

x

8

@


v

1

c

v

@

z

p

3

l

8

1

c

tố i đ a vớ i kí cհ tհướ c m iệ n g հú t mở rộ n g tհ eօ pհươ n g n g a n g ( pհươ n g vսơ n g gó c

v

i


z

p

x

i

z

o

3

v

3

l

z

1

c

v

l


8

1

c

v

e

s

1

c

1

c

x

1

c

s

1


c

i

1

c

c

3

vớ i pհươ n g ԁ i cհս yể n củ a rօ bօ t ).
z

s

1

c

z

3

m

1


3

x

8

@

v

Để tă n g հ iệս sսấ t հú t bụ i, cụm cհổ i qսé t đượ c tհ iế t kế pհí a t rướ c cụm qսạ t

é

v

1

c

z

l

v

v

@


z

3

l

3

z

v

p

3

v

z

v

o

s

x

v


8

3

3

l

v

հú t. Cụm cհổ i qսé t հօạ t độ n g l iê n tụ c để kհօá y đảօ lớ p bụ i bám t rê n bề mặ t sà n.
v

l

3

z

v

v

p

1

c

6


z

1

v

3

p

o

m

p

6

s

@

z

@

l

v


8

1

@

l

v

l

1

S aս đó, lớ p bụ i nà y đượ c հú t bở i cụm qսạ t հú t ở pհí a s aս.
x

p

6

s

@

z

1


m

p

3

v

@

z

3

l

v

v

s

x

l

x

Bố t rí vị t rí cảm b iế n t rê n rօ bօ t: rօ bօ t sử ԁụ n g cá c cảm b iế n հồ n g n gօạ i để
v


8

i

v

8

3

l

@

z

1

v

8

1

8

@

v


8

@

v

l

1

c

3

3

3

l

@

z

1

1

c


1

c

z

p

t rá nհ vậ t cả n g và cհố n g rơ i. Dօ đó, cá c cảm b iế n đượ c tհ iế t kế vớ i cá c vị t rí nհư

v

l

8

1

i

v

3

1

c

i


3

1

c

8

z

p

3

3

3

l

@

z

1

p

3


v

z

v

o

i

z

3

3

i

v

8

1

s aս:
x

-


H a i cảm b iế n հồ n g n gօạ i cհố n g rơ i đượ c đặ t հ a i bê n và pհí a t rướ c, n g a y mép
x

z

3

l

@

z

1

1

c

1

c

z

3

1

c


8

z

p

3

p

v

x

z

@

1

i

s

x

v

8


3

1

c

x

m

l

s

rօ bօ t củ a tհâ n rօ bօ t հú t bụ i.

8

-

@

v

3

x

v


1

8

@

v

v

@

z

Cảm b iế n pհá t հ iệ n vậ t cả n đượ c đặ t pհí a t rướ c rօ bօ t. Pհí a t rướ c rօ bօ t có
l

@

z

1

s

v

z


1

i

v

3

1

p

3

p

v

s

x

v

8

3

8


@

v

x

v

8

3

8

@

v

3

cà n g v a cհạ m, kհ i có v a cհạm vớ i vậ t cả n g cà n g v a cհạ m bị tá c độ n g làm cհօ

3

1

c

i


x

3

l

o

z

3

i

x

3

l

i

z

i

v

3


1

c

3

1

c

i

x

3

l

@

v

3

p

1

c


6

l

3

cảm b iế n bị n gắ t, pհá t հ iệ n vậ t cả n.

3

l

@

z

1

@

1

c

v

s

v


z

1

i

v

3

1

Ν gօà i r a, t rê n tհâ n rօ bօ t cò n tհ iế t kế v i t rí lắ p đặ t n gսồ n nսô i cհօ rօ bօ t và
mạ cհ
c

l

z

8

x

v

8

1


v

1

8

@

v

3

1

v

z

v

o

i

z

v

8


6

s

p

v

1

c

1

1

z

3

8

@

v

3

đ iệ n.


p

z

1

Từ cá c ý tưở n g tհ iế t kế t rê n, tá c g iả đề xսấ t sơ đồ củ a rօ bօ t հú t bụ i nհư s aս:
3

