Khóa Luận Về Dẫn Đường Robot Di Động Sử Dụng Google Map Cho Mục Đích Trinh Sát

Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu dẫn đường robot di động sử dụng công cụ google map cho mục đích trinh sát, vận dụng lý thuyết vào thực tế, đề xuất giải pháp cụ thể cho vấn đề .

• Tác giả: Phan Xuân Hải
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Duy Hưng
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật điện tử, Truyền thông – Chất lượng cao
• Đề tài: Dẫn Đường Robot Di Động Bằng Google Map Cho Trinh Sát
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI HIỆU
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ ROBOT DI ĐỘNG
• 1.2. GIỚI THIỆU ROBOT DI ĐỘNG
• 1.3. ROBOT DI ĐỘNG CHO MỤC ĐÍCH “TRINH SÁT”
• 1.4. MÔ TẢ BÀI TOÁN
• 1.4.1. MỤC TIÊU TỔNG QUÁT
• 1.4.2. CÁC MỤC TIÊU CỤ THỂ
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
• 2.1. LÝ THUYẾT ĐỘNG HỌC CHO ROBOT 4 BÁNH DI ĐỘNG
• 2.1.1. GIỚI THIỆU
• 2.2. MÔ HÌNH TOÁN HỌC
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ROBOT
• 3.1. THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG CHO RS ROBOT
• 3.1.1. VẬT LIỆU KHUNG XE
• 3.1.2. MÔ HÌNH ROBOT SAU KHI LẮP RÁP
• 3.2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẦN CỨNG CHO ROBOT
• 3.2.1. XÂY DỰNG PHẦN CỨNG CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
• 3.2.1.1. Cảm biến siêu âm Ultra Sonic HY-SFR 05
• 3.2.1.2. Module GPS định vị vệ tinh NEO – 7M
• 3.2.1.3. Nguồn điện cung cấp cho hệ thống điều khiển
• 3.3. XÂY DỰNG PHẦN MỀM CHO ROBOT
• 3.3.1. XÂY DỰNG PHẦM MỀM ĐIỀU KHIỂN
• 3.3.1.1. Giới thiệu phần mềm lập trình điều khiển
• 3.3.1.1a. Phần mềm lập trình cho Arduino
• 3.3.1.1b. Phần mềm tạo ứng dụng điều khiển
• 3.3.1.2. Tiến hành lập trình
• 3.3.1.2a. Lập trình trên Arduino IDE
• 3.3.1.2b. Lập trình trên Android Studio
• 3.3.2. XÂY DỰNG PHẦN MỀM TRUYỀN DẪN THÔNG TIN
• 3.3.2.1. Giới thiệu hệ điều hành dùng cho Raspberry Pi
• 3.3.2.2. Cài đặt cho phần truyền dẫn hình ảnh
• 4. CHƯƠNG 4: THÍ NGHIỆM
• 4.1. QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM
• 4.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Dẫn Đường Robot Di Động Bằng Google Map

Dẫn đường robot di động bằng Google Map là một ứng dụng công nghệ tiên tiến, giúp tối ưu hóa quá trình trinh sát. Việc sử dụng Google Map không chỉ giúp định vị chính xác mà còn hỗ trợ người điều khiển trong việc dẫn đường cho robot. Robot di động có khả năng tự hành, mang lại nhiều lợi ích trong các nhiệm vụ trinh sát, từ quân sự đến cứu hộ.

1.1. Khái Niệm Về Robot Di Động

Robot di động là thiết bị có khả năng tự di chuyển trong môi trường mà không cần sự can thiệp của con người. Chúng được trang bị cảm biến và hệ thống GPS để xác định vị trí và hướng đi.

1.2. Vai Trò Của Google Map Trong Dẫn Đường

Google Map cung cấp bản đồ chi tiết và tính năng định vị GPS, giúp người điều khiển theo dõi vị trí của robot trong thời gian thực, từ đó đưa ra các quyết định chính xác hơn.

II. Thách Thức Trong Việc Dẫn Đường Robot Di Động

Mặc dù công nghệ dẫn đường robot di động bằng Google Map mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức cần giải quyết. Các vấn đề như độ chính xác của GPS, sự cản trở từ môi trường và khả năng xử lý dữ liệu thời gian thực là những yếu tố quan trọng.

2.1. Độ Chính Xác Của Hệ Thống GPS

Độ chính xác của GPS có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như thời tiết, địa hình và sự can thiệp của các tín hiệu khác. Điều này có thể dẫn đến sai lệch trong việc định vị robot.

2.2. Cản Trở Từ Môi Trường

Môi trường đô thị với nhiều chướng ngại vật có thể gây khó khăn cho robot trong việc di chuyển và thu thập dữ liệu. Việc thiết kế robot cần phải tính đến các yếu tố này để đảm bảo hiệu suất.

