Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Cơ điện tử: Điều khiển robot 1 bánh - Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Tp. Hồ Chí Minh

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (959.21 KB, 20 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM </b>

---

<b>NGUYỄN XUÂN TIÊN </b>

<b>ĐI U HI N RO OT NH</b>

<b>LUẬN VĂN THẠC SĨ</b>

Chuyên ngành :

<b> ỹ Thuật Cơ Điện t </b>

Mã số ngành:

<b>60 52 01 14</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM </b>

---

<b>NGUYỄN XUÂN TIÊN </b>

<b>ĐIỀU KHIỂN RO OT NH</b>

<b>LUẬN VĂN THẠC SĨ</b>

Chuyên ngành :

<b>Kỹ Thuật Cơ Điện t </b>

Mã số ngành:

<b>60 52 01 14</b>

<b>HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:</b>

<b>PGS.TSKH. H Đ L </b>

<b>TS. N u n Th nh Ph ơn </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b> PGS.TS. </b>
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TSKH. H Đ
<b> TS. </b>

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM
ngày 25 tháng 01 năm 2014

Cán bộ chấm nhận xét 1: <b>TS. ô Cao C </b>
Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. V H Duy

Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:

<i>(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) </i>
1. PGS.TS. Ch t ch

2.TS. ô C C Phản biện 1
3.TS. H Phản biện 2
4.TS. H y vi n
5.TS. H y vi n Thư k

Xác nhận c a Ch t ch Hội đồng đánh giá luận văn và hoa quản l chuy n

ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

TRƯỜNG ĐẠI H C CÔNG NGHỆ TP. HCM<b> </b>
<b> HÒ G KH - Đ ĐH </b>

<i> TP. HCM, ngày30 tháng 12 năm 20</i>13

<b> HIỆM Ụ UẬ Ă HẠC Ĩ </b>

Họ t n học vi n: GUYỄ XUÂ IÊ Giới tính: Nam
Ngày tháng năm sinh: 19/06/1965 Nơi sinh: Hu
Chuy n ngành: ỹ Thuật Cơ Điện tử MSHV: 1241840018
<b>I- Ê ĐỀ ÀI: </b>

<b>ĐIỀU KHIỂ R H </b>

- Nghi n cứu l thuy t điều khiển hồi ti p tuy n tính hố, điều khiển LQR
- Áp dụng phương pháp điều khiển hổi ti p tuy n tính hố điều khiển LQR

điều khiển hệ robot một bánh t c n b ng

- Mô phỏng k t quả điều khiển đối tượng tr n Matlab\Simulink

- Kiểm chứng k t quả mô phỏng b ng th c nghiệm điều khiển đối tượng th c
<b>III- GÀY GIA HIỆM Ụ: 12/06/2013 </b>

Cán bộ hướng dẫn khoa học Quản l chuy n ngành

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>LỜI CAM ĐOAN </b>

<i> Tôi xin cam đoan r n u n v n v i n i dun <b> </b> ” </i>
<i>là cơn trình n hiên cứu của riên tôi dư i sự hư n dẫn của PGS.TSKH. Hồ Đắc </i>
<i> c và TS. N uyễn Thanh Phươn . </i>

<i> Tôi xin cam đoan r n mọi sự iúp đỡ cho việc thực hiện u n v n này đã </i>
<i>được cảm ơn và các thơn tin trích dẫn tron u n v n đã được chỉ rõ n uồn ốc </i>
<i>Các số liệu, kết quả nêu tron lu n v n là trun thực, có n uồn trích dẫn và chưa </i>
<i>t n được ai côn bố tron b t cứ cơn trình nào khác. </i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<b>LỜI CÁM ƠN </b>

Trong quá trình thực hiện luận văn, tuy gặp nhiều khó khăn nhưng nhờ sự hướng
dẫn tận tình của Th y P T c c, Th y TS guy n Thanh hư ng, tôi

đã hoàn thành luận văn đúng thời gian quy định ể hồn thành cuốn luận văn này tơi
xin bày tỏ lòng biết n sâu s c đối với Th y PGS.TSKH. c c, Th y TS guy n
Thanh hư ng, Th y là người tận tâm hết lịng vì học viên, hướng dẫn nhiệt tình và
cung cấp cho tôi những tài liệu vô cùng quý giá trong thời gian thực hiện luận văn

