đồ án kỹ thuật điện điện tử Nghiên cứu mobile robot robot hút bụi tự động ACL

LỜI NÓI ĐẦU
Thế kỷ 20, thế kỷ của sự phát triển vượt bậc của nhân loại cả về cả kinh tế lẫn
khoa học kỹ thuật. Ngày nay, Robot không còn là cái gì đó quá xa lạ với mọi người.
Chúng là sự kết tinh những thành tựu to lớn về khoa học kỹ thuật của nhân loại. Sản
xuất Robot là nghành công nghiệp trị giá hàng tỉ USD và ngày càng phát triển
mạnh. Robot có thể di chuyển với tốc độ và độ chính xác cao để có thể thực hiện
những động tác lặp đi lặp lại như hàn hay sơn. Robot cũng được ứng dụng rộng rãi
trong các ngành công nghiệp, y tế, nghiên cứu khoa học, giải trí và phục vụ đời
sống con người. Kéo theo đó là những yêu cầu về những thế hệ robot thông minh,
linh hoạt có kỹ năng lao động như con người.
Trong các họ Robot, chúng ta không thể không nhắc tới loại Mobile Robot với
những đặc thù riêng mà các loại Robot khác không có. Các tay máy cố định chỉ
hoạt động trong một không gian bị giới hạn quanh vị trí của nó. Ngược lại, Mobile
Robot có thể di chuyển, do đó nó có không gian làm việc rất lớn. Cho đến nay, nó
đã dần khẳng định vai trò không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực, thu hút được rất
nhiều sự quan tâm và đầu tư nghiên cứu.
Mobile Robot cũng có thể phân chia thành nhiều chủng loại, dựa theo cách
thức vận hành ( Mobile Robot dùng bánh, dùng chân, dùng xích). Dưới sự hướng
dẫn của TS.Đỗ Đức Nam, em đã chọn đề tài: “ Nghiên cứu mobile robot robot hút
bụi tự động ACL”.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy!
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
Chương I: tỐNG QUAN VỀ MOBILE ROBOT VÀ ROBOT HÚT BỤI TỰ ĐỘNG
1.1. Tổng quan về Mobile Robot
1.1.1. Giới thiệu chung
Ngày nay, Robotic đã đạt được những thành tựu to lớn trong nền sản xuất
công nghiệp. Những cánh tay robot có khả năng làm việc với tốc độ cao, chính xác
và làm tăng năng suất lao động lên nhiều lần. Chúng có thể làm việc trong các môi
trường độc hại như hàn, phun sơn, các nhà máy hạt nhân, hay lắp ráp các linh kiện
điện tử với độ chính xác cao tạo nên các thiết bị tinh vi như điện thoại, máy tính,…
Tuy nhiên những robot này có một hạn chế chung đó là hạn chế về không gian làm

việc. Không gian làm việc của chúng bị giới hạn bởi số bậc tự do tay máy và vị trí
gắn chúng. Ngược lại, các Robot tự hành lại có khả năng hoạt động một cách linh
hoạt trong các môi trường khác nhau.
Robot tự hành hay robot di động được định nghĩa là loại xe robot có khả
năng tự dịch chuyển, tự hoạt động (có thể lập trình lại được) dưới sự điều khiển tự
động để thực thi nhiệm vụ. Với những cảm biến, chúng có khả năng nhận biết về
môi trường xung quanh. Robot tự hành ngày càng có nhiều ý nghĩa trong các ngành
công nghiệp, thương mại, y tế, các ứng dụng khoa học và phục vụ đời sống của con
người. Với sự phát triển của ngành Robotic, robot tự hành ngày càng có khả năng
hoạt động trong các môi trường khác nhau, tùy mỗi lĩnh vực áp dụng mà chúng có
nhiều loại khác nhau như robot sơn, robot hàn, robot cắt cỏ, robot thám hiểm đại
dương, robot làm việc ngoài vũ trụ. Cùng với các yêu cầu thực tế ngày càng cao,
robot tự hành tiếp tục đưa ra những thách thức mới cho các nhà nghiên cứu.
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 2
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
1.1.2. Lịch sử hình thành và phát triển của Mobile Robot
Khái niệm robot lần đầu tiên xuất hiện ở NewYork ngày 09/10/1922 trong vở
kịch “Rossum’s Universal Robot” của nhà soạn kịch người Tiệp Khắc là Karen
Chapek. Từ “Robot” là một cách gọi khác của từ “Robota” – theo tiếng Tiệp có
nghĩa là công việc lao dịch. Khi đó Karen Chapek cho rằng Robot là những người
máy có khả năng làm việc nhưng không có khả năng suy nghĩ.
Hình dạng robot đầu tiên xuất hiện ở Hoa Kì, là loạchép hình dùng trong
phòng thí nghiệm vật liệu phóng xạ. Vào giữa những năm 1950, ngoài những tay
máy cơ khí còn xuất hiện loại tay máy thủy lực và điện từ. Tuy nhiên chúng có
chung nhược điểm là thiếu sự di động, chúng chỉ có thể hoạt động trong khoảng
không gian giới hạn quanh vị trí của nó.
Ngược lại, Mobile Robot là loại robot di động có thể di chuyển từ nơi này
đến nới khác một cách độc lập hay điều khiển từ xa.
- 1939–1945: trong chiến tranh thế giới lần thứ II, những robot di động đầu

