Thiết kế chế tạo mobile robot dò đường mê cung tự động, kết hợp điều khiển robot qua bluetooth

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
***KHOA CƠ KHÍ***
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP NĂM 2019

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MOBILE ROBOT
DÒ ĐƯỜNG TRONG MÊ CUNG CÓ KHẢ NĂNG LIÊN KẾT
VỚI CÁC THIẾT BỊ DI ĐỘNG QUA GIAO TIẾP BLUETOOTH

SVTH: Phạm Quang Huy
Nguyễn Mạnh Linh
Lớp: Cơ điện tử K56
Khoa: Cơ khí


GVHD: CN. Trịnh Tuấn Dương
Hà Nội, tháng 5, năm 2019
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
***KHOA CƠ KHÍ***
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP NĂM 2019

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MOBILE ROBOT
DÒ ĐƯỜNG TRONG MÊ CUNG CÓ KHẢ NĂNG LIÊN KẾT
VỚI CÁC THIẾT BỊ DI ĐỘNG QUA GIAO TIẾP BLUETOOTH

SVTH: Phạm Quang Huy

Nguyễn Mạnh Linh
Lớp: Cơ điện tử K56
Khoa: Cơ khí


GVHD: CN. Trịnh Tuấn Dương
Hà Nội, tháng 5, năm 2019


LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay điều khiển tự động đã trở thành một nhu cầu không thể
thiếu được của con người. Dưới sự xuất hiện của các học thuyết và các
ứng dụng cụ thể trong đời sống hàng ngày, có thể nói điều khiển tự
động đang chi phối dần cuộc sống của chúng ta. Con người đang cố
gắng sáng tạo ra các con robot có khả năng làm việc thay cho con
người. Chúng ta thường bắt gặp các con robot trong các dây chuyền
công nghiệp sản xuất tự động hay robot giúp việc trong gia đình. Để
tìm ra các ý tưởng sáng tạo hay; hàng năm đều diễn ra cuộc thi
robocon châu Á Thái Bình Dương đó là tiền đề để tạo ra những con
robot có khả năng áp dụng vào thực tế.
Robot di động là một thành phần có vai trò quan trọng trong
ngành robot học. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của hệ thống tự động
hóa, các mạch vi điều khiển, robot tìm đường đã ngày càng hoàn thiện
và cho thấy lợi ích to lớn trong cuộc sống. Một vấn đề rất được quan
tâm khi nghiên cứu về robot tìm đường là làm thế nào robot có thể di
chuyển 1 cách ổn định, nhận biết được vị trí nó đang đứng và di chuyển
tránh né các vật cản tới 1 vị trí xác định.
Mục tiêu của đề tài là thiết kế, thi công, điều khiển robot tự hành.
Robot tự hành có thể hoạt động ổn định, tự tìm đường đi đến vị trí đích
đã xác định sẵn trong mê cung, có thể học nhanh chóng cách tìm

đường đi khi thay đổi hình dạng mê cung, sử dụng thuật toán tìm kiếm
theo chiều sâu trong trí tuệ nhân tạo. Áp dụng thuật toán Line Follower
để dò đường và dùng arduino giao tiếp với máy tính.
Trong phạm vi đề tài này em sẽ tìm hiểu thuật toán và lập trình
cho Robot di chuyển theo mê cung đường dựa vào cảm biến hồng ngoại
kết hợp ứng dụng điều khiển robot qua module bluetooth.
Nội dung của đề tài: bao gồm những chương sau:


Chương 1: Tổng quan về mobile robot, mê cung và thuật toán
tìm đường
Nội dung của chương này là giới thiệu về lịch sử hình thành, phân
loại, ứng dụng của mobile robot. Giới thiệu về mê cung và bài toán di
chuyển theo đường.

