Đồ án: Cánh tay robot phân loại sản phẩm dựa vào màu sắc

Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2019

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 1


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2019

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 2


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án này tổng quát lại kết quả quá trình nghiên cứu của
chúng em. Các số liệu, hình ảnh, thông tin trong đồ án đều trung thực, do chúng em
tìm hiểu, tham khảo từ nhiều nguồn tư liệu.
Đồ án này không sao chép các đồ án đã có từ trước. Nếu phát hiện có bất kỳ
sự gian lận nào chúng em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đề tài của
mình. Trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng không liên quan đến những vi phạm tác
quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có).

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 3

Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ
trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt
thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường Đại học đến nay, em đã nhận được
rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô và gia đình .
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô ở Khoa Điện tử
Viễn Thông – Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng đã cùng với tri thức và tâm
huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời
gian học tập.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Trần Thị Minh Hạnh - trên cương vị là
giảng viên hướng dẫn đề tài đã nhiệt tình chỉ bảo, hướng dẫn, giảng giải tận tình về
các vướng mắc trong quá trình tìm hiểu đề tài. Một lần nữa chúng em xin cảm ơn
cô.
Bước đầu làm quen với bộ môn Hệ Thống Nhúng, tìm hiểu về lĩnh vực sáng
tạo, kiến thức của em còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ. Do vậy, không tránh khỏi
những thiếu sót là điều chắc chắn, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp
quý báu của quý Thầy Cô và các bạn học cùng lớp để kiến thức của em trong lĩnh
vực này được hoàn thiện hơn.

EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 4

Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ
TÊN

NHIỆM VỤ
Tìm hiểu về lập trinh Arduino, cảm biến

Hữu

màu sắc, hồng ngoại, lập trình. Làm mô
hình hệ thống
Thiết kế cánh tay robot, điều khiển động

Lợi

cơ DC của băng tài. Làm mô hình hề
thông

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 5


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN ............................................................................................... 1
NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN ................................................................................................ 2

LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................................................ 3
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................................................. 4
CHƯƠNG I.................................................................................................................................................. 8
TỔNG QUAN ĐỀ TÀI ............................................................................................................................... 8
Giới thiệu chung ...................................................................................................................................... 8
1.2

Lý do chọn đề tài ......................................................................................................................... 8

1.3

Nội dung đề tài ............................................................................................................................... 8

1.4

Giới thiệu hệ thống...................................................................................................................... 9

1.4.1

Mô hình chức năng của hệ thống ....................................................................................... 9

1.4.2

Mô hình các khối hệ thống ............................................................................................... 10

1.5

Giới hạn đê tài ........................................................................................................................... 10

1.6 Kết luận chương .............................................................................................................................. 11

CHƯƠNG II THIẾT KẾ CÁNH TAY ROBOT 3 BẬC TỰ DO .......................................................... 12
2.1 Ứng dụng của robot 3 bậc tự do sử dụng trong đề tài ................................................................. 12
2.2 Thiết kế mô hình cánh tay robot.................................................................................................... 13
2.2.1 Khớp robot .............................................................................................................................. 13
2.2.2 Cổ tay robot .............................................................................................................................. 14
2.2.3 Bàn tay robot (cơ cấu tác động cuối) ...................................................................................... 14
2.2.4 Mô hình robot được thiết kế ................................................................................................... 15
CHƯƠNG III............................................................................................................................................. 16
CHI TIẾT THIẾT BỊ VÀ THÔNG SỐ KĨ THUẬT ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG ....... 16
3.1

Giới thiệu chương...................................................................................................................... 16

3.2

Arduino ...................................................................................................................................... 16

3.2.1

Giới thiệu Arduino ............................................................................................................ 16

3.2.2

Giới thiệu Arduino Uno .................................................................................................... 16

3.2.3

Thông số kĩ thuật............................................................................................................... 18

3.3

Các cảm biến và động cơ .......................................................................................................... 20