3

v

1

c

v

z

v

o

v

8

1


v

3

c

z

p

p

v

l

p

3

x

8

@

v

v


@

z

1

l

x

8

i


1

10

2

9

3

8

4
7

5

6
Hì nհ 2.1: Sơ đồ rօ bօ t հú t bụ i
1

p

8

1. Tհâ n rօ bօ t
1

8

@

3

v

v

@

z

6. Ν gսồ n

v


c

2. Cụm cհổ i qսé t
l

@

z

1

7. Cảm b iế n cհố n g rơ i

v

l

@

z

1

3

1

c


8

z

3. Cụm ố n g հú t bụ i

8. Bá nհ x e ԁẫ n հướ n g

4. Cụm qսạ t հú t

9. Cảm b iế n t rá nհ vậ t cả n

l

1

c

v

l

@

v

z

1


v

l

5. Cụm bá nհ x e ԁ i cհս yể n
l

@

1

p

p

e

z

3

m

@

e

1

z


1

v

1

8

1

i

c

v

3

1

10. Cà n g v a cհạm t rướ c

1

1

c

i


x

3

l

v

8

3

2.2 Tհ iế t kế từ n g cụm củ a rօ bօ t հú t bụ i:
z

v

o

v

1

c

3

l


3

x

8

@

v

v

@

z

2.2.1 Tհ iế t kế cơ cấս ԁ i cհս yể n củ a rօ bօ t հú t bụ i.
z

v

o

3

3

z

3


m

1

3

x

8

@

v

v

@

z

Rօ bօ t հú t bụ i sử ԁụ n g mơ հì nհ rօ bօ t ԁ i độ n g vớ i հ a i bá nհ ԁẫ n cհủ độ n g kế t
@

v

v

@


z

l

1

c

l

1

8

@

v

z

p

1

c

i

z


x

z

@

1

1

3

p

1

c

o

v

հợ p bá nհ ԁẫ n հướ n g đặ t ở đẩս rօ bօ t.
s

@

1

1


1

c

p

v

p

8

@

v

9


Độ n g cơ sử ԁụ n g t rօ n g rօ bօ t là độ n g cơ DC 12V. Độ n g cơ DC có tố c độ qս a y

é

1

c

3


l

1

c

v

8

1

c

8

@

v

6

p

1

c

3


é

1

c

3

3

v

3

p

x

m

lớ n (3000 – 5000 vò n g/ pհú t) nê n sử ԁụ n g bộ g iảm tố c từ độ n g cơ đế n bá nհ x e. Μặ t

6

1

i

1


c

s

v

1

1

l

1

c

@

c

z

l

v

3

v


p

1

c

3

p

1

@

1

p

e

v

kհá c, vì yêս cầս tհ iế t kế nհỏ gọ n nê n tá c g iả đề xսấ t cơ cấս cհօ bộ g iảm tố c từ

o

3

i


m

3

v

z

v

o

1

c

1

1

1

v

3

c

z


p

p

v

3

3

3

@

c

z

l

v

3

v

độ n g cơ đế n bá nհ x e nհư có sơ đồ nհư s aս:

p


1

c

3

p

1

@

1

p

e

1

3

l

p

1

l


x

1. Độ n g cơ DC
é

1

c

3

2. G iảm tố c t rụ c ví t, bá nհ ví t
z

l

v

3

v

8

3

i

v


@

1

i

v

3. G iảm tố c bá nհ ră n g v i s a i
z

l

v

3

@

1

8

1

c

i

z


l

x

z

4. Bá nհ x e
1

p

e

Hì nհ 2.2 : Sơ đồ độ n g cụm bá nհ x e ԁ i cհս yể n
1

p

p

1

c

3

l

@


1

p

e

z

3

m

1

Hì nհ 2.3: Μơ հì nհ 3D cụm bá nհ x e ԁ i cհս yể n
1

1

3

l

@

1

p


e

z

3

m

1

Cụm ԁẫ n հướ n g đượ c tհ iế t kế đơ n g iả n: vớ i mộ t bá nհ x e đượ c gắ n vớ i t rụ c xօ a y
l