III. Phương Pháp Dẫn Đường Robot Di Động Bằng Google Map

Để dẫn đường robot di động hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp công nghệ hiện đại. Việc tích hợp hệ thống GPS với Google Map là một trong những giải pháp tối ưu nhất.

3.1. Tích Hợp Hệ Thống GPS

Hệ thống GPS giúp xác định vị trí chính xác của robot, từ đó cập nhật liên tục lên Google Map. Điều này cho phép người điều khiển theo dõi và điều chỉnh hướng đi của robot.

3.2. Sử Dụng Công Nghệ WebRTC

Công nghệ WebRTC cho phép truyền tải dữ liệu hình ảnh và video thời gian thực từ robot về trạm điều khiển, giúp người điều khiển có cái nhìn trực quan về tình hình thực tế.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Robot Di Động Trong Trinh Sát

Robot di động được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong trinh sát. Chúng có khả năng hoạt động trong các môi trường nguy hiểm, thu thập thông tin và truyền tải về trung tâm điều khiển.

4.1. Trinh Sát Quân Sự

Robot di động có thể được sử dụng trong các nhiệm vụ trinh sát quân sự, giúp thu thập thông tin về địa hình và lực lượng đối phương mà không cần sự can thiệp của con người.

4.2. Tìm Kiếm Cứu Hộ

Trong các tình huống khẩn cấp, robot di động có thể hỗ trợ tìm kiếm cứu hộ, giúp xác định vị trí của nạn nhân và truyền tải thông tin về trung tâm điều khiển.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Robot Di Động Trong Trinh Sát

Tương lai của robot di động trong lĩnh vực trinh sát hứa hẹn sẽ phát triển mạnh mẽ với sự tiến bộ của công nghệ. Việc cải tiến hệ thống dẫn đường và khả năng tự hành sẽ mở ra nhiều cơ hội mới.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Công Nghệ

Công nghệ robot di động sẽ tiếp tục được cải tiến, với các tính năng thông minh hơn, giúp nâng cao hiệu quả trong các nhiệm vụ trinh sát.

5.2. Tích Hợp AI Vào Robot Di Động

Việc tích hợp trí tuệ nhân tạo vào robot di động sẽ giúp chúng tự động hóa nhiều quy trình, từ đó nâng cao khả năng hoạt động và giảm thiểu rủi ro cho con người.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp "Dẫn đường Robot di động sử dụng công cụ Google Map cho mục đích trinh sát" được thực hiện bởi sinh viên Phan Xuân Hải, chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật điện tử, Truyền thông – Chất lượng cao (khóa K62 DA-CLC), Trường Đại học Công nghệ – Đại học Quốc gia Hà Nội vào tháng 05 năm 2021, dưới sự hướng dẫn của TS. Phạm Duy Hưng và TS. Nguyễn Thị Thanh Vân.

Bối cảnh thực tiễn của đề tài xuất phát từ nhu cầu ứng dụng robot di động nhằm thay thế con người thực hiện các nhiệm vụ nguy hiểm và phức tạp như tìm kiếm cứu nạn, khảo sát môi trường độc hại, dò xét bom mìn và trinh sát thực địa. Trong tác vụ trinh sát—được hiểu là công việc tìm kiếm, theo dõi đối tượng trong khu vực chưa xác định nhằm thu thập thông tin gửi về trung tâm điều khiển—môi trường hoạt động thường được phân thành trinh sát quân sự truyền thống (địa hình phẳng, ít vật cản) và trinh sát đô thị (môi trường phức tạp, nhiều vật cản gây cản trở tầm nhìn và đường truyền tín hiệu). Tác giả dẫn chứng các hệ thống trinh sát trên thế giới như máy bay không người lái UAV RQ1, robot RoboteX AVATAR II, DR-10/20 hay robot thám hiểm Curiosity. Tại Việt Nam, nhiều sản phẩm robot di động đã được phát triển như robot phục vụ y tế (năm 2020), robot tháo gỡ bom mìn (năm 2009), robot kiểm tra đường ống thoát nước/ống khói (năm 2011), và robot trinh sát hóa học RBH-18. Tuy nhiên, phần lớn các đề tài nghiên cứu trong nước chỉ dừng lại ở quy mô mô hình thử nghiệm hoặc triển khai ngắn hạn, chưa hoàn thiện thành sản phẩm thực tế, đặc biệt là các giải pháp robot phục vụ bài toán trinh sát thực địa kết hợp giám sát trực quan.

Từ yêu cầu thực tế đó, mục tiêu tổng quát của khóa luận là nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một mô hình robot di động phục vụ mục đích trinh sát ngoài trời, có khả năng di chuyển linh hoạt, điều khiển từ xa, tích hợp bản đồ số Google Map phục vụ bài toán định vị – dẫn đường, đồng thời truyền dữ liệu hình ảnh video thời gian thực từ hiện trường về trạm điều khiển thông qua công nghệ WebRTC nhằm tối ưu hóa độ trễ.