tiên đã xuất hiện. Nó là kết quả của những thành tựu công nghệ trong lĩnh vực
nghiên cứu mới áp dụng khoa học máy tính và điều khiển học, chúng chủ yếu là các
quả bom bay, ví dụ: những quả bom chỉ nổ trong những dãy mục tiêu nhất định,…
sử dụng hệ thống hướng dẫn và rada điều khiển. Tên lửa V1 và V2 có hệ thống phát
nổ và “phi công tự động”, chúng là tiền thân của đầu đạn hạt nhân tự điều khiển
hiện đại.
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 3
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
Hình 1-1: Robot trong chiến tranh thế giới thứ II
- 1948–1949: W.Gray Walter đã tạo Chúng được trang bị một bộ cảm biến
quang. Nếu chúng phát hiện một nguồn sáng, chúng sẽ di chuyển về hướng đó và có
thể tránh những chướng ngại vật trên đường đi.
- 1961–1963: trường đại học Jonhs Hopkins phát triển “Beast” sử dụng hệ
thống định vị để di chuyển. Khi pin yếu, nó có thể tự tìm ổ cắm điện để sạc pin.
- 1969: Mowbot là robot cắt cỏ đầu tiên, đã cắt một bãi cỏ một cách tự động.
The Stanford Cart Line Follower là robot di động có thể di chuyển thông qua nhận
dạng đường kẻ trắng, sử dụng một camera để quan sát. Nó bao gồm một “kênh
truyền thanh” gắn với một hệ thống máy tính lớn để tính toán.
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 4
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
-
Hình 1-2: Robot Mowbot
- 1970: viện nghiên cứu Stanford nghiên cứu ra Shakey có một camera, một
dãy kính ngắm, một bộ cảm biến và một bộ truyền thanh. Nó là con robot đầu tiên
có thể lý giải về những chuyển động của nó, có nghĩa là có thể đưa cho nó nhiều
lệnh chung và nó sẽ tính toán những bước cần thiết để hoàn thành nhiệm vụ.
- 1976: trong chương trình Vikiry, tổ chức NASA đã phóng hai tàu vũ trụ
không người lái lên sao hỏa.