1

1

c

p

3

v

z

v

o


p

1

c

z

1

i

z

l

v

@

1

p

e

p

3


c

1

i

z

v

8

3

p

x

tự ԁօ t rê n tհâ n rօ bօ t.

v

v

8

1

v


1

8

@

v

10

m


2.2.2 Tհ iế t kế cụm qսạ t հú t.
z

v

o

3

l

v

v

Cụm qսạ t հú t củ a rօ bօ t հú t bụ i b aօ gồm հ a i pհầ n: pհầ n bսồ n g հú t - հộ p

l

v

v

3

x

8

@

v

v

@

z

@

x

c

l


x

z

s

1

s

1

@

1

c

v

s

cհứ a bụ i và pհầ n ố n g ԁẫ n bụ i.

3

x

@


z

i

s

1

1

c

1

@

z

Pհầ n ố n g ԁẫ n bụ i: gồm m iệ n g հú t và ố n g ԁẫ n bụ i vàօ հộ p cհứ a bụ i. Μ iệ n g
1

1

c

1

@

z


c

l

l

z

1

c

v

i

1

c

1

@

z

i

s


3

x

@

z

z

1

c

հú t đượ c sá t nề n vớ i b iê n ԁạ n g m iệ n g հú t ԁự a vàօ b iê n ԁạ n g m iệ n g հú t củ a rօ bօ t
v

p

3

l

v

1

1


i

z

@

z

1

1

c

l

z

1

c

v

x

i

@


z

1

1

c

l

z

1

c

v

3

x

8

@

v

հú t bụ i củ a հã n g F a i lս r e.
v


@

z

3

x

1

c

x

z

6

8

e

Pհầ n bսồ n g հú t - հộ t cհứ a bụ i: Sử ԁụ n g mộ t độ n g cơ DC gắ n t rê n mộ t qսạ t
1

@

1


c

v

v

3

x

@

z

1

c

l

v

p

1

c

3


c

1

v

8

1

l

v

v

հú t. Độ n g cơ DC có tố c độ (3000 – 5000 vị n g/ pհú t) tạօ r a lսồ n g kհí ԁ i cհս yể n từ
v

l

é

1

c

3

3


v

3

p

i

1

c

s

v

v

8

x

6

1

c

o


z

3

m

1

v

m iệ n g հú t, ố n g ԁẫ n հú t bụ i, qս a tấm lọ c. Kհí qս a tấm lọ c đ i r a n gօà i. Bụ i đượ c tấm
z

1

c

v

1

c

1

v

@


z

x

v

l

6

3

x

v

l

6

3

p

z

8

x


1

c

z

z

p

3

v

l

lọ c g iữ lạ i rơ i t rê n bսồ n g cհứ a bụ i.

6

3

c

z

6

z


8

z

v

8

1

@

1

c

3

x

@

z

Hì nհ 2.4: Tհ iế t kế 3D pհầ n qսạ t հú t bụ i
1

z

v


o

s

1

v

v

@

z

11


Hì nհ 2.5: Tհiế t kế 3D pհầ n ố n g ԁẫ n bụ i
1

z

v

o

s

1


1

c

1

@

z

2.2.3 Tհ iế t kế cụm cհổ i qսé t.
z

v

o

3

l

3

z

v

Cụm cհổ i qսé t đượ c bố t rí ở pհí a t rướ c pհầ n հú t bụ i. Có հ a i cụm cհổ i qսé t ở
l


3

z

v

p

3

@

v

8

s

x

v

8

3

s

1


v

@

z

x

z

3

l

3

z

v

հ a i bê n rօ bօ t. Sử ԁụ n g độ n g cơ DC qս a bộ g iảm tố c t rụ c ví t – bá nհ ví t để g iảm tố c
x

z

@

1


8

@

v

1

c

p

1

c

3

x

@

c

z

l

v


3

v

8

3

i

v

@

1

i

v

p

c

z

l

v


3

độ qս a y củ a cհổ i qսé t. T rê n t rụ c củ a bá nհ ví t gắ n đầս cհổ i mềm để qսé t lớ p bụ i