Mục tiêu nghiên cứu được phân rã thành ba nhiệm vụ cụ thể:

1. Nhiệm vụ thứ nhất: Nghiên cứu thiết kế một robot di động có khả năng di chuyển linh hoạt, được điều khiển từ xa thông qua ứng dụng chuyên dụng và hoạt động ổn định trong môi trường ngoài trời.
2. Nhiệm vụ thứ hai: Sử dụng công cụ Google Map hỗ trợ người vận hành định vị và dẫn đường cho robot. Vị trí của robot thu nhận từ hệ thống định vị vệ tinh GPS được cập nhật liên tục lên bản đồ số tích hợp trong ứng dụng điều khiển, giúp giám sát tọa độ trực quan và hỗ trợ điều hướng robot đến vị trí mong muốn.
3. Nhiệm vụ thứ ba: Thực hiện chức năng trinh sát thông qua việc thu thập và truyền dữ liệu hình ảnh dưới dạng video thời gian thực từ camera gắn trên robot về trạm điều khiển bằng công nghệ WebRTC, đảm bảo độ trễ truyền hình ảnh đo được nhỏ hơn 1 giây.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hệ thống robot di động 4 bánh vi sai tích hợp các khối thu nhận dữ liệu (GPS, camera, cảm biến siêu âm), khối điều khiển chấp hành vi xử lý, khối máy tính nhúng truyền thông không dây và phần mềm trạm điều khiển trên thiết bị di động. Phạm vi nghiên cứu về không gian là môi trường mặt đất phẳng ngoài trời, thoáng đãng nhằm đảm bảo khả năng thu nhận tín hiệu vệ tinh GPS và kết nối không dây. Phạm vi thời gian và công nghệ tập trung vào giai đoạn thử nghiệm thực tế nguyên mẫu kỹ thuật tính đến tháng 05 năm 2021.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Về cơ sở lý thuyết, đề tài tập trung vào hai mảng kiến thức trọng tâm: mô hình động học robot di động bánh xe và công nghệ truyền thông thời gian thực WebRTC.

Thứ nhất, khóa luận áp dụng lý thuyết động học cho robot di động 4 bánh phát động độc lập. Để đơn giản hóa tính toán động học, tác giả quy ước hai bánh xe bên trái thành một bánh xe ảo ($W_L$) và hai bánh xe bên phải thành một bánh xe ảo ($W_R$). Hai bánh xe ảo này có trục đi qua tâm hình học $R_c$ của robot, cho phép chuyển đổi bài toán về mô hình động học hai bánh vi sai. Hoạt động vi sai dựa trên sự chênh lệch vận tốc quay giữa hai cụm bánh xe để tạo chuyển động quay quanh tâm tức thời. Robot có cấu trúc truyền động "non-holonomic" với 3 bậc tự do (3 DOF) trong mặt phẳng tọa độ $(x, y)$, tức là không thể di chuyển tức thời theo phương ngang trục bánh xe nếu không xoay hướng thân xe. Các công thức xác định vận tốc góc, vận tốc dài và tọa độ vị trí được thiết lập như sau:

• Vận tốc góc bánh ảo bên trái: $\omega_{WL} = (\omega_{WFL} + \omega_{WRL}) / 2$
• Vận tốc góc bánh ảo bên phải: $\omega_{WR} = (\omega_{WFR} + \omega_{WRR}) / 2$
• Vận tốc dài của bánh ảo: $v_L = \omega_{WL} \cdot r$ và $v_R = \omega_{WR} \cdot r$ (với $r = 33\text{ mm}$ là bán kính bánh xe).
• Tốc độ thay đổi góc hướng di chuyển của robot: $\frac{d\theta}{dt} = \frac{r}{l_2} (\omega_{WR} - \omega_{WL})$, trong đó $l_2$ là khoảng cách giữa vệt bánh bên trái và bên phải.
• Vận tốc tịnh tiến của tâm robot theo hệ tọa độ toàn cục: $$\dot{x}_c = \left(v_L + \frac{\omega \cdot l_2}{2}\right) \cos(\theta)$$ $$\dot{y}_c = \left(v_L + \frac{\omega \cdot l_2}{2}\right) \sin(\theta)$$

Thứ hai, công nghệ WebRTC (Web Real-Time Communication) được lựa chọn để giải quyết bài toán truyền phát luồng dữ liệu hình ảnh trực tiếp. Đây là chuẩn mở do W3C phát triển, hỗ trợ trình duyệt và thiết bị trao đổi âm thanh, hình ảnh, dữ liệu ngang hàng (Peer-to-Peer - P2P) thời gian thực mà không yêu cầu cài đặt thêm tiện ích bổ trợ bên ngoài. Khóa luận phân tích 3 giao diện lập trình cốt lõi của WebRTC:

• MediaStream: Quản lý luồng dữ liệu media thu nhận từ phần cứng (như camera thông qua hàm getUserMedia).
• RTCDataChannel: Thiết lập kênh truyền dữ liệu hai chiều thời gian thực phi media với độ tin cậy và tốc độ cao.
• RTCPeerConnection: Quản lý toàn bộ vòng đời kết nối ngang hàng, thương lượng tín hiệu, duy trì và đóng phiên liên lạc giữa hai thiết bị. Bảo mật truyền thông được đảm bảo thông qua giao thức mã hóa dữ liệu SRTP (Secure Real-Time Transport Protocol).

