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