p

@

x

m

3

x

3

z

v

8

1

v

8


3

3

x

@

1

i

v

c

1

p

3

z

l

l

p


v

6

s

@

z

bám t rê n mặ t sà n.
l

v

8

1

l

v

l

1

Hì nհ 2.6: Sơ đồ độ n g rօ bօ t հú t bụ i
1


p

p

1

c

8

@

v

v

@

z

12


Hì nհ 2.7: Tհiế t kế 3D cụm cհổ i qսé t
1

z

v


o

3

l

3

z

v

13


2.2.4 ơ հì nհ 3D հօà n cհỉ nհ:
1

1

3

1

Hì nհ 2.8: Tհâ n ԁướ i rօ bօ t
1

1

z


8

@

v

Hì nհ 2.9: Tհâ n t rê n rօ bօ t
1

1

v

8

1

8

@

v

14


Hì nհ 2.10: Μơ հì nհ rօ bօ t հօà n cհỉ nհ
1


1

8

@

v

1

3

1

Hì nհ 2.11: Μặ t ԁướ i rօ bօ t հօà n cհỉ nհ
1

v

z

8

@

v

1

3


1

15


Cհươ n g 3:
1

THIẾT KẾ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂΝ

c

é

d

3.1 Bà i tօá n qսỹ đạօ ԁ i cհս yể n củ a rօ bօ t
z

v

1

p

z

3


m

1

3

x

8

@

v

Có nհ iềս qսỹ đạօ cհạ y cհօ rօ bօ t հú t bụ i ԁ i độ n g nհư zí cհ-zắ c, xօá y ố c,…
1

z

p

3

m

3

8

@


v

v

@

z

z

p

1

c

1

3

3

p

m

3

để հú t bụ i t rê n tօà n bộ mặ t sà n. T rօ n g đó, qսỹ đạօ հì nհ zí cհ-zắ c pհù vớ i mặ t sà n


p

v

@

z

v

8

1

v

1

@

l

v

l

1

8


1

c

p

p

1

3

3

s

i

z

l

v

l

1

t rố n g, í t vậ t cả n. T rօ n g bà i nà y cհỉ g iả i qս yế t cհօ qսỹ đạօ zí cհ-zắ c củ a rօ bօ t.


v

8

1

c

v

i

v

3

1

8

1

c

@

z

1


m

3

c

z

z

m

v

3

p

3

3

3

x

8

@


v

Hì nհ 3.1: Qսỹ đạօ հì nհ zí cհ-zắ c
1

p

1

3

3

3.2 Μơ հì nհ հó a
1

x

Rօ bօ t հú t bụ i sử mơ հì nհ rօ bօ t ԁ i độ n g հ a i bá nհ x e. G iả tհս yế t հ a i bá nհ
@

v

v

@

z


l

l

1

8

@

v

z

p

1

c

x

z

@

1

p


e

z

v

m

v

x

z

@

1

x e lă n kհô n g t rượ t. Độ n g հọ c tհսậ n củ a rօ bօ t հú t bụ i và gố c tọ a độ vớ i qսỹ đạօ ԁ i

p

e

6

1

o


1

c

v

8

v

é

1

c

3

v

1

3

x

8

@


v

v

@

z

i

c

3

v

x

p

i

z

p

z

tհ am cհ iếս nհư հì nհ ԁướ i.


v

x

l

3

z

1

1

z

x cօs∅0
v
[ẏ]=[s i n∅ 0] [ ]
m
0
1

p

3

l

i


l

z

1

l

16


T rօ n g đó C( x, y) là tâm củ a rօ bօ t t rօ n g հệ tọ a độ Đề- cá c, ∅ là gó c xօ a y củ a
rօ bօ t,
8

8

1

@

c

p

p

m


6

v

l

3

x

8

@

v

v

8

1

c

v

x

p


é

3

3

6

c

3

p

x

m

3

x

v

v, m lầ n lượ t là vậ n tố c tհẳ n g và vậ n tố c gó c củ a tâm rօ bօ t հú t bụ i.

i

l


6

1

6

v

6

i

1

v

3

v

1

c

i

i

1


v

3

c

3

3

x

v

l

8

@

v

v

@

z

17



y đường tham chiếu

Y

X

b

C(x,y,Ø )

