SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 130
Descargar para leer sin conexión
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRƯỜNG CƠ KHÍ
KHOA CƠ ĐIỆN TỬ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: XE TỰ HÀNH VẬN CHUYỂN HÀNH LÍ ĐA TẦNG
Giảng viên hướng dẫn: TS. Trương Công Tuấn
Sinh viên thực hiện Trần Trí Phong
Nguyễn Đức Thắng
Lê Tăng Trường
Đào Duy Tùng
MSSV: 20170855
MSSV: 20170905
MSSV: 20170961
MSSV: 20170985
Lớp: CK.CĐT.02
Khóa: K62
Chữ ký GVHD:
Hà Nội, 03/2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sinh viên thực hiện Trần Trí Phong
Nguyễn Đức Thắng
Lê Tăng Trường
Đào Duy Tùng
MSSV: 20170855
MSSV: 20170905
MSSV: 20170961
MSSV: 20170985
Lớp: CK.CĐT.02
Khóa: K62
I/ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ
“XE TỰ HÀNH VẬN CHUYỂN HÀNH LÍ ĐA TẦNG”
II/ CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU
- Không gian hoạt động: Khách sạn
- Vận tốc di chuyển: ~ 0.5m/s
- Khối lượng hành lí: 10 kg
- Có thể tự tạo bản đồ và lập kế hoạch đường đi
- Có thể thao tác qua giao diện và giọng nói.
III/ NỘI DUNG THUYẾT MÌNH VÀ TÍNH TOÁN
- Gồm 5 chương:
+ Chương 1: Tổng quan đề tài
+ Chương 2: Thiết kế mô hình xe
+ Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển
+ Chương 4: Kiểm nghiệm thực tế
IV/ CÁC BẢN VẼ VÀ THUẬT TOÁN
- Bản vẽ cơ khí xe
- Thuật toán được sử dung: Lập bản đồ, điều hướng, phát hiện và bám đối tượng.
V/ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. Trương Công Tuấn
VI/ NGÀY GIAO NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: 25/09/2021
VII/ NGÀY HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN: 03/03/2022.
Hà Nội, Ngày Tháng Năm 2022
Giảng viên hướng dẫn
ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ Hà Nội, Ngày tháng năm 2022
Giảng viên hướng dẫn
Họ và tên Điểm
Trần Trí Phong
Nguyễn Đức Thắng
Lê Tăng Trường
Đào Duy Tùng
ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
.
KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ Hà Nội, Ngày tháng năm 2022
Giảng viên phản biện
Họ và tên Điểm
Trần Trí Phong
Nguyễn Đức Thắng
Lê Tăng Trường
Đào Duy Tùng
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 5
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI ............................................................................15
1.1. Giới thiệu................................................................................................................15
1.2. Tổng quan về Robot ...............................................................................................15
1.2.1. Tổng quan về Robot ........................................................................................15
1.2.2. Automated Guided Vehicle (AGV).................................................................17
1.3. Đặt vấn đề...............................................................................................................19
1.3.1. Đặt vấn đề........................................................................................................19
1.3.2. Thao khảo mẫu AGV nổi bật ..........................................................................21
1.3.3. Kết luận ...........................................................................................................22
1.4. Đề xuất thiết kế mô hình ........................................................................................22
1.4.1 Nhiệm vụ của robot ..........................................................................................22
1.4.2. Đề xuất thiết kế................................................................................................23
1.5. Nguyên lí hoạt động robot......................................................................................24
1.6. Tổng kết..................................................................................................................25
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE......................................................................26
2.1. Giới thiệu................................................................................................................26
2.2. Yêu cầu kỹ thuật với xe..........................................................................................26
2.2.1. Đặt vấn đề........................................................................................................26
2.2.2. Yêu cầu kĩ thuật...............................................................................................26
2.3. Phân tích thiết kế hệ thống dẫn hướng ...................................................................27
2.3.1. Phân tích lựa chọn phương thức dẫn hướng....................................................27
2.3.2. Phân tích lựa chọn hệ thống dẫn động.............................................................27
2.3.3. Kết luận ...........................................................................................................29
2.4. Tính toán thiết kế và lựa chọn hệ thống cơ khí ......................................................29
2.4.1. Tính toán lựa chọn động cơ.............................................................................29
2.4.2. Thiết kế cơ khí.................................................................................................33
2.5. Tính toán thiết kế lựa chọn các mo đun cho hệ thống............................................41
2.5.1. Sơ đồ khối hệ thống xe tự hành.......................................................................41
2.5.2. Phân tích lựa chọn các thành phần của hệ thống.............................................42
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 6
2.6. Tổng kết..................................................................................................................62
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN................................................63
3.1. Thiết kệ bộ điều khiển cho động cơ .......................................................................63
3.1.1. Thiết kế bộ điều khiển PID..............................................................................63
3.1.2. Robot Operation System (ROS) ......................................................................68
3.1.3. Giao tiếp giữa Jetson Nano và STM32............................................................75
3.2. Các thuật toán áp dung ...........................................................................................78
3.2.1. Thuật toán quét và tạo dựng bản đồ (SLAM) .................................................78
3.2.2. Định vị robot trong bản đồ ..............................................................................88
3.2.3. Tìm đường đi đến đích ....................................................................................94
3.2.4. Thuật toán bám đối tượng .............................................................................106
3.2.5. Thuật toán nhận dạng giọng nói....................................................................111
CHƯƠNG 4: KIỂM NGHIỆM THỰC TẾ.................................................................115
4.1. Tổng quan về hệ thống .........................................................................................115
4.2. Tạo bản đồ trong ROS..........................................................................................117
4.3. Định vị robot trong bản đồ ...................................................................................118
4.4. Điều hướng xe ......................................................................................................119
4.5. Bám đối tượng đi quét bản đồ ..............................................................................121
4.6. Quét mã QR code .................................................................................................122
4.7. Giao diện điều khiển hệ thống..............................................................................123
4.8. Vận chuyển hành lí đa tầng ..................................................................................124
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN.............................................................................................129
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 7
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Robot Pepper .....................................................................................................15
Hình 1.2: Robot lau nhà Xiaomi........................................................................................16
Hình 1.3: Robot y tế Vibot ................................................................................................16
Hình 1.4: Robot cứu hộ của NASA...................................................................................17
Hình 1.5: Robot AGV sử dụng trong nhà máy..................................................................18
Hình 1.6: Nhu cầu sử dụng AGV trên toàn thế giới từ 2019 đến 2026.............................19
Hình 1.7: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn Shelton Los Angeles.....................20
Hình 1.8: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn tại Nhật Bản ..................................20
Hình 1.9: Segway Delivery Robotic S2 ............................................................................21
Hình 1.10: Robot vận chuyển hành lí từ kho.....................................................................23
Hình 1.11: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn tại Trung Quốc............................23
Hình 1.12: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn tại Úc...........................................24
Hình 1.13: Sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển robot...........................................................24
Hình 2.1: Di chuyển theo kiểu Uni-directional AGC........................................................27
Hình 2.2: Di chuyển theo kiểu Bidirectional AGC ...........................................................28
Hình 2.3: Di chuyển theo kiểu Bidirectional – Rotational AGC.......................................28
Hình 2.4: Di chuyển theo kiểu Omnidirectional AGC......................................................29
Hình 2.5: Động Cơ DC Servo JGB37-545 12VDC ..........................................................31
Hình 2.6: Kích thước bên ngoài của động cơ....................................................................32
Hình 2.7: Các chân đầu nối của encoder ...........................................................................32
Hình 2.8: Mô hình xe trên Solidworks ..............................................................................34
Hình 2.9: Khung xe ...........................................................................................................35
Hình 2.10: Phần vỏ bao quanh xe.....................................................................................36
Hình 2.11: Vật liệu Mica...................................................................................................37
Hình 2.12: Bánh xe chủ động............................................................................................37
Hình 2.13: Bánh xe bị động...............................................................................................38
Hình 2.14: Mô hình thực tế của xe....................................................................................39
Hình 2.15: Hình chiếu đứng ..............................................................................................40
Hình 2.16: Hình chiếu bằng...............................................................................................40
Hình 2.17: Hình chiếu cạnh...............................................................................................41
Hình 2.18: Sơ đồ khối hệ thống.........................................................................................41
Hình 2.19: Raspberry PI và Jetson Nano...........................................................................42
Hình 2.20: Jetson Nano Developer Kit..............................................................................43
Hình 2.21: Kit STM32F407VET6.....................................................................................45
Hình 2.22: RP Lidar A2.....................................................................................................46
Hình 2.23: Realsense Depth Camera.................................................................................47
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 8
Hình 2.24: HR- SR04 ........................................................................................................50
Hình 2.25: Encoder từ trường............................................................................................51
Hình 2.26: USB soundcard Waveshare.............................................................................52
Hình 2.27: Cấu tạo USB Soundcard Waveshare...............................................................53
Hình 2.28: Công Tắc Hành Trình TIAIHUA 1A 125VAC...............................................54
Hình 2.29: MPU 6050 .......................................................................................................55
Hình 2.30: Mạch L298 ......................................................................................................56
Hình 2.31: Module 4 Relay Kích H/L 5VDC ...................................................................57
Hình 2.32: Khóa từ LY-03 ................................................................................................59
Hình 2.33: Kích thước khóa từ LY-03 ..............................................................................60
Hình 2.34: Loa 8 Ohm 5W................................................................................................61
Hình 2.35: Ắc quy khô Yamato 6-DZF-30 .......................................................................61
Hình 3.1: Động cơ JGB37-545..........................................................................................63
Hình 3.2: Quan hệ giữa đầu ra và đầu vào ........................................................................64
Hình 3.3: Hàm truyền nhận dạng và chất lượng hàm truyền ............................................65
Hình 3.4: Bộ điều khiển PID .............................................................................................66
Hình 3.5: Giải thuật PID trong chương trình.....................................................................67
Hình 3.6: Hệ thống ROS –[2]............................................................................................68
Hình 3.7: Sự tương tác các node trong ROS –[2] .............................................................69
Hình 3.8: Các giá trị vận tốc của robot..............................................................................70
Hình 3.9: Cập nhật vị trí mới robot ...................................................................................72
Hình 3.10: Vector vị trí của robot .....................................................................................73
Hình 3.11: Bản đồ môi trường được quản lí bằng Map Server.........................................73
Hình 3.12: Các hệ tọa độ trực quan hóa trong RVIZ ........................................................74
Hình 3.13: Chuẩn giao tiếp UART....................................................................................75
Hình 3.14: Bộ UART trên kit STM32F407VE .................................................................76
Hình 3.15: Thiết lập trên CubeMX....................................................................................76
Hình 3.16: Các chân cắm trên Jetson Nano.......................................................................77
Hình 3.17: Xe AGV sử dụng công nghệ SLAM ...............................................................78
Hình 3.18: Thuật toán vẽ bản đồ Hector SLAM ...............................................................81
Hình 3.19: 360 điểm tương ứng với 360 độ khi quét........................................................82
Hình 3.20: Quá trình tiền xử lí sẽ đưa ra bản đồ lưới........................................................82
Hình 3.21: Quá trình Scan Matching.................................................................................83
Hình 3.22: Bản đồ hoàn chỉnh được xây dựng..................................................................83
Hình 3.23: Một điểm bất kì trên lưới 2D...........................................................................84
Hình 3.24: Bản đồ lướii chiếm dụng và các dẫn xuất không gian ....................................85
Hình 3.25: Các bản đồ bị chồng lên nhau do quá trình xoay Lidar...................................85
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 9
Hình 3.26: Dữ liệu Laser không khớp với bản đồ.............................................................86
Hình 3.27: Dữ liệu Laser khớp với bản đồ........................................................................86
Hình 3.28: Tóm tắt quá trình lập bản đồ Hector SLAM ...................................................88
Hình 3.29: Trạng thái của robot theo mô hình xác suất ....................................................89
Hình 3.30: Robot tự định vị với thuật toán AMCL...........................................................92
Hình 3.31: Thuật toán Dijkstra trong hệ thống tìm đường................................................94
Hình 3.32: Tóm tắt giải thuật Dijkstra...............................................................................95
Hình 3.33: Graph mẫu .......................................................................................................96
Hình 3.34: Node A là node source ....................................................................................96
Hình 3.35: Xét node C là source node...............................................................................96
Hình 3.36: Xét node D là source node ..............................................................................97
Hình 3.37: Node B là source node.....................................................................................97
Hình 3.38: Node F là source node.....................................................................................98
Hình 3.39: Node E là source node.....................................................................................98
Hình 3.40: Quá trình tìm đường trên bản đồ lưới (grid map)..........................................100
Hình 3.41: Tìm đường đi trên thực tế..............................................................................101
Hình 3.42: Vận tốc cho phép Va trong DWA– [9]..........................................................103
Hình 3.43: Vận tốc cho phép Vd trong DWA – [9].........................................................103
Hình 3.44: Ví dụ về góc 𝜃 tại một vị trí dự đoán của robot [9] ......................................104
Hình 3.45: Lưu đồ thuật toán DWA................................................................................105
Hình 3.46: Cách phối màu trong mô hình RGB..............................................................107
Hình 3.47: Mô hình màu HSV ........................................................................................109
Hình 3.48: Thuật toán bám đối tượng. ............................................................................111
Hình 3.49: HMM 5 trạng thái – [10]...............................................................................112
Hình 3.50: Biến đổi tín hiệu âm thanh sang tín hiệu số - [10] ........................................113
Hình 3.51: a) Tín hiệu tương tự b) Tín hiệu số -[10] .................................................113
Hình 3.52: Rút trích đặc trưng của tiếng nói –[10] .........................................................113
Hình 3.53: Mô hình nhận dạng giọng nói HMM – [10]..................................................114
Hình 4.1: Sơ đồ tổng quan các node trong ROS .............................................................116
Hình 4.2: Không gian thực ..............................................................................................117
Hình 4.3: Khi mới khởi chạy Lidar quét .........................................................................117
Hình 4.4: Bản đồ sau khi đã được quét xong ..................................................................118
Hình 4.5: Sử dụng bộ lọc AMCL định vị robot ..............................................................119
Hình 4.6: Cấu hình gói Navigation – [11].......................................................................119
Hình 4.7: Costmap 2D được tích hợp trong bản đồ ........................................................120
Hình 4.8: Robot đang di chuyển......................................................................................120
Hình 4.9: Robot khi đã tới đích .......................................................................................121
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 10
Hình 4.10: Xe nhận diện màu xanh vàng là màu bám theo.............................................121
Hình 4.11: Thông tin giao diện gửi về hệ thống..............................................................122
Hình 4.12: Quét mã chính xác.........................................................................................123
Hình 4.13: Giao diện điều khiển hệ thống.......................................................................123
Hình 4.14: Tòa nhà mô phỏng.........................................................................................124
Hình 4.15: Thang máy mở cửa khi xe hàng đến .............................................................125
Hình 4.16: Xe di chuyển vào thang máy trong Rviz.......................................................125
Hình 4.17: Thang máy vận chuyển xe lên tầng kế tiếp ...................................................126
Hình 4.18: Thang máy mở cửa để xe di chuyên ra ngoài................................................126
Hình 4.19: Xe di chuyển đến phòng đặt tọa độ sẵn.........................................................127
Hình 4.20: Mô phỏng qua Rviz tương ứng .....................................................................127
Hình 4.21: Lưu đồ của xe tự hành...................................................................................128
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 11
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Bảng thông số của robot ...................................................................................30
Bảng 2.2: Thông số kĩ thuật của động cơ..........................................................................33
Bảng 2.3: Thông số kĩ thuật Jetson Nano Developer Kit..................................................44
Bảng 2.4: Thông sỗ kĩ thuật STM32F407VET6 ...............................................................45
Bảng 2.5: Thông số kĩ thuật RP Lidar A2.........................................................................46
Bảng 2.6: Thông số kĩ thuật RealSense Depth Camera ....................................................48
Bảng 2.7: Thông số kĩ thuật HR-SR04..............................................................................50
Bảng 3.1: So sánh hai thuật toán Gmapping và Hector SLAM trong vẽ bản đồ ..............80
Bảng 3.2: Kết quả thuật toán Dijkstra ...............................................................................99
Bảng 3.3: So sánh hai thuật toán DWA và TEB .............................................................102
Bảng 3.4: So sánh kế hoạch lập đường đi toàn cục và cục bộ ........................................106
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 12
DANH MỤC VIẾT TẮT
AMCL Adaptive Monte Carlo Localization Định vị Monte-Carlo Thích Nghi
DC Direct Current Điện Một Chiều
IMU Inertial Measurement Unit Đơn Vị Đo Lường Quán Tính
LIDAR Light Detection And Ranging Xác Định Ánh Sáng Và Phạm Vi
MCU Micro Controller Unit Bộ Vi Điều Khiển
OGM Occupancy Gird Maps Bản Đồ Lưới Chiếm Dụng
PF Particle Filter Bộ Lọc Hạt
PID Proportional Integral Derivative
Controller
Bộ Điều Khiển Vi Tích Phân Tỉ Lệ
ROS Simultaneous Localization And
Mapping
Định Vị Và Vẽ Bản Đồ Đồng Thời
UART Universal Asynchronous
Receivers/Transmitter
Giao Thức Gói Tin Người Dùng
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 13
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên nhóm xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè đã luôn hỗ trợ,
chia sẻ trong suốt quá trình làm đồ án. Nhóm cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy
Trương Công Tuấn đã luôn đồng hành, giúp đỡ, tạo điều kiện và đưa ra cho nhóm những
chỉ dẫn vô cùng quý báu để nhóm chúng em hoàn thành được đồ án này.
TÓM TẮT NỘI DUNG
Nội dung đồ án bao gồm có 5 chương bao gồm: Tổng quan đề tài, Tính toán và thiết kế
mô hình xe, Điều khiển động cơ, Thuật toán lập bản đồ - thuật toán điều hướng – thuật
toán phát hiện đối tượng –bám vật, ứng dụng thuật toán trong hệ điều hành robot.
Đồ án Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng giúp giải quyết vấn đề nhân lực, từ đó
tiết kiệm được chi phí, mang tới cho khách hàng cảm nhận thú vị hơn, ngoài ra, trước tình