Chương 2: Thiết kế và chế tạo robot dò đường trong mê cung
Chương này trình bày về mục đích nghiên cứu chế tạo robot dò
mê cung tự động, ứng dụng bluetooth điều khiển robot; trình bày về
cấu trúc hoạt động của board mạch Arduino, cảm biến hồng ngoại,
module điều khiển động cơ L298, module hạ áp LM2596, động cơ DC,
module bluetooth HC – 06, nguồn pin.
Chương 3: Thành lập chương trình hoạt động cho robot
Trong chương này tìm hiểu về các thuật toán tìm đường trong mê
cung. Trình bày thuật toán dò mê cung tự động và thuật toán sử dụng
bluetooth điều khiển robot.
Kết luận và hướng phát triển của đề tài.
Trình bày những kết quả đạt được, các mặt hạn chế và hướng phát triển
của đề tài.
Trong thời gian nhận và làm đề tài tốt nghiệp, với những kiến thức
đã được học từ các thầy cô truyền đạt và vốn hiểu biết của bản thân,

chúng em đã tìm hiểu được cấu tạo của một mobile robot, các thuật
toán tìm đường đi trong mê cung. Có thể báo cáo đề tài chúng em còn
nhiều thiếu sót trong quá trình nghiên cứu và trình bày, rất mong được
sự đóng góp ý kiến của các thầy cô để đề tài tốt nghiệp chúng em được
hoàn chỉnh hơn.


Thông qua đây chúng em cũng gửi lời cảm ơn đến thầy Trịnh Tuấn
Dương đã hướng dẫn, giúp đỡ chúng em hoàn thành báo cáo tốt nghiệp
này.
Xin chân trọng cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5, năm 2019.
Nhóm sinh viên
thực hiện
Phạm Quang Huy.
Nguyễn Mạnh
Linh.


NHẬN XÉT CỦA THẦY, CÔ
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………...
.
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………...
.
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………...
.
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………...
.
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………


………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
Hà Nội, ngày….., tháng…..,
năm 2019.


MỤC LỤC


DANH MỤC HÌNH VẼ
DANH MỤC BẢNG BIỂU

Mobile Robot

11

Cơ điện tử K56 - UTC

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MOBILE ROBOT,
MÊ CUNG VÀ THUẬT TOÁN TÌM ĐƯỜNG
1.1. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MOBILE ROBOT
1.1.1. Khái niệm
Mobile robot (hay còn được gọi là robot di động) là một robot có
khả năng vận động, dịch chuyển (robot tự hành) thực hiện các công
việc được giao dưới một chương trình điều khiển. Robot di động có khả
năng di chuyển trong môi trường mà chúng hoạt động và không cố định
ở một vị trí. Robot di động có thể hoạt động được ở hầu hết các môi
trường như đất, nước, không khí thậm chí là bên ngoài không gian vũ
trụ. Địa hình mà robot di chuyển rất đa dạng, chúng có thể di chuyển
trên các dạng địa hình bằng phẳng, gập gềnh…
1.1.2. Quá trình phát triển
Từ năm 1939 đến năm 1945, trong chiến tranh thế giới lần 2, các
robot di động đầu tiên đã xuất hiện. Chúng chủ yếu là những quả bom
bay (những quả bom thông minh chỉ phát nổ trong 1 phạm vi nhất định,
sử dụng hệ thống dẫn đường và radar). Đó là thành quả của sự tiến bộ
khoa học kĩ thuật trên lĩnh vực khoa học máy tính và điều khiển.
Từ năm 1849 đến năm 1949, W.Gray Walter đã tạo ra Elmer và
Elsie – 2 robot tự trị được trang bị cảm biến ánh sáng. Khi có nguồn
sáng chúng sẽ tiến về phía đó và có khả năng tránh chướng ngại vật
trên đường đi.

Từ năm 1961 đến năm 1963, trường đại học Johns Hopkins đã
nghiên cứu và phát triển mobile robot “Beast” – một mobile robot có

SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn


Mobile Robot
UTC

12

Cơ điện tử K56 -

thể di chuyển vòng tròn và có khả năng tự tìm đến nguồn để sạc khi
pin yếu.
Năm 1969, Mowbot được tạo ra - robot đầu tiên có khả năng tự
động cắt cỏ.
Trong khoảng thời gian từ năm 1966 đến năm 1972, viện nghiên
cứu Stanford đã xây dựng và nghiên cứu về “Shakey the Robot” – một
con robot được đặt tên theo chuyển động giật của nó. Bằng việc sử
dụng camera, cảm biến khoảng cách, cảm biến va chạm và liên kết
qua sóng radio, Shakey có khả năng tính toán và suy luận về hành
động của nó để hoàn thành nhiệm vụ được giao.
Đầu những năm 1980, nhóm nghiên cứu của Ernst Dickmanns tại
đại học Bundeswehr Munich đã chế tạo thành công những chiếc xe
robot đầu tiên, tốc độ của xe có thể đạt tới 88 km/h.

