Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Cơ điện tử: Nghiên cứu, thiết kế robot dò đường đi bằng sóng siêu âm - 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 (639.36 KB, 20 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

---

PHẠM DỰ

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ ROBOT DÒ ĐƢỜNG

ĐI BẰNG SÓNG SIÊU ÂM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử

Mã số ngành: 60520114

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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

---

PHẠM DỰ

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ ROBOT DỊ ĐƢỜNG

ĐI BẰNG SĨNG SIÊU ÂM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử

Mã số ngành: 60520114

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN DUY ANH

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

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP. HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Duy Anh

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM ngày
16 tháng 8 năm 2015

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

TT Họ và tên Chức danh Hội đồng

1 PGS. TS. Lê Hữu Sơn Chủ tịch

2 TS. Nguyễn Thanh Phương Phản biện 1

3 TS. Võ Hoàng Duy Phản biện 2

4 PGS. TS. Ngô Cao Cường Ủy viên

5 TS. Nguyễn Hùng Ủy viên, Thư ký

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được
sửa chữa.

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

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM

PHÒNG QLKH – ĐTSĐH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
 Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên : PHẠM DỰ Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 15/10/1986 Nơi sinh: Gia Lai
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Điện Tử MSHV: 1341840005

I- Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ ROBOT DÒ ĐƯỜNG ĐI BẰNG SÓNG SIÊU ÂM

II- Nhiệm vụ và nội dung:

Nhiệm vụ: Điều khiển mobile robot dò đường đi trong mê cung và tìm đường đi

ngắn nhất.

Nội dung:

˗ Nghiên cứu các thuật tốn tìm đường đi trong mê cung.
˗ Giao tiếp module cảm biến siêu âm với vi điều khiển.
˗ Điều khiển mobile robot dò đường đi trong mê cung.

III- Ngày giao nhiệm vụ: ngày 18 tháng 8 năm 2014

IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: ngày11 tháng 7 năm 2015

V- Cán bộ hƣớng dẫn:TS.NGUYỄN DUY ANH

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

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

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số liệu, kết quả
nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình
nào khác.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này
đã được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Học viên thực hiện Luận văn

Phạm Dự

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

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến quý thầy giảng viên
Trường Đại học Cơng Nghệ Tp.HCM đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức
và kinh nghiệm quý báu cho chúng em trong q trình giảng dạy khóa cao học tại trường
Đại học Công Nghệ Tp. HCM.

Em xin gửi lời cám ơn chân thành đến Thầy TS. Nguyễn Duy Anh đã tận tình hướng
dẫn em về chuyên môn và kinh nghiệm để giúp em thực hiện luận văn tốt nghiệp.

Em cũng xin gửi lời cám ơn đến các anh/chị, các bạn học viên đã giúp đỡ, cùng trau
dồi kiến thức trong suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp.

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

TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN

Luận văn đề xuất phương pháp để điều khiển robot di động dò đường với mê
cung bất kì. Mục đích của luận văn là điều khiển, thi công một robot di động, xây
dựng dữ liệu mê cung từ đó tìm đường đi ngắn nhất.

Robot có hai chức năng: dò đường trong mê cung và truyền dữ liệu bản đồ mê
cung tìm được lên máy tính. Mơ hình của Robot di động được sử dụng có hai bánh xe
chủ động và 1 bánh xe tự lựa.

Robot di chuyển độc lập trong mê cung mà khơng có sự can thiệp từ bên ngồi.
Robot có ba cảm biến siêu âm được sử dụng để dò đường đi và phát hiện thông tin của
các bức tường trong mê cung

Robot sau khi có được dữ liệu của các bức tường trong mê cung sẽ truyền dữ liệu
lên máy tính thơng qua module RF UART. Đồng thời dữ liệu sẽ được lưu lại trong bộ

nhớ của robot để robot có thể sử dụng để dị những bức tường tiếp theo trong mê cung.

Kết hợp với giao diện Matlab GUI người dùng có thể theo dõi chính xác vị trí
đang đứng của Robot trong mê cung.

Thuật toán Tremaux được đề xuất để giải bái tốn tìm đường đi ngắn nhất khi
Robot đã dị được tồn bộ mê cung. Đường đi này sẽ được hiển thị lên giao diện
Matlab GUI.