hình dịch phức tạp, xe phục vụ chở hành lí khách sạn cũng sẽ giúp nâng cao việc phòng
chống dịch khi đảm bảo được khoảng cách của người phục vụ và khách hàng. Nhiệm vụ
của xe là mang hành lí từ sảnh lễ tân hoặc kho tới các phòng có khách hàng yêu cầu, cụ thể
trong đồ án này, xe được định nghĩa sẽ di chuyển giữa 2 vị trí là kho và một phòng được
yêu cầu bất kỳ.
Xe có khả năng giao tiếp với người quản lí thông qua thông qua giao diện và với khách
hàng thông qua QR code để mở đóng cửa xe hàng chính xác. Sử dụng phương pháp lập
bản đồ, kết hợp với một số cảm biến để có thể lập kế hoạch đường đi, tối ưu hóa đường đi
và di chuyển tránh vật cản. Bộ điều khiển PID cũng được áp dụng để xe đi theo quỹ đạo
và vận tốc chính xác.
Sinh viên thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên)
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 14
LỜI MỞ ĐẦU
Đất nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa, khoa học kỹ thuật ngày
càng phát triển mạnh mẽ. Kết quả của sự tiến bộ đó là các sản phẩm thực tế, mang tính ứng
dụng cao, áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau: giáo dục, y tế, nông nghiệp, …
Đặc biệt là kỹ thuật robot đã và đang ứng dụng sâu rộng đem lại hiệu quả kinh tế cao. Với
mong muốn áp dụng những kiến thức đã học trong suốt những năm học đại học, nhóm em
đã tìm hiểu và quyết định làm một sản phẩm ứng dụng vào thực tế. Sản phẩm đó là
Automated Guided Vehicle (AGV) phục vụ trong khách sạn, nhà nghỉ. AGV là một loại
robot chuyên chở hàng tự động. Đó là sản phẩm cần thiết để giữ khoảng cách và hạn chế
tiếp xúc là biện pháp phòng ngừa hiệu quả trong lúc đại dịch Covid đang diễn biến hết sức
phức tạp.
Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn được thiết kế để có thể vận chuyển hành lí từ
kho hoặc quầy lễ tân tới một phòng được yêu cầu trong khách sạn, sau đó người dùng sẽ
được gửi QR để tương tác với robot, cụ thể là mở cửa để lấy hành lí. Đảm bảo robot có thể
mang được hành lí đến phòng chỉ định, tự động tránh được các vật cản thông thường trong
các khách sạn, tự xây dựng đường đi bằng cách sử dụng các lidar, cảm biến, camera 3D và
các module khác được gắn trên robot. Với việc sử dụng công nghệ mới là camera 3D và
ứng dụng trí tuệ nhân tạo, sản phẩm có thể mang lại được chất lượng, hiệu quả với giá cả
cạnh tranh. Robot phục vụ trong khách sạn là xu hướng trong thời đại công nghệ 4.0.
Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Trương Công Tuấn đã
trực tiếp giúp chúng em hoàn thành được đồ án này. Sự chỉ bảo, hướng dẫn của thầy giúp
chúng em tiếp cận, làm rõ được vấn đề và tìm ra hướng giải quyết, trình bày một vấn đề
khoa học, rõ ràng. Đó là những kiến thức, kinh nghiệm quý giá cho công việc sau này của
chúng em.
Do còn nhiều thiếu sót về mặt kiến thức nên trong quá trình tính toán và xây dựng mô
hình chúng em có thể còn có nhiều sai sót, chúng em rất mong có được sự đóng góp ý kiến
từ các thầy cô để có thể hoàn thiện được sản phẩm một cách tốt hơn. Em xin chân thành
cảm ơn!
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 15
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.1. Giới thiệu
Chương này giới thiệu tổng quan về robot, đưa ra các nhiệm vụ robot thực hiện và yêu
cầu kỹ thuật đồng thời trình bày nguyên lý hoạt động của robot.
1.2. Tổng quan về Robot
1.2.1. Tổng quan về Robot
Robot là một loại máy có thể thực hiện các công việc một cách tự động bằng sự điều khiển
của máy tính, hoặc các vi mạch điện tử được lập trình. Hình 1.1 bên dưới mô tả Robot dạng
người Pepper tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Hình 1.1: Robot Pepper
Ngày nay, trong cuộc sống đã có nhiều loại robot được tạo ra với mục đích đáp ứng nhiều
nhu cầu của con người như: dọn dẹp (hình 1.2), y tế (hình 1.3), cứu hộ (hình 1.4),..
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 16
Hình 1.2: Robot lau nhà Xiaomi
Hình 1.3: Robot y tế Vibot
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 17
Hình 1.4: Robot cứu hộ của NASA
1.2.2. Automated Guided Vehicle (AGV)
Automation Guided Vehicle (AGV) – xe tự hành sử dụng các công nghệ dẫn đường để
vận chuyển đến các địa điểm được đánh dấu sẵn mà không cần đến sự can thiệp của con
người. Xe tự hành AGV hay còn được gọi là robot kéo hàng, vận chuyển hàng tự động.
Bên dưới là hình 1.5 thể hiện AGV sử dụng trong dây chuyền sản xuất.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 18
Hình 1.5: Robot AGV sử dụng trong nhà máy
Xe tự hành AGV là một phần của quá trình phát triển nhà máy thông minh (Smart Factory)
cũng như Tự động hóa trong công nghiệp khi các. Hiện nay xe tự hành AGV được sử dụng
trong hoạt động vận chuyển nguyên vật liệu của nhiều ngành nghề như: Công nghiệp ô tô,
điện điện tử, Logistic, dược phẩm, y tế, hàng tiêu dùng...
Xe tự hành AGV, robot AGV được sử dụng trong các nhà máy sản xuất, nhà kho thông
minh mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp so với các phương pháp vận chuyển hàng
truyền thống, một số ưu điểm của AGV như sau:
• Giảm chi phí nhân công: AGV hoàn toàn có thể hoạt động độc lập mà không cần
đến sự can thiệp của công nhân, hơn thế nữa, AGV hoàn toàn đáp ứng khổi lượng hàng
hóa với tải trọng lớn.
• Tuyệt đối an toàn: Xe tự hành AGV hoạt động dựa trên hệ thống được lập trình với
độ chính xác và an toàn cao, với hệ thống máy ảnh, các loại cảm biến giúp AGV phát hiện
ra vật cản trong quá trình vận chuyển nguyên vật liệu. Hơn thế nữa, xe tự hành AGV hoạt
động tốt trong các môi trường mà con người không thể tiếp cận được như: Môi trường hóa
chất, môi trường quá nóng hoặc quá lạnh
• Nâng cao năng suất lao động: Hầu hết các AGV đều được thiết kế với độ chính xác
cao, đảm bảo quá trình vận chuyển không xảy ra lỗi hay sai sót. AGV có thể hoạt động liên
tục 24/7 giúp tối ưu năng suất lao động.
• Dễ dàng thay đổi và mở rộng module: Hầu hết các xe AGV có thể thay đổi về
module để đáp ứng yêu cầu của người sử dụng như: nâng cấp, giảm tải trọng, thay đổi
quãng đường...
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 19
Hình dưới biểu diễn nhu cầu sử dụng xe AGV trên toàn thế giới từ năm 2019 và dự đoán
đến năm 2026:
Hình 1.6: Nhu cầu sử dụng AGV trên toàn thế giới từ 2019 đến 2026
Quy mô thị trường xe có hướng dẫn tự động toàn cầu dự kiến sẽ đạt 2,80 tỷ đô la Mỹ
vào năm 2026, với tốc độ tăng trưởng khoảng 7,25% trong.
Có thể thấy tác động của đại dịch COVID-19 dẫn tới việc sản xuất bị đình trệ thì đây cũng
là một cơ hội cho các doanh nghiệp sản xuất thay đổi dây chuyển chuyển sang hiện đại
hơn, điển hình của việc đó là hướng dần sự chú ý cho việc sử dụng robot cho các công việc
chuyên môn như lắp ráp và vận chuyển. Do đó thị trường xe AGV được kì vọng sẽ tăng
trưởng trong những năm tới vì sự đi đến tương lai của nó.
1.3. Đặt vấn đề
1.3.1. Đặt vấn đề
Trước tình hình diễn biến phức tạp của đại dịch Covid, việc hạn chế tiếp xúc, giữ khoảng
cách giữa chúng ta cũng là biện pháp phòng dịch hữu hiệu và cần thiết, đặc biệt là ở những
nơi đông người qua lại như là khách sạn, nhà nghỉ thì việc phòng ngừa lại càng phải chú
trọng hơn. Để giải quyết vấn đề đó, nhóm chúng em xin đề xuất phương án Robot tự hành
vận chuyển hành lí trong khách sạn nhằm thay thế những người phục vụ tiếp xúc với khách
hàng. Với việc đưa Robot tự hành vào phục vụ trong khách sạn thì có những ưu điểm như:
• Hạn chế được sự tiếp xúc giữa các nhân viên khách sạn với khách hàng, qua đó hạn
chế được sự lây lan virus.
• Giảm thiểu được nguồn nhân lực, tiết kiệm được chi phí thuê nhân viên.
• Tăng năng suất công việc khi robot cùng lúc có thể mang rất nhiều đồ, có thể tương
đương với từ 2 đến 3 nhân viên phục vụ.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 20
• Bảo mật, an toàn, tránh xảy ra hiện tượng thất lạc đồ trong quá trình vận chuyển.
• Hiện nay trong Smart Home cần rất nhiều robot có tính năng tự động như AGV để
phục vụ nhu cầu của con người
Trên thực tế, cũng đã có rất nhiều khách sạn đã đưa robot vào trong quá trình phục vụ vận
chuyển để tiết kiệm chi phí cũng như tăng năng suất, ngoài ra còn đem lại trải nghiệm mới
lạ và thú vị cho khách hàng khi ghé thăm. Hình 1.7 mô tả robot vận chuyển hành lí trong
khách sạn Shelton Los Angeles. Hình 1.8 mô tả robot với chức năng tương tự tại Nhật Bản.
Hình 1.7: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn Shelton Los Angeles
Hình 1.8: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn tại Nhật Bản
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 21
1.3.2. Thao khảo mẫu AGV nổi bật
Cùng tham khảo một mẫu robot mang tên Segway Delivery Robotic S2 (hình 1.9) xuất
xứ từ Trung Quốc với chức năng vận chuyển hàng trong một không gian rộng. S2 là rô bốt
giao hàng được phát triển để đáp ứng nhu cầu giao hàng chuyên sâu trong các tình huống
khác nhau. Bằng cách áp dụng một số công nghệ cốt lõi hàng đầu quốc tế do Ninebot phát
triển độc lập, S2 cung cấp phân phối an toàn hơn và thông minh hơn, hiệu quả và đáng tin
cậy cho người tiêu dùng.
Hình 1.9: Segway Delivery Robotic S2
S2 sử dụng Laser + Visual SLAM: Thuật toán bản địa hóa và điều hướng SLAM tự phát
triển giúp thực hiện bản đồ hóa và bản đồ hóa tự trị ba chiều. Đồng thời, các cảm biến phát
hiện mặt đất 3D và thuật toán phân đoạn trực quan mới nhất được thêm vào để tăng cường
đáng kể độ an toàn khi vận hành. Dựa trên việc cập nhật bản đồ liên tục và mối tương quan
thông tin trong quá trình hoạt động, nó thích ứng với những thay đổi của môi trường làm
việc, Với việc lập bản đồ một lần, nó có thể duy trì bản địa hóa hoàn toàn tự trị trong một
thời gian dài. Ngoài ra S2 còn áp dụng thành tựu nghiên cứu mới nhất về học tăng cường,
S2 có thể dễ dàng phát hiện chướng ngại vật như chân người và bước đi trong môi trường
đông đúc như trung tâm mua sắm và cao ốc văn phòng. Các thông số kĩ thuật nổi bật của
S2 như sau:
 Tải trọng tối đa: 30 kg
 Tốc độ di chuyển tối đa: 1.2 m/s
 Độ dốc tối đa: 10 độ
 Thời lượng pin: 8 h
 Không gian chứa đồ: 345 * 180 * 230mm
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 22
 Độ cao chương ngoại vật tối đa: 2cm
 Thời lượng sạc: 4 h
1.3.3. Kết luận
Ngày nay, ở nước ta đã xuất hiện rất nhiều những robot trong hộ gia đình như robot lau
nhà, ngược lại trong các khách sạn phục vụ thì robot lại xuất hiện khá ít và còn khá mới
mẻ. Tương lai robot phục vụ trong khách sạn sẽ phát triển rộng lớn trên thị trường để đáp
ứng nhu cầu về nhân lực. Đó là cơ hội cũng như thách thức với các nhà sản xuất robot, sao
cho phải đáp ứng nhu cầu cũng như giá thành phải hợp lý.
Với các tính năng, ưu điểm như trên, robot hoàn toàn có thể đảm bảo được yêu cầu phục
vụ, thay thế cho nhân viên. Do vậy, tính khả thi của đề tài này là rất cao, nhóm em muốn
sản phẩm này được hoàn thiện hơn và sớm được đưa vào thực tế để giúp tiết kiệm nguồn
nhân vật lực cho đất nước, đó sẽ là xu hướng của tương lai.
1.4. Đề xuất thiết kế mô hình
1.4.1 Nhiệm vụ của robot
Robot được thiết kế để có thể thực hiện 2 nhiệm vụ, chuyển đổi chế độ nhiệm vụ bằng
giọng nói:
- Nhiệm vụ 1: Xây dựng bản đồ phòng hành lang
• Nhân viên điều khiển robot đi xung quanh hoặc cho robot bám theo người mình đi
các tẩng để lập bản đồ sảnh cho robot.
• Robot lưu trữ bản đồ sảnh vào thư mục để sử dụng cho các lần sau.
• Đánh số phòng trên bản đồ đã vẽ.
- Nhiệm vụ 2: Vận chuyển hành lí từ khu vực kho, lễ tân ra đến các phòng theo yêu cầu
của khách hàng.
• Vị trí thường trực của robot là ở gần các kho để hành lí. Robot đã lưu trữ bản đồ của
các tầng được xây dựng trước trong thư mục.
• Chu trình làm việc của robot bắt đầu khi có khách hàng yêu cầu lấy hành lí hoặc
người quản lí ra lệnh.
• Robot sẽ di chuyển đến kho lấy hành lí.
• Nhân viên sẽ đặt hành lí lên robot, đóng cửa robot và chọn điểm đến (Phòng số #)
trong GUI trên màn hình, sau đó ấn nút xác nhận.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 23
• Robot di chuyển đến phòng, trên GUI có hiện trạng thái: “Giao hành lí đến phòng
#”.
• Khi robot đến phòng #, khách hàng quét QR xác nhận cho robot để mở cửa lấy hành
lí, đóng cửa, robot di chuyển về vị trí ban đầu.
• Hỗ trợ việc robot có thể vẫn chuyển được đa tầng.
1.4.2. Đề xuất thiết kế
Từ hình 1.10 đến 1.12 là các mẫu robot được sử dụng vận chuyển hành lí. Thông qua việc
khảo sát, mô hình thiết kế của robot được đề xuất sao cho phù hợp với mục đích và yêu
cầu hoạt động của robot.
Hình 1.10: Robot vận chuyển hành lí từ kho
Hình 1.11: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn tại Trung Quốc
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 24
Hình 1.12: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn tại Úc
1.5. Nguyên lí hoạt động robot
Hình 1.13 dưới đây trình bày nguyên lí mạch điều khiển robot:
Hình 1.13: Sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển robot
Robot hoạt động dựa trên các cảm biến chính là lidar, cảm biến IMU, camera 3D, cảm
biến siêu âm và encoder để định hướng cho robot, xác định hướng đi chính xác và thông
minh nhất, xây dựng map, phát hiện vật cản và những nơi chênh lệch độ cao. Tất cả các
cảm biến này sẽ gửi tín hiệu về vi máy tính Jetson Nano để xử lý và đưa ra các phương
pháp điều hướng thích hợp. Các tín hiệu xung điều khiển được gửi đến khối chấp hành là
hai động cơ DC giảm tốc. Trong quá trình hoạt động vi điều khiển STM32 giao tiếp với
Jetson Nano thông qua giao tiếp UART và có vai trò trung gian trong giao tiếp giữa vi máy
tính với các cảm biến và động cơ.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 25
1.6. Tổng kết
Chương 1 đã trình bày tổng quan về robot tự hành vận chuyển hành lí trong khách sạn và
một số mẫu robot với chức năng tương tự nổi bật thế giới đồng thời đưa ra được nhu cầu
thị trường về robot AGV đang tăng trưởng rất lớn trong nhiều năm tới. Chương 2 tiếp theo
sẽ trình bày về thiết kế mô hình robot.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 26
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE
2.1. Giới thiệu
Khi lên ý tưởng về robot thì điều quan trọng và không thể thiếu chính là hình dạng và kích
thước của robot. Ở chương này việc tính toán thiết kế, mô hình, kích thước của robot được
trình bày chi tiết.
2.2. Yêu cầu kỹ thuật với xe.
2.2.1. Đặt vấn đề
Với các nước hiện đại trên thế giới, đi đầu về công nghệ thì việc ứng dụng robot tự động
trong sinh hoạt, phục vụ nhu cầu cho con người đã trở nên quen thuộc. Robot thì có các kích
thước khác nhau, với những mục đích sử dụng khác nhau trong môi trường làm việc khác
nhau. Những robot nhỏ gọn thì được sử dụng trong các hộ gia đình với công việc quét dọn,
lau nhà, giải trí, … Đối với những robot kích thước lớn hơn từ 1 – 2m thì được sử dụng ở
siêu thị, nhà hàng, khách sạn, dây chuyền sản xuất.
Đối với robot vận chuyển hành lí trong khách sạn vấn đề đặt ra là sự tự định hướng bằng
các cảm biến, camera, ngoài ra còn phải tương tác với khách hàng. Tìm ra đường đi ngắn,
đảm bảo vận chuyển kịp thời. Hơn nữa phải đáp ứng được khối lượng hành lí vận chuyển.
Kích thước vừa đủ, vận chuyển nhiều hành lí cùng lúc.
2.2.2. Yêu cầu kĩ thuật
Để đáp ứng được những vấn đề ở trên thì xe phải đáp ứng được:
 Tự dộng di chuyển, mang hành li từ A đến B, tránh vật cản,….
 Xe phải đảm bảo chở đủ tải trọng: 15 kg
 Có kích thước nhỏ gọn đảm bảo trong quá trình di chuyển trong không gian nhỏ hẹp
của khách sạn và hành lang. (kích thước 700x520 mm)
 Tốc độ đảm bảo khi di chuyển không bị văng hành lí ra ngoài, cũng như phải đảm
bảo được tốc độ vận chuyện đúng giờ. (đã khảo sát và cho chạy thử thực tế)
o Vận tốc không tải của robot: ~ 0.5 m/s
o Vận tốc khi có tải của robot: ~ 0.3 m/s
 Đảm bảo yêu cầu bảo mật, tránh tình trạng trộm cắp có thể xảy ra, sử dụng các vật
liệu phù hợp.
Yêu cầu về tính năng làm việc:
o Tìm ra đường đi tối ưu đến vị trí chỉ định ở trên map đã xây dựng.
o Tránh được các vật cản trên đường di chuyển.
o Mở cửa khi quét đúng mã QR để khách lấy hành lí.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 27
2.3. Phân tích thiết kế hệ thống dẫn hướng
2.3.1. Phân tích lựa chọn phương thức dẫn hướng
Hệ thống dẫn động trong robot tự hành được chia thành 2 loại:
 Hệ thống dẫn hướng có dây sử dụng đường dẫn hướng, ví dụ như nam châm dưới
sàn hoặc băng dính có màu. Trước đây, phần lớn robot tự hành trong thực tế sử dụng
hệ thống dẫn hướng có dây nhờ độ an toàn cao và chi phí thấp. Tuy nhiên, hệ thống
này có nhiều điểm yếu như chi phí bảo trì và lắp đặt cao, hư hỏng trong đường dẫn
hướng và khó khăn trong việc thay đổi đường đi.
 Hệ thống dẫn hướng không dây bù được những yếu điểm của hệ thống có dây. Hệ
thống dẫn hướng này sử dụng vị trí hiện tại của robot, được tính toán bởi cảm biến
định vị toàn cục dựa trên việc nhận biết các điểm mốc trong môi trường. Do đó,
phương pháp này không yêu cầu đường dẫn hướng; nói cách khác, robot có thể tự
động dẫn hướng mà không cần đến đường dẫn hướng hay đường đi vạch sẵn. Tuy
nhiên, hệ thống này không được áp dụng trong môi trường mà không thể cài đặt điểm
mốc. Do đó, mức độ an toàn của hệ thống này thấp hơn so với hệ thống có dây.
Hệ thống dẫn hướng dựa trên kỹ thuật đồng thời định vị và lập bản đồ (SLAM) có thể loại
bỏ khuyết điểm của hai hệ thống dẫn hướng kể trên. Hệ thống dẫn hướng này sử dụng vị trí
hiện tại của robot, được tính toán bởi một bản đồ đã được xây dưng sẵn và thông tin về môi
trường, như cảm biến LIDAR và camera 3D. Robot tự hành sử dụng công nghệ SLAM; sau
công đoạn xây dựng bản đồ, hệ thống dẫn hướng phải liên tục dẫn hướng robot từ bất kì vị
trí đầu đến vị trí cuối trong bản đồ đã lập.
2.3.2. Phân tích lựa chọn hệ thống dẫn động
Về phương án di chuyển của robot có các loại sau:
 Hình 2.1 mô tả phương án di chuyển theo kiểu Uni-directional AGC:
là loại AGV đơn giản nhất, chỉ có thể đi thẳng nên chỉ có thể làm việc trong vòng kín. Có
nhiều hạn chế nhưng chi phí rẻ.
Hình 2.1: Di chuyển theo kiểu Uni-directional AGC
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 28
 Hình 2.2 mô tả phương án di chuyển theo kiểu Bidirectional AGC:
AGC có thể đi thẳng hay lùi sau. Loại này phức tạp hơn vì cần “hai” đầu gắn laser
scanner. Được dùng khi không có khả năng hoàn thành vòng kín, hay khi cần đi vào khu
vực sản xuất khép kín mà không thể đi thẳng.
Hình 2.2: Di chuyển theo kiểu Bidirectional AGC
 Hình 2.3 mô tả phương án di chuyển theo kiểu Bidirectional – Rotational AGC: Có thể
quay quanh trục chính. Loại này linh hoạt hơn và có thể di chuyển ở những không gian
hẹp
Hình 2.3: Di chuyển theo kiểu Bidirectional – Rotational AGC
 Hình 2.4 mô tả phương án di chuyển theo kiểu Omnidirectional AGC: Có thể di chuyển
theo mọi hướng. Sử dụng bánh xe mecanum.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 29
Hình 2.4: Di chuyển theo kiểu Omnidirectional AGC
2.3.3. Kết luận
Trên khảo sát thực tế, sự phân tích và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật ở trên thì lựa chọn, đưa
ra phương án cho robot như sau:
• Lựa chọn cơ cấu robot dạng chở để thuận tiện cho việc di chuyển trong không gian
khách sạn.
• Sử dụng công nghệ SLAM để lập bản đồ và điều hướng (Lidar, Camera 3D, IMU,
Encoder).
• Chọn phương án di chuyển Bidirectional – Rotational AGC (gồm 2 bánh xe chủ
động và 2 bánh theo).
• Số lượng hành lí chở là 1 có khối lượng khoảng 10kg.
2.4. Tính toán thiết kế và lựa chọn hệ thống cơ khí
2.4.1. Tính toán lựa chọn động cơ
Tính toán động cơ 2 bánh dẫn động:
F = M × g × µ𝑚𝑠 (N) (2.1)
- Trong đó:
M: Tổng khối lượng của robot (kg)
g = 9.81 (m/𝑠2
) : Gia tốc trọng trường
µ𝑚𝑠 : ma sắt lăn giữa bánh xe và bề mặt chuyển động.
Momen xoắn T của từng động cơ để robot có thể di chuyển:
T =
𝐹 ×𝑅𝑏
2 × 𝑖 × ƞ
(Nm)
(2.2)
- Trong đó:
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 30
F: lực cản (N)
i: tỷ số truyền
ƞ: hiệu suất
𝑅𝑏: bán kính bánh xe chủ động (m)
Công suất từng động cơ khi kéo tải là:
P =
𝐹 × 𝑣
2
(W)
(2.3)
- Trong đó:
F: lực cản
v: vận tốc lớn nhất của robot (m/s2
)
Số vòng quay của động cơ:
RPM =
60 × 𝑣
𝜋 × 𝐷
(vòng/phút)
(2.4)
- Trong đó:
RPM: số vòng quay của động cơ (vòng/phút)
v: là vận tốc lớn nhất của robot (m/𝑠2
)
D: đường kính của bánh chủ động (m)
Kí hiệu Đại lượng Giá trị
M Tổng khối lượng (Kg) 20
i Tỉ số truyền 1
D Đường kính bánh chủ động (m) 0.085
Rb Bán kính bánh chủ động (m) 0.0425
v Vận tốc lớn nhất (m/s) 0.5
ƞ Hiệu suất 0.9
Bảng 2.1: Bảng thông số của robot
Từ bảng 2.1 thông số của robot ta sẽ có được:
- Lực cản:
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 31
F = M×g×µ𝑚𝑠 = 20 × 9.8 × 0.4 = 78.4 (N)
- Mômen xoắn động cơ:
T =
𝐹 ×𝑅𝑏
2 × 𝑖 × ƞ
=
78.4×0.0425
2×1×0.9
= 1.85 (Nm)
- Công suất của động cơ:
P =
𝐹 × 𝑣
2
=
147 ×0.5
2
= 19.6 (W)
- Số vòng quay của động cơ:
RPM =
60 × 𝑣
𝜋 × 𝐷
=
60 × 0.5
𝜋 ×0.085
= 112,3 (vòng/phút)
Từ các giá trị tính được ở trên, chúng ta phải chọn động cơ DC giảm tốc đáp ứng các yêu
cầu sau:
• Momen xoắn đủ lớn.
• Đáp ứng yêu cầu về vận tốc, khả năng tăng tốc cũng như khả năng hãm động cơ.
• Phù hợp với điện áp sử dụng.
• Thích hợp với môi trường làm việc, làm việc chính xác, hoạt động yên tĩnh. • Giá
thành phù hợp.
Từ những yêu cầu trên lựa chọn mẫu Động Cơ DC Servo JGB37-545 12VDC, được mô
tả ở hình 2.5 và kích thước được thể hiện ở hình 2.6 ở dưới.
Hình 2.5: Động Cơ DC Servo JGB37-545 12VDC
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 32
Hình 2.6: Kích thước bên ngoài của động cơ
Hình 2.7: Các chân đầu nối của encoder
Hình 2.7 mô tả các chân đấu nối vào Encoder như sau:
• Chân 1 (dây đỏ): DC+
• Chân 2 (dây đen): DC-
• Chân 3 (dây lục): GND encoder
• Chân 4 (dây lam): VCC encoder (5 VDC)
• Chân 5 (dây vàng): Kênh A
• Chân 6 (dây trắng): Kênh B
Bảng 2.2 bên dưới mô tả các thông số kỹ thuật của Động Cơ DC Servo JGB37-545 12VDC.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 33
Thông số Giá trị
Điện áp hoạt động 6 – 12 VDC
Công suất 20 W
Điện áp cung cấp cho Encoder 5 VDC
Tốc độ không tải ở 12V 208 RPM
Dòng không tải ở 12V 200 mA
Dòng có tải ở 12V 5000 mA
Momen xoắn ở 12V 15 kg.cm
Tỷ số truyền 1:30
Đường kính trục 6 mm
Bảng 2.2: Thông số kĩ thuật của động cơ
Động Cơ DC Servo JGB37-545 12VDC sử dụng encoder từ trường, đây là một encoder
có một nam châm vĩnh cửu cố định vào trục của động cơ. Trong quá trình động cơ quay,
nam châm vĩnh cửu quay cùng với trục, tạo ra một từ trường với hai cực bắc – nam thay
đổi liên tục. Chuyển động của hai cực này sẽ được lấy mẫu để xác định góc quay của động
cơ. Có 2 kênh AB lệch nhau giúp xác định chiều quay và vận tốc của động cơ, đĩa Encoder
trả ra 16 xung/1 kênh/ 1 vòng (nếu đo tín hiệu đồng thời của cả hai kênh sẽ thu được tổng
32 xung / 1 vòng quay của Encoder). Với động cơ GB37 – 545 encoder có độ phân giải
sau hộp giảm tốc là 480 xung trên một vòng quay.
2.4.2. Thiết kế cơ khí
2.4.2.1. Mô hình thiết kế
Từ những phân tích chương trước, tham khảo kĩ thuật một vài xe có chức năng tương tự
và yêu cầu của bài toán, nhóm em xin được đề xuất mô hình xe tự hành vận chuyển hành
lí trong khách sạn.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 34
Hình 2.8: Mô hình xe trên Solidworks
Trong đó:
 1: Khung xe trên
 2: Cánh cửa
 3: Khung xe dưới
 4: Bánh xe chủ động
 5: Bánh xe bị động
 6: Lidar
 7: Chốt cửa
 8: Camera
Xe tự hành vận chuyển hành lí trong khách sạn sử dụng phần khung xe dưới là nơi chứa
các module linh kiện và pin hoạt động của xe. Phần khung xe trên là hệ thống cửa đóng
mở chứa hành lí chỉ được mở ra nếu khách hàng quét đúng mã QR nên đảm bảo về yêu
cầu bảo mật. Tiếp theo đó là lidar được đặt tại vị trí phù hợp cho thao tác quét và di chuyển
trong không gian. Camera sẽ đảm nhiệm việc quét mã QR và di chuyển bám vật. Hai bánh
chủ động và bị động được thiết kế theo mô hình Bidirectional – Rotational AGC.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 35
2.4.2.2. Lựa chọn vật liệu
2.4.2.2.1. Khung xe
Hình 2.9: Khung xe
Đây là bộ phận đóng vai trò chính trong việc chịu tải trọng của thân xe. Đặc biệt, chúng
còn là cơ sở để lắp đặt các phần còn lại của xe. Việc sở hữu một hệ thống khung gầm tốt
sẽ giúp xe vận hành êm ái và đảm bảo.
Nhóm đồ án đề xuất chọn nhôm định hình với các đặc điểm sau:
• Độ bền cao, chịu lực tốt, không bị oxi hóa trong môi trường, tuổi thọ có thể lên tới
10 năm, tải trọng rất nhẹ.
• Giá cả hợp lý, phù hợp với kinh tế của sinh viên.
• Dễ dàng gia công, tháo lắp ghép bằng ốc vít không cần phải hàn cứng lại.
Nhôm định hình nhóm em chọn là nhôm 2x2 với thông số kĩ thuật:
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 36
2.4.2.2.2. Vỏ xe
Hình 2.10: Phần vỏ bao quanh xe
Vỏ xe có tác dụng bao bọc xe, đồng thời làm chỗ chịu sức nặng từ các module điện tử
mang lại. Nhóm đồ án lựa chọn vật liệu Mica để làm vỏ xe. Trong đó Mica 5mm sẽ có
chức năng làm nắp trên và nắp dưới của xe và Mica 3mm sẽ có chức năng làm vỏ bao xung
quanh của xe
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 37
Hình 2.11: Vật liệu Mica
2.4.2.2.3. Bánh xe
a) Bánh xe chủ động
Bánh xe có vai trò quan trọng, đảm bảo robot có thể hoạt động chính xác, hiệu quả, ngoài
ra còn phải đảm bảo chịu tải trọng của cả robot. Hơn nữa do địa hình xe đi chủ yếu là bằng
phẳng nên bánh xe không cần phải có khoảng sáng gầm quá lớn. Từ những phân tích trên
và động cơ đã chọn ở phần trước. Nhóm em đề xuất bánh xe V3 85mm đáp ứng đầy đủ
những yêu cầu trên
Hình 2.12: Bánh xe chủ động
Hình 2.12 mô tả bánh xe chủ động với các thông số kỹ thuật như sau:
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 38
- Đường Kính Bánh Xe: 85mm
- Độ Rộng Bánh: 38mm
- Chất liệu: Nhựa, lốp bằng cao su chất lượng
b) Bánh xe bị động
Bánh xe bị động có chức năng hỗ trợ cho bánh xe chủ động trong quá trình di chuyển. Có
chức năng giúp robot điều chỉnh hướng đi. Quay trái, quay phải, linh hoạt hơn. Ở đồ án
này nhóm em lựa chọn bánh xe bị động ở hình 2.13:
Hình 2.13: Bánh xe bị động