- 1980: thị hiếu của con người tăng lên. Robot được bày bán và mua để sử dụng
trong nhà. VD: RB5X vẫn tồn tại cho đến ngày nay và một loạt mẫu robot HERO.
Robot The Stanford Cart phát triển mạnh, nó có thể lái tàu biển vượt qua những trở
ngại và vẽ lên bản đồ những nơi nó đi qua.
- 1989: Mark Tinden phát minh ra BEAM robotics.
Hình 1-3: Robot BEAM
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 5
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
- 1990: cha đẻ của nền robot công nghiệp Joseph Engelberger cùng đồng
nghiệp đã phát minh ra những con robot trong nghành y tế và được bán bởi
Helpmate.
- 1993-1994: hai robot Dante-I và Dante-II được phát triển bởi đại học
Carnegie Mellon dùng để thám hiểm núi lửa đang hoạt động.
- 1995: robot di động có thể lập trình Pioneer (người tiên phong) mở ra sự gia
tăng rộng rãi về nghiên cứu robot. Robot di động trở thành một phần không thể
thiếu trong chương trình giảng dạy của các trường đại học.
- 1996-1997: NASA phóng tàu Mars Pathfinder đem theo hai robot Rover và
Sojourner được trang bị một hệ thống giúp chúng tránh các rủi ro, có thể tìm thấy
đường đi một cách độc lập trên sao Hỏa.
Hình 1- 4: Tàu Mars Pathfinder
- 1999: Sony giới thiệu Aibo – một robot có khả năng đi lại, quan sát và có khả
năng tác động tới môi trường. Robot điều khiển từ xa dùng cho quân sự PackBot
cũng được giới thiệu.
- 2001: dự án Swaim-Bots. Swaim-Bots giống như những bầy côn trùng được
khởi động, bao gồm số lượng lớn các con robot đơn lẻ, có thể tác động lẫn nhau và
cùng nhau thực hiện những nhiệm vụ phức tạp.
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 6
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam

- 2002: Roomba – một loại robot di động để lau nhà dùng trong gia đình.
- 2006: TALON-Sword, một loại robot tự động với dàn phóng lựu đạn và
những sự lựa chọn về vũ khí hợp thành khác ra đời. Robot ASIMO của Honda biết
cách chạy và leo cầu thang bằng hai chân như con người.
Hình 1-5: Robot TALON-Sword
Ngày nay, chuyên nghành khoa học robot (Robotics) đã trở thành một lĩnh
vực rộng trong khoa học, bao gồm việc giải quyết các vấn đề về cấu trúc cơ cấu
động học, động lực học, lập trình quỹ đạo, cảm biến tín hiệu, điều khiển chuyển
động, .v.v.
Trong tương lai, xu hướng sản xuất các robot hiện đại ngày càng tăng. Một
xu hướng quan trọng trong việc nghiên cứu và phát triển robot là phát triển các hệ
thống máy vi cơ điện tử (MEMS) có kích thước nhỏ từ vài cm tới vài mm, thậm chí
là µm. Các robot rất nhỏ này có thể di chuyển vào mạch máu để phân phối thuốc
hoặc làm vệ sinh mạch máu hoặc chúng có thể di chuyển trong một máy tính lớn để
chuẩn đoán các vấn đề xảy ra với máy tính.
Một xu hướng phát triển hiện nay nữa là việc nghiên cứu phát triển trí tuệ
nhân tạo, mạng neuron vào trong robot nhằm tạo ra các robot thông minh, có khả
năng thích nghi với môi trường xung quanh như con người.
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 7
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
1.1.3. Phân loại Mobile Robot
Robot tự hành được chia làm 3 loại chính: robot tự hành chuyển động bằng
chân, robot tự hành chuyển động bằng bánh và robot tự hành di chuyển bằng xích.
Ngoài ra một số loại robot hoạt động trong các môi trường đặc biệt như dưới nước
hay trên không thì chúng được trang bị cơ cấu di chuyển đặc trưng.
1.1.3.1. Robot tự hành di chuyển bằng chân (Legged Mobile Robot)
Mobile robot di chuyển bằng chân là loại mobile robot có những chuyển
động phức tạp bằng cách rời rạc hóa việc tiếp xúc với mặt đất theo các điểm.
Chuyển động của chúng có được là nhờ sử dụng các loại chân cơ khí, bắt chước

