Thiết kế điều khiển phi tuyến robot delta

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN

------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN
CHO ROBOT DELTA

Giảng viên hướng dẫn : TS. Quách Đức Cường
Sinh viên thực hiện : Đào Tiến Huy - 2019600090

HÀ NỘI - 2023

1

Mục Lục

1.1 Giới thiệu về robot Delta.................................................................................................6
1.2 Ứng dụng của Robot song song.....................................................................................10
2.1 Sơ đồ khối tổng quan của robot delta.................................................................................12
2.2 Khối Nguồn cấp..................................................................................................................13
2.3 Khối chuyển động...............................................................................................................18
2.4 Khối xử lý, đo lường...........................................................................................................18
2.4, Sơ đồ mạch điện các khối..................................................................................................22
3.1 Các phương pháp điều khiển robot Delta hiện nay.............................................................23
3.2 Xây dựng mơ hình cho robot Delta.....................................................................................26
3.3 Thiết kế giải thuật điều khiển cho tay gắp Delta................................................................29

4.1 Dùng matlab Simulink thiết lập mô phỏng.........................................................................33
4.2 Tiến hành mô phỏng hệ thống trên Matlab Simulink.........................................................40
4.3 Tiến hành chạy thử và nhìn trên khối View Joint Space....................................................44
4.3 Lưu đồ thuật tốn cho robot Delta......................................................................................45
4.3 Lập trình giải thuật điều khiển trên ngôn ngữ C cho Robot Delta với nền tảng phần cứng
Arduino.....................................................................................................................................46

2

Danh mục hình ảnh

Hình 1Cánh tay robot trong cơng nghiệp....................................................................................6
Hình 2 Robot Delta 3PUS...........................................................................................................8
Hình 3 Robot Delta 3 bậc tự do 3RUS......................................................................................8
Hình 4 Máy in 3D sử dụng cấu trúc robot song song...............................................................10
Hình 5 Cấu tạo robot song song 3RUS.....................................................................................11
Hình 6 Sơ đồ mạch điện tổng quan của robot Delta 3 RUS.....................................................12
Hình 7 Mạch chỉnh lưu AC - DC..............................................................................................13
Hình 8 Cuộn dây biến áp xung 220V - 12V.............................................................................14
Hình 9 Nguyên lý hoạt động của cầu Diode.............................................................................14
Hình 10 Diode 1N4001.............................................................................................................15
Hình 11 Ký hiệu của Diode 1N4001 trên mạch điện................................................................15
Hình 12 Mạch buck khơng điều khiển sử dụng 7805...............................................................16
Hình 13 Servo RC Emax ES-08MDII......................................................................................17
Hình 14 Vi điều khiển ATMega328P.......................................................................................18
Hình 15 Sơ đồ chân của vi điều khiển ATmega328P...............................................................19
Hình 16 Sơ đồ mạch điện cho robot Delta................................................................................21
Hình 17 Chất lượng điều khiển khi sử dụng bộ điều khiển PID...............................................22
Hình 18 Sơ đồ của bộ điều khiển PID......................................................................................23
Hình 19 Mơ hình robot song song delta....................................................................................25

Hình 20 sơ đồ điều khiển của robot Delta................................................................................30
Hình 21 Mô phỏng điều khiển robot delta qua phần mềm matlab Simulink............................32
Hình 22 Khối khởi tạo..............................................................................................................32
Hình 23 Bên trong khối quỹ đạo đặt.........................................................................................33
Hình 24 Khối Inverted Kinematic.............................................................................................33
Hình 25 Bên trong khối động học ngược..................................................................................34
Hình 26 Khối điều khiển...........................................................................................................34
Hình 27 Bên trong khối Dynamic Matrix control signal..........................................................35
Hình 28 Bên trong khối control signal của control signal........................................................35
Hình 29 Khối Delta...................................................................................................................36
Hình 30 Bên trong khối Delta Robot........................................................................................36
Hình 31 Khối Delta, Dynamic..................................................................................................37
Hình 32Khối Delta, Kinematic.................................................................................................37
Hình 33 Khối Nhìn....................................................................................................................37
Hình 34 Khối View State Space...............................................................................................38
Hình 35 Đáp ứng quỹ đạo chuyển động của robot Delta trong không gian khớp với quỹ đạo là
hình trịn....................................................................................................................................39
Hình 36 Đáp ứng chuyển động khâu tác động cuối cảu robot Delta với quỹ dạo là hình trịn.40
Hình 37 Đáp ứng chuyển động quỹ đạo mong muốn là hình trịn............................................40
Hình 38 Sai lệch vị trí góc khớp của robot Delta trong khơng gian 2D và 3D với quỹ đạo là
hinh trịn....................................................................................................................................41
Hình 39 Đáp ứng quỹ đạo chuyển động trong không gian khớp của robot Delta với quỹ đạo
hình số 8....................................................................................................................................41