3.3.1

Cảm biến màu sắc TCS3200 ............................................................................................ 20

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 6


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh
3.3.1.1

Giới thiệu ........................................................................................................................... 20

3.3.2

Cảm Biến Vật Cản Hồng Ngoại E18-D80NK ................................................................. 22

3.3.2.1

Giới thiệu ........................................................................................................................... 22

3.3.3

Động Cơ Servo SG90 ........................................................................................................ 23

3.3.4 Module điều khiển động cơ L298N............................................................................................. 24

2.3.4.1

Giới thiệu .............................................................................................................................. 24

3.3.4.2

Thông số kỹ thuật................................................................................................................. 25

3.3.5 Động cơ giảm tốc V1 - DIY ......................................................................................................... 25
3.3.5.1

Giới thiệu .............................................................................................................................. 25

3.3.5.2

Thông số kỹ thuật................................................................................................................. 26
Thiết kề và thực hiện phần cứng ............................................................................................. 27

3.4

Thiết kế .............................................................................................................................. 27

3.4.1

CHƯƠNG IV ............................................................................................................................................. 28
THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN MỀM ........................................................................................... 28
4.1

Giới thiệu chương...................................................................................................................... 28

4.2

Giới thiệu về Arduino IDE và ngôn ngữ lập trình cho Arduino ........................................... 28

3.3

Thiết kế và thực hiện phần mềm hệt thống ............................................................................ 29

3.3.1

Lưu đồ giải thuật của Arduino ........................................................................................ 29

4.4. Code chương trình Arduino .......................................................................................................... 31
4.5

Kết luận chương ........................................................................................................................ 40

CHƯƠNG V .............................................................................................................................................. 41
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............................................................................................... 41
5.1. Kiểm tra độ ổn định của hệ thống ................................................................................................ 41
5.3 Hướng phát triển............................................................................................................................. 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................................................... 42

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 7


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
Giới thiệu chung
Chương này sẽ giới thiệu về tình hình phát triển công nghệ tự động hóa để ứng
dụng vào các quá trình sản xuất công nghiệp ở nước ta hiện nay nhằm góp phần thay
thế sức lao động chân tay của con người.
Theo sau đó là tổng quan nội dung của đề tài, nêu ra mô hình giải quyết bài toán
“Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc” cùng với đó là giới hạn
phạm vi đề tài đưa ra.

Lý do chọn đề tài
Sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày càng nhanh góp phần nâng cao năng
suất lao động. Đặt biệt sự ra đời và phát triển của công nghệ chế tạo Robot nhằm
tạo ra sự tự động hóa trong quá trình sản xuất giảm đi sức lao động bằng chân tay
của người lao động.
Đối với nước ngoài thì Robot đã được nghiên cứu và chế tạo để ứng dụng vào
sản suất đã có từ rất lâu. Riêng ở nước ta lĩnh vực này còn khá mới mẽ, chúng ta
vẫn chưa có nhà máy nào có khả năng chế tạo các bộ phận cấu thành của tay máy
đạt tiêu chuẩn quốc tế.
Đó chính là lý do mà nhóm đề xuất nên “Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm
Dựa Vào Màu Sắc” để góp một phần nào đó nâng cao năng suất lao động, phát
triển công nghệ chế tạo Robot ở nước ta và sử dụng đề tài này để làm Đồ án
Chuyên nghành của mình.
1.2

1.3 Nội dung đề tài
Sản phẩm được ra đời với mục đích hỗ trợ cho việc phân loại hàng hóa tại các
công ty, xí nghiệp sản xuất,… Khi hàng hóa được thành phẩm sẽ được phân loại
dựa trên màu sắc của nó. Thay thế được quá trình phân loại thủ công bằng chân tay
con người, cải thiện được năng suất lao động và thời gian để thực hiện công đoạn.