Các thông số kĩ thuật cơ bản:
• Chân đế: bắt vào khung xe: 32mm*38mm
• Chiều cao: 40mm
• Đường kính bánh xe: 30mm
• Tải trọng tối đa: 5kg
2.4.2.3. Mô hình thực tế
Sau khi thiết kế mô hình, chung em đã thực hiện gia công, lắp ghép để ra được robot
thực tế với hình dáng được thể hiện trong hình 2.14.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 39
Hình 2.14: Mô hình thực tế của xe
Hình 2.15, 2.16 và hình 2.17 lần lượt mô tả chi tiết về hình chiếu đứng, hình chiếu bằng
và hình chiếu cạnh cùng với kích thước cụ thể của xe.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 40
Hình 2.15: Hình chiếu đứng
Hình 2.16: Hình chiếu bằng
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 41
Hình 2.17: Hình chiếu cạnh
2.5. Tính toán thiết kế lựa chọn các mo đun cho hệ thống
2.5.1. Sơ đồ khối hệ thống xe tự hành
Nhóm đồ án chúng em xin được đề xuất sơ đồ khối của hệ thống xe tự hành:
Hình 2.18: Sơ đồ khối hệ thống
Các thành phần trong khối đầu vào là các cảm biến, camera và encoder có nhiệm vụ thu
thập dữ liệu từ môi trường và gửi về cho khối điều khiển trung tầm để xử lí và đưa ra quyết
định điều khiển tới khối đầu ra. Trước đó thì dữ liệu điều khiển có thể phải đi qua khối phụ
trợ. Tất cả các khối nay cần được cấp điện bởi nguồn điện cấp.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 42
2.5.2. Phân tích lựa chọn các thành phần của hệ thống
2.5.2.1. Khối điều khiển trung tâm
2.5.2.1.1. Máy tính
a) Phân tích và lựa chọn
Máy tính là thành phần điều khiển chính của hệ thống, đưa ra yêu cầu điều khiển cho xe
cũng như là nơi tiếp nhận dữ liệu từ các cảm biến về môi trường bên ngoài. Yêu cầu đặt ra
là cần phải có bộ xử lí đủ mạnh và bởi vì là xe tự hành nên cần có tính nhỏ gọn, dễ di
chuyển. Do vậy nhóm đồ án xin đề xuất máy tính nhúng vào vị trí này. Hiện nay trên thị
trường có nhiều sản phẩm máy tính nhúng, có thể kể đến như là Raspberry Pi 4 và Jetson
Nano. Qua so sánh nhóm em nhận thấy Jetson Nano có ưu điểm hơn so với Raspberry Pi
là Jetson Nano bao gồm GPU (bộ xử lý đồ họa) có hiệu năng cao hơn, trong khi Raspberry
Pi4 có bộ xử lý đa phương tiện VideoCore công suất thấp. Do đó Jetson nano mạnh mẽ
hơn, thích hợp hơn với yêu cầu đồ án đặt ra.
Hình 2.19: Raspberry PI và Jetson Nano
b) Thông số kĩ thuật
Jetson Nano Deverloper Kit (hình 2.20) là kit mang lại hiệu suất máy tính để chạy khối
lượng công việc AI hiện đại với kích thước, công suất và chi phí chưa từng có. Các nhà
phát triển, người dùng và nhà sản xuất hiện có thể chạy các mô hình và khuôn khổ AI cho
các ứng dụng như phân loại hình ảnh, phát hiện đối tượng, phân đoạn và xử lý giọng nói.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 43
Hình 2.20: Jetson Nano Developer Kit
Jetson Nano được hỗ trợ bởi NVIDIA JetPack, bao gồm gói hỗ trợ bo mạch (BSP), Jetson
Nano hỗ trợ hệ điều hành Linux, thư viện phần mềm NVIDIA CUDA, cuDNN và
TensorRT để học sâu, thị giác máy tính, tính toán GPU, xử lý đa phương tiện và nhiều ứng
dụng khác. Phần mềm thậm chí có thể được cài đặt sẵn bằng cách sử dụng thẻ SD flash,
giúp người dùng bắt đầu nhanh chóng và dễ dàng.
Jetson Nano cũng cấp 472 GFLOPS để chạy các thuật toán AI hiện đại một cách nhanh
chóng, với một CPU quad-core 64-bit ARM, một NVIDIA GPU 128-core được tích hợp
trên board mạch, cũng như bộ nhớ 4GB LPDDR4. Có thể chạy song song nhiều mạng
neural và xử lý đồng thời một số cảm biến có độ phân giải cao.
Dưới đây là thông số kĩ thuật của Jetson Nano:
GPU 128-core Maxwell
CPU CPU: Quad-core ARM A57 @ 1.43 GHz
RAM 4 GB 64 Bit LPDDR4 | 25.6 GB/s
Bộ nhớ 64GB SD card
Video Encode 4Kp30 | 4x 1080p30 | 8x 720p30
(H.264/H.265)
Video Decoder 4Kp60 | 2x 4Kp30 | 8x 1080p30 | 16x
720p30 | (H.264/H.265)
Camera 1x MIPI CSI-2 DPHY lanes
Connectivity Gigabit Ethernet, M.2 Key E
Display HDMI 2.0 and eDP 1.4
Cổng USB 4x USB 3.0, USB 2.0 Micro-B
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 44
Cổng khác GPIO, I2C, I2S, SPI, UART
Kích thước 100 mm x 80 mm x 29 mm
Bảng 2.3: Thông số kĩ thuật Jetson Nano Developer Kit
Jetson Nano Developer Kit hoạt động rất ổn định khi được cấp nguồn chuẩn, đảm bảo an
toàn khi Robot hoạt động. Nó có thể xử lý được nhiều nodes ROS cùng thời điểm và tận
dụng rất nhiều tính năng của ROS. Đồng thời hỗ trợ các thao tác khác như xử lí ảnh hay
xử lí giọng nói cùng thời điểm. Việc sử dụng Jetson Nano vào đề tài giúp cho việc phát
triển robot được dễ dàng hơn, mạnh mẽ hơn.
2.5.2.1.2. Vi điều khiển
a) Phân tích và lựa chọn
Một trong những thành phần quan trọng nhất của xe là vi điều khiển. Nếu coi thành phần
truyền động là các chi của robot, thì bên cạnh máy tính nhúng, vi điều khiển đóng vai trò
như bộ não, nơi thực hiện các chức năng xử lý và điều khiển hoạt động của robot.
Vi điều khiển là một thiết bị tính toán có khả năng thực thi một chương trình (tức là một
chuỗi các hướng dẫn) và thường được gọi là “bộ não” hoặc “trung tâm điều khiển” trong
một xe vì nó là thường chịu trách nhiệm cho tất cả các tính toán, ra quyết định, và thông
tin liên lạc trong/ngoài robot.
Hiện nay có vô vàn loại vi điều khiển khác nhau chia thành các họ vi điều khiển chính
như AVR, ARM, 8051 và PIC. Trong khi đó ngoài thị trường lại phổ biến 2 board vi điều
khiển chính là STM32F04VE và Arduino Uno. STM32F04VE có giá thành cao hơn, phức
tạp hơn trong việc lập trình. Tuy nhiên việc sử dụng Arduino hoặc bất kỳ nền tảng nào
tương tự chỉ cách ly người dùng khỏi phần cứng và không có hiệu quả về mặt học thuật.
Ưu điểm của STM32F04VE là có thể lập trình với nhiều IDE khác nhau, có nhiều tính
năng hơn hẳn và thích hợp với một loạt các thao tác nâng cao. Ngoài ra còn giúp người
dùng đi sâu hơn về cách hoạt động của vi điều khiển để có thể nâng cao trình độ. Do vậy
nhóm em lựa chọn STM32F04VE là vi điều khiển trong đồ án này
b) Thông số kĩ thuật
Kit phát triển STM32F407VET6 ARM Cortex-M4 sử dụng Vi điều khiển STM32F407 là
loại được sử dụng ở rất nhiều trường đại học hiện nay trong giảng dạy vi điều khiển ARM,
kit có thiết kế ra chân đầy đủ với các ngoại vi cơ bản: USB, MicroSD, Flash, Pin RTC...và
cổng nạp chuẩn Jtag tích hợp, kit có giả thành phải chăng, là sự lựa chọn hợp lý cho các
bạn mới bắt đầu tìm hiểu về dòng STM32F4 đầy mạnh mẽ.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 45
Hình 2.21: Kit STM32F407VET6
Thông số kỹ thuật của Kit STM32F407VE được trình bày ở bảng 2.4 dưới đây:
Vi điều khiển STM32F407
Điện áp hoạt động 1.8V – 3.6 V
Điện áp đầu vào 5VDC từ cổng Mini USB hoặc chân GPIO.
Số đầu I/O 82
Tần số hoạt động 168MHz
Lõi Cortex-M4 32-bit RISC
Bộ nhớ FLASH 512 KB
Bộ nhớ SRAM 192 KB
Kích thước 85*73mm
Bảng 2.4: Thông sỗ kĩ thuật STM32F407VET6
Trong đồ án này, STM32F04VE được sử dụng để truyền nhận thông tin từ các cảm biến
như IMU, encoder, cảm biến siêu âm, sau đó truyền các thông tin này tới Jetson Nano
thông qua chuẩn giao tiếp UART. Đồng thời nhận dữ liệu điều khiển từ Jetson Nano điều
khiển động cơ.
2.5.2.2. Khối đầu vào
2.5.2.2.1. Lidar
a) Phân tích và lựa chọn
Lidar (cũng viết là LIDAR, LiDAR, và LADAR) là một phương pháp khảo sát đo khoảng
cách tới mục tiêu bằng cách chiếu sáng mục tiêu đó bằng một tia laze xung quanh và đo
các xung phản xạ bằng một cảm biến. Sự khác biệt về thời gian và bước sóng laser sau đó
có thể được sử dụng để tạo mô hình số 3 chiều (3D) của đối tượng. Tên gọi lidar, nay được
coi là một từ viết tắt của Light Detection and Ranging.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 46
Lidar thường được sử dụng để tạo bản đồ có độ phân giải cao, với các ứng dụng trong
trắc địa, địa tin học, khảo cổ học, địa lý, địa chất, địa mạo, địa chấn học, lâm nghiệp, vật
lý khí quyển, dẫn đường bằng laser, bản đồ laze không ảnh (ALTM), và đo cao độ bằng
laser. Công nghệ này cũng được sử dụng để kiểm soát và điều hướng cho một số xe tự
động.
Hiện nay có hai loại lidar phổ biến là RPlidar A1 và RPLidar A2. Nhóm chúng em sử
dụng RPLidar A2 bởi nó là phiên lắp dặt tốt hơn so với RP Lidar A1, phù hợp với mô hình
xe tự hành.
b) Thông số kĩ thuật
RPLIDAR A2 là máy quét laser 360D 2 độ (LIDAR) thế hệ mới nhất giá rẻ được phát
triển bởi SLAMTEC. Rplidar A2 được trang bị công nghệ OPTMAG được cấp bằng sáng
chế SLAMTEC, nó vượt qua giới hạn tuổi thọ của hệ thống LIDAR truyền thống để hoạt
động ổn định trong thời gian dài.
Hình 2.22: RP Lidar A2
Bảng dưới đây là thông số kĩ thuật của RPLidar A2:
Loại cảm biến Laser
Góc quét 0 – 360 độ
Độ phân dải góc 0.45 – 1.35 độ (10Hz)
Phạm vi đo lường 0,15 – 12m
Phạm vi độ phân giải < 0.5mm
Tần số đo 2000-8000 Hz
Tần số quét 5-15Hz
Trọng lượng 190g
Kích thước 41 x 76 x 72.5 mm
Bảng 2.5: Thông số kĩ thuật RP Lidar A2
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 47
RP Lidar A2 là cảm biến laser hoạt động rất bền bỉ, nhóm chung em đã duy trì hoạt động
khoảng 2-3 ngày và vẫn thấy lidar hoạt động tốt và đưa ra dữ liệu ổn định, ít khi nhiễu.
Trong ROS có khá nhiều package hỗ trợ cho việc xây dựng bản đồ và điều hướng bằng
cách sử dụng Lidar.
2.5.2.2.2. Camera
a) Phân tích và lựa chọn
Camera trong đồ án này được sử dụng để xung cấp hình ảnh thời gian thực cho xe, đưa
dữ liệu về bộ điều khiển để xử lí, cụ thể hơn là có ứng dụng về mặt bám đối tượng và là
máy quét QR cho xe tự hành.
Camera nhóm em lựa chọn trong đồ án này là camera RealSense Depth Camera bởi đây
là một camera khá dễ dùng, có nhiều packages kèm theo để phục vụ xây dựng thuật toán.
b) Thông số kĩ thuật
Realsense Depth Camera được xem như một cảm biến thị giác 3D, trong đề tài này nó
được ứng dụng cho việc điều hướng đi của robot, lọc màu bám vật và ứng dụng quét QR
code để thao tác với robot. Robot sẽ nhận được hình ảnh 2D của môi trường xung quanh,
phát hiện màu sắc và đánh dấu để đi theo màu đó.
Các module cơ bản của Realsense bao gồm 2 cảm biến hình ảnh trái và phải, IR projector
và module cảm biến hình ảnh RGB
Hình 2.23: Realsense Depth Camera
Bảng dưới đây là thông số kĩ thuật của camera:
Thông số kỹ thuật Đặc tính
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 48
Module Left and Right Imagers
Imager Sensor OV9282
Độ phân giải 1280×800
Tỷ lệ khung hình cảm biến 8:5
Định dạng 10 – bit RAW
Khẩu độ f/2.0
Tiêu cự 1.93 mm
Tiêu điểm Cố định
Trường ảnh ngang 91.2o
Trường ảnh dọc 65.5o
Trường ảnh chéo 100.6o
Độ biến dạng ≤ 1.5%
Module Infrared Projector
Projector Infrared
Pattern Type Tĩnh
Trường chiếu ngang 100.4o
Trường chiếu dọc 69o
Trường chiếu chéo 110.4o
Thành phần chiếu sáng Laser phát quang bề mặt khoang dọc
Module RGB Camera
Imager Sensor OV2740
ISP Rời rạc
Độ phân giải 1920×1080
Tỷ lệ khung hình cảm biến 16:9
Định dạng 10 – bit RAW RGB
Khẩu độ f/2.0
Tiêu cự 1.93 mm
Tiêu điểm Cố định
Trường ảnh ngang 69.4o
Trường ảnh dọc 42.5o
Trường ảnh chéo 77o
Độ méo ≤ 1.5%
Bảng 2.6: Thông số kĩ thuật RealSense Depth Camera
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 49
2.5.2.2.3. Cảm biến siêu âm
a) Phân tích và lựa chọn
Siêu Âm là thuật ngữ nói về một dạng âm thanh có tần số cao hơn nhiều so với tầng số mà
tai người có thể nghe được bởi tai người có thể nghe được ngưỡng 20000 Hz. Tần số thấp
hơn tần số mà tai người nghe được thường được gọi là hạ âm, thông thường hạ âm rơi vào
khoảng 20Hz.
Cảm biến siêu âm trong đồ án này được sử dụng để đo khoảng cách, phát hiện vật cản
theo nguyên lí siêu âm. Nói về các loại cảm biến siêu âm dạng module thì có một số tên
tiêu biểu như: cảm biến siêu âm SRF04, cảm biến siêu âm SRF05, cảm biến siêu âm HC-
SR04, cảm biến siêu âm HC-SR05, … Các loại cảm biến này chuyên dùng để nghiên cứu,
học tập và làm những mô hình phát hiện khoảng cách trong phạm vi nhỏ, có độ chính xác
cao, nhưng không tuyệt đối do vẫn có nhiễu. Các loại cảm biến này khá dễ dàng để kết nối
với các bộ kit MCU như: DSP, AVR, ARM, PIC, Arduino…
Đặc điểm chung của các loại cảm biến này là có giá rất rẻ, chỉ vài chục ngàn đến hơn trăm
ngàn đồng. Rất thích hợp cho các bạn sinh viên ngành cơ điện tử nghiên cứu vọc vạch với
các bộ code và thư viện có sẵn đồ sộ trên các cộng đồng.
Trong đồ án này nhóm em lực chọn cảm biến siêu âm HC-SR04 bởi đây là một cảm biến
có giá thành rất phải chăng và độ chính xác cũng được đánh giá khá cao, phù hợp với yêu
cầu bài toán.
b) Thông số kĩ thuật
Module cảm biến siêu âm (hình 2.24) dùng để đo khoảng cách đến vật cản bằng sóng siêu
âm. Module có 2 đầu thu và phát sóng, khoảng cách được xác định bằng cách đo khoảng
thời gian mà sóng siêu âm được phát ra đến vật chắn rồi phản hồi về. Sử dụng bằng cách
truyền 1 xung vào chân trigger của module, sau đó chờ 1 xung trả về trên chân echo, đo
khoảng thời gian từ lúc truyền cho đến lúc nhận, chia đôi rồi nhân với vận tốc cho ta khoảng
cách đến vật cản cần đo.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 50
Hình 2.24: HR- SR04
Thông số kĩ thuật của cảm biến siêu âm HR-SR04 như sau:
Điện áp làm việc DC 5V
Dòng làm việc 15mA
Tần số làm việc 40Hz
Phạm vi tối đa 4m
Phạm vi tối thiểu 2cm
Góc hoạt động 15o
Độ chính xác 0.3cm
Tín hiệu chân Trigger 10µS xung TTL
Tín hiệu chân Echo Phụ thuộc vào xung đầu vào TTL
Dimension 45×20×15mm
Bảng 2.7: Thông số kĩ thuật HR-SR04
Cảm biến hoạt động tương đối chính xác ở khoảng cách 2cm- 400cm. Tuy nhiên, góc mở
tối đa của cảm biến là 1m chiều rộng từ bên này sang bên kia nên cảm biến rất nhạy với
các vật cản không mong muốn. Vì vậy để tránh điều này thì việc lập trình sẽ trở nên khó
khăn, tuy nhiên có thể khắc phục được điều này nếu đưa ra thuật toán lập trình tốt.
Trong đồ án này, ta kiểm tra vật cản chỉ ở khoảng cách gần nên việc sử dụng cảm biến
SRF04 là hoàn toàn phù hợp vì ở khoảng cách này góc mở của cảm biến nhỏ, giá thành
của cảm biến cũng tương đối rẻ so với cảm biến có chức năng tương tự.
2.5.2.2.4. Encoder
a) Phân tích và lựa chọn
Encoder hay còn gọi là bộ mã hóa, là một bộ cảm biến chuyển động cơ học tạo ra tín hiệu
kỹ thuật số đáp ứng với chuyển động. Là một thiết bị cơ điện có khả năng làm biến đổi
chuyển động thành tín hiệu số hoặc xung.
Có thể phân loại theo công nghệ của Encoder:
+ Encoder loại từ trường hay còn gọi là Encoder Magnetic
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 51
+ Encoder loại cơ khí còn được gọi là Encoder Mechanical
+ Encoder loại điện trở thường được biết đến với cái tên Encoder Resistive
+ Encoder loại quang có tên tiếng Anh là Encoder Optical
Nhóm đồ án đề xuất sử dụng Encoder từ trường bởi tính chính xác cũng như hiệu suất
tuyệt vời của nó. Cụ thể hơn là Encoder từ trường bánh răng
b) Thông số kĩ thuật
Encoder từ tính là một loại bộ mã hóa quay sử dụng cảm biến để xác định những thay đổi
trong từ trường từ một bánh xe hoặc vòng từ hóa quay.
Có 3 thành phần chính trong encoder từ tính:
 Mạch cảm biến
 Một bánh xe hoặc vòng quay
 Một loạt các cực từ xung quanh chu vi của bánh xe hoặc vòng
Khi bánh xe hoặc vòng quay quay qua cảm biến từ, các cực gây ra phản ứng có thể dự
đoán được trong cảm biến dựa trên cường độ của từ trường. Đáp ứng từ tính được đưa qua
mạch điện điều hòa tín hiệu và xuất ra dưới dạng tín hiệu kỹ thuật số tới thiết bị điều khiển.
Số lượng cặp cực từ hóa trên cực bánh xe, số lượng cảm biến và loại mạch điện cùng hoạt
động để xác định độ phân giải của bộ mã hóa từ trường. Ưu điểm của từ tính làm yếu tố để
tạo ra tín hiệu là nó không bị ảnh hưởng bởi các môi trường rất khắt khe - bao gồm bụi, độ
ẩm, nhiệt độ khắc nghiệt.
Hình 2.25: Encoder từ trường
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 52
Qua thử nghiệm nhóm em nhận thấy, encoder hoạt động với độ tin cậy cao, tuy nhiên do
điều kiện bề mặt của môi trường làm việc, encoder thường bị rung dẫn đến sai số trong
phép đo, ảnh hưởng đến tính toán, xác định hướng và vị trí của robot.
Với đề tài này, sử dụng encoder là một yêu cầu bắt buộc, và nó là yếu tố quyết định tính
chính xác khi robot hoạt động (vị trí, hướng, vận tốc), vì vậy trong quá trình tính, chọn chi
tiết, việc ưu tiên chọn encoder có độ chính xác cao là vô cùng quan trọng.
2.5.2.2.5. Microphone và Sound card
a) Phân tích và lựa chọn
Micro là một thiết bị hoạt động có tính năng hỗ trợ thu âm thanh hay vốn được mọi người
gọi là mic. Micro là vị trí chính giữa của nguồn âm và máy tính. Micro có thể nói là một
loại cảm biến để chuyển đổi âm thanh sang chế độ tín hiệu điện để từ đó đưa dữ liệu vào
trong máy tính để xử lí.
Trong đồ án này micro được sử dụng đề đưa mệnh lệnh vào trong máy tính để đưa tín
hiệu ra xe thực thi. Đặc biệt hơn vì ta sử dụng máy tính nhúng là Jetson Nano nên để có
thể thao tác về mặt âm thanh với bộ điều khiển thì ta cần có một bộ phận được gọi là sound
card. Hiểu được điều đó, nhà sản xuất WaveShare đã sản xuất một chiếc sound card tích
hợp với microphone dành cho Jetson Nano.
Hình 2.26: USB soundcard Waveshare
b) Thông số kĩ thuật
USB sound card có đèn báo nguồn tích hợp để kiểm tra trạng thái làm việc. Micrô và loa
tích hợp, hỗ trợ đầu vào / đầu ra âm thanh. Không cần trình điều khiển, plug and play.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 53
Tương thích với Windows, Mac OS, Linux và Android. Cổng USB 2.0 tiêu chuẩn, kích
thước di động.
Hình 2.27: Cấu tạo USB Soundcard Waveshare
USB sound card có thông số kĩ thuật:
 Điện áp nguồn : 5V
 Bộ mã hóa / Giải mã Audio: SSS1629A5
 Cổng điều khiển : USB
 Cổng âm thanh : PH2.0
 Trình điều khiển Speaker: 2,6W mỗi kênh (4Ω BTL)
2.5.2.2.6. Công tắc hành trình
a) Phân tích và lựa chọn
Công tắc hành trình hay còn gọi công tắc giới hạn hành trình là dạng công tắc dùng để
giới hạn hành trình của các bộ phận chuyển động. Nó có cấu tạo như công tắc điện bình
thường nhưng có thêm cần tác động để cho các bộ phận chuyển động tác động vào làm
thay đổi trạng thái của tiếp điểm bên trong nó. Công tắc hành trình là loại không duy trì
trạng thái, khi không còn tác động sẽ trở về vị trí ban đầu. Công tắc hành trình dùng để
đóng cắt mạch dùng ở lưới điện hạ áp Nó có tác dụng giống như nút ấn động tác ấn bằng
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 54
tay được thay thế bằng động tác va chạm của các bộ phận cơ khí, làm cho quá trình chuyển
động cơ khí thành tín hiệu điện.
Trong đồ án này, công tắc hành trình có chức năng năng truyền tín hiệu cho biết khi nào
cửa được đóng hay mở để bộ điều khiển đưa ra lệnh thực thi tiếp theo
Nhóm đồ án chúng em đề xuất Công Tắc Hành Trình TIAIHUA 1A 125VAC bởi đây là
loại công tắc hành trình phổ biến, nhỏ gọn, rất thích hợp cho đề tài này
b) Thông số kĩ thuật
Công Tắc Hành Trình TIAIHUA 1A 125VAC được sử dụng trong các mạch công tắc
đóng ngắt điện.
Hình 2.28: Công Tắc Hành Trình TIAIHUA 1A 125VAC
Thông số kĩ thuật:
 Kích thước công tắc: 13x6x6.8mm
 Số chân: 3 chân
 Chịu tải: 1 A; 125 VAC
 Độ bền: 10.000 chu kì gạt
2.5.2.2.7. IMU
a) Phân tích và lựa chọn
IMU (Inertial Measurement Unit) là một con chip để đo những chuyển động quay. Một
module IMU thường gồm có 2 loại cảm biến: cảm biến gia tốc (accelerometer) và cảm biến
quay (gyroscope).
 Accelerometer (gọi tắt là accel): như tên gọi của nó, accel đơn giản là một cảm biến
đo gia tốc của bản thân module và thường sẽ có 3 trục xyz ứng với 3 chiều không
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 55
gian (loại 1 và 2 trục ít dùng). Lưu ý là accel đo cả gia tốc của trọng lực nên giá trị
thực khi đo sẽ bao gồm cả trọng lực.
 Gyroscope (gọi tắt là gyro): là một loại cảm biến đo tốc độ quay của nó quanh một
trục. Tương tự với accel, gyro cũng thường có 3 trục xyz.
Trên thị trường có hai loại IMU phổ biến là MPU 6050 và MPU 9255. Nhóm đồ án xin
được đề xuất sử dụng MPU 6050 bởi đấy là IMU đo khá chính xác, đáp ứng yêu cầu bài
toán đặt ra và có một giá thành tương đôi hợp lí.
b) Thông số kĩ thuật
Cảm biến GY-521 6DOF IMU MPU6050 được sử dụng để đo 6 thông số: 3 trục Góc
quay (Gyro), 3 trục gia tốc hướng (Accelerometer), là loại cảm biến gia tốc phổ biến nhất
trên thị trường hiện nay, ví dụ và code dành cho nó rất nhiều và hầu như có trên mọi loại
vi điều khiển, nếu muốn sử dụng cảm biến gia tốc để làm các mô hình như con lắc động,
xe tự cân bằng, máy bay thì MPU6050 sẽ là sự lựa chọn tối ưu.
Hình 2.29: MPU 6050
Bảng sau trình bày các thông số kỹ thuật cơ bản của MPU – 6050:
Vi xử lý MPU – 6050
Điện áp hoạt động 3 – 5V
Chuẩn giao tiếp I2C/SPI
Con quay hồi chuyển ±250, ±500, ±1000 và ±2000 o
/sec
Gia tốc kế ±2g, ±4g, ±8g và ±16g
Kích thước 16×21×1.5 mm
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 56
2.5.2.3. Khối phụ trợ
2.5.2.3.1. Mạch điều khiển động cơ
a) Phân tích và lựa chọn
Mạch điều khiển động cơ là mạch có chức năng nhận tín hiệu từ vi điều khiển là biến
đổi tín hiệu đó thành tín hiệu riêng biệt để điểu khiển chiều và tốc độ của động cơ.
Trên thị trường thì mạch L298 là mạch điều khiển động cơ rất phổ biến, giá rẻ và thích
hợp trong quá trình học và nghiên cứu của sinh viên.
b) Thông số kĩ thuật
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). Mạch điều khiển động cơ
DC L298 dễ sử dụng, chi phí thấp, dễ lắp đặt, là sự lựa chọn tối ưu trong tầm giá.
Hình 2.30: Mạch L298
Thông số kỹ thuật:
 IC chính: L298 - Dual Full Bridge Driver
 Điện áp đầu vào: 5~30VDC
 Công suất tối đa: 25W 1 cầu (lưu ý công suất = dòng điện x điện áp nên áp cấp
vào càng cao, dòng càng nhỏ, công suất có định 25W).
 Dòng tối đa cho mỗi cầu H là: 2A
 Mức điện áp logic: Low -0.3V~1.5V, High: 2.3V~Vss
 Kích thước: 43x43x27mm
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 57
Mạch hoạt động trong phạm vi công suất nhỏ (<70W), ít xảy ra sự cố. Vì vậy, đối với
động cơ DC 12V, việc chọn module này để điều khiển là hoàn toàn phù hợp. Hơn nữa
mạch thiết kế nhỏ gọn, bền nên thuận tiện cho việc lắp ráp với robot và module có khả
năng chịu đựng được sốc khi robot di chuyển.
2.5.2.3.2. Mô đun relay tăng áp
a) Phân tích và lựa chọn
Trong đồ án này nhóm em sử dụng chốt từ 12 V để thao tác đóng mở cửa do vậy nên để
có thể hoạt động ta cần sử dụng một mô đun relay tăng áp từ 5V lên 12V để gửi tín hiệu
lên chốt từ 12V.
Nhóm em đề xuất sử dụng Module 4 Relay Kích H/L 5VDC làm mô đun relay tăng áp
trong đồ án.
b) Thông số kĩ thuật
Module 4 Relay Kích H/L 5VDC sử dụng nguồn 5VDC để nuôi mạch, tín hiệu kích có
thể tùy chọn kích mức cao (High – 5VDC) hoặc mức thấp (Low – 0VDC) qua Jumper trên
mỗi relay. Thích hợp cho các thiết bị sử dụng mức tín hiệu 5VDC. Trong đồ án này, module
được dùng để điều khiển khóa từ.
Hình 2.31: Module 4 Relay Kích H/L 5VDC
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 58
Thông số kỹ thuật:
• Điện áp nuôi mạch: 5VDC.
• Dòng tiêu thụ: khoảng 200mA/1Relay
• Tín hiệu kích: High (5VDC) hoặc Low (0VDC) chọn bằng Jumper.
• Relay trên mạch:
• Nguồn nuôi: 5VDC.
• Tiếp điểm đóng ngắt max: 250VAC-10A hoặc 30VDC-10A
• Kích thước: 72 (L) * 55 (W) * 19 (H) mm.
2.5.2.4. Khối đầu ra
2.5.2.4.1. Chốt khóa từ
a) Phân tích và lựa chọn
Khóa từ là thiết bị được sử dụng phổ biến cho nhu cầu quản lý hệ thống khóa cửa xe.
Không sử dụng chìa cơ để mở như nhiều loại khóa truyền thống khác, khóa từ sử dụng QR
code làm phương pháp xác thực để mở cửa. Điều này tăng tính bảo mật và công nghệ của
xe. Nhóm chúng em sử dụng khóa từ LY-03 12VDC bởi đây là loại khóa cửa chốt có đồ
bền cao, chất lượng tốt.
b) Thông số kĩ thuật
Khóa chốt điện từ LY-03 (hình 2.37) đi kèm gá chốt, có chức năng hoạt động như một ổ
khóa cửa sử dụng Solenoid để kích đóng mở bằng điện, được sử dụng nhiều trong nhà
thông minh hoặc các loại tủ, cửa phòng, cửa kho,… khóa sử dụng điện áp 12VDC. Khóa
chốt điện từ này có thể sử dụng chung với các mạch chức năng tạo thành một hệ thống
thông minh. Khóa có chứ năng đóng mở cửa trong robot khi được nhận tín hiệu quét QR
code.
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 59
Hình 2.32: Khóa từ LY-03
Thông số kỹ thuật:
• Vật liệu: Thép không gỉ
• Nguồn điện: 12V DC
• Dòng điện làm việc: 0.8A
• Công suất: 9.6W
• Yêu cầu nguồn cấp: 12VDC/1A
• Kích thước: L54 x D38 x H28
• Thời gian cấp nguồn: Nhỏ hơn 10s
• Trọng lượng: 150g
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 60
Hình 2.33: Kích thước khóa từ LY-03
2.5.2.4.2. Loa
a) Phân tích và lựa chọn
Loa là một trong những thiết bị trong dàn âm thanh, loa làm nhiệm vụ phát ra âm thanh,
khâu cuối cùng trong việc truyền tín hiệu trong hệ thống. Các bộ phận cấu thành nên một
củ loa rời hoàn chỉnh bao gồm các phần: khung sườn, viền nhún, màng nhện, nam châm,
cuộn dây đồng, dây quấn, màng loa. Trong đồ án này, loa nhận nhiệm vụ tương tác với
khách hàng bằng âm thanh và nhận tín hiệu từ bộ điều khiển. Nhóm đồ án chúng em lựa
chọn loa 8 Ohm 5W bởi đây là một loại loa phổ biến, kích cỡ vừa đủ với kích thước xe và
năng suất cao.
b) Thông số kĩ thuật
Loa 8 Ohm 5W chữ nhật 3x7cm:
• Kích thước: 30x70mm
• Bề rộng: 18mm
• Trở kháng: 8 ohm
• Công suất: 5W
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 61
Hình 2.34: Loa 8 Ohm 5W
2.5.2.5. Nguồn điện cấp
2.5.2.5.1. Ắc quy 12V 30Ah Yamato 6-DZF-30 (6-DZM-30 / 6DZF30)
Ắc quy khô Yamato 6-DZF-30 (6-DZM-30) (hình 2.41) là loại ắc quy kín khí, không cần
bảo dưỡng là một trong những loại ắc quy lắp cho xe đạp điện tốt nhất trên thị trường hiện
nay. Trong đồ án này ắc quy có vai trò là nguồn điện áp cung cấp cho các module của xe.
Hình 2.35: Ắc quy khô Yamato 6-DZF-30
- Thông số kĩ thuật:
 Điện áp: 12 V
Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng
GVHD: TS. Trương Công Tuấn 62
 Dung lượng: 30 AH
 Kích thước (dài * rộng * cao) mm: 181*76*168
 Khối lượng: 7 Kg
2.6. Tổng kết
Chương này đã trình bày được thiết kế mô hình robot, sau đó lựa chọn các module cho
robot. Sau khi thiết kế mô hình robot, tiếp theo cần phải xây dựng bộ điều khiển.
Phần thiết kế hệ thống điều khiển sẽ được trình bày chi tiết trong Chương 3.
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf
Thuyet-minhA4.pdf