3

Hình 40 Đáp ứng quỹ đạo chuyển động khâu tác động cuối của robot Delta với trường hợp
quỹ đạo số 8..............................................................................................................................42
Hình 41 Đáp ứng quỹ đạo chuyển động mong muốn là hình số 8............................................42
Hình 42 Sai lệch góc khớp và vị trí cảu robot Delta khí quỹ đạo là hình số 8.........................43

Hình 43 Tốc độ của robot khi áp dụng bộ điều khiển PID.......................................................43
Hình 44 Lưu đồ thuật tốn cho robot song song Delta.............................................................44
Hình 45 Khai báo chân và setup PID........................................................................................45
Hình 46 Tính tốn PID..............................................................................................................46
Hình 47 Tính tốn góc của servo..............................................................................................46
Hình 48 Hàm setup...................................................................................................................46
Hình 49 Hàm vịng lặp..............................................................................................................47

4

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, cùng sự phát triển của khoa học công nghệ, đặc biệt là tự động hóa
trong sản xuất và cơng nghiệp.Vì lý do đó mà các hệ thống sản xuất tự động đã
ra đời nhằm phục vụ xã hội theo cách nhanh chóng hơn, tiện lợi hơn so với sức
lao động chân tay của con người. Với sự phát triển mạnh mẽ của xã hội, địi hỏi
sản xuất phải nhanh, độ chính xác cao. Do đó, robot ra đời để thay thế sức lao
động của con người trong các khu công nghiệp… Trong cơng nghiệp, robot có
thể đẩy nhanh tốc độ sản xuất, thay thế sức người trong lao động. Trong các hệ
thống tự động, không thể thiếu các loại robot. Mỗi con robot đều có chức năng
khác nhau và hình dáng khác nhau. Có loại dùng để gặp đồ vật, có loại dùng để
lắp ráp, hàn… Robot có rất nhiều hình dáng khác nhau từ giống người thật đến
các cánh tay trong công nghiệp.
Robot delta là một trong những con robot sử dụng nhiều trong các hệ thống sản
xuất thông minh. Chúng có khả năng gắp các đồ vật hoặc lắp ráp các mảnh ghép
một cách chính xác. Chúng được điều khiển dựa trên máy tính với độ chính xác
cao. Điểm mạnh của robot delta là sự vô song và tốc độ của chúng. Rất nhiều
ứng dụng trong công nghiệp của chúng như: cơng nghiệp thực phẩm, đồ uống…
Chính vì các lý do trên nên em đã chọn đề tài “Thiết kế thuật toán điều khiển phi
tuyến cho robot delta” với mục đích thiết kế thuật tốn điều khiển cho robot

delta ứng dụng trong việc robot gắp đồ vật.

Nội dung đề tài có 4 chương
Chương 1: Cơ sở lý thuyết về robot Delta
Chương 2 : Giới thiệu phần cứng của robot Delta
Chương 3 : Đề xuất thuật toán điều khiển phi tuyến cho robot delta
Chương 4 : Thử nghiệm hệ thống
Em xin cảm ơn thầy giáo TS Quách Đức Cường đã hướng dẫn em trong
đề tài này và mong muốn sự đóng góp của các thầy cô giáo để đề tài của
em được hoàn thiện hơn.