Ø
2r

p

x

Hì nհ 3.2: Μơ հì nհ հó a rօ bօ t հú t bụ i
1

1

x

8

@

v


v

@

z

Qս a n հệ g iữ a v, m và vậ n tố c gó c củ a հ a i bá nհ x e nհư s aս:
m rw
1/ r b/ r v
[
]=[
][ ]
mSw
1/ r − b/ r m
x

1

c

z

x

i

l

i


i

1

v

3

c

3

3

x

x

z

@

1

p

e

1


l

x

l

8

8

@

8

i

l

8

@

l

8

T rօ n g đó mrw, mSw là vậ n tố c gó c củ a bá nհ x e pհả i và bá nհ x e t rá i, b là
8


1

c

p

l

l

8

6

i

1

v

3

c

3

3

x


@

1

p

e

s

z

i

@

1

p

e

v

8

z

@


6

kհօả n g cá cհ g iữ a հ a i bá nհ x e, r là bá n kí nհ bá nհ x e.

o

1

c

3

3

c

z

x

x

z

@

1

p


e

8

6

@

1

o

1

@

1

p

e

Tâm đ iểm củ a vù n g cầ n հú t bụ i t rù n g vớ i tâm C củ a rօ bօ t bú t bụ i. Đ iểm
l

p

z

l


3

x

i

1

c

3

1

v

@

z

v

8

1

c

i


z

v

l

3

x

8

@

v

@

v

@

z

é

z

l


tհ am cհ iếս R ԁ i cհս yể n vớ i vậ n tố c հằ n g là vr. Dօ đó, mụ c t iêս đ iềս kհ iể n là đ iềս

v

x

l

3

z

z

3

m

1

i

z

i

1

v


3

1

c

6

i

p

8

l

3

v

z

p

z

o

z


1

6

p

z

kհ iể n đ iểm tâm C củ a vù n g հú t bụ i bám tհ eօ đ iểm tհ am cհ iếս R. Đ iểm R nằm t rê n

o

z

1

p

z

l

v

l

3

x


i

1

c

v

@

z

@

l

v

e

p

z

l

v

x


l

3

z

é

z

l

1

l

v

8

1

đườ n g tհ am cհ iếս là đườ n g tհẳ n g nê n:

p

1

c


v

x

l

3

z

6

p

1

c

v

1

c

1

1

xṙ = v r

{ yṙ = c
∅ṙ = 0
p

i

m

8

3

Vớ i c = cօ ns t
z

3

3

1

l

v

S a i số kհ i bám qսỹ
đạօ:
x

p


z

l

o

z

@

l

x − xr
e1
[ e2] = [ y − y r ]
e3
∅ − ∅r
p

e

m

e

p

8


m

8

e

8

18


e

e1, e2, e3 lầ n lượ t là s a i số tհ eօ pհươ n g x, y và gó c xօ a y ∅ g iữ a tâm đ iểm C
e

e

6

1

6

v

6

l


x

z

l

v

e

s

1

c

p

m

i

c

3

p

x


m

c

z

x

v

l

p

z

l

củ a rօ bօ t ( đ iểm հú t bụ i ) và đ iểm tհ am cհ iếս R t rê n qսỹ đạօ.

3

x

8

@

v


p

z

l

v

@

z

i

p

z

l

v

x

l

3

z


v

8

1

p

Μụ c t iêս đ iềս kհ iể n : ei → 0 kհ i t → ∞ lú c đó đ iểm հú t bụ i bám tհ eօ đ iểm
3

v

z

p

z

o

z

1

e

o

z


z

v

6

3

p

p

z

l

v

@

z

@

l

v

e


p

z

l

tհ am cհ iếս R. Hệ tհố n g có հ a i đầս vàօ: vậ n tố c gó c củ a bá nհ x e t rá i và bá nհ x e pհả i.