Phương pháp nghiên cứu được triển khai kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết kỹ thuật (tính toán động học vi sai, nghiên cứu giao thức mạng P2P) và phương pháp thực nghiệm chế tạo (thiết kế cơ khí khung xe, tích hợp mạch điện tử, lập trình hệ thống nhúng và ứng dụng di động, đo kiểm đánh giá các tham số kỹ thuật ngoài hiện trường). Nguồn dữ liệu sử dụng trong nghiên cứu gồm dữ liệu vị trí vệ tinh NMEA từ module thu GPS U-blox, tín hiệu xung thời gian phản hồi từ cảm biến siêu âm tính toán theo vận tốc truyền âm trong không khí ($340\text{ m/s}$ tương đương $29{,}412\ \mu\text{s/cm}$), và luồng khung hình video thu nhận từ cảm biến ảnh Sony IMX219.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống robot trinh sát được thiết kế phân chia thành ba khối chức năng chính: Khối Robot di động, Khối Trạm điều khiển và Khối Truyền thông liên lạc.

Thành phần hệ thống	Phần cứng / Nền tảng công nghệ	Thông số kỹ thuật và vai trò chức năng
Khung xe & Truyền động	Khung nhựa Mica 2 tầng, 4 bánh xe cao su đường kính $66\text{ mm}$	Gầm nâng cao chống va đập, lốp cao su mềm bám đường; 4 động cơ giảm tốc V1 (điện áp 6–9V, momen xoắn $7{,}85\text{ Nm}$, tốc độ 125 vòng/phút ở 3V và 208 vòng/phút ở 5V).
Mạch công suất điều khiển	Module cầu H L298 V2	Điện áp hoạt động 5–35V, dòng tải $2\text{A}$ mỗi cầu, công suất tiêu tán $20\text{W}$, tích hợp IC ổn áp 7805 hạ áp $5\text{V}$ cấp cho hệ thống, điều khiển chiều và tốc độ động cơ.
Bộ điều khiển trung tâm	Bo mạch Arduino Uno R3	Vi điều khiển ATmega328P/ATmega328T 8-bit AVR RISC, thạch anh $16\text{ MHz}$, 14 chân I/O số (6 chân PWM), 6 chân đầu vào analog (A0–A5, độ phân giải 10-bit: 0–1023).
Module truyền thông lệnh	Module Bluetooth HC-06 (Slave)	Hoạt động dải tần $2{,}4\text{ GHz}$, điện áp 3,3–5V, baudrate mặc định 9600 bps, mã PIN mặc định 1234, dòng tiêu thụ khi kết nối $8\text{ mA}$, nhận lệnh từ điện thoại.
Hệ thống cảm biến vật cản	Cảm biến siêu âm Ultra Sonic HY-SRF05	Nguồn nuôi 5V, góc quét $15^\circ$, tầm đo tối đa dưới $100\text{ cm}$, sai số $\pm 5%$, phát sóng âm và đo thời gian nhận phản hồi qua công thức: $d = t / (29{,}412 \times 2)$.
Khối định vị toàn cầu	Module GPS U-blox NEO-7M kèm Anten từ tính	Giao tiếp UART mức logic TTL (baudrate 9600 bps), tần số $1575{,}42\text{ MHz}$, cập nhật tọa độ kinh độ/vĩ độ khi bắt được từ 3 vệ tinh trở lên; tích hợp anten chống thấm nước.
Nguồn cấp mạch điều khiển	Bộ 4 cell pin Lithium-ion 18650	Điện áp danh định 3,7V (sạc đầy 4,2V), kích thước $18 \times 65\text{ mm}$, dung lượng $3700\text{ mAh}$, dòng xả tối đa $10\text{A}$.
Khối xử lý truyền hình ảnh	Máy tính nhúng Raspberry Pi 3 Model B+	CPU Broadcom BCM2837B0 quad-core Cortex-A53 64-bit $1{,}4\text{ GHz}$, RAM $1\text{GB}$ LPDDR2, hỗ trợ WiFi băng tần kép $2{,}4\text{ GHz}$ và $5\text{ GHz}$, Bluetooth 4.2 BLE, 40 chân GPIO.
Cảm biến ghi hình trinh sát	Raspberry Pi Camera Module V2	Cảm biến ảnh Sony IMX219 độ phân giải $8\text{ MP}$, ống kính tiêu cự cố định, kết nối qua cáp ribbon cổng MIPI CSI, hỗ trợ quay video 1080p30, 720p60 và 640x480p90.
Nguồn cấp máy tính nhúng	Pin sạc dự phòng RT180	Dung lượng $10000\text{ mAh}$, điện áp đầu vào 5V/2A, đầu ra 5V/2.1A, công suất thiết kế $10\text{W}$, cấp nguồn độc lập cho cổng Micro USB của Raspberry Pi 3B+.
Ứng dụng trạm điều khiển	Ứng dụng Android (Android Studio)	Thiết kế tương thích Minimum SDK Android 6.0 (Marshmallow), tích hợp thư viện Bluetooth Android API để truyền lệnh và Google Map API để hiển thị bản đồ trực quan.
Phần mềm phát video server	Máy chủ UV4L (User space Video 4 Linux)	Cài đặt trên hệ điều hành Raspbian Buster (Raspberry Pi OS), tích hợp phần mở rộng WebRTC truyền luồng video qua cổng mặc định 8080 với chuẩn phân giải 1920x1080 @ 30fps.