Xin chân thành cám n tập thể th y cô giáo trường ại học Công ghệ T
Chí Minh, đã giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho tôi, giúp tôi học tập và nghiên cứu
trong quá trình học cao học tại trường

Xin chân thành cảm n Ban giám hiệu, hòng quản lý Khoa học - ào tạo sau
đại học cùng các phòng ban của trường ại học Công ghệ T Chí Minh, đã
giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi trong q trình học tập và làm luận văn cao học
tại trường

Xin chân thành cảm n các anh, chị đ ng nghiệp đã hỗ trợ giúp đỡ cho tơi trong
q trình thực hiện luận văn

Xin chân thành cảm n các bạn học viên lớp cao học chuyên ngành “ ỹ thuật C
iện t -12SC 11” đã đóng góp ý kiến cho tơi trong q trình thực hiện luận văn này

TP. Hồ Chí Minh, n ày 30 thán 12 n m 2013
Học viên thực hiện luận văn

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<b>TÓM TẮT LUẬN VĂN </b>

iện nay obot đã được ứng d ng ph biến trong sản xuất công nghiệp obot
m t bánh tự cân b ng được gọi là Ballbot đã được các nhà khoa học nghiên cứu đưa
vào ứng d ng trong m t số l nh vực Do sự năng đ ng của nó, m t robot m t bánh cao
và hẹp có thể trở thành m t ứng c viên lý tưởng cho robot di đ ng cá nhân ó có thể
hoạt đ ng như m t robot dịch v hiệu quả tại nhà và văn phịng Do đó, robot m t bánh

sẽ có m t loạt các ứng d ng trong ngành cơng nghiệp giải trí bao g m cả đ ch i

uận văn này tôi đi sâu vào nghiên cứu khái quát về hệ robot m t bánh tự cân
b ng , nghiên cứu về mặt lý thuyết điều khiển hệ robot m t bánh tự cân b ng thông
qua phư ng pháp điều khiển h i tiếp tuyến tính hóa, phư ng pháp điều khiển LQR,
thuật toán b lọc Kalman rời rạc và tiến hành mô phỏng kiểm tra hệ thống đối với
mỗi b điều khiển uận văn này nghiên cứu điều khiển ph n cứng chủ yếu dựa vào
vi điều khiển ATmega 328 là dạng chip 28 chân và ph n mềm ngơn ngữ lập trình
dựa trên ngơn ngữ C++<b><sub> , nh m m c đích giám sát và điều khiển hệ robot m t bánh để </sub></b>

có thể n định thăng b ng và di chuyển không bị t ngã

uận văn này tập trung chủ yếu xây dựng mơ hình thực nghiệm robot m t bánh
tự cân b ng như m t robot m t bánh thực tế bao g m thi công thực nghiệm ph n
cứng bao g m : C cấu b lái quả bóng và chọn lựa quả bóng; Mạch cảm biến;
Mạch vi điều khiển; Mạch ngu n; Mạch công suất điều khiển đ ng c và khung
ph n thân robot ng thời tiến hành viết chư ng trình điều khiển để điều khiển mơ
hình thực nghiệm hệ robot m t bánh giữ được n định thăng b ng và di chuyển
theo mong muốn

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<b>ABSTRACT </b>

Nowadays, robot has been applying popularly in production industry. A
self-balancing ball robot called ballbot is used by scientists in a number of fields. Due to its
dynamic, a tall and thin ballbot could become an ideal candidate for personal mobile
robot. It can be operated efficiently as a serviced robot at home and in offices.
Therefore, ballbot would have various applications in the entertainment industry,
including toys.

My thesis studies deeply the general of a self-balancing ball robot system.

Studying about control theory of a self-balancing ball robot system via linearised
feedback methods, the ways to control the Linear quadra regulator, unconnected
Kalman filter algorithm and to conduct simulation system inspection for each
controller.This thesis studies the hardware drivers mtic reainly based on ATmega
328 micro-controller, is a 28-pins micro chip, and C++ programing language software.
Aiming to monitor and control one-ball robot system in order to stablize balancing and
move robot without being falling.