5

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ROBOT
DELTA

1.1 Giới thiệu về robot Delta
1.1.1Khái quát về robot trong công nghiệp

Robot công nghiệp là các tay máy tự động hoặc bán tự động có thể lập
trình được. Người ta lập trình robot bằng PLC hoặc vi điều khiển có độ nhạy
cao. Robot có thể được đặt cố định ở một mặt phẳng hoặc di chuyển được và lặp
đi lặp lại các hành động. Robot trong công nghiệp là robot sử dụng trong các hệ
thống sản xuất linh hoạt. chúng được lập trình để điều khiển được, chúng có thể
điều khiển 2 hoặc nhiều chiều khác nhau. Robot cơng nghiệp có thể nâng các vật
nặng hoặc di chuyển các đồ vật hoàn toàn tự động. Ứng dụng của chúng là hàn,
sơn, lắp ráp, chọn và đặt các linh kiện điện tử lên bảng mạch in, làm bao bì và
dán nhãn, pallet, kiểm tra sản phẩm và thử nghiệm. Tất cả các thao tác được
thực hiện với độ bền cao, tốc độ và độ chính xác cao.

Hình 1Cánh tay robot trong cơng nghiệp

Robot trong công nghiệp được điều khiển bằng 2 phương pháp. Một là dùng
máy tính lập trình điều khiển tự động khơng cần sự can thiệp của con người. Hai
là dùng các bộ điều khiển từ xa có joystick để điều khiển các chuyển động của
chúng.

1.1.2 Giới thiệu về robot Delta 3 bậc tự do

6

Robot song song là loại robot có cấu trúc là loại robot có động học khép
kín, trong đó các bộ phận được nối với nhau bằng các khớp động.

HÌnh 1 Khớp ổ bi mắt trâu sử dụng trong robot Delta

Ưu điểm của chúng là độ cứng cao do cấu trúc hình bình hành và khả
năng chuyển động từ đơn giản đến phức tạp.

Robot Delta là loại robot song song sử dụng trong cơng nghiệp, có thể
cung cấp chính xác vị trí làm việc đầu và cuối với tốc độ làm việc nhanh và
chính xác. Chính vì vậy nên chúng được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp.
Loại robot này là robot xong song 3 bậc hoạt động dựa trên cơ chế hình bình
hành và cùng với đó là một hệ thống cánh tay với cấu trúc nhỏ gọn, giúp nó
khơng bị tốn q nhiều diện tích trong nhà máy. Là loại robot có cấu tạo
chính gồm 3 cánh tay có khớp lăng trụ chính được nối với khớp ở bệ quay cố
định. Mỗi khớp lặng trụ sẽ có động cơ điều khiển cho các cánh tay này.
Cấu tạo của robot Delta sẽ gồm các phần như sau
Một bệ cố định ở phía trên chứa động cơ điều khiển.
3 cánh tay được gắn vào bệ. Đầu những cánh tay này được gắn với một chi tiết

hình tam giác nhỏ. Khi cánh tay chuyển động, chi tiết này sẽ di chuyển theo.
Robot delta thường có trọng tải khá thấp, khoảng dưới 8kg. Tuy nhiên nó rất
linh hoạt cùng với tốc độ nhanh cho ra được những sản phẩm nhanh chóng mà
độ chính xac cao.
Robot Delta có 2 loại là 3PUS và 3RUS, chúng có chức năng giống nhau nhưng
kiểu dáng khác nhau. Robot Delta 3PUS là một biến thể của 3RUS, chỉ thay thế

7

khớp dẫn động quay bằng khớp động dẫn tịnh tiến gồm hai bản cố định tam giác
song song và khớp tịnh tiến nằm ở mỗi bên giúp nâng lên hạ xuống

Hình 2 Robot Delta 3PUS

Đối tượng mà em nghiên cứu chính là robot delta 3 bậc 3 RUS với 3 cánh tay
chuyển động song song quanh một bệ cố định