Toàn bộ kết quả của việc dị đường, tìm đường đi ngắn nhất, thông tin mê cung
sẽ được lưu trong máy tính qua file text của Matlab. Kết quả này sẽ được sử dụng cho
những lần di chuyển tiếp theo.

Việc tính tốn ước lượng các thơng số của robot: các loại sai số, vận tốc góc, vận
tốc dài, khoảng cách….cũng được thực hiện dựa trên các thơng số về mơ hình, linh
kiện của hệ thống thực tế.

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

ABSTRACT

The thesis proposes a method to control a mobile robot which finds a way with
any maze. The aim is controlling, operating the robot, constructing a maze data to find
the nearest way to destination.

Robot has two main functions: finding the way to the maze, transmitting the
map data of the maze to Laptop. The model of Robot is used two wheels with two
motors and one wheel controlled.

Robot can move in maze by itself. There are 3 ultrasonic sensors which are
used to detect the way and discover a signal that is caused from the wall in the maze.

After receiving the data from the walls in the maze, Robot transmits it to
Laptop by RF UART module. At the time, Robot saves the data in its memory to
detect different walls in the maze.

According to Matlab graphic interface, user can know exactly Robot‟s location
in the maze.

Flood fill algorithm solves the problem how to find the nearest way in the
maze, as well as Robot scan all about maze. This way will be showed in Matlab
graphic interface.

All results about finding, detecting the nearest way, the maze data will be saved
in computer by Matlab‟s file text. These results will be used for the next steps.

The calculating of the parameters of Robot such as: errors, angular velocity,
velocity, distance…etc. is performed basing on the parameters of the model, the
components of the actual system.

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

MỤC LỤC

Chương 1: TỔNG QUAN ... 1

Giới thiệu chung ... 1

1.1.
Phân loại robot tự hành ... 2

1.2.
1.2.1. Robot tự hành di chuyển bằng chân (Legged Robot) ... 2

1.2.2. Robot tự hành di chuyển bằng bánh (Wheel Robot) ... 4

Phương pháp điều hướng cho robot tự hành... 8

1.3.
1.3.1. Phương pháp điều hướng có tính tốn ... 8

1.3.2. Phương pháp điều hướng robot theo phản ứng ... 9

1.3.3. Phương pháp điều hướng lai ghép ... 11

Tính cấp thiết của đề tài ... 11

1.4.
Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ... 11

1.5.
1.5.1. Mục tiêu của đề tài ... 11

1.5.2. Nội dung nghiên cứu... 12

Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu ... 12

1.6.
1.6.1. Giới thiệu tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu ... 12

