Chương 1 Giới thiệu về robot tự hành.docx

Chương 1 Giới thiệu
——————————————————————————————————————
Chương 1
GIỚI THIỆU
1.1 GIỚI THIỆU VỀ ROBOT TỰ HÀNH
Robot tự hành ( mobile robot ) là một hướng phát triển của lĩnh vực robotic mà trọng tâm là
nghiên cứu chuyển động của robot trong một không gian nhất định. Robot tự hành thực sự là
một lĩnh vực riêng biệt kể từ cuối những năm 1960 bằng dự án Shakey tại SRI. Báo cáo của
N.J.Nilsson "A Mobile Automation: An Application of Artificial Intelligence Techniques" tại
IJCAI 1969 đã đưa ra các yếu tố "nhận thức", "lập bản đồ", "lập kế hoạch đường đi" và các khái
niệm về kiến trúc điều khiển. Thập niên 1980 bùng nổ với các dự án về mobile robot và ngay
lập tức đã cho thấy việc cần thiết để xét đến các thuộc tính của môi trường thực tế, vấn đề được
bắt gặp trong các dự án thiếu thực tế, thường cho rằng robot chỉ là sản phẩm của trí tuệ nhân
tạo.
Ngày nay với sự phát triển của máy tính và vi xử lý cũng như là các loại cảm biến đã giúp
cho robot tự hành phát triển không ngừng. Robot có thể được điều khiển bằng vi xử lý hoặc máy
tính nhúng; một hệ thống robot có thể được kiểm soát bởi một máy tính trung tâm qua mạng
không dây. Việc tương tác với môi trường bên ngoài có thể được thực hiện nhờ vào các cảm
biến siêu âm, hồng ngoại hoặc camera. Việc định hướng robot trong không gian được thực hiện
bằng GPS hoặc la bàn số. Các tính năng của robot tự hành rất đa dạng : robot có thể di chuyển
trong môi trường độc hại, địa hình phức tạp, có thể vẽ lại bản đồ của môi trường và truyền về bộ
điều khiển trung tâm. Dưới đây là hình ảnh của robot khám phá sao hỏa của NASA có khả năng
định vị và dẫn hướng nhờ vào các cặp camera, phân tích thành phần vật chất bằng cách phân
tích quang phổ, truyền dữ liệu về trái đất bằng sóng radio,...
Robot tránh chướng ngại vật - GVHD : TS. Nguyễn Đức Thành Trang 1
Hình 1.1 Robot khám phá sao hỏa Rover với các thiết bị bên ngoài ( hình trên ) và
bên trong ( hình dưới ).
Luận văn này tập trung phân tích các phương pháp tránh vật cản cho robot tự hành mà trong
tâm là các phương pháp dựa trên cảm biến siêu âm. Việc phân tích sau đó được áp dụng để điều
khiền robot omni tránh vật cản bằng cảm biến siêu âm.
1.2 NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN

Phần chương 2 sẽ phân tích một số phương pháp tránh vật cản đã được đưa ra trên thế giới
dựa trên cảm biến siêu âm và camera. Các phương pháp được đưa ra là : phương pháp đi theo
đường biên vật cản, phương phát phát hiện cạnh, phương pháp biểu diễn vật cản bằng sơ đồ lưới
xác định, phương pháp trường thế, và phương pháp dùng optical flow. Phương pháp được lựa
chọn để thực hiện đề tài là phương pháp dẫn hướng thích nghi.
Chương 1 Giới thiệu
——————————————————————————————————————
Trong chương 3, mô hình robot omni được giới thiệu và so sánh với các mô hình robot tự
hành khác.
Chương 4 sẽ giới thiệu các loại cảm biến trong robot tự hành và tập trung phân tích về cảm
biến siêu âm.
Chương 5 giới thiệu về xử lý ảnh số, các khái niệm cơ bản và thuật toán phát hiện khuôn
mặt dựa vào các thuộc tính Haar-like. Ngoài ra chương 5 còn giới thiệu sơ qua thư viện xử lý
ảnh OpenCv của Intel và các hàm sử dụng trong đề tài.
Chương 6 mô tả quá trình thực hiện đề tài bao gồm phần cứng và giải thuật phần mềm.
Chương 7 tổng kết kết quả, ưu nhược điểm và phương hướng phát triển đề tài.
Robot tránh chướng ngại vật - GVHD : TS. Nguyễn Đức Thành Trang 3