Hình 3 Robot Delta 3 bậc tự do 3RUS

8

Robot Delta 3RUS với 3 cánh tay chuyển động song song là được điều khiển bởi
các động cơ bước (step motor) và các cánh tay này có nhiệm vụ điều khiển mâm
giữa theo các hướng khác nhau mà không làm dịch chuyển bệ cố định. Mâm
giữa này có chức năng gắp đồ vật hoặc thả đồ vật hoặc có thể kéo đồ vật đi vị trí
khác rất nhanh và chính xác

1.2 Ứng dụng của Robot song song
Robot Delta có ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống như

Trong công nghiệp:

Robot Delta có ứng dụng rất nhiều trong cơng nghiệp. Ví dụ như kéo thả đồ vật,
lắp ráp linh kiện…

Ngoài ra, chúng còn được sử dụng để sắp xếp các sản phẩm trên một băng
chuyền mà các loại robot khác không thể làm được. Lý do chính khiến chúng
được sắp xếp các sản phẩm khác thay cho các loại tay robot vì các sản phẩm
khác nhau trên băng chuyền , cần tốc độ, các sản phẩm dễ vỡ…

Trong mô phỏng:

Người ta sử dụng robot Delta để mô phỏng yên ngựa hay là mơ phỏng xe đạp
cho vận động viên…

Robot delta cịn được sử dụng để mô phỏng buồng lái máy bay, đào tạo các phi
công dân sự hoặc quân sự…

Trong y học:

Trong y học, người ta sử dụng robot có cấu trúc song song để làm giá nâng kính
hiển vi, giúp các bác sĩ thực hiện ca phẫu thuật một cách dễ dàng

Ngồi ra, chúng cịn được sử dụng như một công cụ hỗ trợ giải phẫu.

Hoạt động kết hợp cảm biến hình ảnh

Để nhận biết đúng loại sản phẩm thơng qua ngoại hình, ngồi phần robot song
song, ta phải sử dụng để cảm biến hình ảnh – đơi mắt của những chú robot song
song. Cảm biến hình ảnh này sẽ xử lý ảnh về ngoại hình, màu sắc… để robot

song song có thể gắp đúng vật

Máy in 3D và máy cắt CNC sử dụng hệ thống robot song song

Là loại máy in sử dụng hệ thống song song của robot Delta kết hợp giữa robot
3PUS và 3RUS

Công nghệ in 3D được cho là nhanh chóng, tiện lợi, tạo ra các sản phẩm đẹp
bằng công nghệ in nhựa

9

Chúng được chế tạo để phục vụ sản xuất nhanh chóng các sản phẩn in 3D

CHƯƠNG II GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG CỦA
ROBOT DELTA

2.1 Sơ đồ khối tổng quan của robot delta
2.1.1 Sơ đồ khối cơ khí của robot Delta 3RUS

Hình 4 Cấu tạo robot song song 3RUS

Cấu tạo của robot này bao gồm:
Khung cố định tam giác ở trên cùng
Bộ chuyển động
Ba chân chủ động điều khiển bằng động cơ
Ba chân bị động, được nối với các chân chủ động bằng các ổ bi, khớp mắt trâu
Ba chân bị động theo cấu trúc hình bình hành
Nhờ cấu trúc hình bình hành mà robot có thể di chuyển bệ chuyển động tịnh tiến
trong không gian

10

2.1.2 Sơ đồ tổng quan mạch điện của robot Delta 3RUS

Hình 5 Sơ đồ mạch điện tổng quan của robot Delta 3 RUS

Thơng qua sơ đồ khối, chúng ta có thể nhìn thấy robot Delta 3RUS có những
khối sau:
Khối Nguồn
Khối Main
Khối Driver
Khối động cơ
2.2 Khối Nguồn cấp
Khối Nguồn là khối dùng để cung cấp nguồn điện cho robot hoạt động, là khối
cung cấp điện cho các khối khác có thể hoạt động.
Để cung cấp nguồn cho robot hoạt động, không thể dùng dòng điện xoay chiều
để cấp cho các khối khác, nó sẽ gây hỏng hóc. Vì vậy, khối nguồn sẽ đề xuất sử
dụng bộ biến đổi AC – DC và mạch hạ áp DC – DC để thực hiện cơng việc này.
Mạch chỉnh lưu có rất nhiều loại như
Mạch chỉnh lưu không điều khiển sử dụng Diode