1.6.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ... 13

1.6.3. Tình hình nghiên cứu trong nước ... 17

Lựa chọn và cách bố trí bánh xe ... 18

1.7.
Chương 2: MÊ CUNG VÀ GIẢI THUẬT TÌM ĐƯỜNG TRONG MÊ CUNG . 21
Robot vẽ bản đồ ... 21

2.1.
2.1.1. Vấn đề định vị của Robot tự hành ... 21

2.1.2. Sóng siêu âm ... 22

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

2.1.4. Lựa chọn phương án định vị và nhận diện vật cản ... 24

Mê cung và các thuật tốn tìm đường trong mê cung ... 24

2.2.
Thuật tốn tìm đường ngẫu nhiên ... 25

2.3.
Thuật toán bám theo tường ... 25

2.4.
Thuật toán Pledge ... 26

2.5.
Thuật toán Trémaux ... 27

2.6.
Thuật toán lấp kín đường cụt ... 28

2.7.
Thuật tốn tìm đường đi ngắn nhất (floodfill) ... 29

2.8.
Chương 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE DỊ MÊ CUNG ... 34

Cơ sở lý thuyết ... 34

3.1.
3.1.1. Sơ lược các loại động cơ phổ biến ... 34

3.1.2. Động cơ DC thường ... 34

3.1.3. Các phương pháp điều khiển động cơ DC cho Robot tự hành ... 36

Thiết kế cơ khí ... 37

3.2.
3.2.1. Thiết kế xe dò mê cung ... 37

3.2.2. Thiết kế mê cung thực nghiệm ... 40

Hệ thống điện ... 41

3.3.
3.3.1. Sơ đồ khối robot dò đường ... 41

3.3.2. Các thành phần của hệ thống điều khiển ... 41

3.3.3. Tổng thể kết nối giữa các module trong hệ thống ... 50

Chương 4: GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN ... 53

Đặt vấn đề ... 53

4.1.
Nguyên tắc xây dựng giải thuật điều khiển cho xe ... 53

4.2.
Mảng dữ liệu lưu trữ ... 53

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

4.3.2. Mảng dữ liệu lưu trữ cố định ... 55

Lưu đồ giải thuật ... 56

4.4.
4.4.1. Giải thuật điều khiển trên vi điều khiển ... 56

4.4.2. Giải thuật quản lí dữ liệu và vẽ mê cung ... 59

Thiết kế giao diện mê cung bằng phần mềm matlab GUI ... 61

4.5.
Chương 5: THỰC NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN VÀ KẾT LUẬN ... 63

Đánh giá ... 63

5.1.
5.1.1. Khả năng di chuyển của robot ... 63

5.1.2. Khả năng nhận dạng vật cản của bộ 3 cảm biến siêu âm: ... 63

5.1.3. Khả năng di chuyển trong mê cung theo thuật toán: ... 63

Thực nghiệm ... 64

5.2.
5.2.1. Mê cung thực nghiệm ... 64

5.2.2. Kết quả thực nghiệm ... 64

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ... 69

1. Những vấn đề đã làm được: ... 69

2. Những vấn đề chưa làm được: ... 69

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

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 
RF: Radio Frequency.

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1: Sơ đồ bánh xe của Robot tự hành ... 5

Bảng 2: Sơ đồ chân của Module MB3A ... 46

Bảng 3: Sơ đồ chân của Module RF Transceiver CC1101 ... 49

Bảng 4: Tổng hợp các chân trên của vi điều khiển nối với các chân trên các
module ... 50

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

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Robot SDR-4X, chết tạo năm 2003 của hãng Sony ... 3

