Thạc Sĩ Nghiên cứu một số luật điều khiển robot di động tránh vật cản

Luận văn thạc sỹ năm 2009 tại Đại Học Đà Nẵng
Đề tài: NGHIÊN CỨU MỘT SỐ LUẬT ĐIỀU KHIỂN ROBOT DI ĐỘNG TRÁNH VẬT CẢN
định dạng file word
tác giả: Nguyễn Văn Thân

obMỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong xu hướng phát triển chung, robot thay thế con người làm những công việc nặng nhọc, những công việc đòi hỏi độ chính xác cao; hay làm việc trong môi trường hóa chất độc hại, chất nhiễm xạ, chất cháy, nổ, thiếu khí; hay làm việc trong các vùng không gian chật hẹp, thám hiểm trên các hành tinh, ngoài không gian vũ trụ, trong y tế và trong sinh hoạt đời sống hàng ngày Vì vậy, việc nghiên cứu và ứng dụng robot ở Việt Nam chắc chắn ngày càng phát triển.








Ðối với nước ta, thị trường robot di động còn khá mới mẻ. Do đó việc nghiên cứu, khám phá lĩnh vực này hết sức phong phú và đa dạng. Để đi sâu vào lĩnh vực này, trước tiên ta phải đi nghiên cứu xây dựng các bài toán chuyển động, các bài toán dẫn đường và bài toán tránh vật cản. Để từ đó ta đi sâu vào nghiên cứu ứng dụng robot vào trong thực tế. Đây cũng là việc khởi đầu cho việc chế tạo và ứng dụng robot vào trong cuộc sống.
Qua thời gian học tập và nghiên cứu chương trình thạc sĩ, ta thấy lĩnh vực nghiên cứu về robot di động là một lĩnh vực khá mới mẻ; đặc biệt là robot di động bằng bánh lăn. Vì vậy lĩnh vực này đã được chọn để nghiên cứu trong luận văn.
2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Sự di chuyển của robot di động đã được nêu trên rất đa dạng theo nhiều hình thức khác nhau, có thể bắt chước theo nhiều kiểu di chuyển của một số loài động vật như bò, trườn, nhảy, hay di chuyển giống như các loại côn trùng có nhiều chân hoặc có thể đi bộ bằng hai chân giống như con người, Nhưng sự di chuyển bằng bánh lăn của robot di động vẫn là hình thức thông dụng nhất, bởi vì nó có tính linh hoạt và tính cân bằng, ổn định cho cả hệ thống điều khiển. Nó có thể di chuyển trên mọi địa hình bằng cách thay đổi tốc độ và hướng đi một cách tương đối dễ dàng. Chính vì thế trong luận văn này ta chọn đối tượng nghiên cứu là robot di động bằng bánh lăn. Đối với robot di động bằng bánh lăn nó có thể di chuyển theo mọi hướng và tránh được các vật cản trong môi trường làm việc của nó.
3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Việc thiết kế thành công một robot di động để đưa vào ứng dụng trong thực tế, đòi hỏi ta phải có đầy đủ các điều kiện về kinh tế , về thời gian . Vì vậy, trong luận văn này ta chỉ nghiên cứu một số luật điều khiển cho robot di động. Một số vấn đề ta cần nghiên cứu:
 Xây dựng mô hình động học cho một đối tượng điều khiển là robot di động kiểu bánh lăn.
 Nghiên cứu bài toán dẫn đường cho robot di động bằng bánh lăn.
 Nghiên cứu bài toán tránh vật cản cho robot di động bằng bánh lăn.
 Phân tích đánh giá kết quả đạt được qua mô phỏng.
Với sự trình bày và phân tích các vấn đề nêu trên, ta đặt tên cho đề tài là: “NGHIÊN CỨU MỘT SỐ LUẬT ĐIỀU KHIỂN ROBOT DI ĐỘNG TRÁNH VẬT CẢN ”
4. PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đề tài chỉ dừng lại trên cơ sở lý thuyết và khảo sát, đánh giá kết quả thí nghiệm được thực hiện bằng phần mềm mô phỏng Matlab.
5. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
- Ứng dụng thuật toán dẫn đường và thuật toán tránh vật cản cho một robot di động kiểu ôtô bốn bánh lăn, di chuyên bám theo một đường dẫn, tránh được những vật cản trên đường đi và đưa robot về đến đích.
- Tất cả các vấn đề được đề cập trong cuốn luận văn đều góp phần vào việc nghiên cứu, xây dựng và phát triển cho robot di động. Tạo tiền đề cho việc nghiên cứu chế tạo robot di động bằng bánh lăn, đáp ứng được nhiều công dụng thiết thực trong công tác nghiên cứu giảng dạy ở nước ta.
6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Ngoài chương mở đầu này, trong luận còn có bốn chương kế tiếp sau:
Chương 1: MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT DI ĐỘNG
Chương 2: BÀI TOÁN DẪN ĐƯỜNG
Chương 3: BÀI TOÁN TRÁNH VẬT CẢN
Chương 4: MÔ PHỎNG  NHẬN XÉT
Đề mục chi tiết có thể xem ở phần MỤC LỤC.