11

Mạch chỉnh lưu có điều khiển sử dụng SCR
Mạch chỉnh lưu bán điều khiển sử dụng cả Diode và SCR
Trong khối nguồn này, em sử dụng mạch chỉnh lưu không điều khiển dạng cầu
sử dụng Diode

Hình 6 Mạch chỉnh lưu AC - DC

Mạch chỉnh lưu sẽ bao gồm 1 biến áp xung, cầu Diode 1N4001, IC chỉnh lưu
LM7805 to 5VDC, tụ hóa 470uF, 2 tụ 104 0,1uF ngồi ra, cịn có theme cầu chì
1A để bảo vệ mạch.
Ưu điểm của mạch này là dễ hiểu, dễ sử dụng, nguồn ra ổn định do có tụ lọc
nhiễu.
2.2.1 Biến áp xung
Biến áp xung biến đổi từ nguồn xoay chiều 200VAC – 12VAC
Gồm có 2 cuộn dây sơ cấp và thứ cấp
Phần lớn các mạch chỉnh lưu hiện nay đều dùng loại biến áp này

12

Hình 7 Cuộn dây biến áp xung 220V - 12V

2.2.2 Cầu Diode 1N4001
a, Cơ sở lý thuyết
Vì đồ thị của dịng điện xoay chiều (AC) là hình sin, mà mong muốn nguồn ra là
dòng điện 1 chiều (DC) là một đường thẳng, nên sinh ra khái niệm cầu Diode

Hình 8 Nguyên lý hoạt động của cầu Diode
Trong nửa chu kỳ (+) của dịng điện xoay chiều dạng sóng hình sin, đầu vào của
D1 và D2 là phân cực thuận, D3 và D4 sẽ được phân cực ngược, do đó, điện áp
sẽ đi theo hình mũi tên màu đỏ trong hình 9
Nửa chu kỳ còn lại (-) của dòng điện xoay chiều, ta có thể thấy chiều ngược lại,
D3 và D4 phân cực thuận, D1 và D2 là phân cực nghịch.

13

b, Diode 1N4001

Là dòng diode 1N400x , diode 1N4001 được sử dụng rất nhiều trong các mạch
điện tử, các diode được tạo ra nhằm mục đích sử dụng trong các mạch chỉnh lưu,
mạch nguồn cung cấp điện, chặn điện áp về nơi không cần thiết,…

Thông số của diode 1N4001:
- Dòng điện thuận: 1A
- Dịng điện đỉnh khơng lặp lại: 30A
- Dịng điện ngược để khơng bị đánh thủng: 5uA
- Điện áp ngược lặp lại tối đa: 50V
- Công suất tiêu thụ: 3W
- Nhiệt độ làm việc: -55 >> 175oC

Hình 9 Diode 1N4001

Ký hiệu của Diode 1N4001 trên mạch điện:

Hình 10 Ký hiệu của Diode 1N4001 trên mạch điện

14

2.2.3 Mạch hạ áp sử dụng IC LM7805
a, Cơ sở lý thuyết
Mạch hạ áp sử dụng IC ổn áp LM 7805 là mạch hạ áp không điều chỉnh điện áp
đầu ra, mạch này sẽ nối trực tiếp với 2 đầu của cầu Diode, giúp điện áp đầu ra là
5VDC.
Mạch hạ áp hay còn gọi là mạch Buck, ở đây IC LM7805 nối với hàng tụ hóa và
tụ gốm 104, những con tụ này có tác dụng lọc đồ thị điện áp, giúp điện áp đầu ra
được ổn định, tránh bị reset vi điều khiển.
b, Sơ đồ mạch hạ áp sử dụng IC LM7805