This thesis focuses mainly to build a self- balancing ball robot model as a
practical ball robot covering hardware experimental execution including : balloon
driver and balloon selection structure; sensor circuit; micro-controller circuit; power
circuit, motor power rating circuit and robot meromorphic. At the same time,
conducting controlling program in order to controll experimental model of one-ball
robot system, keeping balance stability and moving as expecting.

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

<b>MỤC LỤC </b>

<b>Tên đề mục </b> <b>Trang </b>

ời cam đoan ... i

ời cảm n ...ii

Tóm t t luận văn ... iii

Abstract ... iv

M c l c ... v

Danh m c các từ viết t t ... ix

Danh m c các bảng biểu ... x

Danh m c các s đ , hình ảnh ... xi

<b>Chƣơng 1: T ng qu n về hƣ ng nghiên c u ... 1 </b>

1.1. ặt vấn đề ... 1

1.2. Thế nào là robot m t bánh tự cân b ng ... 1

1.3. Tính cấp thiết của đề tài, ý ngh a khoa học và thực ti n của đề tài ... 2

1.4. Tình hình nghiên cứu và nhu c u thực tế ... 3

1.5. M c đích nghiên cứu , khách thể , đối tượng nghiên cứu ... 8

1.6. hiệm v nghiên cứu và giới hạn của đề tài ... 8

1.6.1. hiệm v nghiên cứu ... 8

1.6.2. iới hạn của đề tài ... 9

1.7. hư ng pháp nghiên cứu ... 9

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

<b>Chƣơng 2: Mơ hình hó to n học hệ ro ot m t nh ... 11 </b>

2.1. Mơ hình đ n giản hóa robot m t bánh ... 11

2.1.1. Các giả định ... 11

2.1.2. hư ng pháp Euler- Lagrange ... 11

2.1.3. Tham số vật lý ... 14

2.1.4. Các quan hệ tọa đ ... 15

2 1 4 1 ối với quả bóng ... 15

2 1 4 2 ối với thân robot ... 16

2 1 4 3 ối với đ ng c ... 16

2.2. hư ng trình Lagrange –Euler ... 16

2.3. hảo sát đặc tính phi tuyến ... 18

2.4. Tuyến tính hóa ... 21

2.5. hư ng trình trạng thái đ y đủ ... 23

2.6. ết luận ... 23

<b>Chƣơng 3: Thiết kế điều khiển ... 25 </b>

3.1 Xây dựng b điều khiển tồn phư ng tuyến tính ... 25

3.1.1. Mơ hình khơng gian trạng thái tuyến tính ... 25

3.1.2. Tính tốn đ lợi của b điều khiển ... 27

3.1.3. Mô phỏng kiểm tra hệ thống ... 28

3.2. Xây dựng b điều khiển h i tiếp tuyến tính hóa TTT ... 33

3.2.1. Cấu trúc và nhiệm v điều khiển ... 33

</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

3.2.3. Mô phỏng kiểm tra hệ thống ... 34

3.3. Xây dựng b điều khiển HTTTH kết hợp LQR ... 38

3.3.1 đ mô phỏng điều khiển TTT – LQR ... 38

3.3.2 Mô phỏng kiểm tra hệ thống khi khơng có tín hiệu nhi u ... 39

3.3.3 Mô phỏng kiểm tra hệ thống khi có tín hiệu nhi u ... 41

3.4. ết luận ... 44

<b>Chƣơng 4: Mơ hình thực nghiệm- Kết q ... 45 </b>

4.1 Mơ hình thực nghiệm ... 45

4.1.1. Thiết kế mơ hình 3D ... 45

4.1.2. Thiết kế mơ hình thực nghiệm ... 46

4.2. Mạch điều khiển trung tâm... 46

4.2.1. Mạch ngu n ... 47

4.2.2. Mạch vi điều khiển Tmega 328 ... 48

4.2.3. Mạch công suất điều khiển đ ng c ... 49

4.3. ưu đ giải thuật hệ thống trên vi điều khiển ... 49

4.4. Chư ng trình điều khiển ... 50

4.5. ết quả ... 51