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Giảm xóc xe theo phương ngang
Giảm xóc xe theo phương ngangGiảm xóc xe theo phương ngang
Giảm xóc xe theo phương ngangMan_Ebook
 
Đề tài: Xây dựng hệ thống hỗ trợ nuôi trồng thủy sản theo mô hình IoT
Đề tài: Xây dựng hệ thống hỗ trợ nuôi trồng thủy sản theo mô hình IoTĐề tài: Xây dựng hệ thống hỗ trợ nuôi trồng thủy sản theo mô hình IoT
Đề tài: Xây dựng hệ thống hỗ trợ nuôi trồng thủy sản theo mô hình IoTViết thuê trọn gói ZALO 0934573149
 
Đồ án tốt nghiệp điện tử Điều khiển và giám sát thiết bị điện gia đình - sdt/...
Đồ án tốt nghiệp điện tử Điều khiển và giám sát thiết bị điện gia đình - sdt/...Đồ án tốt nghiệp điện tử Điều khiển và giám sát thiết bị điện gia đình - sdt/...
Đồ án tốt nghiệp điện tử Điều khiển và giám sát thiết bị điện gia đình - sdt/...Viết thuê báo cáo thực tập giá rẻ
 
Robot tu hanh 4 banh da huong
Robot tu hanh 4 banh da huongRobot tu hanh 4 banh da huong
Robot tu hanh 4 banh da huongLhthang Ktv
 
Do an mo hinh xe nang luong mat troi
Do an   mo hinh xe nang luong mat troiDo an   mo hinh xe nang luong mat troi
Do an mo hinh xe nang luong mat troikhuaducanh
 
Điều khiển cân bằng hệ con lắc ngược.pdf
Điều khiển cân bằng hệ con lắc ngược.pdfĐiều khiển cân bằng hệ con lắc ngược.pdf
Điều khiển cân bằng hệ con lắc ngược.pdfMan_Ebook
 
đồ áN cung cấp điện đề tài thiết kế cung câp điện cho phân xưởng sửa chữa thi...
đồ áN cung cấp điện đề tài thiết kế cung câp điện cho phân xưởng sửa chữa thi...đồ áN cung cấp điện đề tài thiết kế cung câp điện cho phân xưởng sửa chữa thi...
đồ áN cung cấp điện đề tài thiết kế cung câp điện cho phân xưởng sửa chữa thi...jackjohn45
 
đồ áN tốt nghiệp điều khiển và tự động hóa robot tránh vật cản
đồ áN tốt nghiệp điều khiển và tự động hóa robot tránh vật cảnđồ áN tốt nghiệp điều khiển và tự động hóa robot tránh vật cản
đồ áN tốt nghiệp điều khiển và tự động hóa robot tránh vật cảnhttps://www.facebook.com/garmentspace
 
Thiết kế hệ thống điều khiển tốc độ động cơ dc sử dụng bộ điều khiển pid và p...
Thiết kế hệ thống điều khiển tốc độ động cơ dc sử dụng bộ điều khiển pid và p...Thiết kế hệ thống điều khiển tốc độ động cơ dc sử dụng bộ điều khiển pid và p...
Thiết kế hệ thống điều khiển tốc độ động cơ dc sử dụng bộ điều khiển pid và p...Man_Ebook
 

La actualidad más candente (20)

Thi công mạch điều khiển tốc độ động cơ DC sử dụng thuật toán Pid
Thi công mạch điều khiển tốc độ động cơ DC sử dụng thuật toán PidThi công mạch điều khiển tốc độ động cơ DC sử dụng thuật toán Pid
Thi công mạch điều khiển tốc độ động cơ DC sử dụng thuật toán Pid
 
Đề tài: Điều khiển xe robot bằng giọng nói với Raspberry pi 3
Đề tài: Điều khiển xe robot bằng giọng nói với Raspberry pi 3Đề tài: Điều khiển xe robot bằng giọng nói với Raspberry pi 3
Đề tài: Điều khiển xe robot bằng giọng nói với Raspberry pi 3
 
Đề tài: Hệ thống điều khiển và giám sát thiết bị qua Webserver
Đề tài: Hệ thống điều khiển và giám sát thiết bị qua WebserverĐề tài: Hệ thống điều khiển và giám sát thiết bị qua Webserver
Đề tài: Hệ thống điều khiển và giám sát thiết bị qua Webserver
 
Đề tài: Tổng quan về mobile robot, HAY, 9đ
Đề tài: Tổng quan về mobile robot, HAY, 9đĐề tài: Tổng quan về mobile robot, HAY, 9đ
Đề tài: Tổng quan về mobile robot, HAY, 9đ
 
Giảm xóc xe theo phương ngang
Giảm xóc xe theo phương ngangGiảm xóc xe theo phương ngang
Giảm xóc xe theo phương ngang
 
Đề tài: Ứng dụng PLC S7 – 1200 điều khiển, giám sát lò đốt bã mía
Đề tài: Ứng dụng PLC S7 – 1200 điều khiển, giám sát lò đốt bã míaĐề tài: Ứng dụng PLC S7 – 1200 điều khiển, giám sát lò đốt bã mía
Đề tài: Ứng dụng PLC S7 – 1200 điều khiển, giám sát lò đốt bã mía
 
Đề tài: Xây dựng hệ thống hỗ trợ nuôi trồng thủy sản theo mô hình IoT
Đề tài: Xây dựng hệ thống hỗ trợ nuôi trồng thủy sản theo mô hình IoTĐề tài: Xây dựng hệ thống hỗ trợ nuôi trồng thủy sản theo mô hình IoT
Đề tài: Xây dựng hệ thống hỗ trợ nuôi trồng thủy sản theo mô hình IoT
 
Luận văn: Xây dựng hệ điều khiển mờ cho động cơ điện một chiều
Luận văn: Xây dựng hệ điều khiển mờ cho động cơ điện một chiềuLuận văn: Xây dựng hệ điều khiển mờ cho động cơ điện một chiều
Luận văn: Xây dựng hệ điều khiển mờ cho động cơ điện một chiều
 
Đề tài: Thiết kế mô hình máy khắc Laser ứng dụng công nghệ CNC
Đề tài: Thiết kế mô hình máy khắc Laser ứng dụng công nghệ CNCĐề tài: Thiết kế mô hình máy khắc Laser ứng dụng công nghệ CNC
Đề tài: Thiết kế mô hình máy khắc Laser ứng dụng công nghệ CNC
 
Đồ án tốt nghiệp điện tử Điều khiển và giám sát thiết bị điện gia đình - sdt/...
Đồ án tốt nghiệp điện tử Điều khiển và giám sát thiết bị điện gia đình - sdt/...Đồ án tốt nghiệp điện tử Điều khiển và giám sát thiết bị điện gia đình - sdt/...
Đồ án tốt nghiệp điện tử Điều khiển và giám sát thiết bị điện gia đình - sdt/...
 
Robot tu hanh 4 banh da huong
Robot tu hanh 4 banh da huongRobot tu hanh 4 banh da huong
Robot tu hanh 4 banh da huong
 
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát trạm trộn bê tông, HAY
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát trạm trộn bê tông, HAYĐề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát trạm trộn bê tông, HAY
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát trạm trộn bê tông, HAY
 
Do an mo hinh xe nang luong mat troi
Do an   mo hinh xe nang luong mat troiDo an   mo hinh xe nang luong mat troi
Do an mo hinh xe nang luong mat troi
 
Luận văn: Nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển PID mờ, HOT
Luận văn: Nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển PID mờ, HOTLuận văn: Nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển PID mờ, HOT
Luận văn: Nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển PID mờ, HOT
 
Đề tài: Ứng dụng xử lý ảnh thiết kế mạch chống trộm thông minh
Đề tài: Ứng dụng xử lý ảnh thiết kế mạch chống trộm thông minhĐề tài: Ứng dụng xử lý ảnh thiết kế mạch chống trộm thông minh
Đề tài: Ứng dụng xử lý ảnh thiết kế mạch chống trộm thông minh
 
Đề tài: Hệ thống giám sát quá trình chiết rót và đóng nắp chai tự động
Đề tài: Hệ thống giám sát quá trình chiết rót và đóng nắp chai tự độngĐề tài: Hệ thống giám sát quá trình chiết rót và đóng nắp chai tự động
Đề tài: Hệ thống giám sát quá trình chiết rót và đóng nắp chai tự động
 
Điều khiển cân bằng hệ con lắc ngược.pdf
Điều khiển cân bằng hệ con lắc ngược.pdfĐiều khiển cân bằng hệ con lắc ngược.pdf
Điều khiển cân bằng hệ con lắc ngược.pdf
 
đồ áN cung cấp điện đề tài thiết kế cung câp điện cho phân xưởng sửa chữa thi...
đồ áN cung cấp điện đề tài thiết kế cung câp điện cho phân xưởng sửa chữa thi...đồ áN cung cấp điện đề tài thiết kế cung câp điện cho phân xưởng sửa chữa thi...
đồ áN cung cấp điện đề tài thiết kế cung câp điện cho phân xưởng sửa chữa thi...
 
đồ áN tốt nghiệp điều khiển và tự động hóa robot tránh vật cản
đồ áN tốt nghiệp điều khiển và tự động hóa robot tránh vật cảnđồ áN tốt nghiệp điều khiển và tự động hóa robot tránh vật cản
đồ áN tốt nghiệp điều khiển và tự động hóa robot tránh vật cản
 
Thiết kế hệ thống điều khiển tốc độ động cơ dc sử dụng bộ điều khiển pid và p...
Thiết kế hệ thống điều khiển tốc độ động cơ dc sử dụng bộ điều khiển pid và p...Thiết kế hệ thống điều khiển tốc độ động cơ dc sử dụng bộ điều khiển pid và p...
Thiết kế hệ thống điều khiển tốc độ động cơ dc sử dụng bộ điều khiển pid và p...
 

Similar a Thuyet-minhA4.pdf

Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Ý Định Mua Thiết Bị Gia Dụng Tiết Kiệm Năng...
Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Ý Định Mua Thiết Bị Gia Dụng Tiết Kiệm Năng...Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Ý Định Mua Thiết Bị Gia Dụng Tiết Kiệm Năng...
Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Ý Định Mua Thiết Bị Gia Dụng Tiết Kiệm Năng...Viết Thuê Luận Văn Luanvanpanda.com
 
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGÔN NGỮ SLANGTNG TRONG PHÂN TÍCH VÀ TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU HỆ...
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGÔN NGỮ SLANGTNG TRONG PHÂN TÍCH VÀ TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU HỆ...NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGÔN NGỮ SLANGTNG TRONG PHÂN TÍCH VÀ TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU HỆ...
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGÔN NGỮ SLANGTNG TRONG PHÂN TÍCH VÀ TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU HỆ...KhoTi1
 
Tính toán thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho trạm biến áp T1 và T...
Tính toán thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho trạm biến áp T1 và T...Tính toán thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho trạm biến áp T1 và T...
Tính toán thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho trạm biến áp T1 và T...Man_Ebook
 
Xác định số cụm tối ưu vào bài toán phân khúc khách hàng sử dụng dịch vụ di đ...
Xác định số cụm tối ưu vào bài toán phân khúc khách hàng sử dụng dịch vụ di đ...Xác định số cụm tối ưu vào bài toán phân khúc khách hàng sử dụng dịch vụ di đ...
Xác định số cụm tối ưu vào bài toán phân khúc khách hàng sử dụng dịch vụ di đ...luanvantrust
 
Đề tài: Thực trạng hệ thống phân phối thiết bị đèn đèn điện tại Công ty TNHH ...
Đề tài: Thực trạng hệ thống phân phối thiết bị đèn đèn điện tại Công ty TNHH ...Đề tài: Thực trạng hệ thống phân phối thiết bị đèn đèn điện tại Công ty TNHH ...
Đề tài: Thực trạng hệ thống phân phối thiết bị đèn đèn điện tại Công ty TNHH ...Viết thuê trọn gói ZALO 0934573149
 
luận văn Quản lý cửa hàng vật liệu xây dựng
luận văn  Quản lý cửa hàng vật liệu xây dựngluận văn  Quản lý cửa hàng vật liệu xây dựng
luận văn Quản lý cửa hàng vật liệu xây dựnganh hieu
 
Nghiên cứu thành phần alkaloid, flavonoid và hoạt tính chống oxy của lá sen n...
Nghiên cứu thành phần alkaloid, flavonoid và hoạt tính chống oxy của lá sen n...Nghiên cứu thành phần alkaloid, flavonoid và hoạt tính chống oxy của lá sen n...
Nghiên cứu thành phần alkaloid, flavonoid và hoạt tính chống oxy của lá sen n...https://www.facebook.com/garmentspace
 
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật xây dựng.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật xây dựng.Luận văn thạc sĩ kỹ thuật xây dựng.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật xây dựng.ssuser499fca
 
Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Sáng Tạo Của Nhân Viên
Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Sáng Tạo Của Nhân ViênLuận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Sáng Tạo Của Nhân Viên
Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Sáng Tạo Của Nhân ViênHỗ Trợ Viết Đề Tài luanvanpanda.com
 
Các Yếu Tố Tác Động Đến Động Lực Phụng Sự Công Tại Hội Đồng Nhân Dân
Các Yếu Tố Tác Động Đến Động Lực Phụng Sự Công Tại Hội Đồng Nhân DânCác Yếu Tố Tác Động Đến Động Lực Phụng Sự Công Tại Hội Đồng Nhân Dân
Các Yếu Tố Tác Động Đến Động Lực Phụng Sự Công Tại Hội Đồng Nhân DânViết Thuê Luận Văn Luanvanpanda.com
 
HOÀN THIỆN CÔNG TÁC THU BHXH TỰ NGUYỆN TẠI CƠ QUAN BHXH THÀNH PHỐ UÔNG BÍ
HOÀN THIỆN CÔNG TÁC THU BHXH TỰ NGUYỆN TẠI CƠ QUAN BHXH THÀNH PHỐ UÔNG BÍHOÀN THIỆN CÔNG TÁC THU BHXH TỰ NGUYỆN TẠI CƠ QUAN BHXH THÀNH PHỐ UÔNG BÍ
HOÀN THIỆN CÔNG TÁC THU BHXH TỰ NGUYỆN TẠI CƠ QUAN BHXH THÀNH PHỐ UÔNG BÍlamluanvan.net Viết thuê luận văn
 
Đề tài: Nghiên cứu công suất máy phát điện gió dựa trên flutter - Gửi miễn ph...
Đề tài: Nghiên cứu công suất máy phát điện gió dựa trên flutter - Gửi miễn ph...Đề tài: Nghiên cứu công suất máy phát điện gió dựa trên flutter - Gửi miễn ph...
Đề tài: Nghiên cứu công suất máy phát điện gió dựa trên flutter - Gửi miễn ph...Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO: 0909232620
 
Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Hài Lõng Của Người Dân Trong Việc Bồi Thường, Giả...
Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Hài Lõng Của Người Dân Trong Việc Bồi Thường, Giả...Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Hài Lõng Của Người Dân Trong Việc Bồi Thường, Giả...
Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Hài Lõng Của Người Dân Trong Việc Bồi Thường, Giả...Viết Thuê Luận Văn Luanvanpanda.com
 
Các Nhân Tố Tác Động Đến Tính Kịp Thời Báo Cáo Tài Chính Của Các Công Ty Có V...
Các Nhân Tố Tác Động Đến Tính Kịp Thời Báo Cáo Tài Chính Của Các Công Ty Có V...Các Nhân Tố Tác Động Đến Tính Kịp Thời Báo Cáo Tài Chính Của Các Công Ty Có V...
Các Nhân Tố Tác Động Đến Tính Kịp Thời Báo Cáo Tài Chính Của Các Công Ty Có V...Hỗ Trợ Viết Đề Tài luanvanpanda.com
 
Luận Văn Tác Động Của Cấu Trúc Sở Hữu Đến Khả Năng Sinh Lời Của Các Ngân Hàng...
Luận Văn Tác Động Của Cấu Trúc Sở Hữu Đến Khả Năng Sinh Lời Của Các Ngân Hàng...Luận Văn Tác Động Của Cấu Trúc Sở Hữu Đến Khả Năng Sinh Lời Của Các Ngân Hàng...
Luận Văn Tác Động Của Cấu Trúc Sở Hữu Đến Khả Năng Sinh Lời Của Các Ngân Hàng...Nhận Viết Đề Tài Thuê trangluanvan.com
 
[123doc] - quan-ly-du-an-oda-cho-dao-tao-doi-ngu-bac-sy-da-khoa-o-viet-nam.pdf
[123doc] - quan-ly-du-an-oda-cho-dao-tao-doi-ngu-bac-sy-da-khoa-o-viet-nam.pdf[123doc] - quan-ly-du-an-oda-cho-dao-tao-doi-ngu-bac-sy-da-khoa-o-viet-nam.pdf
[123doc] - quan-ly-du-an-oda-cho-dao-tao-doi-ngu-bac-sy-da-khoa-o-viet-nam.pdfNuioKila
 
Ảnh Hưởng Của Thực Tiễn Quản Trị Nguồn Nhân Lực Đến Hiệu Quả Hoạt Động Của Tổ...
Ảnh Hưởng Của Thực Tiễn Quản Trị Nguồn Nhân Lực Đến Hiệu Quả Hoạt Động Của Tổ...Ảnh Hưởng Của Thực Tiễn Quản Trị Nguồn Nhân Lực Đến Hiệu Quả Hoạt Động Của Tổ...
Ảnh Hưởng Của Thực Tiễn Quản Trị Nguồn Nhân Lực Đến Hiệu Quả Hoạt Động Của Tổ...Hỗ Trợ Viết Đề Tài luanvanpanda.com
 
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TẠO MÔ HÌNH DỰ BÁO THỜI TIẾT – VẬT LÍ 10 ĐỂ BỒI...
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TẠO MÔ HÌNH DỰ BÁO THỜI TIẾT – VẬT LÍ 10 ĐỂ BỒI...TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TẠO MÔ HÌNH DỰ BÁO THỜI TIẾT – VẬT LÍ 10 ĐỂ BỒI...
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TẠO MÔ HÌNH DỰ BÁO THỜI TIẾT – VẬT LÍ 10 ĐỂ BỒI...Nguyen Thanh Tu Collection
 

Similar a Thuyet-minhA4.pdf (20)

Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Ý Định Mua Thiết Bị Gia Dụng Tiết Kiệm Năng...
Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Ý Định Mua Thiết Bị Gia Dụng Tiết Kiệm Năng...Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Ý Định Mua Thiết Bị Gia Dụng Tiết Kiệm Năng...
Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Ý Định Mua Thiết Bị Gia Dụng Tiết Kiệm Năng...
 