chuyển động của con người và động vật.
Ưu điểm lớn nhất của loại robot này là có thể thích nghi và di chuyển trên các
địa hình phức tạp, gồ ghề, không liên tục. Chúng còn có thể đi qua những vật cản
như hố hay vết nứt sâu.
Nhược điểm chính của robot loại này là khó điều khiển và chế tạo khá phức
tạp. Chân robot là kết cấu nhiều bậc tự do, đây là nguyên nhân làm tăng trọng lượng
của robot đồng thời giảm tốc độ di chuyển. Cách phối hợp các chân cũng như vấn
đề giữ vững tư thế cho WMR cũng cực kì khó khăn. Các kĩ năng như cầm, nắm hay
nâng tải cũng là nguyên nhân làm giảm độ cứng vững của robot. Robot loại này
càng linh hoạt thì chi phí chế tạo càng cao.
Robot tự hành di chuyển bằng chân được mô phỏng theo chuyển động của
con người và các loài động vật vì thế mà chúng có loại 1 chân, loại 2 (biped), 4
chân (quadruped), 6 chân (hexaped) và thậm chí có thể nhiều hơn. Dưới đây là một
số loại robot điển hình chuyển động bằng chân.
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 8
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
a. Robot 1 chân Raibert
b. Robot SDR-4X (Sony-2003)
c. Robot ASIMO ( Honda)
d. Robot 6 chân
e/ Robot chó Tian
f/ mô hình robot 4 chân
Hình 1-6: Một số loại robot di chuyển bằng chân
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 9
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
1.1.3.2 . Robot tự hành di chuyển bằng bánh (Wheeled Mobile Robot)
Tiềm năng của robot tự hành là rất lớn, có thể kể đến như loại robot tự hành
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, robot do thám, robot khám phá không gian;
robot hàn, sơn trong các nhà máy; robot xe lăn phục vụ cho người khuyết tật …
Robot tự hành di chuyển bằng bánh tỏ ra thực tế hơn và chúng có thể làm
việc tốt trên hầu hết các địa hình. Bánh xe là cơ cấu chuyển động được sử dụng
rộng rãi nhất trong công nghệ Robot tự hành. Vấn đề cân bằng thường không phải
là vấn đề được chú ý nhiều trong robot di chuyển bằng bánh. Ba bánh là kết cấu có
khả năng duy trì cân bằng nhất, tuy nhiên kết cấu 2 bánh cũng có thể cân bằng
được. Khi robot có số bánh nhiều hơn 3 thì thông thường người ta phải thiết kế hệ
thống treo để duy trì sự tiếp xúc của tất cả các bánh xe với mặt đất. Vấn đề của
robot loại di chuyển bằng bánh là lực kéo, độ ổn định và khả năng điều khiển
chuyển động
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 10
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
Một số loại robot chuyển động bằng bánh:
Hình 1-7: Robot Sojourner được sử dụng thám hiểm sao Hỏa năm 1997
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 11
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
Hình 1-8: Robot Khepera
Robot Khepera dùng để nghiên cứu và học tập. Nó có đường kính 60mm, được tích hợp
nhiều modun khác nhau như camera, tay kẹp
Hình 1-9: Robot dẫn đường AGU (Autonomous Guided Vehicle) được sử dụng trong
các bệnh viện
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 12
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
1.1.3.3. Robot tự hành di chuyển bằng xích (Tracked Mobile Robot)
Loại robot này di chuyển bằng các bánh có lắp xích như xe tăng, rất phù hợp

khi di chuyển trên các địa hình phức tạp. Để đổi hướng di chuyển bằng cách thay
đổi tốc độ quay của 2 bánh xích chủ động. Tuy nhiên khi chuyển động chúng dễ
làm hỏng bề mặt của nền, đặc biệt khi đổi hướng. Do chuyển động bằng xích nên
khi đổi hướng dễ xảy ra hiện tượng trượt, do đó khó điều khiển chính xác.

Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 13
Hình 1-10: Hình robobot Talon
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
1.2. Robot hút bụi tự động
Hình 1-11: Hình ảnh của robot hút bụi tự động
1.2.1. Giới thiệu chung
Công việc làm sạch sàn nhà lấy đi rất nhiều thời gian, đặc biệt là những căn
phòng nhỏ, trải thảm mềm, sàn gỗ hoặc lát đá hoa. Dòng sản phẩm robot hút bụi tự
động được các bà nội trợ đánh giá hiệu quả và khá an toàn. Thị trường hiện có nhãn
hiệu Clean Mate 365 xuất xứ từ Mỹ hoặc từ Trung Quốc (giá rẻ hơn) và robot IVO
có xuất xứ từ EU.Ưu thế của robot hút bụi tự động
Ưu điểm số một của dòng sản phẩm này là kích thước đặc biệt nhỏ gọn (đường
kính 36cm; cao 9cm; nặng khoảng 2,7kg), không chiếm diện tích không gian. Đồng
thời, thiết bị có thể chạy dưới gầm giường, gầm tủ hay những nơi máy hút bụi
không thể đến được, đem lại hiệu suất làm sạch cao. Quy trình di chuyển gồm 5
bước, cơ chế vận hành và cơ chế suy luận thông minh khiến loại robot làm sạch này
gần như không bỏ sót vị trí nào trên sàn nhà. Bộ cảm biến phía dưới của robot đọc
và nhận dạng chính xác mặt sàn giúp robot không bao giờ bị rơi xuống cầu thang.
Đặc biệt, robot có màn hình LCD hiển thị trạng thái làm việc và tình trạng
của máy. Bộ điều khiển từ xa giúp người sử dụng có thể đặt lệnh theo cách riêng dễ
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 14
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
dàng. Ngoài ra, chúng còn có chức năng tỏa hương thơm ngát, diệt khuẩn, diệt nấm

mốc, các tác nhân gây dị ứng bằng đèn cực tím dưới máy Được thiết kế với nhiều
màu sắc trang nhã (IVO có tông màu trắng ngà , CleanMate 365 đỏ, xám và bạc),
robot lau nhà không làm ảnh hưởng đến nội thất chung của ngôi nhà . Thời gian làm
việc của hai thiết bị này có thể từ 60- 80 phút tùy thuộc vào chế độ sử dụng cho mỗi
lần sạc điện với diện tích làm sạch có thể lên tới trên 100m2 trong khi công suất lại
rất nhỏ (chỉ khoảng 25W, tương đương khoảng 15% so với điện năng của máy hút
bụi thông thường) nên rất tiết kiệm. Riêng robot IVO còn tiết kiệm điện năng hơn
nữa khi tự động tắt điện sau 3 phút nếu không nhận được mệnh lệnh từ vi điều
khiển
Một số loại robot hút bụi tự động hiện nay
CleanMate 365: Thiết bị xuất xứ từ Mỹ, giá khoảng 2,9 triệu đồng, xuất xứ từ
Trung Quốc có giá khoảng 1.636.000 đồng, được thiết kế đơn giản chỉ với hai phím
bấm trên bàn điều khiển. Người sử dụng chỉ cần nhấn nút đặt thời gian và bấm nút
khởi động. Trên đầu robot được gắn một sensor cảm biến cảm nhận ánh sáng, giúp
robot khi pin yếu hoặc đã hoàn thành nhiệm vụ sẽ di chuyển từ chỗ tối ra chỗ sáng,
không còn ẩn dưới gầm để được phát hiện dễ dàng.
Robot IVO: Giá khoảng 3.700.000 đồng, sẽ tự động tìm về và đỗ tại trạm sạc
sau khi hoàn thành nhiệm vụ, khi hết thời gian làm việc hoặc sắp hết pin. Trạm sạc
vừa là cổng tiếp điện và vừa giữ IVO trong thời gian nghỉ. Bộ cảm biến hồng ngoại
của trạm sạc giúp IVO thực hiện việc đỗ vào trạm sạc chính xác gần như tuyệt đối.
Tuy nhiên IVO chỉ về được trạm sạc khi trạm đang cắm điện và không có vật chắn.
Robot IVO sử dụng loại pin Ni-MH (Nickel Metal Hidride thông dụng, an toàn,
sạch cho môi trường, không có hiệu ứng nhớ làm giảm dung lượng điện nạp vào
của pin.
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 15
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
chương ii : GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN VÀ CÁC LOẠI
CẢM BIẾN DÙNG TRONG ROBOT ACL
2.1. Các linh kiện điện tử cơ bản