<b>Chƣơng 5 : Kết luận và hƣ ng nghiên c u ph t triển... 52 </b>

5.1 ết quả đạt được ... 52

5.2 ạn chế... 53

5.3 ướng phát triển ... 53

</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

<b>Phụ lục 1: Tài liệu liên quan hệ robot m t bánh bao g m </b>

phư ng trình chuyển đ ng, thiết kế mơ hình c khí và c chế lái bóng ... 56
<b>Phụ lục 2: ý thuyết h i tiếp tuyến tính hóa và b lọc Kalman ... 72 </b>
<b>Phụ lục 3: Chư ng trình m file chạy trên Matlab\Simulink điều khiển b ng </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

<b>DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT </b>

- CMU- Carnegie Mellon University: Ballbot ại học Carnegie Mellon- oa k

- TGU- Tohoku Gakuin University: Ballbot ại học Tohoku akuin- hật bản
- ETH - Ballbot Rezero Viện Công ghệ liên bang -Th y ỹ

- CWWU- M t đề xuất b lái bóng kết hợp 4 bánh xe mni và bánh c u đ n vị
của wu và wang ,2 8

- DC - Direct current : Dòng điện m t chiều

</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

<b>DANH MỤC CÁC B NG BIỂU </b>

<b>Trang </b>

Bảng 1 1: Bảng thông số kỹ thuật của các hệ robot m t bánh đã t n tại 7

Bảng 2.1: Bảng t ng quát quan hệ tọa đ của quả bóng 15

Bảng 2.2: Bảng t ng quát quan hệ tọa đ của thân robot 16

</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

<b>DANH MỤC CÁC LƢU ĐỒ, HÌNH NH </b>

<b>Trang </b>

ình 1 1: Xe vận tải đ n người seway 3

ình 1 2: Ballbot của CMU năm 2 6 4

ình 1 3: Ballbot của T U năm 2 8 5

ình 1 4: Ballbot LEGO –NXT của Yorihisa Yamamoto năm 2 9 6

ình 1.5: Ballbot Rezero- ET Zurich, witzerland năm 2 1 8
ình 2 1: Mơ hình đ n giản hóa hệ robot m t bánh theo m t mặt ph ng 12

ình 2 2: Mơ hình phi tuyến hệ robot m t bánh 18

ình 2 3: óc nghiêng thân robot 19

ình 2 4 : Vận tốc góc nghiêng thân robot 19

ình 2.5: óc nghiên đ ng c 19

ình 2 6: Vận tốc góc nghiên đ ng c 20

ình 2 7: óc nghiên thân robot 20

ình 2 8: Vận tốc góc nghiên thân robot 20

ình 2 9: óc nghiên đ ng c 21

ình 2 1 : Vận tốc góc nghiên đ ng c 21

ình 3 1: đ mô phỏng hệ robot m t bánh dùng giải thuật 28
ình 3 2: óc nghiêng và vận tốc góc nghiên thân robot theo tr c X 28
ình 3 3: óc nghiêng và vận tốc góc nghiên của đ ng c robot theo tr c X 29

ình 3 4: Tín hiệu điều khiển theo tr c X 29

ình 3 5: óc nghiên và vận tốc góc nghiên thân robot theo tr c X 30
ình 3 6: óc nghiên và vận tốc góc nghiên của đ ng c robot theo tr c X 30

ình 3 7: Tín hiệu điều khiển theo tr c X 31

ình 3 8: óc nghiêng và vận tốc góc nghiên thân robot theo tr c X 31
ình 3 9: óc nghiêng và vận tốc góc nghiên của đ ng c robot theo tr c X 32

ình 3 1 : Tín hiệu điều khiển theo tr c X 32

</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

ình 3 12: áp ứng với ngõ vào hàm nấc của hệ thống so với hệ 1/s2 <sub>35 </sub>

ình 3 13: óc nghiên thân robot so với đáp ứng ngõ vào hàm nấc 36
ình 3 14: iện áp điều khiển Vx với đáp ứng ngõ vào hàm nấc 36
ình 3 15: áp ứng với ngõ vào sóng sin của hệ thống so với hệ 1/s2 <sub>37 </sub>