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 8


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

Các giai đoạn phát triển hệ thống: Việc thực thi hệ thống được thực hiện qua các
công đoạn chính sau

Hình 1.1 Mô hình các giai đoạn phát triển hệ thống

1.4

Giới thiệu hệ thống
Với các vấn đề đặt ra ở trên nhóm đã ban đầu hình thành nên ý tưởng ban đầu

như sau.
1.4.1 Mô hình chức năng của hệ thống
- Mô hình của hệ thống :

Các thành phần hệ thống:
Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 9


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

+ Băng tải chuyển động truyền phôi đến nơi để phân loại
+Trên băng tải có cảm biến màu sắc để nhận biết màu của phôi, sau đó phôi
tiếp tục được đưa đi cho đến khi gặp cảm biển hồng ngoại để dừng lại đúng
vị trí cuối.
+ Cánh tay robot hoạt động sau khi phôi được đưa đến nơi.
1.4.2 Mô hình các khối hệ thống
2.2. Giải pháp và công nghệ áp dụng
- Sử dụng cánh tay robot 3 bậc tự do để gắp phôi.
- Sử dụng kiến thức về lập trình đối với arduino
- Sử dụng một số cảm biến: cảm biến màu sắc, hồng ngoại.
- Sử dụng công cụ lập trình, Arduino IDE
- Sử dụng ngôn ngữ lập trình C
2.3. Đặc tả các tính năng của phần mềm
- Xác định vị trí của phôi cần phân loại đối với cánh tay robot
- Phân loại được phôi dưa vào cảm biến màu sắc.
- Đưa phôi đến vị trí được phân loại
2.4. Phân tích những điểm độc đáo, sáng tạo của sản phẩm
- Quá trình phân loại diễn tra tự động.
- Tiết kiệm được thời gian và công sức, đồng thời nâng cao năng suất công
việc phân loại sản phẩm trong công nghiệp
1.5

Giới hạn đê tài
Trong phạm vi cho phép nhóm chỉ thi công trên mô hình. Trong thời gian thực

hiện đề tài là có hạn, với lượng kiến thức truyền đạt trong suốt khóa học và khả
năng có hạn, nhóm thực hiện đề tài chỉ giải quyết những vấn đề sau:
 Thiết kế mô hình và hoạt động được khá ổn định
 Bên cạnh đó vẫn còn một số sai sót do linh kiện
Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 10


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

1.6 Kết luận chương
Như vậy, qua chương này chúng ta đã nắm rõ được tính cấp bách và cần thiết
của đề tài ở Việt Nam. Bước đầu nắm được nội dung, mô hình cũng như đối tượng
mà đề tài đề cập đến để tạo cơ sở để tiếp tục thực hiện và làm rõ những vấn đề trên.
Tuy nhiên hệ thống vẫn còn các hạn chế nhất định và được giới hạn bởi phạm
vi đề tài.

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 11


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

CHƯƠNG II
THIẾT KẾ CÁNH TAY ROBOT 3 BẬC TỰ DO

Về mặt truyền động và điều khiển robot được cấu tạo từ những khối cấu trúc
cơ khí hoạt động nhờ các cơ cấu tác động. Về mặt kết cấu robot được chế tạo rất
khác biệt nhau nhưng chúng được xây dựng từ những thành phần cơ bản như tay
máy, nguồn cung cấp, bộ điều khiển. Trong đó tay máy là tập hợp các bộ phận và
cơ cấu cơ khí được thiết kế và hình thành các khối có chuyển động tương đối với
nhau. Vì vậy trong chương2, chúng em sẽ đi xây dựng mô hình cánh tay của robot 3
bậc tự do. Chương này gồm những nội dung sau: Ứng dụng của robot trong đề tài,