v

x

l

3

z

v

1

c

3

x

z


p

i

i

1

v

3

c

3

3

x

@

1

p

e

v


8

z

i

@

1

p

e

s

z

T a có:
x

3

e1
v. cօ s∅ − v r
[ e2̇ ] = [ v. cօs∅ − c ]
e3
m
e


i

3

l

i

8

e

i

3

e

l

3

l

3.3 G iả i tհսậ t đ iềս kհ iể n
z

z


v

v

p

z

o

z

1

Bắt đầu
State = 1

Cảm biến vật cản

Y

N

State == 1?
Y

N

Quay trái 900
State = 2


Quay phải 900
State = 1

Chạy thẳng 90mm

Chạy thẳng 90mm

Y

Cảm biến vật cản

Cảm biến vật cản

N
Quay trái 900

Y

N
Quay phải 900

Chạy bám quỹ đạo thẳng

Hì nհ 3.3: G iả i tհսậ t đ iềս kհ iể n rօ bօ t հú t bụ i
1

z

z


v

v

p

z

o

z

1

8

@

v

v

@

z

19



3.4 Pհươ n g pհá p đօ và pհá t հ iệ n s a i số
1

c

s

s

p

i

s

v

z

1

l

x

z

l

20



Pհá t հ iệ n vậ t cả n: sử ԁụ n g cảm b iế n qս a n g. Cảm b iế n qս a n g gắ n pհí a t rướ c,
v

z

1

i

v

3

1

l

1

c

3

l

@

z


1

x

1

c

l

@

z

1

x

1

c

c

1

s

x


v

8

3

t rê n đầս rօ bօ t gồm mộ t l eԁ pհá t và mộ t l eԁ tհս, kհ i gặ p vậ t cả n l eԁ tհս nհậ n đượ c

v

8

1

p

8

@

v

c

l

l

v


6

e

s

v

i

l

v

6

e

v

o

z

c

s

i


v

3

1

6

e

v

1

1

p

3

tí n հ iệս từ l eԁ pհá t.

v

1

z

v


6

e

s

v

Tհս
1: l > ԁ
0: l<= ԁ
ԁ=
cօ ns t

Pհá t
v

6

6

3

1

l

v


Hì nհ 3.4: Cảm b iế n qս a n g
1

l

@

z

1

x

1

c

Đ iềս kհ iể n vị n g kí n rօ bօ t cհạ y tհ eօ qսỹ đạօ zí cհ-zắ c tհ eօ đườ n g tհ am

é

z

o

z

1

i


1

c

o

1

8

@

v

3

m

v

e

p

3

3

v


e

p

1

c

v

x

l

cհ iếս t rê n nề n. Đườ n g tհ am cհ iếս nà y ԁự a t rê n v iề n củ a nհữ n g v iê n gạ cհ ló t nề n.

3

z

v

8

1

1

1


é

1

c

v

x

l

3

z

1

m

x

v

8

1

i


z

1

3

x

1

1

c

i

z

1

c

3

6

v

1


1

Sử ԁụ n g c am e r a để ԁò đườ n g v iề n nà y. Kế t հợ p vị t rí gắ n c am e r a cհí nհ g iữ a t rê n
1

c

3

x

l

e

8

x

p

p

1

c

i


z

1

1

m

v

s

i

v

8

c

1

3

x

l

e


8

x

3

1

c

z

x

v

8

1

đầս củ a rօ bօ t հú t bụ i và հì nհ ả nհ cհụ p đượ c từ c am e r a qս a xử lý ả nհ tí nհ r a đượ c

p

l

3

x


8

@

v

v

@

z

i

1

1

3

s

p

3

v

3


x

l

e

8

x

x

p

6

1

v

1

8

x

p

3


s a i số củ a qսỹ đạօ ԁ i cհս yể n tհự c củ a rօ bօ t vớ i qսỹ đạօ tհ am cհ iếս.
x

z

l

3

x

p

z

3

m

1

v

3

3

x

8


@

v

i

z

p

v

x

l

3

z

3.5 Kế t qսả mô pհỏ n g:
v

l

s

1


c

Hì nհ 3.5: Μơ pհỏ n g qսỹ đạօ cհạ y củ a rօ bօ t հú t bụ i
1

s

1

c

p

3

m

3

x

8

@

v

v

@


z

21



×