ình 3 16: óc nghiên thân robot so với đáp ứng ngõ vào sóng sin 37
ình 3 17: iện áp điều khiển Vx với ngõ vào sóng sin 38

ình 3 18: đ mơ phỏng điều khiển 38

ình 3 19: Tín hiệu điều khiển 39

ình 3 2 : óc nghiên và vận tốc góc nghiên thân robot theo tr c X 39
ình 3 21: óc nghiên và vận tốc góc nghiên đ ng c theo tr c X 40
ình 3 22: óc nghiên và vận tốc góc nghiên thân robot theo tr c Y 40
ình 3 23: óc nghiên và vận tốc góc nghiên đ ng c theo tr c Y 41

ình 3 24 : Tín hiệu điều khiển 41

ình 3 25: óc nghiên và vận tốc góc nghiên thân robot theo tr c X 42
Hình 3.26 : óc nghiên và vận tốc góc nghiên đ ng c theo tr c X 42
ình 3.27 : óc nghiên và vận tốc góc nghiên thân robot theo tr c Y 43

ình 3.28 : óc nghiên và vận tốc góc nghiên đ ng c theo tr c Y 43

ình 4 1: Hệ robot m t bánh 3D 45

ình 4 2: C chế b lái bóng hệ robot m t bánh 3D 45

ình 4 3: ệ robot m t bánh thực nghiệm 46

ình 4 4: C chế lái bóng mơ hình thực nghiệm 46

ình 4.5: đ khối hệ robot m t bánh 47

ình 4 6: đ khối mạch ngu n 5V 47

ình 4 7: đ khối mạch vi điều khiển Atmega 328 48

ình 4 8: Mạch vi điều khiển Atmega 328 48

ình 4 9: đ khối mạch công suất điều khiển đ ng c 49

ình 4 1 : Mạch công suất điều khiển đ ng c 49

</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

<b>Chương 1 </b>

<b>T N QU N V N N N C U </b>

Ngày nay, robot đóng vai trị rất quan trọng trong sự phát triển của loài người.
Trong khoa học kỹ thuật, robot hỗ trợ con người thực hiện những nhiệm vụ nguy

hiểm như dị mìn, thăm dò dưới đại dương, thám hiểm vệ tinh, hoạt động qn sự...
Ngồi ra, robot cịn hỗ trợ con người trong đời sống hằng ngày như robot Asimo hỗ
trợ người già qua đường, chăm sóc em bé, như robot thổi kèn của Toyota phục vụ
cho việc giải trí. Có thể thấy được trong các ứng dụng này, việc nghiên cứu cách
thức di chuyển của robot là vô cùng quan trọng , nó quyết định đến chức năng và
tính ưu việc trong q trình hoạt động. Gần đây, một số loại robot hai bánh cũng
phát triển mạnh, robot hai bánh này ứng dụng cho việc hỗ trợ di chuyển trong siêu
thị, văn phòng, và trường học.

Từ các cách thức di chuyển thông thường của mobile robot hai bánh, ba bánh,
bốn bánh ho c robot bước kiểu chân người …, nếu khơng tính đến yêu cầu đ t thù
của môi trường ta có thể thấy được một số nhược điểm như: khơng linh hoạt trong
việc xoay và chuyển hướng do bán kính xoay lớn, chiếm khá nhiều diện tích sử
dụng…Từ đó đề xuất và nghiên cứu phương thức di chuyển bằng một bánh xe hình
cầu… ví dụ, một quả bóng) dựa trên nguyên lý cân bằng như một con lắc ngược.
Đây chính là ý tưởng cho đề tài luận văn này. Phạm vi của luận văn là giải quyết bài
toán điều khiển hệ robot một bánh tự cân bằng ổn định.

</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

bóng s hoạt động như những bánh xe hình cầu, cho phép các robot di chuyển theo
một vài hướng. Trái ngược với robot truyền thống, hệ robot một bánh dựa vào trọng
tâm của một khối và dựa trên bánh xe để cân bằng và các hệ robot một bánh có thể
di chuyển dọc theo m t nghiêng và lái bóng mà nó khơng bị đổ.