2.1.1. Điện trở
2.1.1.1. Định nghĩa
Điện trở là linh kiện được sử dụng nhiều nhất trong các mạch điện tử. Điện
trở có tác dụng hạn chế dòng điện.Mục đích của việc sử dụng điện trở là tạo ra một
dòng điện hoặc một điện áp xác định. Về công suất có thể chia điện trở thành 2 loại:
điện trở công suất nhỏ và điện trở công suất lớn.
2.1.1.2. Cách đọc giá trị điện trở
Giá trị của điện trở được vẽ trên thân điện trở.
- Đối với điện trở 4 vạch màu thì 3 vạch đầu tiên biểu thị giá trị của điện trở,
vạch thứ 4 là sai số của điện trở. Màu biểu thị giá trị của điện trở và sai số của điện
trở thể hiện trong bảng sau:
Màu Trị số Sai số
Bạc 10%
Vàng 5%
Đen 0
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 16
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
Nâu 1 1 %
Đỏ 2 2%
Cam 3
Vàng 4
Xanh 5 0.5%
Lục 6 0.25%
Tím 7 0.1 %
Xám 8
Trắng 9
Bảng 2-1: Bảng màu giá trị điện trở
2 vạch đầu đọc là 2 số, vạch thứ 3 là vạch mũ. Giá trị của điện trở bằng: 2 vạch
x 10 mũ vạch 3. Vạch thứ 4 là sai số.

Đối với điện trở 5 vạch và 6 vạch: 3 vạch đầu đọc liền nhau là giá trị điện trở,
vạch thứ 4 là mũ, vạch thứ 5 là sai số. Giá trị của điện trở bằng: 3 vạch . 10 mũ vạch
4. Vạch thứ 5 là sai số.
Đối với điện trở dán (chip-resistor): Giá trị của điện trở được ghi trên than điện
trở, bằng: 2 số đầu x 10 mũ số thứ 3.
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 17
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
Hình 2-12: Cách đọc giá trị điện trở
Hình 2-13: Bảng giá trị một số điện trở
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 18
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
2.1.2. Tụ điện
2.1.2.1. Định nghĩa
Tụ điện là linh kiện cũng được dùng phổ biến như điện trở. Sự khác nhau giữa
tụ điện và điện trở đó là sự cản trở của tụ điện phụ thuộc vào tần số điện áp. Đặc
trưng cho tính cản trở của tụ là dung kháng, tính theo công thức sau:
f: tần số điện áp- Hz.
C: giá trị của tụ điện- Fara.
+ Ký hiệu của tụ điện:

+ Tụ điện phân cực, tụ điện không phân cực.
Sự khác nhau giữa tụ phân cực và không phân cực: Tụ không phân cực thì 2
cực của tụ có vai trò như nhau, giá trị của tụ không phân cực thường nhỏ (picro
Fara). Tụ phân cực thì có 2 cực tính dương và âm không thể dùng lẫn lộn. Giá trị
của tụ phân cực thường lớn 1 đến hàng ngàn uF(Micro Fara).
2.1.2.2. Cách đọc giá trị tụ điện
Tụ không phân cực, phổ biến là tụ gốm (tụ đất), đọc giống đọc trở dán. Đơn vị
là pF.

Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 19
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
Tụ phân cực (tụ hóa) giá trị và cực tính ghi trên tụ.
Tụ xoay: Là loại tụ có giá trị thay đổi bằng cách vặn vít như biến trở.
Hình 2-14: Tụ xoay
2.1.3. Diode
2.1.3.1. Định nghĩa
Diode được cấu tạo từ 2 lớp bán dẫn tiếp xúc với nhau. Diode có 2 cực Anốt và
Katốt. Nó chỉ cho dòng điện đi theo 1 chiều từ Anốt sang Katốt (Chính xác là khả
năng cản trở dòng điện theo chiều AK là rất nhỏ, còn KA là rất lớn). Nó được dùng
như van 1 chiều trong mạch điện.
Hình 2-15: Ký hiệu Diode
2.1.3.2. Phân loại
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 20
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
Theo chức năng có một số loại diode ngoài diode chuẩn. Một số loại diode
thường gặp:
Hình 2-16
Diode chuẩn phổ biến: 4001,4002,…4007
+ Led: Diode có khả năng phát sáng. Có : led đơn 1 màu , 2 màu , nhiều mầu.
Led 7 thanh để hiển thị số, led ma trận để hiển thị kí tự bất kì.
+ Diode zener: dùng để ổn định điện áp. Hoạt động ở chế độ phân cực
ngược(KA).
+ Photo diode: diode thông khi có đủ cường độ ánh sáng chiếu vào.
* Khi diode thông thì U
AK
=1,4V.
2.1.4. Transitor