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGÔN NGỮ SLANGTNG TRONG PHÂN TÍCH VÀ TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU HỆ...
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGÔN NGỮ SLANGTNG TRONG PHÂN TÍCH VÀ TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU HỆ...NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGÔN NGỮ SLANGTNG TRONG PHÂN TÍCH VÀ TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU HỆ...
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NGÔN NGỮ SLANGTNG TRONG PHÂN TÍCH VÀ TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU HỆ...
 
Tính toán thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho trạm biến áp T1 và T...
Tính toán thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho trạm biến áp T1 và T...Tính toán thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho trạm biến áp T1 và T...
Tính toán thiết kế đường dây trung thế ngầm 22kV cấp cho trạm biến áp T1 và T...
 
Xác định số cụm tối ưu vào bài toán phân khúc khách hàng sử dụng dịch vụ di đ...
Xác định số cụm tối ưu vào bài toán phân khúc khách hàng sử dụng dịch vụ di đ...Xác định số cụm tối ưu vào bài toán phân khúc khách hàng sử dụng dịch vụ di đ...
Xác định số cụm tối ưu vào bài toán phân khúc khách hàng sử dụng dịch vụ di đ...
 
Đề tài: Thực trạng hệ thống phân phối thiết bị đèn đèn điện tại Công ty TNHH ...
Đề tài: Thực trạng hệ thống phân phối thiết bị đèn đèn điện tại Công ty TNHH ...Đề tài: Thực trạng hệ thống phân phối thiết bị đèn đèn điện tại Công ty TNHH ...
Đề tài: Thực trạng hệ thống phân phối thiết bị đèn đèn điện tại Công ty TNHH ...
 
luận văn Quản lý cửa hàng vật liệu xây dựng
luận văn  Quản lý cửa hàng vật liệu xây dựngluận văn  Quản lý cửa hàng vật liệu xây dựng
luận văn Quản lý cửa hàng vật liệu xây dựng
 
Nghiên cứu thành phần alkaloid, flavonoid và hoạt tính chống oxy của lá sen n...
Nghiên cứu thành phần alkaloid, flavonoid và hoạt tính chống oxy của lá sen n...Nghiên cứu thành phần alkaloid, flavonoid và hoạt tính chống oxy của lá sen n...
Nghiên cứu thành phần alkaloid, flavonoid và hoạt tính chống oxy của lá sen n...
 
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật xây dựng.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật xây dựng.Luận văn thạc sĩ kỹ thuật xây dựng.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật xây dựng.
 
Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Sáng Tạo Của Nhân Viên
Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Sáng Tạo Của Nhân ViênLuận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Sáng Tạo Của Nhân Viên
Luận Văn Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Sáng Tạo Của Nhân Viên
 
Các Yếu Tố Tác Động Đến Động Lực Phụng Sự Công Tại Hội Đồng Nhân Dân
Các Yếu Tố Tác Động Đến Động Lực Phụng Sự Công Tại Hội Đồng Nhân DânCác Yếu Tố Tác Động Đến Động Lực Phụng Sự Công Tại Hội Đồng Nhân Dân
Các Yếu Tố Tác Động Đến Động Lực Phụng Sự Công Tại Hội Đồng Nhân Dân
 
Luận Văn Lãnh Đạo Mới Về Chất Và Sự Gắn Kết Của Nhân Viên
Luận Văn Lãnh Đạo Mới Về Chất Và Sự Gắn Kết Của Nhân ViênLuận Văn Lãnh Đạo Mới Về Chất Và Sự Gắn Kết Của Nhân Viên
Luận Văn Lãnh Đạo Mới Về Chất Và Sự Gắn Kết Của Nhân Viên
 
HOÀN THIỆN CÔNG TÁC THU BHXH TỰ NGUYỆN TẠI CƠ QUAN BHXH THÀNH PHỐ UÔNG BÍ
HOÀN THIỆN CÔNG TÁC THU BHXH TỰ NGUYỆN TẠI CƠ QUAN BHXH THÀNH PHỐ UÔNG BÍHOÀN THIỆN CÔNG TÁC THU BHXH TỰ NGUYỆN TẠI CƠ QUAN BHXH THÀNH PHỐ UÔNG BÍ
HOÀN THIỆN CÔNG TÁC THU BHXH TỰ NGUYỆN TẠI CƠ QUAN BHXH THÀNH PHỐ UÔNG BÍ
 
Đề tài: Nghiên cứu công suất máy phát điện gió dựa trên flutter - Gửi miễn ph...
Đề tài: Nghiên cứu công suất máy phát điện gió dựa trên flutter - Gửi miễn ph...Đề tài: Nghiên cứu công suất máy phát điện gió dựa trên flutter - Gửi miễn ph...
Đề tài: Nghiên cứu công suất máy phát điện gió dựa trên flutter - Gửi miễn ph...
 
Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Hài Lõng Của Người Dân Trong Việc Bồi Thường, Giả...
Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Hài Lõng Của Người Dân Trong Việc Bồi Thường, Giả...Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Hài Lõng Của Người Dân Trong Việc Bồi Thường, Giả...
Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Hài Lõng Của Người Dân Trong Việc Bồi Thường, Giả...
 
Các Nhân Tố Tác Động Đến Tính Kịp Thời Báo Cáo Tài Chính Của Các Công Ty Có V...
Các Nhân Tố Tác Động Đến Tính Kịp Thời Báo Cáo Tài Chính Của Các Công Ty Có V...Các Nhân Tố Tác Động Đến Tính Kịp Thời Báo Cáo Tài Chính Của Các Công Ty Có V...
Các Nhân Tố Tác Động Đến Tính Kịp Thời Báo Cáo Tài Chính Của Các Công Ty Có V...
 
Báo cáo thực tập công nghệ thông tin, 9đ
Báo cáo thực tập công nghệ thông tin, 9đBáo cáo thực tập công nghệ thông tin, 9đ
Báo cáo thực tập công nghệ thông tin, 9đ
 
Luận Văn Tác Động Của Cấu Trúc Sở Hữu Đến Khả Năng Sinh Lời Của Các Ngân Hàng...
Luận Văn Tác Động Của Cấu Trúc Sở Hữu Đến Khả Năng Sinh Lời Của Các Ngân Hàng...Luận Văn Tác Động Của Cấu Trúc Sở Hữu Đến Khả Năng Sinh Lời Của Các Ngân Hàng...
Luận Văn Tác Động Của Cấu Trúc Sở Hữu Đến Khả Năng Sinh Lời Của Các Ngân Hàng...
 
[123doc] - quan-ly-du-an-oda-cho-dao-tao-doi-ngu-bac-sy-da-khoa-o-viet-nam.pdf
[123doc] - quan-ly-du-an-oda-cho-dao-tao-doi-ngu-bac-sy-da-khoa-o-viet-nam.pdf[123doc] - quan-ly-du-an-oda-cho-dao-tao-doi-ngu-bac-sy-da-khoa-o-viet-nam.pdf
[123doc] - quan-ly-du-an-oda-cho-dao-tao-doi-ngu-bac-sy-da-khoa-o-viet-nam.pdf
 
Ảnh Hưởng Của Thực Tiễn Quản Trị Nguồn Nhân Lực Đến Hiệu Quả Hoạt Động Của Tổ...
Ảnh Hưởng Của Thực Tiễn Quản Trị Nguồn Nhân Lực Đến Hiệu Quả Hoạt Động Của Tổ...Ảnh Hưởng Của Thực Tiễn Quản Trị Nguồn Nhân Lực Đến Hiệu Quả Hoạt Động Của Tổ...
Ảnh Hưởng Của Thực Tiễn Quản Trị Nguồn Nhân Lực Đến Hiệu Quả Hoạt Động Của Tổ...
 
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TẠO MÔ HÌNH DỰ BÁO THỜI TIẾT – VẬT LÍ 10 ĐỂ BỒI...
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TẠO MÔ HÌNH DỰ BÁO THỜI TIẾT – VẬT LÍ 10 ĐỂ BỒI...TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TẠO MÔ HÌNH DỰ BÁO THỜI TIẾT – VẬT LÍ 10 ĐỂ BỒI...
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TẠO MÔ HÌNH DỰ BÁO THỜI TIẾT – VẬT LÍ 10 ĐỂ BỒI...
 

Más de KhiVu2

DO_AN_TOT_NGHIEP-1 (1).pptx
DO_AN_TOT_NGHIEP-1 (1).pptxDO_AN_TOT_NGHIEP-1 (1).pptx
DO_AN_TOT_NGHIEP-1 (1).pptxKhiVu2
 
mô hình hoá ô tô điện Tesla model S P85.pptx
mô hình hoá ô tô điện Tesla model S P85.pptxmô hình hoá ô tô điện Tesla model S P85.pptx
mô hình hoá ô tô điện Tesla model S P85.pptxKhiVu2
 
Group-13_process-control.pptx
Group-13_process-control.pptxGroup-13_process-control.pptx
Group-13_process-control.pptxKhiVu2
 
Group14.pptx
Group14.pptxGroup14.pptx
Group14.pptxKhiVu2
 
ung_dung.pptx
ung_dung.pptxung_dung.pptx
ung_dung.pptxKhiVu2
 
a.docx
a.docxa.docx
a.docxKhiVu2
 
352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản.pdf
352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản.pdf352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản.pdf
352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản.pdfKhiVu2
 
Kiểm tra quy chế kỳ 20212-1.pdf
Kiểm tra quy chế kỳ 20212-1.pdfKiểm tra quy chế kỳ 20212-1.pdf
Kiểm tra quy chế kỳ 20212-1.pdfKhiVu2
 
352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản (1).pdf
352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản (1).pdf352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản (1).pdf
352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản (1).pdfKhiVu2
 
G_16.pptx
G_16.pptxG_16.pptx
G_16.pptxKhiVu2
 
khai.pptx
khai.pptxkhai.pptx
khai.pptxKhiVu2
 

Más de KhiVu2 (11)

DO_AN_TOT_NGHIEP-1 (1).pptx
DO_AN_TOT_NGHIEP-1 (1).pptxDO_AN_TOT_NGHIEP-1 (1).pptx
DO_AN_TOT_NGHIEP-1 (1).pptx
 
mô hình hoá ô tô điện Tesla model S P85.pptx
mô hình hoá ô tô điện Tesla model S P85.pptxmô hình hoá ô tô điện Tesla model S P85.pptx
mô hình hoá ô tô điện Tesla model S P85.pptx
 
Group-13_process-control.pptx
Group-13_process-control.pptxGroup-13_process-control.pptx
Group-13_process-control.pptx
 
Group14.pptx
Group14.pptxGroup14.pptx
Group14.pptx
 
ung_dung.pptx
ung_dung.pptxung_dung.pptx
ung_dung.pptx
 
a.docx
a.docxa.docx
a.docx
 
352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản.pdf
352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản.pdf352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản.pdf
352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản.pdf
 
Kiểm tra quy chế kỳ 20212-1.pdf
Kiểm tra quy chế kỳ 20212-1.pdfKiểm tra quy chế kỳ 20212-1.pdf
Kiểm tra quy chế kỳ 20212-1.pdf
 
352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản (1).pdf
352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản (1).pdf352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản (1).pdf
352763585-Đồ-An-Xe-Tranh-Vật-Cản (1).pdf
 
G_16.pptx
G_16.pptxG_16.pptx
G_16.pptx
 
khai.pptx
khai.pptxkhai.pptx
khai.pptx
 

Último

Thuyết minh dự án trồng chuối công nghệ cao.docx
Thuyết minh dự án trồng chuối công nghệ cao.docxThuyết minh dự án trồng chuối công nghệ cao.docx
Thuyết minh dự án trồng chuối công nghệ cao.docxLẬP DỰ ÁN VIỆT
 
THUYẾT MINH DỰ ÁN NHÀ Ở XÃ HỘI 0918755356
THUYẾT MINH DỰ ÁN NHÀ Ở XÃ HỘI 0918755356THUYẾT MINH DỰ ÁN NHÀ Ở XÃ HỘI 0918755356
THUYẾT MINH DỰ ÁN NHÀ Ở XÃ HỘI 0918755356LẬP DỰ ÁN VIỆT
 
THUYẾT MINH DỰ ÁN NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO.docx
THUYẾT MINH DỰ ÁN NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO.docxTHUYẾT MINH DỰ ÁN NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO.docx
THUYẾT MINH DỰ ÁN NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO.docxLẬP DỰ ÁN VIỆT
 
Thuyết minh dự án chăn nuôi công nghệ cao
Thuyết minh dự án chăn nuôi công nghệ caoThuyết minh dự án chăn nuôi công nghệ cao
Thuyết minh dự án chăn nuôi công nghệ caoLẬP DỰ ÁN VIỆT
 
THuyết minh dự án trung tâm thương mại.docx
THuyết minh dự án trung tâm thương mại.docxTHuyết minh dự án trung tâm thương mại.docx
THuyết minh dự án trung tâm thương mại.docxLẬP DỰ ÁN VIỆT
 
THuyết minh dự án nông nghiệp công nghệ cao kết hợp.docx
THuyết minh dự án nông nghiệp công nghệ cao kết hợp.docxTHuyết minh dự án nông nghiệp công nghệ cao kết hợp.docx
THuyết minh dự án nông nghiệp công nghệ cao kết hợp.docxLẬP DỰ ÁN VIỆT
 

Último (6)

Thuyết minh dự án trồng chuối công nghệ cao.docx
Thuyết minh dự án trồng chuối công nghệ cao.docxThuyết minh dự án trồng chuối công nghệ cao.docx
Thuyết minh dự án trồng chuối công nghệ cao.docx
 
THUYẾT MINH DỰ ÁN NHÀ Ở XÃ HỘI 0918755356
THUYẾT MINH DỰ ÁN NHÀ Ở XÃ HỘI 0918755356THUYẾT MINH DỰ ÁN NHÀ Ở XÃ HỘI 0918755356
THUYẾT MINH DỰ ÁN NHÀ Ở XÃ HỘI 0918755356
 
THUYẾT MINH DỰ ÁN NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO.docx
THUYẾT MINH DỰ ÁN NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO.docxTHUYẾT MINH DỰ ÁN NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO.docx
THUYẾT MINH DỰ ÁN NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO.docx
 
Thuyết minh dự án chăn nuôi công nghệ cao
Thuyết minh dự án chăn nuôi công nghệ caoThuyết minh dự án chăn nuôi công nghệ cao
Thuyết minh dự án chăn nuôi công nghệ cao
 
THuyết minh dự án trung tâm thương mại.docx
THuyết minh dự án trung tâm thương mại.docxTHuyết minh dự án trung tâm thương mại.docx
THuyết minh dự án trung tâm thương mại.docx
 
THuyết minh dự án nông nghiệp công nghệ cao kết hợp.docx
THuyết minh dự án nông nghiệp công nghệ cao kết hợp.docxTHuyết minh dự án nông nghiệp công nghệ cao kết hợp.docx
THuyết minh dự án nông nghiệp công nghệ cao kết hợp.docx
 