Hình 1.2. Robot 6 chân ... 3

Hình 1.3. Mơ hình robot 4 chân ... 4

Hình 1.4. Các loại bánh xe dùng trong Robot tự hành... 5

Hình 1.5. Robot tự hành Rover thám hiểm sao Hoả ... 7

Hình 1.6. Robot cắt cỏ... 7

Hình 1.7. Robot hút bụi Trilobite ... 8

Hình 1.8. Sơ đồ cấu trúc phương pháp điều khiển có tính tốn ... 8

Hình 1.9. Sơ đồ tìm đường đi của giải thuật ... 14

Hình 1.10. Giao diện mơ phỏng mê cung ... 14

Hình 1.11. Giao diện (GUI) mơ phỏng mê cung ... 15

Hình 1.12. Tọa độ ảo của mê cung ... 15

Hình 1.13. Robot cỡ nhỏ sử dụng trong bài báo ... 16

Hình 1.14. Mê cung thiết kế và mê cung thực tế ... 16

Hình 1.15. Robot thí nghiệm ... 17

Hình 1.16. Kết quả thí nghiệm ... 17

Hình 1.17. Sơ đồ khối Mobile Robot ... 18

Hình 1.18. Robot chạy trong mê cung ... 18

Hình 1.19. Hai bánh chuyển động vi sai ... 19

Hình 1.20. Hai bánh truyền động phía sau ... 19

Hình 1.21. Hai bánh truyền động ở giữa có điểm thứ ba tiếp xúc ... 20

Hình 2.1. Mê cung đơn kết nối ... 24

Hình 2.2. Mê cung đa kết nối ... 25

Hình 2.3. Thuật tốn bám theo tường ... 26

Hình 2.4. Thuật tốn Pledge ... 27

Hình 2.5. Thuật tốn Tremaux ... 28

Hình 2.6.Bước 1 giải thuật lấp đường cụt ... 29

Hình 2.7.Bước 2 giải thuật lấp đường cụt ... 29

Hình 2.8. Bước 1 của giải thuật floodfill ... 30

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

Hình 2.10. Bước 3 của giải thuật Floodfill ... 31

Hình 2.11. Mảng val sau khi hồn thành giải thuật ... 32

Hình 2.12. Đường đi ngắn nhất tìm được từ giải thuật Floodfill ... 32

Hình 3.1. Cấu tạo động cơ DC ... 34

Hình 3.2.Động cơ DC ... 34

Hình 3.3.Động cơ DC Servo ... 35

Hình 3.4. Cấu tạo động cơ bước ... 35

Hình 3.5. Mơ hình Mobile Robot ... 36

Hình 3.6. Họ đặc tính cơ của động cơ điện một chiều ... 37

Hình 3.7. Động cơ DC Servo NF5475E ... 38

Hình 3.8. Bánh xe chủ động của Robot ... 38

Hình 3.9. Bánh trước của Robot ... 38

Hình 3.10. Hình chiếu bằng của Robot ... 39

Hình 3.11. Hình chiếu cạnh của Robot ... 39

Hình 3.12. Hình thực tế của Robot ... 40

Hình 3.13. Các tấm foam làm tường mê cung ... 40

Hình 3.14. Sơ đồ khối Robot dị đường ... 41

Hình 3.15. Mơ phỏng lan truyền sóng siêu âm ... 41

Hình 3.16. Phạm vi góc hoạt động tốt nhất của Module ... 42

Hình 3.17. Module cảm biến siêu âm HC-SR04 và sơ đồ đấu dây ... 42

Hình 3.18. Biểu đồ thời gian của cảm biến siêu âm SRF-04 ... 43

Hình 3.19. Nguyên lý TOF ... 44

Hình 3.20. Hiện tượng đọc chéo ... 44

Hình 3.21. Sự phản xạ của sóng siêu âm ... 45

Hình 3.22. Hiện tượng Forescasting ... 45

Hình 3.23.Mạch cầu H ... 46

Hình 3.24. Sơ đồ kết nối của Module MB3A ... 47

Hình 3.25. Cấu tạo và ngoại vi của vi điều khiển STM32F407VGT6 ... 49

Hình 3.26. Sơ đồ đấu dây của Module RF Transceiver CC1101 ... 50

Hình 3.27. Sơ đồ khối mạch nguồn cho Robot ... 52

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

Hình 4.2. Giải thuật đi thẳng theo tường mê cung ... 57

Hình 4.3. Giải thuật rẽ hướng của xe ... 58

Hình 4.4. Giải thuật xác định tọa độ của xe ... 59

Hình 4.5. Chương trình chính trên matlab ... 60

Hình 4.6. Giải thuật vẽ mê cung ... 61

Hình 4.7. Giao diện hiển thị mê cung ... 62

Hình 5.1. Robot và 1 góc của mê cung ... 64

Hình 5.2. Mê cung chưa biết trước kích thước 8x8 ... 64

Hình 5.3. Bản đồ mê cung sau khi chạy lần 1 ... 66

Hình 5.4. Bản đồ mê cung sau khi chạy lần 2 ... 66

Hình 5.5. Bản đồ mê cung sau khi chạy lần 3 ... 67

Hình 5.6. Kết quả bản đồ mê cung trên Matlab GUI ... 67

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

Chƣơng 1:TỔNG QUAN 
 Giới thiệu chung

1.1.

Ngày nay, Robot học 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 liên
tục làm năng suất lao động tăng 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 tạo
ra điện thoại, máy tính…một cơng việc địi hỏi sự tỉ mỉ, chính xác cao. Tuy nhiên
những robot này có một hạn chế chung đó là hạn chế về khơng 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 là loại Mobile robot có khả năng tự hoạt động, thực thi nhiệm vụ
mà không cần sự can thiệp của con người. Với những cảm biến, chúng có khả năng
nhận biết về mơi 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 Robot học, 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 sự phát triển của yêu cầu trong thực tế,
robot tự hành tiếp tục đưa ra những thách thức mới cho các nhà nghiên cứu.

Vấn đề của robot tự hành là làm thế nào để robot tự hành có thể hoạt động, nhận
biết môi trường và thực thi các nhiệm vụ đề ra. Vấn đề đầu tiên là di chuyển, Robot tự
hành nên di chuyển như thế nào và cơ cấu di chuyển nào là sự lựa chọn tốt nhất. Điều
hướng là vấn đề cơ bản trong nghiên cứu và chế tạo Robot tự hành. Trong hiệp hội
nghiên cứu về Robot tự hành có 2 hướng nghiên cứu khác nhau:

Hướng thứ nhất là nghiên cứu về Robot tự hành có khả năng điều hướng ở tốc độ
cao nhờ thông tin thu được từ cảm biến, đây là loại robot có khả năng hoạt động ở mối
trường trong phịng cũng như mơi trường bên ngồi. Loại robot này u cầu khả năng
tính tốn đồ sộ và được trang bị cảm biến có độ nhạy cao, dải đo lớn để có thể điều

khiển robot di chuyển ở tốc độ cao, trong những môi trường có địa hình phức tạp.