Từ năm 1986 đến năm 1989, Stevo Bozinovski cùng nhóm nghiên
cứu của ông đã lập trình điều khiển cho robot, điều khiển robot sử dụng
tín hiệu EEG, EOG.
Năm 1989, Mark Tilden phát minh ra robot BEAM – một con robot
sử dụng các mạch tương tự đơn giản thay vì sử dụng bộ vi xử lí.
Từ năm 1990 đến năm 1994, những con robot tự trị ra đời và được
sử dụng trong các bệnh viện, viện nghiên cứu, khám phá hoạt động núi
lửa…
Năm 1995, robot di động có thể lập trình của Pioneer đã được
thương mại hóa, chúng được bán với giá hợp lý. Mobile robot đã trở
thành một phần không thể thiếu trong chương trình giảng dạy ở các
trường đại học khối kỹ thuật.

SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn


Mobile Robot
UTC

13

Cơ điện tử K56 -

Năm 1996 – 1997, NASA đưa hai robot Sojourner và Rover lên sao
hỏa. Rover được điều khiển từ trái đất để khám phá bề mặt, còn
Sojourner có khả năng tự chủ tìm đường đi.

Năm 1999, Sony giới thiệu ra mắt Aibo – một chú chó robot có
khả năng nhìn, đi lại và tương tác với môi trường. Trong thời gian này
các robot điều khiển từ xa - PackBot cũng được giới thiệu.
Năm 2001 dự án Swarm-bot bao gồm một lượng lớn robot đơn lẻ
giống như các đàn côn trùng, chúng có thể tương tác với nhau và cùng
nhau thực hiện các nhiệm vụ phức tạp.
Năm 2002, Roomba xuất hiện – một robot tự trị có khả năng lau
sàn nhà.
Năm 2005, Boston Dynamics tạo ra một robot bốn chân có khả
năng vận chuyển một khoảng khối lượng trên địa hình gồ ghề.
Năm 2006, Asimo của Honda có khả năng học được cách chạy và
leo cầu thang.
Năm 2007, các robot tự hành được sử dụng rộng rãi. Robot Tug trở
thành phương tiện phổ biến trong các bệnh viện dùng vận chuyển các
tủ lớn. Robot Speci-Minder mang máu và các mẫu vật từ các trạm y tế
đến các phòng thí nghiệm. Seekur- một robot phục vụ cho quân đội, có
khả năng kéo một chiếc xe nặng 3 tấn…
Năm 2008, Boston Dynamics công bố đoạn phim giới thiệu về Big
Dog – một robot có thể đi bộ trên địa hình băng giá và có khả năng lấy
được thằng bằng khi va chạm.
Năm 2016, các robot mang tên Multi-Function Agile Controlled
Robot được cảnh sát Mỹ sử dụng để bắt tội phạm.

SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn

Mobile Robot
UTC

14

Cơ điện tử K56 -

Hiện nay, các công trình nghiên cứu về mobile robot vẫn không
ngừng được phát triển. Các thành tựu liên tục ra đời phục vụ nhu cầu
cho con người.
1.2. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MOBILE ROBOT
Cấu trúc chung của mobile robot bao gồm:
+ Cảm biến.
+ Cơ cấu vận hành.
+ Bộ xử lý.
1.2.1. Cảm biến
Cảm biến là thiết bị cảm nhận và đáp ứng lại với những kích thích,
tín hiệu ở môi trường khảo sát. Đây là một bộ phận không thể thiếu
trong cấu tạo của robot, nó được ví như mắt của robot, giúp robot có
thể nhận biết được chính mình và môi trường mà robot hoạt động. Có
nhiều loại cảm biến như cảm biến hồng ngoại, cảm biến quang học,
cảm biến siêu âm, cảm biến hình ảnh, cảm biến gia tốc…

Hình 1.1 Module cảm biến hồng ngoại.
1.2.2. Cơ cấu vận hành
SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn

Mobile Robot
UTC

15

Cơ điện tử K56 -

Cơ cấu vận hành là bộ phận dùng để thực hiện các hành động của
robot như là động cơ, tay máy, piston, cơ cấu kẹp…
1.2.3. Bộ xử lý
Bộ xử lý được coi như là bộ não của robot, điều khiển mọi hành
động của robot. Bộ vi xử lý có thể gồm một hoặc nhiều chip vi xử lý
khác nhau tùy thuộc vào khả năng làm việc của robot, thông thường
các bộ vi xử lý thường được dùng ngày nay là PIC, AVR, Arduino…

Hình 1.2 Bộ vi xử lý Arduino.
1.3. PHÂN LOẠI MOBILE ROBOT
Từ cấu tạo, khả năng hoạt động của mobile robot, ta có thể phân
ra thành các loại:
+ Theo môi trường làm việc.
+ Theo phương pháp di chuyển.
+ Theo phương pháp điều khiển.
1.3.1. Phân loại theo môi trường làm việc
a. Mobile robot trên không
SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn


Mobile Robot
UTC

16

Cơ điện tử K56 -

Mobile robot trên không được phát triển mạnh mẽ phục vụ trong
quân đội, đặc biệt là máy bay không người lái UAV (Unmanned Aerial
Vehicle), chúng có khả năng tự động cao, được sử dụng trong các
nhiệm vụ trinh sát, phát hiện mục tiêu. Mặc dù được ứng dụng nhiều
trong quân đội, nhưng việc sử dụng chúng đang dần mở rộng sang các
ứng dụng khác như thương mại, giải trí, nông nghiệp, giám sát, chụp
ảnh trên không…

Hình 1.3 Máy bay không người lái.
b. Mobile robot dưới nước
Mobie robot hoạt động ở dưới nước AUV (Autonomous Underwater
Vehicle) là một robot di chuyển dưới nước một cách tự động mà không
cần sự can thiệp của người điều khiển. AUV đầu tiên được phát triển tại
phòng thí nghiệm vật lý tại trường Đại học Washington vào đầu năm
1957 bởi Stan Murphy, Bod Francois. Các mobile robot di chuyển dưới
nước được sử dụng nhiều trong các hoạt động thám hiểm đại dương,
thăm dò giám sát các công trình dưới nước…

SVTH: Phạm Quang Huy
Dương

Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn


Mobile Robot
UTC

17

Cơ điện tử K56 -

Hình 1.4 Mobile robot di chuyển dưới nước.
c. Mobile robot di chuyển trên mặt đất
Mobile robot di chuyển trên mặt đất ngày nay được sử dụng nhiều
trong công nghiệp, quân sự, các viện nghiên cứu… Loại robot này đang
được tập chung phát triển theo hướng tự hành thay thế cho con người
trong các công việc nguy hiểm.

Hình 1.5 Mobile robot trên mặt đất.
SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn


Mobile Robot
UTC

18

Cơ điện tử K56 -

1.3.2. Phân loại theo phương pháp di chuyển
a. Mobile robot di chuyển sử dụng bánh xe
Phương thức sử dụng bánh xe để di chuyển là phương thức phổ
biến nhất của hầu hết các loại robot, không những thiết kế nhỏ gọn mà
còn đem lại những hiệu quả cao. Mobile robot sử dụng bánh xe được
thiết kế sao cho các bánh xe luôn tiếp xúc với địa hình đảm bảo sự cân
bằng khi di chuyển, tăng sự cơ động, khả năng linh hoạt trong các hành
động của robot.

Hình 1.6 Mobile robot sử dụng bánh xe.
b. Mobile robot di chuyển sử dụng chân
Đặc trưng của những robot di chuyển bằng chân là sự tiếp xúc
giữa robot và bề mặt địa hình theo điểm, điều này giúp tăng khả năng
thích ứng và độ cơ động của robot trên những địa hình gồ ghề. Mặc dù
vậy nhưng phương pháp di chuyển này lại có nhược điểm như thiết kế
phức tạp, trong điều khiển phải chính xác.

SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn


Mobile Robot
UTC

19

Cơ điện tử K56 -

Hình 1.7 Mobile robot sử dụng chân.
1.3.3. Phân loại theo phương pháp điều khiển
a. Mobile robot tự trị (AMR - autonomous mobile robot)
Mobile robot tự trị có nghĩa là chúng có khả năng tự vận động,
kiểm soát mà không cần các thiết bị dẫn hướng, điều khiển. Ngày nay
cùng với sự bùng nổ của cách mạng công nghệ 4.0, những robot tự trị
đã và đang ngày càng phát triển mạnh mẽ đáp ứng nhu cầu của con
người.
b. Mobile robot di chuyển theo dẫn hướng
Mobile robot di chuyển dựa vào các thiết bị dẫn đường cho phép
chúng di chuyển trên một tuyến đường được xác định từ trước và được
kiểm soát
c. Mobile robot điều khiển từ xa
Đây là phương pháp điều khiển robot bằng cách sử dụng các bộ
điều khiển để kiểm soát các hành động của robot. Các bộ điều khiển có
thể qua sóng không dây như Wifi, Bluetooth, RF…
1.4. ỨNG DỤNG CỦA MOBILE ROBOT
SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn


Mobile Robot

UTC

20

Cơ điện tử K56 -

Ngày nay, robot di động đã trở nên phổ biến được thương mại hóa
và được áp dụng vào thực tế. Mobile robot đã được phát triển phục vụ
cho nhiều mục đích, lĩnh vực khác nhau như: trong quân sự, công
nghiệp, trong các bệnh viện, trường học, các viện nghiên cứu…
Trong các khu công nghiệp sử dụng robot di động để di chuyển các
vật liệu và phụ kiện cần thiết. Các robot này được lập trình để chạy
theo một đường nhất định, được phân công theo từng nhiệm vụ cụ thể.

Hình 1.8 Robot tự động vận chuyển hàng trong nhà máy.
Trong quân sự, các mobile robot được ứng dụng nhiều trong các
hoạt động trinh sát như máy bay không người lái, hay các robot tự động
dò bom mìn…
Trong các viện nghiên cứu, mobile robot được sử dụng để thám
hiểm những vùng mà con người không để đặt chân tới như bên ngoài
không gian, trên các hành tinh ngoài trái đất, dưới lòng đất sâu, dưới
đại dương, trong các hang động…Trong các bệnh viện sử dụng các
robot tự động vận chuyển các dụng cụ y tế. Trong các trường học ngày
SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn

Mobile Robot
UTC

21

Cơ điện tử K56 -

nay các robot tự động cũng là một vấn đề được nghiên cứu phát triển
mạnh mẽ, được ứng dụng trong các cuộc thi robocon… Trong đời sống,
robot tự động cũng được phát triển nhiều phục vụ cho các mục đích
khác nhau của con người như các robot mini hút bụi, làm vườn, hay để
làm đồ chơi giải trí như các oto đồ chơi điều khiển, fly cam…
1.5. MÊ CUNG
Mê cung còn được gọi là mê lộ hay mê đạo, là một hệ thống đường
gồm nhiều nhánh ngang dọc nối chằng chịt với nhau. Mê cung cũng
dùng để gọi tên những công trình gồm nhiều hành lang, lối đi được bao
bọc xung quanh với vô vàn ngã rẽ, ngõ cụt.

Hình 1.9 Một số hình dạng của mê cung.
Mê cung được sử dụng trong đề tài là mê cung đường (maze line) –
thường là những đường màu đen trên nền trắng hoặc đường trắng nền
đen. Mê cung có điểm bắt đầu và kết thúc và trên đường di chuyển có
SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn


Mobile Robot

UTC

22

Cơ điện tử K56 -

nhiều ngã rẽ, ngõ cụt. Robot sẽ dò theo các đường đen theo thuật toán
để tìm lối thoát.

Hình 1.10 Hình dạng mê cung sử dụng trong đề tài.
1.6. BÀI TOÁN DI CHUYỂN THEO TƯỜNG
Thuật toán di chuyển theo tường là một trong những phương pháp
để giải mê cung giúp robot thoát khỏi mê cung có sẵn. Để thực hiện
được mục tiêu trên, trong đề tài này bọn em tập chung nghiên cứu và
giải quyết các vấn đề sau:
- Nghiên cứu về thuật toán tìm đường đi trong mê cung.
- Nghiên cứu về cách điều khiển động cơ.
- Thiết kế và chế tạo một mobile robot.
- Lập trình điều khiển cho robot thực hiện theo thuật toán.
- Nhận xét kết quả và kết luận.

SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn


Mobile Robot
UTC

23

Cơ điện tử K56 -

CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ROBOT DÒ ĐƯỜNG TRONG MÊ CUNG
2.1. GIỚI THIỆU
Mục tiêu của đồ án là thiết kế, chế tạo ra robot có thể tự động di
chuyển trong mê cung theo một chương trình đã định sẵn; tìm ra con
đường ngắn nhất để thoát khỏi mê cung. Qua đó ứng dụng bluetooth
điều khiển robot di chuyển dưới sự dám sát của người điều khiển, hạn
chế được lỗi phát sinh của robot trong quá trình di chuyển trong mê
cung; giúp robot hoàn thành được nhiệm vụ đặt ra.
Với mục tiêu đã đặt ra ở trên để chế tạo ra robot dò mê cung tự
động kết hợp điều khiển qua bluetooth ta cần các linh kiện sau đây:
-

1 khung xe 3 bánh (bao gồm 1 bánh dẫn hướng và 2 bánh động

cơ LS220).
- 1 Arduino UNO R3.
- 1 module điều khiển động cơ L298.
- 1 mạch giảm áp LM2596.
- 1 module bluetooth HC – 06
- 7 module cảm biến thu phát hồng ngoại FC51.
- 3 pin 18650 – 2600 mAh.
- Dây kết nối.
- Mê cung đường.
2.2. SƠ ĐỒ KHỐI

Module thu phát
hồng ngoại,
module bluetooth

Arduino UNO R3

Module điều
khiển động cơ
L298N

Động cơ
DC

Khối nguồn
LM259
Hình 2.1 Sơ đồ khối toàn hệ thống.
6
SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn


Mobile Robot
UTC

24

Cơ điện tử K56 -

Khi cấp nguồn cho Arduino và module điều khiển động cơ L298
toàn bộ hệ thống hoạt động, cảm biến thu phát hồng ngoại FC51 nhận
biết sự xuất hiện của vật cản gửi tín hiệu về cho Arduino. Sau đó,
Arduino xử lý tín hiệu mà cảm biến gửi về điều khiển cho module L298
hoạt động làm động cơ đi thằng, rẽ phải, rẽ trái, dừng hay tăng tốc độ.
2.3. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý.
2.4. ARDUINO
2.4.1. Tổng quan về vi điều khiển
Vi điều khiển được coi như là một máy tính nhỏ được tích hợp
trên một vi mạch, nó thường được sử dụng để điều khiển các thiết bị
điện tử. Vi điều khiển thực chất là một hệ thống bao gồm một vi xử lý
có hiệu suất đủ dùng kết hợp với các khối ngoại vi như bộ nhớ (ROM,
RAM), các module vào/ra… Vi điều khiển có thể dễ dàng giao tiếp với
thiết bị ngoại vi bên ngoài như cổng ADC, DAC; các module như
Bluetooth, Wifi, L289…
SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn


Mobile Robot
UTC

25

Cơ điện tử K56 -

2.4.2. Giới thiệu về Arduino
a. Khái niệm Arduino
Arduino là một board mạch vi xử lý được sử dụng để xây dựng các
ứng dụng điện tử tương tác với nhau hoặc tương tác với môi trường
được thuận tiện hơn. Arduino được ví như một máy tính nhỏ để người
dùng có thể lập trình và thực hiện các dự án điện tử mà không cần phải
có các công cụ chuyên biệt phục vụ việc nạp code. Arduino tương tác
với môi trường thông qua các cảm biến, động cơ, đèn…
Arduino gồm phần cứng và phần mềm. Phần cứng của Arduino gồm
một board mạch tích hợp vi điều khiển, còn phần mềm là công cụ dùng
để soạn thảo, biên dịch và nạp chương trình cho board mạch.

SVTH: Phạm Quang Huy
Dương
Nguyễn Mạnh Linh

GVHD: CN. Trịnh Tuấn