Thuyet-minhA4.pdf

  • 1. ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ KHOA CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: XE TỰ HÀNH VẬN CHUYỂN HÀNH LÍ ĐA TẦNG Giảng viên hướng dẫn: TS. Trương Công Tuấn Sinh viên thực hiện Trần Trí Phong Nguyễn Đức Thắng Lê Tăng Trường Đào Duy Tùng MSSV: 20170855 MSSV: 20170905 MSSV: 20170961 MSSV: 20170985 Lớp: CK.CĐT.02 Khóa: K62 Chữ ký GVHD: Hà Nội, 03/2022
  • 2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện Trần Trí Phong Nguyễn Đức Thắng Lê Tăng Trường Đào Duy Tùng MSSV: 20170855 MSSV: 20170905 MSSV: 20170961 MSSV: 20170985 Lớp: CK.CĐT.02 Khóa: K62 I/ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ “XE TỰ HÀNH VẬN CHUYỂN HÀNH LÍ ĐA TẦNG” II/ CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU - Không gian hoạt động: Khách sạn - Vận tốc di chuyển: ~ 0.5m/s - Khối lượng hành lí: 10 kg - Có thể tự tạo bản đồ và lập kế hoạch đường đi - Có thể thao tác qua giao diện và giọng nói. III/ NỘI DUNG THUYẾT MÌNH VÀ TÍNH TOÁN - Gồm 5 chương: + Chương 1: Tổng quan đề tài + Chương 2: Thiết kế mô hình xe + Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển + Chương 4: Kiểm nghiệm thực tế IV/ CÁC BẢN VẼ VÀ THUẬT TOÁN - Bản vẽ cơ khí xe - Thuật toán được sử dung: Lập bản đồ, điều hướng, phát hiện và bám đối tượng. V/ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. Trương Công Tuấn VI/ NGÀY GIAO NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: 25/09/2021 VII/ NGÀY HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN: 03/03/2022. Hà Nội, Ngày Tháng Năm 2022 Giảng viên hướng dẫn
  • 3. ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ Hà Nội, Ngày tháng năm 2022 Giảng viên hướng dẫn Họ và tên Điểm Trần Trí Phong Nguyễn Đức Thắng Lê Tăng Trường Đào Duy Tùng
  • 4. ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………………... . KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ Hà Nội, Ngày tháng năm 2022 Giảng viên phản biện Họ và tên Điểm Trần Trí Phong Nguyễn Đức Thắng Lê Tăng Trường Đào Duy Tùng
  • 5. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 5 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI ............................................................................15 1.1. Giới thiệu................................................................................................................15 1.2. Tổng quan về Robot ...............................................................................................15 1.2.1. Tổng quan về Robot ........................................................................................15 1.2.2. Automated Guided Vehicle (AGV).................................................................17 1.3. Đặt vấn đề...............................................................................................................19 1.3.1. Đặt vấn đề........................................................................................................19 1.3.2. Thao khảo mẫu AGV nổi bật ..........................................................................21 1.3.3. Kết luận ...........................................................................................................22 1.4. Đề xuất thiết kế mô hình ........................................................................................22 1.4.1 Nhiệm vụ của robot ..........................................................................................22 1.4.2. Đề xuất thiết kế................................................................................................23 1.5. Nguyên lí hoạt động robot......................................................................................24 1.6. Tổng kết..................................................................................................................25 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE......................................................................26 2.1. Giới thiệu................................................................................................................26 2.2. Yêu cầu kỹ thuật với xe..........................................................................................26 2.2.1. Đặt vấn đề........................................................................................................26 2.2.2. Yêu cầu kĩ thuật...............................................................................................26 2.3. Phân tích thiết kế hệ thống dẫn hướng ...................................................................27 2.3.1. Phân tích lựa chọn phương thức dẫn hướng....................................................27 2.3.2. Phân tích lựa chọn hệ thống dẫn động.............................................................27 2.3.3. Kết luận ...........................................................................................................29 2.4. Tính toán thiết kế và lựa chọn hệ thống cơ khí ......................................................29 2.4.1. Tính toán lựa chọn động cơ.............................................................................29 2.4.2. Thiết kế cơ khí.................................................................................................33 2.5. Tính toán thiết kế lựa chọn các mo đun cho hệ thống............................................41 2.5.1. Sơ đồ khối hệ thống xe tự hành.......................................................................41 2.5.2. Phân tích lựa chọn các thành phần của hệ thống.............................................42
  • 6. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 6 2.6. Tổng kết..................................................................................................................62 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN................................................63 3.1. Thiết kệ bộ điều khiển cho động cơ .......................................................................63 3.1.1. Thiết kế bộ điều khiển PID..............................................................................63 3.1.2. Robot Operation System (ROS) ......................................................................68 3.1.3. Giao tiếp giữa Jetson Nano và STM32............................................................75 3.2. Các thuật toán áp dung ...........................................................................................78 3.2.1. Thuật toán quét và tạo dựng bản đồ (SLAM) .................................................78 3.2.2. Định vị robot trong bản đồ ..............................................................................88 3.2.3. Tìm đường đi đến đích ....................................................................................94 3.2.4. Thuật toán bám đối tượng .............................................................................106 3.2.5. Thuật toán nhận dạng giọng nói....................................................................111 CHƯƠNG 4: KIỂM NGHIỆM THỰC TẾ.................................................................115 4.1. Tổng quan về hệ thống .........................................................................................115 4.2. Tạo bản đồ trong ROS..........................................................................................117 4.3. Định vị robot trong bản đồ ...................................................................................118 4.4. Điều hướng xe ......................................................................................................119 4.5. Bám đối tượng đi quét bản đồ ..............................................................................121 4.6. Quét mã QR code .................................................................................................122 4.7. Giao diện điều khiển hệ thống..............................................................................123 4.8. Vận chuyển hành lí đa tầng ..................................................................................124 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN.............................................................................................129
  • 7. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 7 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Robot Pepper .....................................................................................................15 Hình 1.2: Robot lau nhà Xiaomi........................................................................................16 Hình 1.3: Robot y tế Vibot ................................................................................................16 Hình 1.4: Robot cứu hộ của NASA...................................................................................17 Hình 1.5: Robot AGV sử dụng trong nhà máy..................................................................18 Hình 1.6: Nhu cầu sử dụng AGV trên toàn thế giới từ 2019 đến 2026.............................19 Hình 1.7: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn Shelton Los Angeles.....................20 Hình 1.8: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn tại Nhật Bản ..................................20 Hình 1.9: Segway Delivery Robotic S2 ............................................................................21 Hình 1.10: Robot vận chuyển hành lí từ kho.....................................................................23 Hình 1.11: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn tại Trung Quốc............................23 Hình 1.12: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn tại Úc...........................................24 Hình 1.13: Sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển robot...........................................................24 Hình 2.1: Di chuyển theo kiểu Uni-directional AGC........................................................27 Hình 2.2: Di chuyển theo kiểu Bidirectional AGC ...........................................................28 Hình 2.3: Di chuyển theo kiểu Bidirectional – Rotational AGC.......................................28 Hình 2.4: Di chuyển theo kiểu Omnidirectional AGC......................................................29 Hình 2.5: Động Cơ DC Servo JGB37-545 12VDC ..........................................................31 Hình 2.6: Kích thước bên ngoài của động cơ....................................................................32 Hình 2.7: Các chân đầu nối của encoder ...........................................................................32 Hình 2.8: Mô hình xe trên Solidworks ..............................................................................34 Hình 2.9: Khung xe ...........................................................................................................35 Hình 2.10: Phần vỏ bao quanh xe.....................................................................................36 Hình 2.11: Vật liệu Mica...................................................................................................37 Hình 2.12: Bánh xe chủ động............................................................................................37 Hình 2.13: Bánh xe bị động...............................................................................................38 Hình 2.14: Mô hình thực tế của xe....................................................................................39 Hình 2.15: Hình chiếu đứng ..............................................................................................40 Hình 2.16: Hình chiếu bằng...............................................................................................40 Hình 2.17: Hình chiếu cạnh...............................................................................................41 Hình 2.18: Sơ đồ khối hệ thống.........................................................................................41 Hình 2.19: Raspberry PI và Jetson Nano...........................................................................42 Hình 2.20: Jetson Nano Developer Kit..............................................................................43 Hình 2.21: Kit STM32F407VET6.....................................................................................45 Hình 2.22: RP Lidar A2.....................................................................................................46 Hình 2.23: Realsense Depth Camera.................................................................................47
  • 8. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 8 Hình 2.24: HR- SR04 ........................................................................................................50 Hình 2.25: Encoder từ trường............................................................................................51 Hình 2.26: USB soundcard Waveshare.............................................................................52 Hình 2.27: Cấu tạo USB Soundcard Waveshare...............................................................53 Hình 2.28: Công Tắc Hành Trình TIAIHUA 1A 125VAC...............................................54 Hình 2.29: MPU 6050 .......................................................................................................55 Hình 2.30: Mạch L298 ......................................................................................................56 Hình 2.31: Module 4 Relay Kích H/L 5VDC ...................................................................57 Hình 2.32: Khóa từ LY-03 ................................................................................................59 Hình 2.33: Kích thước khóa từ LY-03 ..............................................................................60 Hình 2.34: Loa 8 Ohm 5W................................................................................................61 Hình 2.35: Ắc quy khô Yamato 6-DZF-30 .......................................................................61 Hình 3.1: Động cơ JGB37-545..........................................................................................63 Hình 3.2: Quan hệ giữa đầu ra và đầu vào ........................................................................64 Hình 3.3: Hàm truyền nhận dạng và chất lượng hàm truyền ............................................65 Hình 3.4: Bộ điều khiển PID .............................................................................................66 Hình 3.5: Giải thuật PID trong chương trình.....................................................................67 Hình 3.6: Hệ thống ROS –[2]............................................................................................68 Hình 3.7: Sự tương tác các node trong ROS –[2] .............................................................69 Hình 3.8: Các giá trị vận tốc của robot..............................................................................70 Hình 3.9: Cập nhật vị trí mới robot ...................................................................................72 Hình 3.10: Vector vị trí của robot .....................................................................................73 Hình 3.11: Bản đồ môi trường được quản lí bằng Map Server.........................................73 Hình 3.12: Các hệ tọa độ trực quan hóa trong RVIZ ........................................................74 Hình 3.13: Chuẩn giao tiếp UART....................................................................................75 Hình 3.14: Bộ UART trên kit STM32F407VE .................................................................76 Hình 3.15: Thiết lập trên CubeMX....................................................................................76 Hình 3.16: Các chân cắm trên Jetson Nano.......................................................................77 Hình 3.17: Xe AGV sử dụng công nghệ SLAM ...............................................................78 Hình 3.18: Thuật toán vẽ bản đồ Hector SLAM ...............................................................81 Hình 3.19: 360 điểm tương ứng với 360 độ khi quét........................................................82 Hình 3.20: Quá trình tiền xử lí sẽ đưa ra bản đồ lưới........................................................82 Hình 3.21: Quá trình Scan Matching.................................................................................83 Hình 3.22: Bản đồ hoàn chỉnh được xây dựng..................................................................83 Hình 3.23: Một điểm bất kì trên lưới 2D...........................................................................84 Hình 3.24: Bản đồ lướii chiếm dụng và các dẫn xuất không gian ....................................85 Hình 3.25: Các bản đồ bị chồng lên nhau do quá trình xoay Lidar...................................85
  • 9. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 9 Hình 3.26: Dữ liệu Laser không khớp với bản đồ.............................................................86 Hình 3.27: Dữ liệu Laser khớp với bản đồ........................................................................86 Hình 3.28: Tóm tắt quá trình lập bản đồ Hector SLAM ...................................................88 Hình 3.29: Trạng thái của robot theo mô hình xác suất ....................................................89 Hình 3.30: Robot tự định vị với thuật toán AMCL...........................................................92 Hình 3.31: Thuật toán Dijkstra trong hệ thống tìm đường................................................94 Hình 3.32: Tóm tắt giải thuật Dijkstra...............................................................................95 Hình 3.33: Graph mẫu .......................................................................................................96 Hình 3.34: Node A là node source ....................................................................................96 Hình 3.35: Xét node C là source node...............................................................................96 Hình 3.36: Xét node D là source node ..............................................................................97 Hình 3.37: Node B là source node.....................................................................................97 Hình 3.38: Node F là source node.....................................................................................98 Hình 3.39: Node E là source node.....................................................................................98 Hình 3.40: Quá trình tìm đường trên bản đồ lưới (grid map)..........................................100 Hình 3.41: Tìm đường đi trên thực tế..............................................................................101 Hình 3.42: Vận tốc cho phép Va trong DWA– [9]..........................................................103 Hình 3.43: Vận tốc cho phép Vd trong DWA – [9].........................................................103 Hình 3.44: Ví dụ về góc 𝜃 tại một vị trí dự đoán của robot [9] ......................................104 Hình 3.45: Lưu đồ thuật toán DWA................................................................................105 Hình 3.46: Cách phối màu trong mô hình RGB..............................................................107 Hình 3.47: Mô hình màu HSV ........................................................................................109 Hình 3.48: Thuật toán bám đối tượng. ............................................................................111 Hình 3.49: HMM 5 trạng thái – [10]...............................................................................112 Hình 3.50: Biến đổi tín hiệu âm thanh sang tín hiệu số - [10] ........................................113 Hình 3.51: a) Tín hiệu tương tự b) Tín hiệu số -[10] .................................................113 Hình 3.52: Rút trích đặc trưng của tiếng nói –[10] .........................................................113 Hình 3.53: Mô hình nhận dạng giọng nói HMM – [10]..................................................114 Hình 4.1: Sơ đồ tổng quan các node trong ROS .............................................................116 Hình 4.2: Không gian thực ..............................................................................................117 Hình 4.3: Khi mới khởi chạy Lidar quét .........................................................................117 Hình 4.4: Bản đồ sau khi đã được quét xong ..................................................................118 Hình 4.5: Sử dụng bộ lọc AMCL định vị robot ..............................................................119 Hình 4.6: Cấu hình gói Navigation – [11].......................................................................119 Hình 4.7: Costmap 2D được tích hợp trong bản đồ ........................................................120 Hình 4.8: Robot đang di chuyển......................................................................................120 Hình 4.9: Robot khi đã tới đích .......................................................................................121
  • 10. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 10 Hình 4.10: Xe nhận diện màu xanh vàng là màu bám theo.............................................121 Hình 4.11: Thông tin giao diện gửi về hệ thống..............................................................122 Hình 4.12: Quét mã chính xác.........................................................................................123 Hình 4.13: Giao diện điều khiển hệ thống.......................................................................123 Hình 4.14: Tòa nhà mô phỏng.........................................................................................124 Hình 4.15: Thang máy mở cửa khi xe hàng đến .............................................................125 Hình 4.16: Xe di chuyển vào thang máy trong Rviz.......................................................125 Hình 4.17: Thang máy vận chuyển xe lên tầng kế tiếp ...................................................126 Hình 4.18: Thang máy mở cửa để xe di chuyên ra ngoài................................................126 Hình 4.19: Xe di chuyển đến phòng đặt tọa độ sẵn.........................................................127 Hình 4.20: Mô phỏng qua Rviz tương ứng .....................................................................127 Hình 4.21: Lưu đồ của xe tự hành...................................................................................128
  • 11. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 11 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Bảng thông số của robot ...................................................................................30 Bảng 2.2: Thông số kĩ thuật của động cơ..........................................................................33 Bảng 2.3: Thông số kĩ thuật Jetson Nano Developer Kit..................................................44 Bảng 2.4: Thông sỗ kĩ thuật STM32F407VET6 ...............................................................45 Bảng 2.5: Thông số kĩ thuật RP Lidar A2.........................................................................46 Bảng 2.6: Thông số kĩ thuật RealSense Depth Camera ....................................................48 Bảng 2.7: Thông số kĩ thuật HR-SR04..............................................................................50 Bảng 3.1: So sánh hai thuật toán Gmapping và Hector SLAM trong vẽ bản đồ ..............80 Bảng 3.2: Kết quả thuật toán Dijkstra ...............................................................................99 Bảng 3.3: So sánh hai thuật toán DWA và TEB .............................................................102 Bảng 3.4: So sánh kế hoạch lập đường đi toàn cục và cục bộ ........................................106
  • 12. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 12 DANH MỤC VIẾT TẮT AMCL Adaptive Monte Carlo Localization Định vị Monte-Carlo Thích Nghi DC Direct Current Điện Một Chiều IMU Inertial Measurement Unit Đơn Vị Đo Lường Quán Tính LIDAR Light Detection And Ranging Xác Định Ánh Sáng Và Phạm Vi MCU Micro Controller Unit Bộ Vi Điều Khiển OGM Occupancy Gird Maps Bản Đồ Lưới Chiếm Dụng PF Particle Filter Bộ Lọc Hạt PID Proportional Integral Derivative Controller Bộ Điều Khiển Vi Tích Phân Tỉ Lệ ROS Simultaneous Localization And Mapping Định Vị Và Vẽ Bản Đồ Đồng Thời UART Universal Asynchronous Receivers/Transmitter Giao Thức Gói Tin Người Dùng
  • 13. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 13 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên nhóm xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè đã luôn hỗ trợ, chia sẻ trong suốt quá trình làm đồ án. Nhóm cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Trương Công Tuấn đã luôn đồng hành, giúp đỡ, tạo điều kiện và đưa ra cho nhóm những chỉ dẫn vô cùng quý báu để nhóm chúng em hoàn thành được đồ án này. TÓM TẮT NỘI DUNG Nội dung đồ án bao gồm có 5 chương bao gồm: Tổng quan đề tài, Tính toán và thiết kế mô hình xe, Điều khiển động cơ, Thuật toán lập bản đồ - thuật toán điều hướng – thuật toán phát hiện đối tượng –bám vật, ứng dụng thuật toán trong hệ điều hành robot. Đồ án Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng giúp giải quyết vấn đề nhân lực, từ đó tiết kiệm được chi phí, mang tới cho khách hàng cảm nhận thú vị hơn, ngoài ra, trước tình hình dịch phức tạp, xe phục vụ chở hành lí khách sạn cũng sẽ giúp nâng cao việc phòng chống dịch khi đảm bảo được khoảng cách của người phục vụ và khách hàng. Nhiệm vụ của xe là mang hành lí từ sảnh lễ tân hoặc kho tới các phòng có khách hàng yêu cầu, cụ thể trong đồ án này, xe được định nghĩa sẽ di chuyển giữa 2 vị trí là kho và một phòng được yêu cầu bất kỳ. Xe có khả năng giao tiếp với người quản lí thông qua thông qua giao diện và với khách hàng thông qua QR code để mở đóng cửa xe hàng chính xác. Sử dụng phương pháp lập bản đồ, kết hợp với một số cảm biến để có thể lập kế hoạch đường đi, tối ưu hóa đường đi và di chuyển tránh vật cản. Bộ điều khiển PID cũng được áp dụng để xe đi theo quỹ đạo và vận tốc chính xác. Sinh viên thực hiện (Ký và ghi rõ họ tên)