thiết kế mô hình cánh tay robot, xây dựng phương trình động học cho robot 3 bậc
tự do.
2.1 Ứng dụng của robot 3 bậc tự do sử dụng trong đề tài
Robot có ưu điểm quan trọng nhất là tạo nên khẳ năng linh hoạt hóa sản xuất.
Nó ngày càng thay thế nhiều lao động và và ngày càng trở lên chuyên dụng. Trong
các nhà máy sản xuất, công đoạn lắp rắp thường chiếm tỉ lệ cao so với tổng thời
gian sản xuất trên toàn bộ dây chuyền. Công việc lắp rắp đó lại đòi hỏi phải rất cẩn
thận không được nhầm lẫn thao tác nhẹ nhàng chính xác và phải làm việc căng thẳng
suốt ngày.
Vì vậy khi nhận đề tài “thiết kế chế tạo mô hình điều khiển tự động cánh tay
robot 3 bậc tự do” chúng em đưa ra các ứng dụng cụ thể của robot này như sau:
Robot 3 bậc tự do đảm nhiệm vai trò gắp phôi cho máy tiện đứng

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 12


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

2.2 Thiết kế mô hình cánh tay robot
Hệ thống chuyển động robot công nghiệp đảm bảo cho robot có thể thực hiện
các nhiệm vụ trong không gian làm việc bao gồm các chuyển động của thân, cánh
tay, cổ tay giữa các vị trí hoặc chuyển động theo một quỹ đạo đặt trước. Bộ phận cơ
bản của robot là: Cánh tay (gồm một số thanh nối cứng liên kết vớ nhau bởi các khớp
mềm); thân (bệ); cổ tay; bàn tay.

Hình 2.1: Các bộ phận của robot
2.2.1 Khớp robot
Khớp là khâu liên kết hai thanh nối có chức năng truyền chuyển động để thực

hiện di chuyển của robot.
Khớp robot gồm hai loại: khớp tịnh tiến và khớp quay.
khớp tịnh
tiến

Khớp quay

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 13


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

2.2.2 Cổ tay robot
Cổ tay robot có nhiệm vụ định hướng chính xác bàn tay robot (cơ cấu tác động
cuối) trong không gian làm việc. Thông thường cổ tay robot có 3 bậc tự do tương
ứng với 3 chuyển động có cấu tạo điển hình như hình 2.3: Cổ tay xoay xung quanh
trục thanh nối cuối cùng (Roll), cổ tay xoay xung quanh trục nằm ngang tạo chuyển
động lên xuống của bàn tay (Pitch) quay xung quanh trục thẳng đứng tạo chuyển
động lắc phải, trái của bàn tay (Yaw).

Hình 2.3: Cơ cấu cổ tay robot
2.2.3 Bàn tay robot (cơ cấu tác động cuối)
Bàn tay được gắn lên cổ tay robot đảm bảo cho robot thực hiện các nhiệm vụ
khác nhau trong không gian làm việc. Cơ cấu bàn tay có hai dạng khác nhau tùy theo
chức năng của robot trong dây chuyền sản xuất: cơ cấu tay kẹp và cơ cấu dụng cụ
(Các dụng cụ là: mũi hàn, dụng cụ cắt đá, mài đá, một bình sơn, cơ cấu hàn điểm,
hàn hồ quang...)

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 14


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

2.2.4 Mô hình robot được thiết kế

Hình 2.4 : Mô hình cánh tay robot 3 bậc tự do

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 15


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

CHƯƠNG III
CHI TIẾT THIẾT BỊ VÀ THÔNG SỐ KĨ THUẬT ĐƯỢC
SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG
3.1

Giới thiệu chương
Để có thể hoàn thành hệ thống thì phần cứng là một trong những yêu tố quan

trọng nhất. Chương này sẽ giới thiệu về các phần cứng sử dụng trong hệ thống và
theo sau đó là các thông số kỹ thuật cũng như cái nhìn chung về cách kết nối phần
cứng.
3.2 Arduino

3.2.1 Giới thiệu Arduino
Arduino là một bo mạch vi xử lý được dùng để lập trình tương tác với các thiết
bị phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc một số thiết bị khác. Lý do Arduino
được biết đến rộng rãi là nhờ môi trường phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử dụng,
ngôn ngữ lập trình dễ tiếp cận. Hơn cả thế nữa điều đặc biệt nhất tạo nên cộng đồng
Arduino mạnh mẽ là vì Arduino có mức giá rất thấp, mã nguồn từ phần cứng đến
phần mềm đều mở.