Về quy trình triển khai phần mềm:

• Trên bo mạch Arduino Uno R3: Chương trình được biên dịch từ Arduino IDE (phiên bản 1.8.13), tiếp nhận dữ liệu chuỗi lệnh điều khiển từ module Bluetooth HC-06 để xuất xung điều khiển logic và PWM đến module L298 V2 điều khiển 4 động cơ, đồng thời đọc tín hiệu tọa độ NMEA từ GPS NEO-7M gửi ngược lại về ứng dụng qua đường truyền Bluetooth.
• Trên thiết bị di động Android: Ứng dụng được viết trên Android Studio, giao diện bố cục chia làm hai khu vực độc lập gồm màn hình nhúng Google Map hiển thị dấu vị trí (marker) tọa độ robot theo thời gian thực và cụm phím điều hướng (tiến, lùi, rẽ trái, rẽ phải, dừng) cùng các nút quét/kết nối Bluetooth.
• Trên máy tính nhúng Raspberry Pi 3B+: Hệ điều hành Raspbian Buster được ghi lên thẻ nhớ MicroSD thông qua phần mềm Win32 Disk Imager. Người dùng cấu hình mạng và dịch vụ thông qua PuTTY (kết nối SSH) và VNC Viewer. Sau đó tiến hành cấu hình UV4L Streaming Server và WebRTC extension. Người điều khiển truy cập vào giao diện webRTC tại địa chỉ http://[IP_Raspberry]:8080/ (khuyến cáo chuyển sang giao thức bảo mật HTTPS), kích hoạt luồng "Two-way Audio/Video" ở định dạng Full HD ($1920 \times 1080$, $30\text{ fps}$) để nhận luồng hình ảnh trinh sát trực tiếp từ camera.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

Nội dung chương trình bày tổng quan về định nghĩa và phân loại robot di động (Mobile Robot), phân biệt giữa robot cố định trong công nghiệp và robot di động có khả năng tự trị hoặc bán tự trị. Tác giả phân tích chi tiết ứng dụng của robot trong nhiệm vụ trinh sát quân sự truyền thống và trinh sát đô thị, đồng thời rà soát các nghiên cứu điển hình trên thế giới (UAV RQ1, RoboteX AVATAR II, DR-10, Curiosity) và các công trình trong nước (robot y tế năm 2020, robot phá mìn năm 2009, robot kiểm tra đường ống năm 2011, robot trinh sát hóa học RBH-18). Chương 1 chỉ ra thực trạng thiếu hụt các sản phẩm robot trinh sát có tính ứng dụng thực tế tại Việt Nam, từ đó xác lập mục tiêu tổng quát và các mục tiêu cụ thể của đề tài về thiết kế kết cấu cơ khí, tích hợp phần cứng và lập trình hệ thống phần mềm điều khiển – dẫn đường – trinh sát.

CHƯƠNG 2: CÁC LÝ THUYẾT LIÊN QUAN

Chương 2 tập trung xây dựng cơ sở toán học và cơ sở công nghệ truyền thông của hệ thống. Tác giả thiết lập mô hình động học cho robot 4 bánh di động thông qua phép quy đổi tương đương sang mô hình 2 bánh vi sai ảo ($W_L$ và $W_R$). Các công thức toán học xác định vận tốc góc, vận tốc dài vi sai, bán kính quay và quy luật thay đổi tọa độ tâm $(x_c, y_c, \theta)$ được dẫn xuất chi tiết, giải thích bản chất hệ truyền động non-holonomic. Phần thứ hai của chương giới thiệu toàn diện về công nghệ WebRTC, bao gồm lịch sử phát triển của W3C, nguyên lý hoạt động P2P, cơ chế bảo mật truyền thông qua giao thức SRTP, các lớp kiến trúc (Web API, Browser Developer API, Overridable Layer) cùng ba giao diện lập trình cốt lõi (MediaStream, RTCDataChannel, RTCPeerConnection). Đồng thời, chương 2 chỉ rõ các ưu điểm về băng thông, đa nền tảng và các nhược điểm của WebRTC liên quan đến rào cản NAT/Firewall và sự thiếu đồng nhất về chuẩn nén video giữa các trình duyệt hiện nay.