  • 14. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 14 LỜI MỞ ĐẦU Đất nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa, khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển mạnh mẽ. Kết quả của sự tiến bộ đó là các sản phẩm thực tế, mang tính ứng dụng cao, áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau: giáo dục, y tế, nông nghiệp, … Đặc biệt là kỹ thuật robot đã và đang ứng dụng sâu rộng đem lại hiệu quả kinh tế cao. Với mong muốn áp dụng những kiến thức đã học trong suốt những năm học đại học, nhóm em đã tìm hiểu và quyết định làm một sản phẩm ứng dụng vào thực tế. Sản phẩm đó là Automated Guided Vehicle (AGV) phục vụ trong khách sạn, nhà nghỉ. AGV là một loại robot chuyên chở hàng tự động. Đó là sản phẩm cần thiết để giữ khoảng cách và hạn chế tiếp xúc là biện pháp phòng ngừa hiệu quả trong lúc đại dịch Covid đang diễn biến hết sức phức tạp. Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn được thiết kế để có thể vận chuyển hành lí từ kho hoặc quầy lễ tân tới một phòng được yêu cầu trong khách sạn, sau đó người dùng sẽ được gửi QR để tương tác với robot, cụ thể là mở cửa để lấy hành lí. Đảm bảo robot có thể mang được hành lí đến phòng chỉ định, tự động tránh được các vật cản thông thường trong các khách sạn, tự xây dựng đường đi bằng cách sử dụng các lidar, cảm biến, camera 3D và các module khác được gắn trên robot. Với việc sử dụng công nghệ mới là camera 3D và ứng dụng trí tuệ nhân tạo, sản phẩm có thể mang lại được chất lượng, hiệu quả với giá cả cạnh tranh. Robot phục vụ trong khách sạn là xu hướng trong thời đại công nghệ 4.0. Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Trương Công Tuấn đã trực tiếp giúp chúng em hoàn thành được đồ án này. Sự chỉ bảo, hướng dẫn của thầy giúp chúng em tiếp cận, làm rõ được vấn đề và tìm ra hướng giải quyết, trình bày một vấn đề khoa học, rõ ràng. Đó là những kiến thức, kinh nghiệm quý giá cho công việc sau này của chúng em. Do còn nhiều thiếu sót về mặt kiến thức nên trong quá trình tính toán và xây dựng mô hình chúng em có thể còn có nhiều sai sót, chúng em rất mong có được sự đóng góp ý kiến từ các thầy cô để có thể hoàn thiện được sản phẩm một cách tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn!
  • 15. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 15 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1. Giới thiệu Chương này giới thiệu tổng quan về robot, đưa ra các nhiệm vụ robot thực hiện và yêu cầu kỹ thuật đồng thời trình bày nguyên lý hoạt động của robot. 1.2. Tổng quan về Robot 1.2.1. Tổng quan về Robot Robot là một loại máy có thể thực hiện các công việc một cách tự động bằng sự điều khiển của máy tính, hoặc các vi mạch điện tử được lập trình. Hình 1.1 bên dưới mô tả Robot dạng người Pepper tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Hình 1.1: Robot Pepper Ngày nay, trong cuộc sống đã có nhiều loại robot được tạo ra với mục đích đáp ứng nhiều nhu cầu của con người như: dọn dẹp (hình 1.2), y tế (hình 1.3), cứu hộ (hình 1.4),..
  • 16. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 16 Hình 1.2: Robot lau nhà Xiaomi Hình 1.3: Robot y tế Vibot
  • 17. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 17 Hình 1.4: Robot cứu hộ của NASA 1.2.2. Automated Guided Vehicle (AGV) Automation Guided Vehicle (AGV) – xe tự hành sử dụng các công nghệ dẫn đường để vận chuyển đến các địa điểm được đánh dấu sẵn mà không cần đến sự can thiệp của con người. Xe tự hành AGV hay còn được gọi là robot kéo hàng, vận chuyển hàng tự động. Bên dưới là hình 1.5 thể hiện AGV sử dụng trong dây chuyền sản xuất.
  • 18. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 18 Hình 1.5: Robot AGV sử dụng trong nhà máy Xe tự hành AGV là một phần của quá trình phát triển nhà máy thông minh (Smart Factory) cũng như Tự động hóa trong công nghiệp khi các. Hiện nay xe tự hành AGV được sử dụng trong hoạt động vận chuyển nguyên vật liệu của nhiều ngành nghề như: Công nghiệp ô tô, điện điện tử, Logistic, dược phẩm, y tế, hàng tiêu dùng... Xe tự hành AGV, robot AGV được sử dụng trong các nhà máy sản xuất, nhà kho thông minh mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp so với các phương pháp vận chuyển hàng truyền thống, một số ưu điểm của AGV như sau: • Giảm chi phí nhân công: AGV hoàn toàn có thể hoạt động độc lập mà không cần đến sự can thiệp của công nhân, hơn thế nữa, AGV hoàn toàn đáp ứng khổi lượng hàng hóa với tải trọng lớn. • Tuyệt đối an toàn: Xe tự hành AGV hoạt động dựa trên hệ thống được lập trình với độ chính xác và an toàn cao, với hệ thống máy ảnh, các loại cảm biến giúp AGV phát hiện ra vật cản trong quá trình vận chuyển nguyên vật liệu. Hơn thế nữa, xe tự hành AGV hoạt động tốt trong các môi trường mà con người không thể tiếp cận được như: Môi trường hóa chất, môi trường quá nóng hoặc quá lạnh • Nâng cao năng suất lao động: Hầu hết các AGV đều được thiết kế với độ chính xác cao, đảm bảo quá trình vận chuyển không xảy ra lỗi hay sai sót. AGV có thể hoạt động liên tục 24/7 giúp tối ưu năng suất lao động. • Dễ dàng thay đổi và mở rộng module: Hầu hết các xe AGV có thể thay đổi về module để đáp ứng yêu cầu của người sử dụng như: nâng cấp, giảm tải trọng, thay đổi quãng đường...
  • 19. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 19 Hình dưới biểu diễn nhu cầu sử dụng xe AGV trên toàn thế giới từ năm 2019 và dự đoán đến năm 2026: Hình 1.6: Nhu cầu sử dụng AGV trên toàn thế giới từ 2019 đến 2026 Quy mô thị trường xe có hướng dẫn tự động toàn cầu dự kiến sẽ đạt 2,80 tỷ đô la Mỹ vào năm 2026, với tốc độ tăng trưởng khoảng 7,25% trong. Có thể thấy tác động của đại dịch COVID-19 dẫn tới việc sản xuất bị đình trệ thì đây cũng là một cơ hội cho các doanh nghiệp sản xuất thay đổi dây chuyển chuyển sang hiện đại hơn, điển hình của việc đó là hướng dần sự chú ý cho việc sử dụng robot cho các công việc chuyên môn như lắp ráp và vận chuyển. Do đó thị trường xe AGV được kì vọng sẽ tăng trưởng trong những năm tới vì sự đi đến tương lai của nó. 1.3. Đặt vấn đề 1.3.1. Đặt vấn đề Trước tình hình diễn biến phức tạp của đại dịch Covid, việc hạn chế tiếp xúc, giữ khoảng cách giữa chúng ta cũng là biện pháp phòng dịch hữu hiệu và cần thiết, đặc biệt là ở những nơi đông người qua lại như là khách sạn, nhà nghỉ thì việc phòng ngừa lại càng phải chú trọng hơn. Để giải quyết vấn đề đó, nhóm chúng em xin đề xuất phương án Robot tự hành vận chuyển hành lí trong khách sạn nhằm thay thế những người phục vụ tiếp xúc với khách hàng. Với việc đưa Robot tự hành vào phục vụ trong khách sạn thì có những ưu điểm như: • Hạn chế được sự tiếp xúc giữa các nhân viên khách sạn với khách hàng, qua đó hạn chế được sự lây lan virus. • Giảm thiểu được nguồn nhân lực, tiết kiệm được chi phí thuê nhân viên. • Tăng năng suất công việc khi robot cùng lúc có thể mang rất nhiều đồ, có thể tương đương với từ 2 đến 3 nhân viên phục vụ.
  • 20. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 20 • Bảo mật, an toàn, tránh xảy ra hiện tượng thất lạc đồ trong quá trình vận chuyển. • Hiện nay trong Smart Home cần rất nhiều robot có tính năng tự động như AGV để phục vụ nhu cầu của con người Trên thực tế, cũng đã có rất nhiều khách sạn đã đưa robot vào trong quá trình phục vụ vận chuyển để tiết kiệm chi phí cũng như tăng năng suất, ngoài ra còn đem lại trải nghiệm mới lạ và thú vị cho khách hàng khi ghé thăm. Hình 1.7 mô tả robot vận chuyển hành lí trong khách sạn Shelton Los Angeles. Hình 1.8 mô tả robot với chức năng tương tự tại Nhật Bản. Hình 1.7: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn Shelton Los Angeles Hình 1.8: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn tại Nhật Bản
  • 21. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 21 1.3.2. Thao khảo mẫu AGV nổi bật Cùng tham khảo một mẫu robot mang tên Segway Delivery Robotic S2 (hình 1.9) xuất xứ từ Trung Quốc với chức năng vận chuyển hàng trong một không gian rộng. S2 là rô bốt giao hàng được phát triển để đáp ứng nhu cầu giao hàng chuyên sâu trong các tình huống khác nhau. Bằng cách áp dụng một số công nghệ cốt lõi hàng đầu quốc tế do Ninebot phát triển độc lập, S2 cung cấp phân phối an toàn hơn và thông minh hơn, hiệu quả và đáng tin cậy cho người tiêu dùng. Hình 1.9: Segway Delivery Robotic S2 S2 sử dụng Laser + Visual SLAM: Thuật toán bản địa hóa và điều hướng SLAM tự phát triển giúp thực hiện bản đồ hóa và bản đồ hóa tự trị ba chiều. Đồng thời, các cảm biến phát hiện mặt đất 3D và thuật toán phân đoạn trực quan mới nhất được thêm vào để tăng cường đáng kể độ an toàn khi vận hành. Dựa trên việc cập nhật bản đồ liên tục và mối tương quan thông tin trong quá trình hoạt động, nó thích ứng với những thay đổi của môi trường làm việc, Với việc lập bản đồ một lần, nó có thể duy trì bản địa hóa hoàn toàn tự trị trong một thời gian dài. Ngoài ra S2 còn áp dụng thành tựu nghiên cứu mới nhất về học tăng cường, S2 có thể dễ dàng phát hiện chướng ngại vật như chân người và bước đi trong môi trường đông đúc như trung tâm mua sắm và cao ốc văn phòng. Các thông số kĩ thuật nổi bật của S2 như sau:  Tải trọng tối đa: 30 kg  Tốc độ di chuyển tối đa: 1.2 m/s  Độ dốc tối đa: 10 độ  Thời lượng pin: 8 h  Không gian chứa đồ: 345 * 180 * 230mm
  • 22. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 22  Độ cao chương ngoại vật tối đa: 2cm  Thời lượng sạc: 4 h 1.3.3. Kết luận Ngày nay, ở nước ta đã xuất hiện rất nhiều những robot trong hộ gia đình như robot lau nhà, ngược lại trong các khách sạn phục vụ thì robot lại xuất hiện khá ít và còn khá mới mẻ. Tương lai robot phục vụ trong khách sạn sẽ phát triển rộng lớn trên thị trường để đáp ứng nhu cầu về nhân lực. Đó là cơ hội cũng như thách thức với các nhà sản xuất robot, sao cho phải đáp ứng nhu cầu cũng như giá thành phải hợp lý. Với các tính năng, ưu điểm như trên, robot hoàn toàn có thể đảm bảo được yêu cầu phục vụ, thay thế cho nhân viên. Do vậy, tính khả thi của đề tài này là rất cao, nhóm em muốn sản phẩm này được hoàn thiện hơn và sớm được đưa vào thực tế để giúp tiết kiệm nguồn nhân vật lực cho đất nước, đó sẽ là xu hướng của tương lai. 1.4. Đề xuất thiết kế mô hình 1.4.1 Nhiệm vụ của robot Robot được thiết kế để có thể thực hiện 2 nhiệm vụ, chuyển đổi chế độ nhiệm vụ bằng giọng nói: - Nhiệm vụ 1: Xây dựng bản đồ phòng hành lang • Nhân viên điều khiển robot đi xung quanh hoặc cho robot bám theo người mình đi các tẩng để lập bản đồ sảnh cho robot. • Robot lưu trữ bản đồ sảnh vào thư mục để sử dụng cho các lần sau. • Đánh số phòng trên bản đồ đã vẽ. - Nhiệm vụ 2: Vận chuyển hành lí từ khu vực kho, lễ tân ra đến các phòng theo yêu cầu của khách hàng. • Vị trí thường trực của robot là ở gần các kho để hành lí. Robot đã lưu trữ bản đồ của các tầng được xây dựng trước trong thư mục. • Chu trình làm việc của robot bắt đầu khi có khách hàng yêu cầu lấy hành lí hoặc người quản lí ra lệnh. • Robot sẽ di chuyển đến kho lấy hành lí. • Nhân viên sẽ đặt hành lí lên robot, đóng cửa robot và chọn điểm đến (Phòng số #) trong GUI trên màn hình, sau đó ấn nút xác nhận.
  • 23. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 23 • Robot di chuyển đến phòng, trên GUI có hiện trạng thái: “Giao hành lí đến phòng #”. • Khi robot đến phòng #, khách hàng quét QR xác nhận cho robot để mở cửa lấy hành lí, đóng cửa, robot di chuyển về vị trí ban đầu. • Hỗ trợ việc robot có thể vẫn chuyển được đa tầng. 1.4.2. Đề xuất thiết kế Từ hình 1.10 đến 1.12 là các mẫu robot được sử dụng vận chuyển hành lí. Thông qua việc khảo sát, mô hình thiết kế của robot được đề xuất sao cho phù hợp với mục đích và yêu cầu hoạt động của robot. Hình 1.10: Robot vận chuyển hành lí từ kho Hình 1.11: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn tại Trung Quốc
  • 24. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 24 Hình 1.12: Robot vận chuyển hành lí trong khách sạn tại Úc 1.5. Nguyên lí hoạt động robot Hình 1.13 dưới đây trình bày nguyên lí mạch điều khiển robot: Hình 1.13: Sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển robot Robot hoạt động dựa trên các cảm biến chính là lidar, cảm biến IMU, camera 3D, cảm biến siêu âm và encoder để định hướng cho robot, xác định hướng đi chính xác và thông minh nhất, xây dựng map, phát hiện vật cản và những nơi chênh lệch độ cao. Tất cả các cảm biến này sẽ gửi tín hiệu về vi máy tính Jetson Nano để xử lý và đưa ra các phương pháp điều hướng thích hợp. Các tín hiệu xung điều khiển được gửi đến khối chấp hành là hai động cơ DC giảm tốc. Trong quá trình hoạt động vi điều khiển STM32 giao tiếp với Jetson Nano thông qua giao tiếp UART và có vai trò trung gian trong giao tiếp giữa vi máy tính với các cảm biến và động cơ.
  • 25. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 25 1.6. Tổng kết Chương 1 đã trình bày tổng quan về robot tự hành vận chuyển hành lí trong khách sạn và một số mẫu robot với chức năng tương tự nổi bật thế giới đồng thời đưa ra được nhu cầu thị trường về robot AGV đang tăng trưởng rất lớn trong nhiều năm tới. Chương 2 tiếp theo sẽ trình bày về thiết kế mô hình robot.
  • 26. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 26 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE 2.1. Giới thiệu Khi lên ý tưởng về robot thì điều quan trọng và không thể thiếu chính là hình dạng và kích thước của robot. Ở chương này việc tính toán thiết kế, mô hình, kích thước của robot được trình bày chi tiết. 2.2. Yêu cầu kỹ thuật với xe. 2.2.1. Đặt vấn đề Với các nước hiện đại trên thế giới, đi đầu về công nghệ thì việc ứng dụng robot tự động trong sinh hoạt, phục vụ nhu cầu cho con người đã trở nên quen thuộc. Robot thì có các kích thước khác nhau, với những mục đích sử dụng khác nhau trong môi trường làm việc khác nhau. Những robot nhỏ gọn thì được sử dụng trong các hộ gia đình với công việc quét dọn, lau nhà, giải trí, … Đối với những robot kích thước lớn hơn từ 1 – 2m thì được sử dụng ở siêu thị, nhà hàng, khách sạn, dây chuyền sản xuất. Đối với robot vận chuyển hành lí trong khách sạn vấn đề đặt ra là sự tự định hướng bằng các cảm biến, camera, ngoài ra còn phải tương tác với khách hàng. Tìm ra đường đi ngắn, đảm bảo vận chuyển kịp thời. Hơn nữa phải đáp ứng được khối lượng hành lí vận chuyển. Kích thước vừa đủ, vận chuyển nhiều hành lí cùng lúc. 2.2.2. Yêu cầu kĩ thuật Để đáp ứng được những vấn đề ở trên thì xe phải đáp ứng được:  Tự dộng di chuyển, mang hành li từ A đến B, tránh vật cản,….  Xe phải đảm bảo chở đủ tải trọng: 15 kg  Có kích thước nhỏ gọn đảm bảo trong quá trình di chuyển trong không gian nhỏ hẹp của khách sạn và hành lang. (kích thước 700x520 mm)  Tốc độ đảm bảo khi di chuyển không bị văng hành lí ra ngoài, cũng như phải đảm bảo được tốc độ vận chuyện đúng giờ. (đã khảo sát và cho chạy thử thực tế) o Vận tốc không tải của robot: ~ 0.5 m/s o Vận tốc khi có tải của robot: ~ 0.3 m/s  Đảm bảo yêu cầu bảo mật, tránh tình trạng trộm cắp có thể xảy ra, sử dụng các vật liệu phù hợp. Yêu cầu về tính năng làm việc: o Tìm ra đường đi tối ưu đến vị trí chỉ định ở trên map đã xây dựng. o Tránh được các vật cản trên đường di chuyển. o Mở cửa khi quét đúng mã QR để khách lấy hành lí.
  • 27. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 27 2.3. Phân tích thiết kế hệ thống dẫn hướng 2.3.1. Phân tích lựa chọn phương thức dẫn hướng Hệ thống dẫn động trong robot tự hành được chia thành 2 loại:  Hệ thống dẫn hướng có dây sử dụng đường dẫn hướng, ví dụ như nam châm dưới sàn hoặc băng dính có màu. Trước đây, phần lớn robot tự hành trong thực tế sử dụng hệ thống dẫn hướng có dây nhờ độ an toàn cao và chi phí thấp. Tuy nhiên, hệ thống này có nhiều điểm yếu như chi phí bảo trì và lắp đặt cao, hư hỏng trong đường dẫn hướng và khó khăn trong việc thay đổi đường đi.  Hệ thống dẫn hướng không dây bù được những yếu điểm của hệ thống có dây. Hệ thống dẫn hướng này sử dụng vị trí hiện tại của robot, được tính toán bởi cảm biến định vị toàn cục dựa trên việc nhận biết các điểm mốc trong môi trường. Do đó, phương pháp này không yêu cầu đường dẫn hướng; nói cách khác, robot có thể tự động dẫn hướng mà không cần đến đường dẫn hướng hay đường đi vạch sẵn. Tuy nhiên, hệ thống này không được áp dụng trong môi trường mà không thể cài đặt điểm mốc. Do đó, mức độ an toàn của hệ thống này thấp hơn so với hệ thống có dây. Hệ thống dẫn hướng dựa trên kỹ thuật đồng thời định vị và lập bản đồ (SLAM) có thể loại bỏ khuyết điểm của hai hệ thống dẫn hướng kể trên. Hệ thống dẫn hướng này sử dụng vị trí hiện tại của robot, được tính toán bởi một bản đồ đã được xây dưng sẵn và thông tin về môi trường, như cảm biến LIDAR và camera 3D. Robot tự hành sử dụng công nghệ SLAM; sau công đoạn xây dựng bản đồ, hệ thống dẫn hướng phải liên tục dẫn hướng robot từ bất kì vị trí đầu đến vị trí cuối trong bản đồ đã lập. 2.3.2. Phân tích lựa chọn hệ thống dẫn động Về phương án di chuyển của robot có các loại sau:  Hình 2.1 mô tả phương án di chuyển theo kiểu Uni-directional AGC: là loại AGV đơn giản nhất, chỉ có thể đi thẳng nên chỉ có thể làm việc trong vòng kín. Có nhiều hạn chế nhưng chi phí rẻ. Hình 2.1: Di chuyển theo kiểu Uni-directional AGC
  • 28. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 28  Hình 2.2 mô tả phương án di chuyển theo kiểu Bidirectional AGC: AGC có thể đi thẳng hay lùi sau. Loại này phức tạp hơn vì cần “hai” đầu gắn laser scanner. Được dùng khi không có khả năng hoàn thành vòng kín, hay khi cần đi vào khu vực sản xuất khép kín mà không thể đi thẳng. Hình 2.2: Di chuyển theo kiểu Bidirectional AGC  Hình 2.3 mô tả phương án di chuyển theo kiểu Bidirectional – Rotational AGC: Có thể quay quanh trục chính. Loại này linh hoạt hơn và có thể di chuyển ở những không gian hẹp Hình 2.3: Di chuyển theo kiểu Bidirectional – Rotational AGC  Hình 2.4 mô tả phương án di chuyển theo kiểu Omnidirectional AGC: Có thể di chuyển theo mọi hướng. Sử dụng bánh xe mecanum.
  • 29. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 29 Hình 2.4: Di chuyển theo kiểu Omnidirectional AGC 2.3.3. Kết luận Trên khảo sát thực tế, sự phân tích và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật ở trên thì lựa chọn, đưa ra phương án cho robot như sau: • Lựa chọn cơ cấu robot dạng chở để thuận tiện cho việc di chuyển trong không gian khách sạn. • Sử dụng công nghệ SLAM để lập bản đồ và điều hướng (Lidar, Camera 3D, IMU, Encoder). • Chọn phương án di chuyển Bidirectional – Rotational AGC (gồm 2 bánh xe chủ động và 2 bánh theo). • Số lượng hành lí chở là 1 có khối lượng khoảng 10kg. 2.4. Tính toán thiết kế và lựa chọn hệ thống cơ khí 2.4.1. Tính toán lựa chọn động cơ Tính toán động cơ 2 bánh dẫn động: F = M × g × µ𝑚𝑠 (N) (2.1) - Trong đó: M: Tổng khối lượng của robot (kg) g = 9.81 (m/𝑠2 ) : Gia tốc trọng trường µ𝑚𝑠 : ma sắt lăn giữa bánh xe và bề mặt chuyển động. Momen xoắn T của từng động cơ để robot có thể di chuyển: T = 𝐹 ×𝑅𝑏 2 × 𝑖 × ƞ (Nm) (2.2) - Trong đó:
  • 30. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 30 F: lực cản (N) i: tỷ số truyền ƞ: hiệu suất 𝑅𝑏: bán kính bánh xe chủ động (m) Công suất từng động cơ khi kéo tải là: P = 𝐹 × 𝑣 2 (W) (2.3) - Trong đó: F: lực cản v: vận tốc lớn nhất của robot (m/s2 ) Số vòng quay của động cơ: RPM = 60 × 𝑣 𝜋 × 𝐷 (vòng/phút) (2.4) - Trong đó: RPM: số vòng quay của động cơ (vòng/phút) v: là vận tốc lớn nhất của robot (m/𝑠2 ) D: đường kính của bánh chủ động (m) Kí hiệu Đại lượng Giá trị M Tổng khối lượng (Kg) 20 i Tỉ số truyền 1 D Đường kính bánh chủ động (m) 0.085 Rb Bán kính bánh chủ động (m) 0.0425 v Vận tốc lớn nhất (m/s) 0.5 ƞ Hiệu suất 0.9 Bảng 2.1: Bảng thông số của robot Từ bảng 2.1 thông số của robot ta sẽ có được: - Lực cản:
  • 31. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 31 F = M×g×µ𝑚𝑠 = 20 × 9.8 × 0.4 = 78.4 (N) - Mômen xoắn động cơ: T = 𝐹 ×𝑅𝑏 2 × 𝑖 × ƞ = 78.4×0.0425 2×1×0.9 = 1.85 (Nm) - Công suất của động cơ: P = 𝐹 × 𝑣 2 = 147 ×0.5 2 = 19.6 (W) - Số vòng quay của động cơ: RPM = 60 × 𝑣 𝜋 × 𝐷 = 60 × 0.5 𝜋 ×0.085 = 112,3 (vòng/phút) Từ các giá trị tính được ở trên, chúng ta phải chọn động cơ DC giảm tốc đáp ứng các yêu cầu sau: • Momen xoắn đủ lớn. • Đáp ứng yêu cầu về vận tốc, khả năng tăng tốc cũng như khả năng hãm động cơ. • Phù hợp với điện áp sử dụng. • Thích hợp với môi trường làm việc, làm việc chính xác, hoạt động yên tĩnh. • Giá thành phù hợp. Từ những yêu cầu trên lựa chọn mẫu Động Cơ DC Servo JGB37-545 12VDC, được mô tả ở hình 2.5 và kích thước được thể hiện ở hình 2.6 ở dưới. Hình 2.5: Động Cơ DC Servo JGB37-545 12VDC
  • 32. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 32 Hình 2.6: Kích thước bên ngoài của động cơ Hình 2.7: Các chân đầu nối của encoder Hình 2.7 mô tả các chân đấu nối vào Encoder như sau: • Chân 1 (dây đỏ): DC+ • Chân 2 (dây đen): DC- • Chân 3 (dây lục): GND encoder • Chân 4 (dây lam): VCC encoder (5 VDC) • Chân 5 (dây vàng): Kênh A • Chân 6 (dây trắng): Kênh B Bảng 2.2 bên dưới mô tả các thông số kỹ thuật của Động Cơ DC Servo JGB37-545 12VDC.
  • 33. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 33 Thông số Giá trị Điện áp hoạt động 6 – 12 VDC Công suất 20 W Điện áp cung cấp cho Encoder 5 VDC Tốc độ không tải ở 12V 208 RPM Dòng không tải ở 12V 200 mA Dòng có tải ở 12V 5000 mA Momen xoắn ở 12V 15 kg.cm Tỷ số truyền 1:30 Đường kính trục 6 mm Bảng 2.2: Thông số kĩ thuật của động cơ Động Cơ DC Servo JGB37-545 12VDC sử dụng encoder từ trường, đây là một encoder có một nam châm vĩnh cửu cố định vào trục của động cơ. Trong quá trình động cơ quay, nam châm vĩnh cửu quay cùng với trục, tạo ra một từ trường với hai cực bắc – nam thay đổi liên tục. Chuyển động của hai cực này sẽ được lấy mẫu để xác định góc quay của động cơ. Có 2 kênh AB lệch nhau giúp xác định chiều quay và vận tốc của động cơ, đĩa Encoder trả ra 16 xung/1 kênh/ 1 vòng (nếu đo tín hiệu đồng thời của cả hai kênh sẽ thu được tổng 32 xung / 1 vòng quay của Encoder). Với động cơ GB37 – 545 encoder có độ phân giải sau hộp giảm tốc là 480 xung trên một vòng quay. 2.4.2. Thiết kế cơ khí 2.4.2.1. Mô hình thiết kế Từ những phân tích chương trước, tham khảo kĩ thuật một vài xe có chức năng tương tự và yêu cầu của bài toán, nhóm em xin được đề xuất mô hình xe tự hành vận chuyển hành lí trong khách sạn.
  • 34. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 34 Hình 2.8: Mô hình xe trên Solidworks Trong đó:  1: Khung xe trên  2: Cánh cửa  3: Khung xe dưới  4: Bánh xe chủ động  5: Bánh xe bị động  6: Lidar  7: Chốt cửa  8: Camera Xe tự hành vận chuyển hành lí trong khách sạn sử dụng phần khung xe dưới là nơi chứa các module linh kiện và pin hoạt động của xe. Phần khung xe trên là hệ thống cửa đóng mở chứa hành lí chỉ được mở ra nếu khách hàng quét đúng mã QR nên đảm bảo về yêu cầu bảo mật. Tiếp theo đó là lidar được đặt tại vị trí phù hợp cho thao tác quét và di chuyển trong không gian. Camera sẽ đảm nhiệm việc quét mã QR và di chuyển bám vật. Hai bánh chủ động và bị động được thiết kế theo mô hình Bidirectional – Rotational AGC.
  • 35. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 35 2.4.2.2. Lựa chọn vật liệu 2.4.2.2.1. Khung xe Hình 2.9: Khung xe Đây là bộ phận đóng vai trò chính trong việc chịu tải trọng của thân xe. Đặc biệt, chúng còn là cơ sở để lắp đặt các phần còn lại của xe. Việc sở hữu một hệ thống khung gầm tốt sẽ giúp xe vận hành êm ái và đảm bảo. Nhóm đồ án đề xuất chọn nhôm định hình với các đặc điểm sau: • Độ bền cao, chịu lực tốt, không bị oxi hóa trong môi trường, tuổi thọ có thể lên tới 10 năm, tải trọng rất nhẹ. • Giá cả hợp lý, phù hợp với kinh tế của sinh viên. • Dễ dàng gia công, tháo lắp ghép bằng ốc vít không cần phải hàn cứng lại. Nhôm định hình nhóm em chọn là nhôm 2x2 với thông số kĩ thuật:
  • 36. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 36 2.4.2.2.2. Vỏ xe Hình 2.10: Phần vỏ bao quanh xe Vỏ xe có tác dụng bao bọc xe, đồng thời làm chỗ chịu sức nặng từ các module điện tử mang lại. Nhóm đồ án lựa chọn vật liệu Mica để làm vỏ xe. Trong đó Mica 5mm sẽ có chức năng làm nắp trên và nắp dưới của xe và Mica 3mm sẽ có chức năng làm vỏ bao xung quanh của xe
  • 37. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 37 Hình 2.11: Vật liệu Mica 2.4.2.2.3. Bánh xe a) Bánh xe chủ động Bánh xe có vai trò quan trọng, đảm bảo robot có thể hoạt động chính xác, hiệu quả, ngoài ra còn phải đảm bảo chịu tải trọng của cả robot. Hơn nữa do địa hình xe đi chủ yếu là bằng phẳng nên bánh xe không cần phải có khoảng sáng gầm quá lớn. Từ những phân tích trên và động cơ đã chọn ở phần trước. Nhóm em đề xuất bánh xe V3 85mm đáp ứng đầy đủ những yêu cầu trên Hình 2.12: Bánh xe chủ động Hình 2.12 mô tả bánh xe chủ động với các thông số kỹ thuật như sau:
  • 38. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 38 - Đường Kính Bánh Xe: 85mm - Độ Rộng Bánh: 38mm - Chất liệu: Nhựa, lốp bằng cao su chất lượng b) Bánh xe bị động Bánh xe bị động có chức năng hỗ trợ cho bánh xe chủ động trong quá trình di chuyển. Có chức năng giúp robot điều chỉnh hướng đi. Quay trái, quay phải, linh hoạt hơn. Ở đồ án này nhóm em lựa chọn bánh xe bị động ở hình 2.13: Hình 2.13: Bánh xe bị động Các thông số kĩ thuật cơ bản: • Chân đế: bắt vào khung xe: 32mm*38mm • Chiều cao: 40mm • Đường kính bánh xe: 30mm • Tải trọng tối đa: 5kg 2.4.2.3. Mô hình thực tế Sau khi thiết kế mô hình, chung em đã thực hiện gia công, lắp ghép để ra được robot thực tế với hình dáng được thể hiện trong hình 2.14.