Hình 11 Mạch buck không điều khiển sử dụng 7805

Sơ đồ mạch hạ áp không điều khiển điện áp đầu ra sử dụng IC 7805 có đầu vào
là 12VDC và đầu ra là 5VDC. Chúng ta thấy có 1 tụ hóa có giá trị 470uF và 2 tụ
104 giá trị 0,1uF.
7805 có 3 chân đó là IN, OUT và GND
IN là điện áp đầu vào, có giá trị 12V
OUT là điện áp đầu ra có giá trị 5V
GND là nối đất, có giá trị là 0V
c, Thơng số kỹ thuật của 7805
Dịng điện đầu ra 1,5A
Điện áp đầu vào tối đa: 35V
Điện áp đầu ra: 5VDC (const)
Dòng điện tĩnh: 8mA

15

2.3 Khối chuyển động
2.3.1 Động cơ servo
Ở đây, em sẽ nói đến động cơ RC Servo EMAX ES-08 MDII

Hình 12 Servo RC Emax ES-08MDII

- Thương hiệu: Emax
- Mã hiệu: ES-08MDII
- Điện áp đầu vào: 4-7VDC
- Lực kéo: 1.6kg (đối với 7VDC)
- Tín hiệu sử dụng: Digital
2.4 Khối xử lý, đo lường
2.4.1 Vi xử lý Arduino Uno

2.4.1.1 Vi điều khiển ATMega328P
a, Giới thiệu về vi điều khiển ATMega328P
Là chip vi điều khiển được sản xuất bởi Atmel, thuộc họ vi điều khiển Mega
AVR
Có sức mạnh nổi bật hơn vi điều khiển ATMega8
Là một vi điều khiển 8bit dựa trên kiến trúc RISC

16

Có thể lập trình được
Hỗ trợ các chuẩn kết nối SPI, I2C,…
Với 32 chân sử dụng đầu vào ra I/O

Hình 13 Vi điều khiển ATMega328P

b, Thơng số kỹ thuật của vi điều khiển ATMega328P
Bộ nhớ flash: 32kB
SRAM: 2kB
EEPROM: 2kB
Xung nhịp: 16 MHz
Nhiệt độ làm việc: -400C – 1500C
Tổng số chân I/O: 23 chân
Tổng số chân PWM: 6 chân
Số chân Analog: 6 chân
Điện áp hoạt động: 1,8 - 5VDC

17

c, Sơ đồ chân của vi điều khiển ATMega328P

Hình 14 Sơ đồ chân của vi điều khiển ATmega328P

STT Chức năng Mô tả chức năng
Mô tả
reset Reset vi điều khiển
chân Chân kỹ thuật số (RX) Chân đầu vào cho giao tiếp nối tiếp
1 PC6 Chân kỹ thuật số (TX) Chân đầu ra cho giao tiếp nối tiếp
2 PD0 Chân kỹ thuật số Chân 4 được sử dụng làm ngắt ngoài 0
3 PD1 Chân kỹ thuật số (PWM) Chân 5 được sử dụng làm ngắt ngoài 1
4 PD2 Chân kỹ thuật số Chân 6 được sử dụng cho nguồn bộ đếm bên ngoài Timer0
5 PD3 Điện áp dương Nguồn dương của hệ thống
6 PD4 Nối đất Nối đất của hệ thống
7 Vcc Dao động tinh thể Nối với 1 thạch anh tạo dao động
8 GND
9 XTAL Dao động tinh thể Nối với 1 thạch anh tạo dao động
Chân kỹ thuật số (PWM) Chân 11 được sử dụng cho nguồn bộ đếm bên ngoài Timer1
10 XTAL Chân kỹ thuật số (PWM) Bộ so sánh analog dương i / ps
11 PD5 Chân kỹ thuật số Bộ so sánh analog âm i / ps
12 PD6 Chân kỹ thuật số Nguồn đầu vào bộ đếm hoặc bộ hẹn giờ
13 PD7
14 PB0 Chân kỹ thuật số (PWM) Bộ đếm hoặc bộ hẹn giờ so sánh khớp A