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

Bài toán dẫn hướng cho robot tự hành được chia làm 2 loại: bài tốn tồn cục
(global) và bài toán cục bộ (local). Ở bài tồn cục, mơi trường làm việc của robot hồn
tồn xác định,đường đi và vật cản là hoàn toàn biết trước. Ở bài toán cục bộ, môi
trường hoạt động của robot là chưa biết trước hoặc chỉ biết một phần. Các cảm biến và
thiết bị định vị cho phép robot xác định được vật cản, vị trí của nó trong mơi trường
giúp nó đi tới được mục tiêu.

Các vấn đề gặp phải khi điều hướng cho Robot tự hành thường không giống như
các loại robot khác. Để có thể điều hướng cho Robot tự hành, quyết định theo thời gian
thực phải dựa vào thông tin liên tục về môi trường thông qua các cảm biến, hoặc ở mơi
trường trong phịng hoặc ngồi trời, đây là điểm khác biệt lớn nhất so với kỹ thuật lập
kế hoạch ngoại tuyến.Robot tự hành phải có khả năng tự quyết định về phương thức
điều hướng, định hướng chuyển động để có thể tới đích thực hiện nhiệm vụ nhất định.

Điều hướng cho robot tự hành là cơng việc địi hỏi phải thực hiện được một số
khả năng khác nhau, bao gồm : khả năng di chuyển ở mức cơ bản, ví dụ như hoạt động
đi tới vị trí cho trước; khả năng phản ứng các sự kiện theo thời gian thực, ví dụ như khi
có sự xuất hiện đột ngột của vật cản; khả năng xây dựng, sử dụng và duy trì bản đồ
môi trường hoạt động; khả năng xác định vị trí của robot trong bản đồ đó; khả năng
thiết lập kế hoạch để đi tới đích hoặc tránh các tình huống khơng mong muốn và khả
năng thích nghi với các thay đổi của môi trường hoạt động.

Phân loại robot tự hành 
1.2.

Robot tự hành được chia làm 2 loại chính đó là loại robot tự hành chuyển động
bằng chân và robot tự hành chuyển động bằng bánh.Ngoài ra một số loại robot hoạt
động trong các môi trường đặc biệt như dưới nước hay trên không trung thì chúng

được trang bị cơ cấu di chuyển đặc trưng.

1.2.1.Robot tự hành di chuyển bằng chân (Legged Robot)

Ưu điểm lớn nhất của loại robot này là có thể thích nghi và di chuyển trên các địa
hình gồ ghề. Hơn nữa chúng cịn có thể đi qua những vật cản như hố, vết nứt sâu.

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

Robot tự hành di chuyển bằng chân được mơ phỏng theo các lồi động vật vì thế
mà chúng có loại 1 chân, loại 2,4,6 chân và có thể nhiều hơn. Dưới đây là một số loại
robot điển hình chuyển động bằng chân.

Hình 1.1. Robot SDR-4X, chết tạo năm 2003 của hãng Sony

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

Hình 1.3. Mơ hình robot 4 chân

1.2.2.Robot tự hành di chuyển bằng bánh (Wheel Robot)

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
thơng 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 này là về lực kéo, độ ổn định và khả năng
điều khiển chuyển động.v.v. Hình 1.2 dưới đây giới thiệu 4 loại bánh xe cơ bản được
sử dụng trong Robot tự hành:

a/ Bánh xe tiêu chuẩn: 2 bậc tự do, có thể quay quanh trục bánh xe và điểm
tiếp xúc.

b/ Bánh lái: 2 bậc tự do, có thể quay xung quanh khớp lái.

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

Hình 1.4. Các loại bánh xe dùng trong Robot tự hành

Sơ đồ bánh xe của robot tự hành 2 bánh, 3 bánh, 4 bánh và 6 bánh được liệt kê
trong bảng dưới đây:

Bảng 1: Sơ đồ bánh xe của Robot tự hành

S
ố 
bánh

Sắp xếp Miêu tả