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ROBOT

Chương 3 là nội dung cốt lõi mô tả chi tiết quá trình thiết kế và chế tạo phần cứng lẫn phần mềm:

• Thiết kế kết cấu khung xe: Phân tích lựa chọn vật liệu nhựa Mica 2 tầng có độ bền, độ dẻo và giá thành phù hợp; lắp đặt 4 bánh xe V1 đường kính $66\text{ mm}$ lốp cao su mềm chống trượt; 4 hộp động cơ giảm tốc V1 với momen xoắn $7{,}85\text{ Nm}$ và tốc độ quay từ 125 đến 208 vòng/phút.
• Thiết kế hệ thống phần cứng: Tích hợp bo mạch vi điều khiển Arduino Uno R3, mạch công suất cầu H L298 V2 (tải $2\text{A}$), module Bluetooth HC-06, cảm biến siêu âm HY-SRF05 (khoảng cách đo $< 100\text{ cm}$), module GPS U-blox NEO-7M kèm anten từ tính chống nước $1575{,}42\text{ MHz}$, bộ 4 cell pin 18650 ($3700\text{ mAh}$), máy tính nhúng Raspberry Pi 3 Model B+, camera Pi V2 ($8\text{ MP}$) và bộ pin sạc dự phòng RT180 ($10000\text{ mAh}$, $5\text{V}/2{,}1\text{A}$).
• Xây dựng phần mềm: Hướng dẫn quy trình lập trình trên Arduino IDE; xây dựng ứng dụng điều khiển Android bằng Android Studio (cấu hình Minimum SDK Android 6.0 Marshmallow, nhúng Google Map API và Bluetooth Android API); cài đặt hệ điều hành Raspbian Buster lên Raspberry Pi bằng Win32 Disk Imager, cấu hình SSH, VNC và thiết lập máy chủ phát trực tuyến UV4L với tiện ích mở rộng WebRTC để truyền luồng video độ phân giải Full HD 1080p.

CHƯƠNG 4: THÍ NGHIỆM

Chương 4 trình bày quy trình và kết quả thực nghiệm hệ thống trong môi trường thực tế ngoài trời. Quy trình thí nghiệm gồm 3 bước: Khởi động hệ thống robot; Thiết lập kết nối giữa ứng dụng Android và robot (kết nối Bluetooth nhận dữ liệu điều khiển/GPS, kết nối mạng truy cập UV4L Server cấu hình luồng video); Thực hiện điều khiển chuyển động thông qua các phím bấm chức năng trên màn hình điện thoại. Chương này ghi nhận các hình ảnh thực tế về vị trí xuất phát, vị trí kết thúc, quãng đường di chuyển và giao diện cập nhật bản đồ tọa độ cùng luồng video truyền về trạm điều khiển.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã chế tạo thành công một nguyên mẫu robot di động trinh sát hoàn chỉnh đáp ứng đầy đủ các mục tiêu thiết kế ban đầu. Kết quả thực nghiệm đo đạc cụ thể gồm:

Chỉ tiêu kỹ thuật / Chức năng	Kết quả thiết kế và đo đạc thực nghiệm
Điều khiển chuyển động từ xa	Robot nhận và thực thi chính xác các lệnh điều hướng (tiến, lùi, rẽ trái, rẽ phải, dừng) thông qua kết nối truyền thông không dây Bluetooth từ ứng dụng Android.
Định vị và dẫn đường Google Map	Tọa độ GPS thu nhận từ module U-blox NEO-7M được truyền về và cập nhật liên tục lên bản đồ số Google Map với chu kỳ đạt 2 giây/lần.
Truyền video thời gian thực (WebRTC)	Thiết lập thành công luồng video trực tuyến từ camera Raspberry Pi V2 về trạm điều khiển thông qua máy chủ UV4L với độ trễ đo được là 1 giây (đáp ứng đúng mục tiêu $< 1\text{s}$).

