Đồ Án Chế Tạo và Điều Khiển Robot Chụp Ảnh 3D Tại HCMUTE

• Tác giả: Lê Quang Thắng
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Trường Thịnh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện Tử
• Đề tài: Chế Tạo Và Điều Khiển Robot Chụp Ảnh 3D
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM KẾT
• NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
• NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT ĐỀ TÀI CHẾ TẠO VÀ ĐIỀU KHIỂN ROBOT CHỤP ẢNH 3D
• 1. CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
• 1.1. Sơ lược quá trình phát triển robot
• 1.2. Tổng quan về robot chụp ảnh trên thế giới
• 2. CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH HÓA ROBOT
• 2.1. Các thông số, định nghĩa trong robot
• 2.2. Ma trận biểu diễn
• 2.3. Các phép chuyển vị ma trận
• 2.4. Phép biến đổi tịnh tiến
• 2.5. Phép biến đổi quay quanh các trục tọa độ
• 2.6. Động học robot
• 2.7. Mô hình hóa các khớp trong robot
• 2.8. Động học thuận Robot
• 2.9. Phép quay Euler
• 2.10. Phép quay RPY (Roll – Pitch – Yaw)
• 2.11. Bài toán động học thuận
• 2.12. Động học nghịch robot
• 2.13. Khái niệm về ma trận Jacobi
• 2.14. Giải thuật Levebberg - Marquardt
• 2.15. Động lực học robot
• 2.16. Lập đường đi và quỹ đạo di chuyển của robot
• 2.17. Không gian khớp và không gian desscartes
• 2.18. Các khái niệm cơ bản về lập quỹ đạo chuyển động của robot
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ROBOT
• 3.1. Mô hình tổng quát
• 3.2. Thiết kế cơ khí
• 3.2.1. Lựa chọn phương án thiết kế
• 3.2.2. Mô hình tổng quát
• 3.3. Động cơ sử dụng
• 3.3.1. Trục vít me sử dụng
• 3.3.2. Kết quả đạt được
• 3.4. Thiết kế bộ điều khiển
• 3.4.1. Driver điều khiển động cơ bước
• 3.4.1.1. TB6560 3A stepper motor driver
• 3.4.1.2. Driver động cơ bước 5 phase
• 3.4.2. Kết quả đạt được
• 3.5. Phần giao diện điều khiển
• 3.5.1. Giới thiệu về matlab và matlab guide
• 3.5.1.1. Giới thiệu về matlab
• 3.5.1.2. Giới thiệu về matlab guide
• 3.5.2. Chương trình Ip Webcam
• 3.5.3. Kết quả đạt được
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
• 4.1. Mô hình robot hoàn chỉnh
• 4.2. Hình ảnh thực nghiệm
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
• 5.1. Kết quả trực tiếp của đề tài
• 5.2. Quá trình nghiên cứu kèm theo
• 5.3. Những khó khăn khi thực hiện đề tài
• 5.4. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về Robot chụp ảnh 3D

Đề tài 'Chế Tạo Robot Chụp Ảnh 3D Tại HCMUTE' tập trung vào việc phát triển một robot chụp ảnh 3D với khả năng tự động hóa cao. Robot này được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ chụp ảnh trong các lĩnh vực như quảng cáo và nghiên cứu. Việc sử dụng công nghệ robot trong lĩnh vực này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao độ chính xác trong việc thu thập dữ liệu hình ảnh. Theo PGS. Nguyễn Trường Thịnh, giảng viên hướng dẫn, 'Robot chụp ảnh 3D sẽ mở ra nhiều cơ hội mới trong việc ứng dụng công nghệ vào thực tiễn'.

1.1. Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu chính của đề tài là thiết kế và chế tạo một robot tự động có khả năng chụp ảnh 3D với độ chính xác cao. Robot sẽ sử dụng động cơ RC-Servo và động cơ bước để thực hiện các chuyển động cần thiết. Việc lập trình robot để chuyển động theo quỹ đạo đã được xác định là một phần quan trọng trong quá trình phát triển. Đề tài cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của 3D modeling trong việc tạo ra các mô hình chính xác cho robot. 'Chúng tôi mong muốn robot này có thể hoạt động hiệu quả trong nhiều môi trường khác nhau', nhóm nghiên cứu cho biết.

II. Quy trình chế tạo robot

Quy trình chế tạo robot chụp ảnh 3D bao gồm nhiều bước quan trọng, từ thiết kế cơ khí đến lập trình điều khiển. Đầu tiên, khung cơ khí của robot được thiết kế để đảm bảo tính ổn định và khả năng di chuyển linh hoạt. Các động cơ được lựa chọn dựa trên yêu cầu kỹ thuật và khả năng hoạt động. Sau đó, mạch điện điều khiển được lắp ráp và kiểm tra để đảm bảo hoạt động chính xác. 'Mỗi bước trong quy trình đều cần sự tỉ mỉ và chính xác', một thành viên trong nhóm cho biết. Việc sử dụng công nghệ mới trong thiết kế và chế tạo giúp nâng cao hiệu suất của robot.

2.1. Thiết kế cơ khí

Thiết kế cơ khí là bước đầu tiên và quan trọng nhất trong quá trình chế tạo robot. Khung robot được thiết kế với 4 bậc tự do, cho phép robot di chuyển linh hoạt trong không gian ba chiều. Việc lựa chọn vật liệu cũng rất quan trọng để đảm bảo độ bền và nhẹ cho robot. 'Chúng tôi đã thử nghiệm nhiều loại vật liệu khác nhau để tìm ra giải pháp tối ưu nhất', nhóm nghiên cứu cho biết. Sự kết hợp giữa thiết kế thông minh và vật liệu chất lượng cao sẽ giúp robot hoạt động hiệu quả hơn trong các nhiệm vụ chụp ảnh 3D.

III. Ứng dụng và tiềm năng của robot chụp ảnh 3D

Robot chụp ảnh 3D có nhiều ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực khác nhau. Trong quảng cáo, robot có thể tạo ra các hình ảnh 3D chất lượng cao để thu hút sự chú ý của khách hàng. Ngoài ra, trong lĩnh vực nghiên cứu, robot có thể được sử dụng để thu thập dữ liệu hình ảnh trong các môi trường khó tiếp cận. 'Chúng tôi tin rằng robot này sẽ có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ y học đến khảo sát địa chất', một thành viên trong nhóm cho biết. Việc phát triển robot chụp ảnh 3D không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần vào sự phát triển của công nghệ hiện đại.

3.1. Lợi ích kinh tế

Việc sử dụng robot chụp ảnh 3D có thể giúp giảm chi phí lao động và tăng hiệu quả công việc. Robot có khả năng làm việc liên tục mà không cần nghỉ ngơi, điều này giúp tiết kiệm thời gian và nguồn lực. 'Chúng tôi hy vọng rằng robot này sẽ giúp các doanh nghiệp tiết kiệm chi phí và nâng cao năng suất', nhóm nghiên cứu nhấn mạnh. Sự phát triển của công nghệ robot sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho các doanh nghiệp trong việc tối ưu hóa quy trình làm việc.