2.1.4.1. Định nghĩa
Transitor được cấu tạo từ 3 lớp bán dẫn tiếp xúc nhau. Nó được sử dụng khá
phổ biến trong mạch điện tử với vai trò là một khóa điện tử hoặc là linh kiện
khuyếch đại. Transitor chia làm các loại hoạt động trong công suất thấp vừa và
trung bình, với khả năng chịu dòng điện khác nhau mA đến hàng trăm với tần số
làm việc thấp hoặc cao.
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 21
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
2.1.4.2. Phân loại:
Transitor lưỡng cực: gồm 2 loại PNP(ngược) và NPN(thuận). Có 3 cực là
B(Bazơ), C(Colectơ), E(Emitơ). Trong đó cực điều khiển mở tran là B, coi transitor
là 1 cầu dao thì khi mở tran tương đương với đóng cầu dao. Độ mở của tran lưỡng
cực phụ thuộc vào dòng điện đưa vào cực B.
Hình 2-17: Transitor
Tên 1 số tran: C828, C1815, A1015, A1013, 2N2222
+ Transitor trường(FET): gồm 2 loại kênh P và kênh N. Có 3 cực là S(Source),
D(Drain), G(Gate). Trong đó cưc điều khiển là cực G. Độ mở của FET phụ thuộc
vào điện áp đưa vào cực G.Transitor trường là loại rất dễ bị tác động bên ngoài (sử
dụng công nghệ SMOS),do đó khi sử dụng cần chú ý. Để kiểm tra xem FET có chết
hay không ta làm như sau: Cấp nguồn vào cực S và cực D(12V),dùng 1 động cơ bất
kì,một dây động cơ nối với GND,dây còn lại nối vào cực G,nếu động cơ quay nghĩa
là FET còn sống, nếu không quay thì bỏ FET đó đi

Hình 2-11: Transitor trường
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 22
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam

Hình 2-18: Kí hiệu của transitor trong mạch điện

+ Photo transitor: Có 1 loại transitor đặc biệt, khi có ánh sáng chiếu vào
transitor thì transitor mở nên gọi là photo transitor.
* Khi transitor mở thì U
BE
= 0,6V U
CE
=0,2V

2.1.5. Cách li quang
2.1.5.1. Định nghĩa
Là linh kiện tích hợp có cấu tạo gồm 1 led và 1 photo diode hoặc transitor.
Được sử dụng để tách(về điện) giữa các khối chênh lệch nhau về công suất như
khối số( dòng nhỏ, điện áp 0-5V) với khối công suất( dòng lớn vài A,chục A, áp
hàng chục, hàng trăm V).Trong mạch Robot thì tồn tại 2 khối là khối điều khiển và
khốicông suất,do đó việc sử dụng cách ly quang là rất cần thiết (đối với mạch dùng
rơle đóng mở)
2.1.5.2. Cách ly quang thông dụng
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 23
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
Hình 2-19: Cách ly quang P521
+ 4N35:
Hình 2-20: Cách ly quang 4N35
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 24
Đồ Án Cơ Điện Tử GVHD: TS. Đỗ Đức Nam
2.1.6. Rơ le
Hình 2-21: Rơ le
2.1.6.1. Định nghĩa:
Rơ le cũng là 1 thiết bị điện dùng để đóng cắt như một công tắc.

2.1.6.2. Phân loại
+ Rơ le điện: đóng cắt bằng điện.
Sinh viên: Nguyễn Quang Huy
Lớp : Cơ điện tử B – K53 Page 25