Con người đã mơ ước từ lâu về các trợ lý người máy cá nhân, tạo ra để thực
hiện mọi nhiệm vụ của mình. Một trong những yêu cầu như vậy là tạo ra các robot
có kích thước và hình dạng tương tự như một con người. Nhiều robot hiện nay có

liên quan đến việc sử dụng hai, ba ho c bốn bánh xe, thiết lập bánh xe cơ sở đủ lớn
để robot có thể đứng thẳng đứng. Tuy nhiên, dựa vào kích thước của bánh xe cơ sở
làm giới hạn việc thực hiện của các robot, như là bánh xe cơ sở phải được nhỏ hơn
đáng kể so với chiều cao hình dạng giống như con người. Vì vậy, chỉ có một thay
đổi nhỏ ở vị trí trọng tâm là đủ để làm cho robot trở nên không ổn định. Điều này có
thể được sửa chữa bằng cách hạ thấp trọng tâm của robot để giảm sự bất ổn định
này. Tuy nhiên, việc sửa chữa này thường đi kèm với chi phí đáng kể được thêm
vào robot. Ngoài ra, do sự bất ổn định của robot, nên tốc độ của nó có thể di
chuyển thường bị hạn chế vì qn tính của robot làm cho nó lật.

Ngoài ra, nghiên cứu ứng dụng lý thuyết điều khiển để nâng cao chất lượng của
các hệ thống robot cịn có liên quan đến chương trình giáo dục của sinh viên học sinh
hiện nay vì sự th vị của nó và đang là vấn đề được các nhà khoa học quan tâm. Trong
thực tế không tránh khỏi tác động của các tín hiệu nhiểu, nên bài toán ổn định
chuyển động có ý ngh a rất quan trọng về m t lý thuyết cũng như về m t thực ti n.
Chính vì điều đó mà nhiều nhà cơ học và nhà toán học lỗi lạc đã tập trung nghiên
cứu vấn đề này. ơn thế nữa, việc nghiên cứu robot có thể di chuyển trong các địa
hình hẹp là cần thiết, đ c biệt là trong các thành phố lớn đang được các trường đại
học lớn trên thế giới quan tâm.

</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

t nh. Vấn đề ổn định động lực học đã được sử dụng nổi tiếng nhất trên robot hai
bánh tự cân bằng Segway trong những năm gần đây hình 1.1)

<b> nh 1 1: X n i ơn ngư i -Segway </b>

ơn nữa việc kiểm tra và sửa đổi bộ điều khiển cho hệ robot một bánh s rất
cần thiết được thực hiện để đạt được một robot một bánh tự cân bằng và ổn định.
Khi đạt được mục đích này, bộ điều khiển cho hệ robot một bánh s được phát triển
thêm để cho phép điều khiển bằng cách sử dụng một bộ điều khiển cầm tay.

Hy vọng rằng với sự phát triển của robot một bánh và công nghệ liên quan,
các robot một bánh tự cân bằng có thể hành động như con người và hỗ trợ được
con người

</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

xây dựng và thử nghiệm tại Đại học Tohoku akuin T U) của Nhật bản năm
2008 hình 1.3) tương tự , nhưng sử dụng hệ thống cơ khí phức tạp và có giải pháp
hình dáng thanh lịch hơn

Ballbot CMU có chiều cao và chân giống hình dáng của con người hình 1.2).
iáo sư alph ollis và cộng sự đã chứng minh được rằng Ballbot CMU rất mạnh
m , có thể xử lý va chạm với các đồ vật trang trí trong nội thất và các bức tường.
ọ cho thấy rằng một loạt các hành vi th vị của robot con người này cũng có thể
được phát triển nếu có sự hoạch định kế hoạch và kiểm soát các thuật toán điều
khiển đối với ballbot CMU. ọ đồng thời cũng đã chứng minh được khả năng tự
điều hướng và giám sát nhiệm vụ của ballbot CMU. Năm 2010 ballbot CMU được
cấp bằng sáng chế và năm 2011 ballbot CMU được thiết kế gắn thêm hai cánh tay
hai bậc tự do để phục vụ nghiên cứu ứng dụng trong một số l nh vực.

</div>