Về mặt giải pháp kỹ thuật, tác giả đưa ra các kiến nghị xuất phát từ quá trình thử nghiệm:

• Để GPS hoạt động ổn định và bắt tín hiệu từ ít nhất 3 vệ tinh nhanh chóng, thiết bị cần được bố trí ngoài trời, mặt anten hướng thẳng lên trên tại những khu vực thoáng đãng, không bị che khuất bởi các tòa nhà cao tầng; đồng thời cần trang bị thêm bộ anten từ tính chống nước hỗ trợ khuếch đại tín hiệu vệ tinh.
• Trong quá trình phát video qua WebRTC, người vận hành nên cấu hình truy cập bằng giao thức bảo mật HTTPS thay cho HTTP để tránh xung đột với các cơ chế tường lửa và bảo mật của trình duyệt web.
• Tách biệt hai hệ thống nguồn điện (4 cell pin 18650 cho khối chấp hành/Arduino và pin dự phòng $10000\text{ mAh}$ cho Raspberry Pi) nhằm chống sụt áp và tránh can nhiễu công nghiệp do động cơ gây ra cho máy tính nhúng.

Về đóng góp học thuật và ứng dụng, công trình đã tự xây dựng một mô hình tích hợp hoàn chỉnh kết hợp giữa hệ thống phần cứng mã nguồn mở chi phí thấp (Arduino và Raspberry Pi) với các dịch vụ mạng hiện đại (Google Map API và giao thức WebRTC). Khóa luận chứng minh tính khả thi của việc ứng dụng công nghệ WebRTC trong điều khiển giám sát robot di động nhằm đạt độ trễ video ở mức 1 giây mà không cần cài đặt các plugin phức tạp, tạo tiền đề tham khảo cho các nghiên cứu robot trinh sát và cứu hộ mặt đất tại Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Văn bản khóa luận chỉ rõ các giới hạn kỹ thuật tồn tại trong hệ thống thực nghiệm:

• Phạm vi truyền nhận lệnh điều khiển bị giới hạn bởi khoảng cách hoạt động của sóng Bluetooth (thường trong phạm vi bán kính ngắn của chuẩn kết nối RFCOMM).
• Khối truyền dẫn video qua WebRTC phụ thuộc vào kết nối mạng cục bộ (LAN/WiFi), chưa hỗ trợ cơ chế chuyển vùng tự động trên mạng diện rộng.
• Tín hiệu định vị vệ tinh GPS bị suy hao nghiêm trọng hoặc mất hoàn toàn khi robot di chuyển vào trong nhà, khu vực hầm ngầm hoặc nơi bị che chắn dày đặc bởi các khối nhà cao tầng.
• Công nghệ WebRTC vẫn gặp trở ngại khi thiết lập kết nối ngang hàng P2P qua các hệ thống mạng có NAT phức tạp hoặc tường lửa nghiêm ngặt, đồng thời chuẩn mã hóa video giữa các nền tảng trình duyệt chưa đạt được sự thống nhất tuyệt đối.
• Kết cấu khung xe 4 bánh mica và động cơ V1 chỉ phù hợp di chuyển trên bề mặt phẳng, chưa có khả năng vượt các địa hình gồ ghề, bùn đất hoặc bậc thang phức tạp.

Các hướng mở tiếp theo được tác giả định hướng gồm: mở rộng tầm điều khiển và truyền dữ liệu thông qua mạng viễn thông di động 4G/5G; nâng cấp cơ cấu cơ khí di chuyển sang dạng bánh xích hoặc hệ thống đa bánh vượt địa hình; tích hợp các thuật toán xử lý ảnh trực tiếp trên Raspberry Pi để tự động nhận dạng và bám vết đối tượng trinh sát.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận là tài liệu tham khảo phù hợp cho sinh viên, học viên kỹ thuật thuộc các chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện tử – Viễn thông, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Kỹ thuật Máy tính và Cơ điện tử đang thực hiện các đồ án liên quan đến robot di động và hệ thống nhúng IoT.

Các nội dung có giá trị tham khảo ứng dụng cao trong tài liệu bao gồm:

• Mô hình tính toán động học vi sai tương đương cho robot 4 bánh dẫn động độc lập (Chương 2).
• Quy trình tích hợp phần cứng liên lạc giữa vi điều khiển Arduino Uno R3, module công suất L298 V2 và máy tính nhúng Raspberry Pi 3 Model B+ (Chương 3).
• Phương pháp xây dựng ứng dụng di động nhúng bản đồ số Google Map API và giao tiếp Bluetooth trên nền tảng Android Studio (Chương 3).
• Các bước thiết lập và cấu hình máy chủ phát trực tuyến UV4L kết hợp WebRTC trên hệ điều hành Raspbian Buster phục vụ truyền phát video độ trễ thấp (Chương 3).

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận giải quyết bài toán động học cho robot 4 bánh phát động như thế nào?
Tác giả quy đổi 2 bánh bên trái thành một bánh xe ảo ($W_L$) và 2 bánh bên phải thành một bánh xe ảo ($W_R$) có trục đi qua tâm hình học robot. Nhờ đó, động học của hệ thống 4 bánh được đưa về mô hình động học 2 bánh vi sai tương đương (non-holonomic 3 DOF), tính toán hướng và tọa độ dựa trên sự chênh lệch vận tốc tuyến tính giữa hai bánh ảo và khoảng cách vệt bánh $l_2$.

