Luận Văn Thiết kế Robot Tự Hành

Lời nói đầu

Robot tự hành (Mobile Robot) là một thành phần có vai trò quan trọng trong ngành
Robot học. Cũng với sự phát triển mạnh mẽ của các hệ thống Cơ - Điện tử, robot tự hành
ngày một được hoàn thiện và càng cho thấy lợi ích của nó trong công nghiệp và sinh ho ạt.
Một vấn đề rất được quan tâm khi nghiên cứu về robot tự hành là làm thế nào để robot
có thể di chuyển tới một vị trí xác định mà có thể tựđộng tránh được các chướng ngại
vật trên đường đi. Tiểu luận này có mục đích đưa ra các phương pháp để giải quyết vấn
đề trên. Trong phần một, chúng tôi xét 2 cách giải bài toán tìm đường cục bộ và toàn cục
đối với một robot có mô hình động học cho trước, sau đó tiến hành mô phỏng thử nghiệm
trên máy tính. Phần hai của tiểu luận tập trung vào gi ới thiệu các cảm biến, các mạch
ph ần cứng điều khiển một robot tự hành cụ thểđã cho chạy thử.
Chúng em xin chân thành cảm ơn những gợi ý, chỉ dẫn rất quan trọng cho đề tài này
của PGS.TS Tạ Duy Liêm. Thầy cũng đã cũng cấp cho chúng em nh ững kiến thức và tài
liệu Robotics cần thiết trong học kỳ vừa qua. Chúng em hy vọng đây sẽ là một tiểu luận
có ích cho những ai yêu thích đề tài này.



MỤC LỤC

PHẦN 1
GIẢI BÀI TOÁN TÌM ĐƯỜNG TRÁNH VẬT CẢN CHO ROBOT TỰ HÀNH . 3
I. Giới thiệu về robot tự hành . 4
II. Mô hình động học robot tự hành . 6
III. Giải bài toán tìm đường cho robot tự hành . . 7
1. Đặt vấn đề . . 7
2. Bài toán tìm đường cục bộ . 8
3. Bài toán tìm đường toàn cục 13
PHẦN 2
CẤU TẠO PHẦN CỨNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRONG
ROBOT TỰ HÀNH 19
I. Các loại cảm biến . 20
1. Sensor quang (Optical Sensor) . . 20
2. Đĩa encoder . 20
3. Công tắc hành trình . 21
II. Mạch điều khiển Robot . 21
1. Khối nguồn . 21
2. Khối điều khiển . . 22
3. Khối sensor 24
4. Khối hiển thị . . 25
5. Khối công suất điều khiển động cơ . 27
III. Các phương pháp điều khiển trong Robot tự hành 28
1. Phương pháp tạo encoder từ chuột máy tính . 28
2. Phương pháp quét đèn led 7 thanh . 30
3. Phương pháp tạo xung PWM đểđiều khiển tốc độ cho robot . 33
IV. xây dựng một bài toán cho Robot tự hành . 34
V. Hạn chế Robot và phương pháp khắc phục 36