  • 39. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 39 Hình 2.14: Mô hình thực tế của xe Hình 2.15, 2.16 và hình 2.17 lần lượt mô tả chi tiết về hình chiếu đứng, hình chiếu bằng và hình chiếu cạnh cùng với kích thước cụ thể của xe.
  • 40. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 40 Hình 2.15: Hình chiếu đứng Hình 2.16: Hình chiếu bằng
  • 41. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 41 Hình 2.17: Hình chiếu cạnh 2.5. Tính toán thiết kế lựa chọn các mo đun cho hệ thống 2.5.1. Sơ đồ khối hệ thống xe tự hành Nhóm đồ án chúng em xin được đề xuất sơ đồ khối của hệ thống xe tự hành: Hình 2.18: Sơ đồ khối hệ thống Các thành phần trong khối đầu vào là các cảm biến, camera và encoder có nhiệm vụ thu thập dữ liệu từ môi trường và gửi về cho khối điều khiển trung tầm để xử lí và đưa ra quyết định điều khiển tới khối đầu ra. Trước đó thì dữ liệu điều khiển có thể phải đi qua khối phụ trợ. Tất cả các khối nay cần được cấp điện bởi nguồn điện cấp.
  • 42. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 42 2.5.2. Phân tích lựa chọn các thành phần của hệ thống 2.5.2.1. Khối điều khiển trung tâm 2.5.2.1.1. Máy tính a) Phân tích và lựa chọn Máy tính là thành phần điều khiển chính của hệ thống, đưa ra yêu cầu điều khiển cho xe cũng như là nơi tiếp nhận dữ liệu từ các cảm biến về môi trường bên ngoài. Yêu cầu đặt ra là cần phải có bộ xử lí đủ mạnh và bởi vì là xe tự hành nên cần có tính nhỏ gọn, dễ di chuyển. Do vậy nhóm đồ án xin đề xuất máy tính nhúng vào vị trí này. Hiện nay trên thị trường có nhiều sản phẩm máy tính nhúng, có thể kể đến như là Raspberry Pi 4 và Jetson Nano. Qua so sánh nhóm em nhận thấy Jetson Nano có ưu điểm hơn so với Raspberry Pi là Jetson Nano bao gồm GPU (bộ xử lý đồ họa) có hiệu năng cao hơn, trong khi Raspberry Pi4 có bộ xử lý đa phương tiện VideoCore công suất thấp. Do đó Jetson nano mạnh mẽ hơn, thích hợp hơn với yêu cầu đồ án đặt ra. Hình 2.19: Raspberry PI và Jetson Nano b) Thông số kĩ thuật Jetson Nano Deverloper Kit (hình 2.20) là kit mang lại hiệu suất máy tính để chạy khối lượng công việc AI hiện đại với kích thước, công suất và chi phí chưa từng có. Các nhà phát triển, người dùng và nhà sản xuất hiện có thể chạy các mô hình và khuôn khổ AI cho các ứng dụng như phân loại hình ảnh, phát hiện đối tượng, phân đoạn và xử lý giọng nói.
  • 43. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 43 Hình 2.20: Jetson Nano Developer Kit Jetson Nano được hỗ trợ bởi NVIDIA JetPack, bao gồm gói hỗ trợ bo mạch (BSP), Jetson Nano hỗ trợ hệ điều hành Linux, thư viện phần mềm NVIDIA CUDA, cuDNN và TensorRT để học sâu, thị giác máy tính, tính toán GPU, xử lý đa phương tiện và nhiều ứng dụng khác. Phần mềm thậm chí có thể được cài đặt sẵn bằng cách sử dụng thẻ SD flash, giúp người dùng bắt đầu nhanh chóng và dễ dàng. Jetson Nano cũng cấp 472 GFLOPS để chạy các thuật toán AI hiện đại một cách nhanh chóng, với một CPU quad-core 64-bit ARM, một NVIDIA GPU 128-core được tích hợp trên board mạch, cũng như bộ nhớ 4GB LPDDR4. Có thể chạy song song nhiều mạng neural và xử lý đồng thời một số cảm biến có độ phân giải cao. Dưới đây là thông số kĩ thuật của Jetson Nano: GPU 128-core Maxwell CPU CPU: Quad-core ARM A57 @ 1.43 GHz RAM 4 GB 64 Bit LPDDR4 | 25.6 GB/s Bộ nhớ 64GB SD card Video Encode 4Kp30 | 4x 1080p30 | 8x 720p30 (H.264/H.265) Video Decoder 4Kp60 | 2x 4Kp30 | 8x 1080p30 | 16x 720p30 | (H.264/H.265) Camera 1x MIPI CSI-2 DPHY lanes Connectivity Gigabit Ethernet, M.2 Key E Display HDMI 2.0 and eDP 1.4 Cổng USB 4x USB 3.0, USB 2.0 Micro-B
  • 44. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 44 Cổng khác GPIO, I2C, I2S, SPI, UART Kích thước 100 mm x 80 mm x 29 mm Bảng 2.3: Thông số kĩ thuật Jetson Nano Developer Kit Jetson Nano Developer Kit hoạt động rất ổn định khi được cấp nguồn chuẩn, đảm bảo an toàn khi Robot hoạt động. Nó có thể xử lý được nhiều nodes ROS cùng thời điểm và tận dụng rất nhiều tính năng của ROS. Đồng thời hỗ trợ các thao tác khác như xử lí ảnh hay xử lí giọng nói cùng thời điểm. Việc sử dụng Jetson Nano vào đề tài giúp cho việc phát triển robot được dễ dàng hơn, mạnh mẽ hơn. 2.5.2.1.2. Vi điều khiển a) Phân tích và lựa chọn Một trong những thành phần quan trọng nhất của xe là vi điều khiển. Nếu coi thành phần truyền động là các chi của robot, thì bên cạnh máy tính nhúng, vi điều khiển đóng vai trò như bộ não, nơi thực hiện các chức năng xử lý và điều khiển hoạt động của robot. Vi điều khiển là một thiết bị tính toán có khả năng thực thi một chương trình (tức là một chuỗi các hướng dẫn) và thường được gọi là “bộ não” hoặc “trung tâm điều khiển” trong một xe vì nó là thường chịu trách nhiệm cho tất cả các tính toán, ra quyết định, và thông tin liên lạc trong/ngoài robot. Hiện nay có vô vàn loại vi điều khiển khác nhau chia thành các họ vi điều khiển chính như AVR, ARM, 8051 và PIC. Trong khi đó ngoài thị trường lại phổ biến 2 board vi điều khiển chính là STM32F04VE và Arduino Uno. STM32F04VE có giá thành cao hơn, phức tạp hơn trong việc lập trình. Tuy nhiên việc sử dụng Arduino hoặc bất kỳ nền tảng nào tương tự chỉ cách ly người dùng khỏi phần cứng và không có hiệu quả về mặt học thuật. Ưu điểm của STM32F04VE là có thể lập trình với nhiều IDE khác nhau, có nhiều tính năng hơn hẳn và thích hợp với một loạt các thao tác nâng cao. Ngoài ra còn giúp người dùng đi sâu hơn về cách hoạt động của vi điều khiển để có thể nâng cao trình độ. Do vậy nhóm em lựa chọn STM32F04VE là vi điều khiển trong đồ án này b) Thông số kĩ thuật Kit phát triển STM32F407VET6 ARM Cortex-M4 sử dụng Vi điều khiển STM32F407 là loại được sử dụng ở rất nhiều trường đại học hiện nay trong giảng dạy vi điều khiển ARM, kit có thiết kế ra chân đầy đủ với các ngoại vi cơ bản: USB, MicroSD, Flash, Pin RTC...và cổng nạp chuẩn Jtag tích hợp, kit có giả thành phải chăng, là sự lựa chọn hợp lý cho các bạn mới bắt đầu tìm hiểu về dòng STM32F4 đầy mạnh mẽ.
  • 45. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 45 Hình 2.21: Kit STM32F407VET6 Thông số kỹ thuật của Kit STM32F407VE được trình bày ở bảng 2.4 dưới đây: Vi điều khiển STM32F407 Điện áp hoạt động 1.8V – 3.6 V Điện áp đầu vào 5VDC từ cổng Mini USB hoặc chân GPIO. Số đầu I/O 82 Tần số hoạt động 168MHz Lõi Cortex-M4 32-bit RISC Bộ nhớ FLASH 512 KB Bộ nhớ SRAM 192 KB Kích thước 85*73mm Bảng 2.4: Thông sỗ kĩ thuật STM32F407VET6 Trong đồ án này, STM32F04VE được sử dụng để truyền nhận thông tin từ các cảm biến như IMU, encoder, cảm biến siêu âm, sau đó truyền các thông tin này tới Jetson Nano thông qua chuẩn giao tiếp UART. Đồng thời nhận dữ liệu điều khiển từ Jetson Nano điều khiển động cơ. 2.5.2.2. Khối đầu vào 2.5.2.2.1. Lidar a) Phân tích và lựa chọn Lidar (cũng viết là LIDAR, LiDAR, và LADAR) là một phương pháp khảo sát đo khoảng cách tới mục tiêu bằng cách chiếu sáng mục tiêu đó bằng một tia laze xung quanh và đo các xung phản xạ bằng một cảm biến. Sự khác biệt về thời gian và bước sóng laser sau đó có thể được sử dụng để tạo mô hình số 3 chiều (3D) của đối tượng. Tên gọi lidar, nay được coi là một từ viết tắt của Light Detection and Ranging.
  • 46. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 46 Lidar thường được sử dụng để tạo bản đồ có độ phân giải cao, với các ứng dụng trong trắc địa, địa tin học, khảo cổ học, địa lý, địa chất, địa mạo, địa chấn học, lâm nghiệp, vật lý khí quyển, dẫn đường bằng laser, bản đồ laze không ảnh (ALTM), và đo cao độ bằng laser. Công nghệ này cũng được sử dụng để kiểm soát và điều hướng cho một số xe tự động. Hiện nay có hai loại lidar phổ biến là RPlidar A1 và RPLidar A2. Nhóm chúng em sử dụng RPLidar A2 bởi nó là phiên lắp dặt tốt hơn so với RP Lidar A1, phù hợp với mô hình xe tự hành. b) Thông số kĩ thuật RPLIDAR A2 là máy quét laser 360D 2 độ (LIDAR) thế hệ mới nhất giá rẻ được phát triển bởi SLAMTEC. Rplidar A2 được trang bị công nghệ OPTMAG được cấp bằng sáng chế SLAMTEC, nó vượt qua giới hạn tuổi thọ của hệ thống LIDAR truyền thống để hoạt động ổn định trong thời gian dài. Hình 2.22: RP Lidar A2 Bảng dưới đây là thông số kĩ thuật của RPLidar A2: Loại cảm biến Laser Góc quét 0 – 360 độ Độ phân dải góc 0.45 – 1.35 độ (10Hz) Phạm vi đo lường 0,15 – 12m Phạm vi độ phân giải < 0.5mm Tần số đo 2000-8000 Hz Tần số quét 5-15Hz Trọng lượng 190g Kích thước 41 x 76 x 72.5 mm Bảng 2.5: Thông số kĩ thuật RP Lidar A2
  • 47. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 47 RP Lidar A2 là cảm biến laser hoạt động rất bền bỉ, nhóm chung em đã duy trì hoạt động khoảng 2-3 ngày và vẫn thấy lidar hoạt động tốt và đưa ra dữ liệu ổn định, ít khi nhiễu. Trong ROS có khá nhiều package hỗ trợ cho việc xây dựng bản đồ và điều hướng bằng cách sử dụng Lidar. 2.5.2.2.2. Camera a) Phân tích và lựa chọn Camera trong đồ án này được sử dụng để xung cấp hình ảnh thời gian thực cho xe, đưa dữ liệu về bộ điều khiển để xử lí, cụ thể hơn là có ứng dụng về mặt bám đối tượng và là máy quét QR cho xe tự hành. Camera nhóm em lựa chọn trong đồ án này là camera RealSense Depth Camera bởi đây là một camera khá dễ dùng, có nhiều packages kèm theo để phục vụ xây dựng thuật toán. b) Thông số kĩ thuật Realsense Depth Camera được xem như một cảm biến thị giác 3D, trong đề tài này nó được ứng dụng cho việc điều hướng đi của robot, lọc màu bám vật và ứng dụng quét QR code để thao tác với robot. Robot sẽ nhận được hình ảnh 2D của môi trường xung quanh, phát hiện màu sắc và đánh dấu để đi theo màu đó. Các module cơ bản của Realsense bao gồm 2 cảm biến hình ảnh trái và phải, IR projector và module cảm biến hình ảnh RGB Hình 2.23: Realsense Depth Camera Bảng dưới đây là thông số kĩ thuật của camera: Thông số kỹ thuật Đặc tính
  • 48. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 48 Module Left and Right Imagers Imager Sensor OV9282 Độ phân giải 1280×800 Tỷ lệ khung hình cảm biến 8:5 Định dạng 10 – bit RAW Khẩu độ f/2.0 Tiêu cự 1.93 mm Tiêu điểm Cố định Trường ảnh ngang 91.2o Trường ảnh dọc 65.5o Trường ảnh chéo 100.6o Độ biến dạng ≤ 1.5% Module Infrared Projector Projector Infrared Pattern Type Tĩnh Trường chiếu ngang 100.4o Trường chiếu dọc 69o Trường chiếu chéo 110.4o Thành phần chiếu sáng Laser phát quang bề mặt khoang dọc Module RGB Camera Imager Sensor OV2740 ISP Rời rạc Độ phân giải 1920×1080 Tỷ lệ khung hình cảm biến 16:9 Định dạng 10 – bit RAW RGB Khẩu độ f/2.0 Tiêu cự 1.93 mm Tiêu điểm Cố định Trường ảnh ngang 69.4o Trường ảnh dọc 42.5o Trường ảnh chéo 77o Độ méo ≤ 1.5% Bảng 2.6: Thông số kĩ thuật RealSense Depth Camera
  • 49. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 49 2.5.2.2.3. Cảm biến siêu âm a) Phân tích và lựa chọn Siêu Âm là thuật ngữ nói về một dạng âm thanh có tần số cao hơn nhiều so với tầng số mà tai người có thể nghe được bởi tai người có thể nghe được ngưỡng 20000 Hz. Tần số thấp hơn tần số mà tai người nghe được thường được gọi là hạ âm, thông thường hạ âm rơi vào khoảng 20Hz. Cảm biến siêu âm trong đồ án này được sử dụng để đo khoảng cách, phát hiện vật cản theo nguyên lí siêu âm. Nói về các loại cảm biến siêu âm dạng module thì có một số tên tiêu biểu như: cảm biến siêu âm SRF04, cảm biến siêu âm SRF05, cảm biến siêu âm HC- SR04, cảm biến siêu âm HC-SR05, … Các loại cảm biến này chuyên dùng để nghiên cứu, học tập và làm những mô hình phát hiện khoảng cách trong phạm vi nhỏ, có độ chính xác cao, nhưng không tuyệt đối do vẫn có nhiễu. Các loại cảm biến này khá dễ dàng để kết nối với các bộ kit MCU như: DSP, AVR, ARM, PIC, Arduino… Đặc điểm chung của các loại cảm biến này là có giá rất rẻ, chỉ vài chục ngàn đến hơn trăm ngàn đồng. Rất thích hợp cho các bạn sinh viên ngành cơ điện tử nghiên cứu vọc vạch với các bộ code và thư viện có sẵn đồ sộ trên các cộng đồng. Trong đồ án này nhóm em lực chọn cảm biến siêu âm HC-SR04 bởi đây là một cảm biến có giá thành rất phải chăng và độ chính xác cũng được đánh giá khá cao, phù hợp với yêu cầu bài toán. b) Thông số kĩ thuật Module cảm biến siêu âm (hình 2.24) dùng để đo khoảng cách đến vật cản bằng sóng siêu âm. Module có 2 đầu thu và phát sóng, khoảng cách được xác định bằng cách đo khoảng thời gian mà sóng siêu âm được phát ra đến vật chắn rồi phản hồi về. Sử dụng bằng cách truyền 1 xung vào chân trigger của module, sau đó chờ 1 xung trả về trên chân echo, đo khoảng thời gian từ lúc truyền cho đến lúc nhận, chia đôi rồi nhân với vận tốc cho ta khoảng cách đến vật cản cần đo.
  • 50. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 50 Hình 2.24: HR- SR04 Thông số kĩ thuật của cảm biến siêu âm HR-SR04 như sau: Điện áp làm việc DC 5V Dòng làm việc 15mA Tần số làm việc 40Hz Phạm vi tối đa 4m Phạm vi tối thiểu 2cm Góc hoạt động 15o Độ chính xác 0.3cm Tín hiệu chân Trigger 10µS xung TTL Tín hiệu chân Echo Phụ thuộc vào xung đầu vào TTL Dimension 45×20×15mm Bảng 2.7: Thông số kĩ thuật HR-SR04 Cảm biến hoạt động tương đối chính xác ở khoảng cách 2cm- 400cm. Tuy nhiên, góc mở tối đa của cảm biến là 1m chiều rộng từ bên này sang bên kia nên cảm biến rất nhạy với các vật cản không mong muốn. Vì vậy để tránh điều này thì việc lập trình sẽ trở nên khó khăn, tuy nhiên có thể khắc phục được điều này nếu đưa ra thuật toán lập trình tốt. Trong đồ án này, ta kiểm tra vật cản chỉ ở khoảng cách gần nên việc sử dụng cảm biến SRF04 là hoàn toàn phù hợp vì ở khoảng cách này góc mở của cảm biến nhỏ, giá thành của cảm biến cũng tương đối rẻ so với cảm biến có chức năng tương tự. 2.5.2.2.4. Encoder a) Phân tích và lựa chọn Encoder hay còn gọi là bộ mã hóa, là một bộ cảm biến chuyển động cơ học tạo ra tín hiệu kỹ thuật số đáp ứng với chuyển động. Là một thiết bị cơ điện có khả năng làm biến đổi chuyển động thành tín hiệu số hoặc xung. Có thể phân loại theo công nghệ của Encoder: + Encoder loại từ trường hay còn gọi là Encoder Magnetic
  • 51. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 51 + Encoder loại cơ khí còn được gọi là Encoder Mechanical + Encoder loại điện trở thường được biết đến với cái tên Encoder Resistive + Encoder loại quang có tên tiếng Anh là Encoder Optical Nhóm đồ án đề xuất sử dụng Encoder từ trường bởi tính chính xác cũng như hiệu suất tuyệt vời của nó. Cụ thể hơn là Encoder từ trường bánh răng b) Thông số kĩ thuật Encoder từ tính là một loại bộ mã hóa quay sử dụng cảm biến để xác định những thay đổi trong từ trường từ một bánh xe hoặc vòng từ hóa quay. Có 3 thành phần chính trong encoder từ tính:  Mạch cảm biến  Một bánh xe hoặc vòng quay  Một loạt các cực từ xung quanh chu vi của bánh xe hoặc vòng Khi bánh xe hoặc vòng quay quay qua cảm biến từ, các cực gây ra phản ứng có thể dự đoán được trong cảm biến dựa trên cường độ của từ trường. Đáp ứng từ tính được đưa qua mạch điện điều hòa tín hiệu và xuất ra dưới dạng tín hiệu kỹ thuật số tới thiết bị điều khiển. Số lượng cặp cực từ hóa trên cực bánh xe, số lượng cảm biến và loại mạch điện cùng hoạt động để xác định độ phân giải của bộ mã hóa từ trường. Ưu điểm của từ tính làm yếu tố để tạo ra tín hiệu là nó không bị ảnh hưởng bởi các môi trường rất khắt khe - bao gồm bụi, độ ẩm, nhiệt độ khắc nghiệt. Hình 2.25: Encoder từ trường
  • 52. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 52 Qua thử nghiệm nhóm em nhận thấy, encoder hoạt động với độ tin cậy cao, tuy nhiên do điều kiện bề mặt của môi trường làm việc, encoder thường bị rung dẫn đến sai số trong phép đo, ảnh hưởng đến tính toán, xác định hướng và vị trí của robot. Với đề tài này, sử dụng encoder là một yêu cầu bắt buộc, và nó là yếu tố quyết định tính chính xác khi robot hoạt động (vị trí, hướng, vận tốc), vì vậy trong quá trình tính, chọn chi tiết, việc ưu tiên chọn encoder có độ chính xác cao là vô cùng quan trọng. 2.5.2.2.5. Microphone và Sound card a) Phân tích và lựa chọn Micro là một thiết bị hoạt động có tính năng hỗ trợ thu âm thanh hay vốn được mọi người gọi là mic. Micro là vị trí chính giữa của nguồn âm và máy tính. Micro có thể nói là một loại cảm biến để chuyển đổi âm thanh sang chế độ tín hiệu điện để từ đó đưa dữ liệu vào trong máy tính để xử lí. Trong đồ án này micro được sử dụng đề đưa mệnh lệnh vào trong máy tính để đưa tín hiệu ra xe thực thi. Đặc biệt hơn vì ta sử dụng máy tính nhúng là Jetson Nano nên để có thể thao tác về mặt âm thanh với bộ điều khiển thì ta cần có một bộ phận được gọi là sound card. Hiểu được điều đó, nhà sản xuất WaveShare đã sản xuất một chiếc sound card tích hợp với microphone dành cho Jetson Nano. Hình 2.26: USB soundcard Waveshare b) Thông số kĩ thuật USB sound card có đèn báo nguồn tích hợp để kiểm tra trạng thái làm việc. Micrô và loa tích hợp, hỗ trợ đầu vào / đầu ra âm thanh. Không cần trình điều khiển, plug and play.
  • 53. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 53 Tương thích với Windows, Mac OS, Linux và Android. Cổng USB 2.0 tiêu chuẩn, kích thước di động. Hình 2.27: Cấu tạo USB Soundcard Waveshare USB sound card có thông số kĩ thuật:  Điện áp nguồn : 5V  Bộ mã hóa / Giải mã Audio: SSS1629A5  Cổng điều khiển : USB  Cổng âm thanh : PH2.0  Trình điều khiển Speaker: 2,6W mỗi kênh (4Ω BTL) 2.5.2.2.6. Công tắc hành trình a) Phân tích và lựa chọn Công tắc hành trình hay còn gọi công tắc giới hạn hành trình là dạng công tắc dùng để giới hạn hành trình của các bộ phận chuyển động. Nó có cấu tạo như công tắc điện bình thường nhưng có thêm cần tác động để cho các bộ phận chuyển động tác động vào làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm bên trong nó. Công tắc hành trình là loại không duy trì trạng thái, khi không còn tác động sẽ trở về vị trí ban đầu. Công tắc hành trình dùng để đóng cắt mạch dùng ở lưới điện hạ áp Nó có tác dụng giống như nút ấn động tác ấn bằng
  • 54. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 54 tay được thay thế bằng động tác va chạm của các bộ phận cơ khí, làm cho quá trình chuyển động cơ khí thành tín hiệu điện. Trong đồ án này, công tắc hành trình có chức năng năng truyền tín hiệu cho biết khi nào cửa được đóng hay mở để bộ điều khiển đưa ra lệnh thực thi tiếp theo Nhóm đồ án chúng em đề xuất Công Tắc Hành Trình TIAIHUA 1A 125VAC bởi đây là loại công tắc hành trình phổ biến, nhỏ gọn, rất thích hợp cho đề tài này b) Thông số kĩ thuật Công Tắc Hành Trình TIAIHUA 1A 125VAC được sử dụng trong các mạch công tắc đóng ngắt điện. Hình 2.28: Công Tắc Hành Trình TIAIHUA 1A 125VAC Thông số kĩ thuật:  Kích thước công tắc: 13x6x6.8mm  Số chân: 3 chân  Chịu tải: 1 A; 125 VAC  Độ bền: 10.000 chu kì gạt 2.5.2.2.7. IMU a) Phân tích và lựa chọn IMU (Inertial Measurement Unit) là một con chip để đo những chuyển động quay. Một module IMU thường gồm có 2 loại cảm biến: cảm biến gia tốc (accelerometer) và cảm biến quay (gyroscope).  Accelerometer (gọi tắt là accel): như tên gọi của nó, accel đơn giản là một cảm biến đo gia tốc của bản thân module và thường sẽ có 3 trục xyz ứng với 3 chiều không
  • 55. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 55 gian (loại 1 và 2 trục ít dùng). Lưu ý là accel đo cả gia tốc của trọng lực nên giá trị thực khi đo sẽ bao gồm cả trọng lực.  Gyroscope (gọi tắt là gyro): là một loại cảm biến đo tốc độ quay của nó quanh một trục. Tương tự với accel, gyro cũng thường có 3 trục xyz. Trên thị trường có hai loại IMU phổ biến là MPU 6050 và MPU 9255. Nhóm đồ án xin được đề xuất sử dụng MPU 6050 bởi đấy là IMU đo khá chính xác, đáp ứng yêu cầu bài toán đặt ra và có một giá thành tương đôi hợp lí. b) Thông số kĩ thuật Cảm biến GY-521 6DOF IMU MPU6050 được sử dụng để đo 6 thông số: 3 trục Góc quay (Gyro), 3 trục gia tốc hướng (Accelerometer), là loại cảm biến gia tốc phổ biến nhất trên thị trường hiện nay, ví dụ và code dành cho nó rất nhiều và hầu như có trên mọi loại vi điều khiển, nếu muốn sử dụng cảm biến gia tốc để làm các mô hình như con lắc động, xe tự cân bằng, máy bay thì MPU6050 sẽ là sự lựa chọn tối ưu. Hình 2.29: MPU 6050 Bảng sau trình bày các thông số kỹ thuật cơ bản của MPU – 6050: Vi xử lý MPU – 6050 Điện áp hoạt động 3 – 5V Chuẩn giao tiếp I2C/SPI Con quay hồi chuyển ±250, ±500, ±1000 và ±2000 o /sec Gia tốc kế ±2g, ±4g, ±8g và ±16g Kích thước 16×21×1.5 mm
  • 56. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 56 2.5.2.3. Khối phụ trợ 2.5.2.3.1. Mạch điều khiển động cơ a) Phân tích và lựa chọn Mạch điều khiển động cơ là mạch có chức năng nhận tín hiệu từ vi điều khiển là biến đổi tín hiệu đó thành tín hiệu riêng biệt để điểu khiển chiều và tốc độ của động cơ. Trên thị trường thì mạch L298 là mạch điều khiển động cơ rất phổ biến, giá rẻ và thích hợp trong quá trình học và nghiên cứu của sinh viên. b) Thông số kĩ thuật 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). Mạch điều khiển động cơ DC L298 dễ sử dụng, chi phí thấp, dễ lắp đặt, là sự lựa chọn tối ưu trong tầm giá. Hình 2.30: Mạch L298 Thông số kỹ thuật:  IC chính: L298 - Dual Full Bridge Driver  Điện áp đầu vào: 5~30VDC  Công suất tối đa: 25W 1 cầu (lưu ý công suất = dòng điện x điện áp nên áp cấp vào càng cao, dòng càng nhỏ, công suất có định 25W).  Dòng tối đa cho mỗi cầu H là: 2A  Mức điện áp logic: Low -0.3V~1.5V, High: 2.3V~Vss  Kích thước: 43x43x27mm
  • 57. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 57 Mạch hoạt động trong phạm vi công suất nhỏ (<70W), ít xảy ra sự cố. Vì vậy, đối với động cơ DC 12V, việc chọn module này để điều khiển là hoàn toàn phù hợp. Hơn nữa mạch thiết kế nhỏ gọn, bền nên thuận tiện cho việc lắp ráp với robot và module có khả năng chịu đựng được sốc khi robot di chuyển. 2.5.2.3.2. Mô đun relay tăng áp a) Phân tích và lựa chọn Trong đồ án này nhóm em sử dụng chốt từ 12 V để thao tác đóng mở cửa do vậy nên để có thể hoạt động ta cần sử dụng một mô đun relay tăng áp từ 5V lên 12V để gửi tín hiệu lên chốt từ 12V. Nhóm em đề xuất sử dụng Module 4 Relay Kích H/L 5VDC làm mô đun relay tăng áp trong đồ án. b) Thông số kĩ thuật Module 4 Relay Kích H/L 5VDC sử dụng nguồn 5VDC để nuôi mạch, tín hiệu kích có thể tùy chọn kích mức cao (High – 5VDC) hoặc mức thấp (Low – 0VDC) qua Jumper trên mỗi relay. Thích hợp cho các thiết bị sử dụng mức tín hiệu 5VDC. Trong đồ án này, module được dùng để điều khiển khóa từ. Hình 2.31: Module 4 Relay Kích H/L 5VDC
  • 58. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 58 Thông số kỹ thuật: • Điện áp nuôi mạch: 5VDC. • Dòng tiêu thụ: khoảng 200mA/1Relay • Tín hiệu kích: High (5VDC) hoặc Low (0VDC) chọn bằng Jumper. • Relay trên mạch: • Nguồn nuôi: 5VDC. • Tiếp điểm đóng ngắt max: 250VAC-10A hoặc 30VDC-10A • Kích thước: 72 (L) * 55 (W) * 19 (H) mm. 2.5.2.4. Khối đầu ra 2.5.2.4.1. Chốt khóa từ a) Phân tích và lựa chọn Khóa từ là thiết bị được sử dụng phổ biến cho nhu cầu quản lý hệ thống khóa cửa xe. Không sử dụng chìa cơ để mở như nhiều loại khóa truyền thống khác, khóa từ sử dụng QR code làm phương pháp xác thực để mở cửa. Điều này tăng tính bảo mật và công nghệ của xe. Nhóm chúng em sử dụng khóa từ LY-03 12VDC bởi đây là loại khóa cửa chốt có đồ bền cao, chất lượng tốt. b) Thông số kĩ thuật Khóa chốt điện từ LY-03 (hình 2.37) đi kèm gá chốt, có chức năng hoạt động như một ổ khóa cửa sử dụng Solenoid để kích đóng mở bằng điện, được sử dụng nhiều trong nhà thông minh hoặc các loại tủ, cửa phòng, cửa kho,… khóa sử dụng điện áp 12VDC. Khóa chốt điện từ này có thể sử dụng chung với các mạch chức năng tạo thành một hệ thống thông minh. Khóa có chứ năng đóng mở cửa trong robot khi được nhận tín hiệu quét QR code.
  • 59. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 59 Hình 2.32: Khóa từ LY-03 Thông số kỹ thuật: • Vật liệu: Thép không gỉ • Nguồn điện: 12V DC • Dòng điện làm việc: 0.8A • Công suất: 9.6W • Yêu cầu nguồn cấp: 12VDC/1A • Kích thước: L54 x D38 x H28 • Thời gian cấp nguồn: Nhỏ hơn 10s • Trọng lượng: 150g
  • 60. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 60 Hình 2.33: Kích thước khóa từ LY-03 2.5.2.4.2. Loa a) Phân tích và lựa chọn Loa là một trong những thiết bị trong dàn âm thanh, loa làm nhiệm vụ phát ra âm thanh, khâu cuối cùng trong việc truyền tín hiệu trong hệ thống. Các bộ phận cấu thành nên một củ loa rời hoàn chỉnh bao gồm các phần: khung sườn, viền nhún, màng nhện, nam châm, cuộn dây đồng, dây quấn, màng loa. Trong đồ án này, loa nhận nhiệm vụ tương tác với khách hàng bằng âm thanh và nhận tín hiệu từ bộ điều khiển. Nhóm đồ án chúng em lựa chọn loa 8 Ohm 5W bởi đây là một loại loa phổ biến, kích cỡ vừa đủ với kích thước xe và năng suất cao. b) Thông số kĩ thuật Loa 8 Ohm 5W chữ nhật 3x7cm: • Kích thước: 30x70mm • Bề rộng: 18mm • Trở kháng: 8 ohm • Công suất: 5W
  • 61. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 61 Hình 2.34: Loa 8 Ohm 5W 2.5.2.5. Nguồn điện cấp 2.5.2.5.1. Ắc quy 12V 30Ah Yamato 6-DZF-30 (6-DZM-30 / 6DZF30) Ắc quy khô Yamato 6-DZF-30 (6-DZM-30) (hình 2.41) là loại ắc quy kín khí, không cần bảo dưỡng là một trong những loại ắc quy lắp cho xe đạp điện tốt nhất trên thị trường hiện nay. Trong đồ án này ắc quy có vai trò là nguồn điện áp cung cấp cho các module của xe. Hình 2.35: Ắc quy khô Yamato 6-DZF-30 - Thông số kĩ thuật:  Điện áp: 12 V
  • 62. Xe tự hành vận chuyển hành lí đa tầng GVHD: TS. Trương Công Tuấn 62  Dung lượng: 30 AH  Kích thước (dài * rộng * cao) mm: 181*76*168  Khối lượng: 7 Kg 2.6. Tổng kết Chương này đã trình bày được thiết kế mô hình robot, sau đó lựa chọn các module cho robot. Sau khi thiết kế mô hình robot, tiếp theo cần phải xây dựng bộ điều khiển. Phần thiết kế hệ thống điều khiển sẽ được trình bày chi tiết trong Chương 3.