3.2.2 Giới thiệu Arduino Uno
Arduino Mega 2560 R3 là phiên bản nâng cấp của dòng Arduino phổ biến
nhất ( Arduino Uno R3) với số chân giao tiếp, ngoại vi và bộ nhớ nhiều hơn.

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 16


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

Arduino Mega 2560 R3 với giá thành rẻ, chất lượng ổn định và dễ dàng mua
được ở Việt Nam. Bao gồm cable USB, bo mạch với chip vi điều khiển ATmega2560
cùng một số ngoại vi như nút bấm, led, giao tiếp UART.

Hình 2.2 Ảnh thực tế Arduino Mega 2560 R3

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 17

Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

Hình 2.3 Sơ đồ khối ATmega2560
Arduino Mega được thiết kế cho nhiều dự án khó.Với 54 chân I/O kĩ thuật số,
16 chân analog, cùng không gian khá rộng để bạn có thể tích hợp các mạch điện tử
của dự án của bạn lên đó.

3.2.3 Thông số kĩ thuật
 Vi điều khiển: ATmega2560
 Điện áp hoạt động:

5V

 Điện áp đầu vào (được đề nghị):

7-12V

 Điện áp đầu vào (giới hạn): 6-20V
 Số lượng chân I / O: 54 (trong đó có 15 cung cấp sản lượng PWM)
 Số lượng chân Input Analog:
 Dòng điện DC mỗi I / O:

16

20 mA

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 18

Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

 Dòng điện DC với chân 3.3V:
 Bộ nhớ flash:

50 mA

256 KB trong đó có 8 KB sử dụng bởi bộ nạp khởi động

 SRAM: 8 KB
 EEPROM:

4 KB

 Tốc độ đồng hồ:
 Chiều dài:

16 MHz

101,52 mm

 Bề rộng: 53,3 mm
 Cân nặng:

37 g

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 19

Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

3.3 Các cảm biến và động cơ
3.3.1 Cảm biến màu sắc TCS3200
3.3.1.1
Giới thiệu
Cảm biến màu sắc TCS3200 được sử dụng để nhận biết màu sắc bằng cách đo
phản xạ 3 màu sắc cơ bản từ vật thể là đỏ, xanh lá và xanh dương từ đó xuất ra tần
số xung tương ứng với 3 màu này qua các chân tín hiệu, đo 3 tần số xung này và
qua 1 vài bước chuyển đổi nhất định là ta sẽ có đươc thông tin của màu sắc của vật
thể cần đo.

Hình 2.4 Hình ảnh thực tế TCS3200

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 20


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

3.3.1.2

Thông số kĩ thuật

Hình 2.5 Hình ảnh các chân của TCS3200
 -Điện áp hoạt động: 2.7 đến 5.5 VDC.
 -Ngõ ra: 3 tần số xung tương ứng 3 màu đỏ, xanh dương và xanh lá.

 -GND:GND
 -OE:Enable (Mức thấp)
 -OUT:Đầu ra tín hiệu tần số
 -S0,S1:Dùng để lựa chọn tỷ lệ tần số
 -S2,S3:Dùng để lựa chọn kiểu photodiod

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 21


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

3.3.2 Cảm Biến Vật Cản Hồng Ngoại E18-D80NK
3.3.2.1
Giới thiệu
Cảm biến vật cản hồng ngoại E18-D80NK dùng ánh sáng hồng ngoại để xác định
khoảng cách tới vật cản cho độ phản hồi nhanh và rất ít nhiễu do sử dụng mắt nhận
và phát tia hồng ngoại theo tần số riêng biệt. Cảm biến có thể chỉnh khoảng cách báo
mong muốn thông qua biến trở, ngõ ra cảm biến ở dạng cực thu hở nên cần thêm 1
trở treo lên nguồn ở chân Tín hiệu khi sử dụng.