15 PB1 Chân kỹ thuật số (PWM) Chân này hoạt động như lựa chọn slave i / p.
Chân kỹ thuật số (PWM) Chân này được sử dụng làm đầu ra dữ liệu master và đầu vào dữ liệu slave cho SPI.
16 PB2 Chân kỹ thuật số Chân này hoạt động như một đầu vào xung nhịp master và đầu ra xung nhịp slave.
17 PB3 Chân kỹ thuật số Chân này hoạt động như một đầu ra xung nhịp master và đầu vào xung nhịp slave cho SP
18 PB4
19 PB5 18

20 AVcc Điện áp dương Điện áp dương cho ADC (nguồn)

21 AREF Tham chiếu analog Điện áp tham chiếu analog cho ADC (Bộ chuyển đổi analog sang kỹ thuật số)
22 GND Nối đất Nối đất của hệ thống
23 PC0 Đầu vào analog Đầu vào analog giá trị kỹ thuật số kênh 0
24 PC1 Đầu vào analog Đầu vào analog giá trị kỹ thuật số kênh 1
25 PC2 Đầu vào analog Đầu vào analog giá trị kỹ thuật số kênh 2
26 PC3 Đầu vào analog Đầu vào analog giá trị kỹ thuật số kênh 3

27 PC4 Đầu vào analog Đầu vào analog giá trị kỹ thuật số kênh 4.

28 PC5 Đầu vào analog Đầu vào analog giá trị kỹ thuật số kênh 5.
Bảng 1 Số chân và chức năng của vi điều khiển ATmega 328P

2.4.2 Board vi điều khiển Arduino Uno R3
a, Giới thiệu board Arduino Uno R3

- Nhắc tới lập trình vi điều khiển khơng thể khơng nhắc đến Arduino UNO R3

- Arduino Uno đã phát triển đến thế hệ thứ 3

- Board mạch Arduino Uno R3 sử dụng vi điều khiển ATMega họ 8 bit, chủ yếu
là ATMega 328P

- Arduino Uno R3 có thể xử lý các tác vụ đơn giản như: điều khiển led nhấp
nháy, hiển thị lcd, đọc giá trị cảm biến…

b, Thông số kỹ thuật của board Arduino Uno R3

Vi điều khiển: ATMega 328P

Điện áp hoạt động: 5VDC (USB)

Tần số hoạt động: 16MHz

Dòng điện tiêu thụ: 30mA

Điện áp đầu vào: 7-12VDC (cấp vào jack DC)

Số chân I/O: 14 chân

Số chân Analog: 6 chân

Dòng ra tối đa: 500mA

Bộ nhớ flash: 32kB

SRAM: 2kB

Có hỗ trợ chuẩn kết nối SPI và I2C cho lcd

19

2.4, Sơ đồ mạch điện các khối

Hình 15 Sơ đồ mạch điện cho robot Delta

Sơ đồ này em vẽ trên nền tảng Altium Designer 18, một phần mềm phát triển
mạch điện tử rất mạnh mẽ
Altium Designer là một công cụ thiết kế PCB tồn diện, cung cấp một mơi
trường thống nhất để thiết kế các sản phẩm điện tử từ ý tưởng đến sản xuất.
Altium Designer cung cấp một nền tảng hợp nhất tích hợp tất cả các khía cạnh

của quy trình thiết kế, bao gồm chụp sơ đồ, bố trí PCB và quản lý thành phần.
Người dùng có thể tạo và chỉnh sửa sơ đồ, đóng vai trị là bản thiết kế chi tiết
cho bố cục PCB.
Với 2 file là Schematic và PCB, việc thiết kế mạch sẽ trở nên đơn giản hơn
Sơ đồ trên là file Schematic, tức là file nguyên lý cho robot Delta này, bao gồm
tất cả các khối như: Khối nguồn, khối xử lý, Khối chuyển động.

20