Tài liệu Chế tạo Robot pdf

BECOME
Cơ bản có thể hiểu thế này, Robot cũng như người muốn đi dúng hướng cần phải có các thiết bị
cảm nhận (hay còn gọi là cảm biến). Đầu tiên tạm gọi là Robot dạng "mù" Thường gặp nhất là
dùng LED hồng ngoại (cảm biến hồng ngoại) dò theo vạch (Line) khác màu, như đã thấy trong các
cuộc thi Robocon, cao hơn là dùng thêm Encoder gắn trực tiếp động cơ hay bánh xe để xác định
tốc độ và quảng đường di chuyển. Như vậy về cơ bản muốn Robot đi đúng đường cần có một mặt
sân có vạch (Line) khác màu và Robot có cảm biến hồng ngoại, tiếp đến là Encoder để tăng độ
chính xác và ổn định. Trên thực tế có thể dùng các thuật toán lập trình để điều khiển Robot chỉ
thông qua Encoder mà không cần cảm biến hồng ngoại. Hiện nay còn có thêm một số công nghệ
mới và trở thành Robot "thấy đường", đó là tích hợp thêm một số công nghệ mới về cảm biến như
là cảm biến siêu âm,hay hồng ngoại phát hiện vật cản phát hiện người, cảm biến gia tốc và cảm
biến độ nghiêng, hệ thống GPS để xác định vị trí...nhưng cao cấp nhất vẫn là công nghệ xữ lý ảnh
thông qua Camera kỹ thuật số, nhở có nó mà một số Robot dạng người có thể tự giao tiếp thông
qua mạng nơ-ron có thể học hỏi.
Hiện nay theo mình nghĩ công nghệ Robot cao cấp nhất vẫn tập trung ở robot dạng người, ở đó tập
trung tất cả công nghệ mới nhất và phức tạp nhất,những ai đam mê trong lĩnh vực này đều muốn
đạt được cái đích đó, chế tạo thành công một Robot đi bằng 2 chân
Để làm 1 robot "thông minh" đòi hỏi nhiều kiến thức chuyên sâu, thông thường đó là công việc
của 1 nhóm chứ không phải 1 người, 1 Robot (ở đây tôi nói Robot là nói chung, không chỉ nói đến
Robot trong cuộc thi Robocon) bao gồm:
- Phần kết cấu cơ: phần này rất quan trọng, để thiết kế 1 Robot thực hiện đúng các yêu cầu phức
tạp đòi hỏi phải có hiểu biết rất sâu về cơ khí, kết cấu. Đầu tiên là do yêu cầu về cách thức hoạt
động của Robot mà ta phải xác định số bậc tự do của Robot, không gian hoạt động, chức năng của
cơ cấu chấp hành cuối (như bàn tay, gripper...). Chúng ta có thể sử dụng các mô hình cổ điển và
modify cho phù hợp. Sau đó thực hiện công việc tính toán, mô phỏng...trước khi chế tạo.
- Phần cơ cấu dẫn động (Actuator): thông thường trên các Robot, actuator là Motor điện, xilanh
khí nén, thủy lực, linear motor, Cơ nhân tạo (như PZT-ceramic actuator...). Phần này là tối quan
trọng. Trước hết ta phải lựa chọn loại actuator phù hợp (phổ biến nhất là các motor điện), Sau đó
phải tính toán công suất cần thiết, việc tính toán này phù thuộc vào kết cấu cơ và chức năng hoạt
động của robot...
- Phần mạch điện tử: mạch điện tử bao gồm mạch Driver (mạch công suất cho động cơ), và mạch

điểu khiển (bao gồm mạch cho cảm biến- sensor- và mạch điều khiển trung tâm). Phần này tôi
trình bày chủ yếu liên quan đến actuator là các động cơ điện. Các mạch công suất cho actuator
thường là được theo một số mạch nguyên lý cơ bản như mạch cầu H. Tuy nhiên, tùy theo công
suất của actuator mà mạch công suất phải được thiết kế phù hợp. Các hư hỏng vế mạch thường
xảy ra ở phần mạch công suất. Phần mạch điều khiển trung tâm bao gồm các chip lập trình để điều
khiển robot của bạn, thông thường với các robot nhỏ chúng ta có thể sử dụng các chip vi điều
khiển làm các mạch điều khiển trung tâm. PLC cũng là 1 giải pháp cho mạch điều khiển trung tâm,
thậm chí PDA hay các máy tính cũng có thể được dùng...
- Giải thuật và phần mềm: phần này thể hiện "trí thông minh" cho robot của bạn. Giải thuật thường
bắt nguồn từ yêu cầu, chức năng của robot. Từ giải thuật chúng ta sẽ phát triển thành phần mềm
điều khiển, phần này tương đối phức tạp vì yêu cầu nhiều loại kiến thuc khác nhau: lập trình, toán,
chuẩn giao tiếp....
Làm robot dò đường bằng hồng ngoại, 2 motor độc lập
trên lý thuyết thì bạn có thể sử dụng thu phát hồng ngoại nhưng rất khó vì led phát nó phát rất rộng
và khi gặp tường nó dội lại như bạn cầm remote tivi bạn chỉa vào tường nhưng tivi vẫn bật lên
được, nếu bạn muốn làm thi gợi ý cho( cái này là mình nghĩ ra thôi, lúc còn học cao đẳng mình
thích làm mấy con robot lắm nhưng lúc đó ko có time), bạn có thể cho nó dò bằng cách sử dụng 3
cặp thu phát, 1 cặp để phía trước, 1 cặp bên trái, 1 cặp bên phải. Để phía trước cho nó tránh đụng
tương, để 2 ben hông cũng để tránh 2 bên tường, nên thiết kế 2 cặp 2 bên xéo 1 chút sẽ hay hơn,
nếu bạn muốn chắc ăn thì nên thêm 2 công tắc hành trình. Đối với chương trình thì chủ yếu là so
sánh ( jnb), giả sử bên trái bị đụng thì cho nó quay qua phải đến khi nào mà cảm biến bên trái ko bị
đụng thì stop và chay tới tiếp tục ( jnb p1.0,quayphai) p1.0 là nối với cảm biến trái, mà nhớ là cảm
biến phải cho nó xuống mức 0 khi bị dội lại do ld phát phát ra dội tường và led thu cảm nhận
được. dò đường chỉ dựa trên việc so sánh và viết cho nó logic thôi. Làm thử xem