Hình 2.6 Cảm Biến Vật Cản Hồng Ngoại E18-D80NK

3.3.2.2
Thông số kĩ thuật
 Điện áp nguồn: 5VDC


Khoản cách phát hiện: 3~80cm



Dòng kích ngõ ra: 300mA

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 22


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh



Chất liệu sản phẩm: nhựa



Có LED hiển thị ngõ ra màu đỏ



Kích thước: 1.8cm (D) X 7.0cm (L)

3.3.3 Động Cơ Servo SG90
3.3.3.1
Giới thiệu
Động cơ RC Servo 9G là động phổ biến dùng trong các mô hình điều khiển nhỏ và
đơn giản như cánh tay robot. Động cơ có tốc độ phản ứng nhanh, được tích hợp
sẵn Driver điều khiển động cơ, dễ dàng điều khiển góc quay bằng phương pháp

điều độ rộng xung PWM.

Hình 2.7 Cảm biến chất lượng không khí MQ-135

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 23


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

3.3.2.2

Thông số kĩ thuật



Điện áp nguồn: ≤ 24V DC



Kích thước: 23mmX12.2mmX29mm



Trọng lượng: 9 gram



Điện áp hoạt động: 4.2-6V



Nhiệt độ: 0 ℃ --55 ℃



Tốc độ: 0.3 giây / 60 độ

3.3.4 Module điều khiển động cơ L298N
2.3.4.1
Giới thiệu
Mạch điều khiển động cơ DC L298 có khả năng điều khiển 2 động cơ DC, dòng tối
đa 2A mỗi động cơ, mạch tích hợp diod bảo vệ và IC nguồn 7805 giúp cấp nguồn
5VDC cho các module khác (chỉ sử dụng 5V này nếu nguồn cấp <12VDC).

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 24


Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Màu Sắc | GVHD: Trần Thị Minh Hạnh

3.3.4.2









Thông số kỹ thuật

Driver: L298N tích hợp hai mạch cầu H.
Điện áp điều khiển: +5 V ~ +12 V
Dòng tối đa cho mỗi cầu H là: 2A (=>2A cho mỗi motor)
Điện áp của tín hiệu điều khiển: +5 V ~ +7 V
Dòng của tín hiệu điều khiển: 0 ~ 36mA (Arduino có thể chơi đến 40mA
nên khỏe re nhé các bạn)
Công suất hao phí: 20W (khi nhiệt độ T = 75 ℃)
Nhiệt độ bảo quản: -25 ℃ ~ +130 ℃

3.3.5 Động cơ giảm tốc V1 - DIY
3.3.5.1
Giới thiệu
Động cơ DC giảm tốc V1 là loại được lựa chọn và sử dụng nhiều nhất hiện nay cho
các thiết kế Robot đơn giản. Động cơ DC giảm tốc V1 có chất lượng và giá thành
vừa phải cùng với khả năng dễ lắp ráp của nó đem đến chi phí tiết kiệm và sự tiện
dụng cho người sử dụng.
Động cơ DC giảm tốc V1 cải tiến khác với loại bình thường ở phần thiết kế trục bổ
xung thêm những vòng đồng ở các chỗ tiếp xúc giúp đăng độ bền và giảm ma sát,
quan sát kỹ khi mở phần đuôi của động cơ sẽ thấy sự khác nhau về cơ cấu chổi
than, chổi than của động cơ bình thường chỉ là các tiếp xúc bằng đồng mỏng trong
khi với động cơ V2017 cải tiến là 2 khối chổi than lớn, điều này giúp động cơ
V1 cải tiến có độ bền > 10 lần so với động cơ thường cùng với khả năng chụi được
mức điện áp lên đến 12VDC.

Thái Tăng Hữu – Đặng Hoàng Lợi – 15DT3

Trang 25