2. Chu kỳ cập nhật vị trí GPS lên bản đồ Google Map và độ trễ truyền video WebRTC đạt được là bao nhiêu?
Trong các thử nghiệm thực tế tại Chương 4, chu kỳ gửi và hiển thị tọa độ GPS của robot lên giao diện bản đồ Google Map trên điện thoại Android là 2 giây/lần. Luồng hình ảnh video thời gian thực từ camera Raspberry Pi truyền về máy chủ UV4L qua công nghệ WebRTC đạt độ trễ thực tế là 1 giây.

3. Tại sao hệ thống cần sử dụng hai khối nguồn điện riêng biệt?
Hệ thống sử dụng hai nguồn độc lập: 4 cell pin Lithium-ion 18650 ($3700\text{ mAh}$, dòng xả $10\text{A}$) dành riêng cho bo mạch Arduino, module L298 và 4 động cơ dẫn động; pin sạc dự phòng RT180 ($10000\text{ mAh}$, 5V/2.1A) dành riêng cho máy tính nhúng Raspberry Pi 3B+ và camera. Việc tách nguồn giúp bảo vệ linh kiện nhúng, ngăn ngừa hiện tượng sụt áp đột ngột và chống nhiễu tín hiệu do động cơ gây ra khi tăng tải.

4. Cảm biến siêu âm Ultra Sonic HY-SRF05 được sử dụng với thông số kỹ thuật ra sao?
Cảm biến siêu âm HY-SRF05 hoạt động ở điện áp 5V, dòng tiêu thụ 10–40 mA, góc quét $15^\circ$, đo khoảng cách vật cản nhỏ hơn $100\text{ cm}$ với sai số $5%$. Khoảng cách được tính toán dựa trên thời gian truyền và phản xạ của sóng âm theo công thức: Khoảng cách = Thời gian nhận sóng phản hồi / $29{,}412$ / 2 (với hằng số tốc độ âm thanh $340\text{ m/s} = 29{,}412\ \mu\text{s/cm}$).

5. Ứng dụng điều khiển trên điện thoại Android được phát triển trên công cụ nào và có cấu hình ra sao?
Ứng dụng được lập trình trên môi trường Android Studio với cấu hình phiên bản tối thiểu Minimum SDK là Android 6.0 (Marshmallow). Giao diện bố cục ứng dụng tích hợp hai thành phần: khung hiển thị bản đồ Google Map thông qua Google Map API và hệ thống các phím lệnh điều khiển chuyển động kết nối thông qua Bluetooth Android API.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Phan Xuân Hải đã thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thành công mô hình robot di động 4 bánh phục vụ mục đích trinh sát mặt đất. Hệ thống kết hợp hiệu quả giữa vi điều khiển Arduino Uno R3, máy tính nhúng Raspberry Pi 3 Model B+, công cụ bản đồ số Google Map API và giải pháp truyền video thời gian thực độ trễ thấp WebRTC. Các kết quả thực nghiệm chứng minh robot vận hành ổn định ngoài trời, cập nhật tọa độ GPS với chu kỳ 2 giây/lần và truyền phát hình ảnh hiện trường với độ trễ 1 giây, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật đã đề ra.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: GIỚI HIỆU 1. TỔNG QUAN VỀ ROBOT DI ĐỘNG 1.1 GIỚI THIỆU ROBOT DI ĐỘNG Trước khi bắt đầu nghiên cứu, thiết kế ra một robot di động thì chúng ta phải có một chút hiểu biết về robot, robot di động khác robot ở điểm nào và cách mà một robot di động hoạt động trong môi trường của chúng. Do đó, nội dung chương này sẽ giới thiệu khái quát về robot, robot di động và cách mà các robot di động này di chuyển. Sau đó là bài toán ứng dụng robot di động cho mục đích trinh sát.

Thuật ngữ “robot” được cho là xuất phát từ tiếng Cộng hòa Séc “Robota” có nghĩa là “lao động cưỡng bức”. Thuật ngữ này được nhà văn Karel Capek sử dụng để mô tả các nhân vật hư cấu trong một vở kịch viễn tưởng mà ông viết. Còn hiện nay Robot được hiểu là một loại thiết bị có thể thực hiện những công việc một cách tự động bằng sự điều khiển của máy tính hoặc các vi mạch điện tử được lập trình. Robot phải mang những đặc điểm sau đây: do con người chế tạo ra, có khả năng nhận biết môi trường xung quanh, tương tác được với các vật thể trong môi trường, có sự thông minh, khả năng đưa ra các lựa chọn dựa trên môi trường và được điều khiển một cách tự động theo các lập trình, có thể điều khiển được bằng lệnh hay yêu cầu của người sử dụng, và cuối cùng có chúng có khả năng di chuyển quay hoặc tịnh tiến theo một hay nhiều chiều.

Robot di động (Mobile Robot) là những robot có khả năng tự di chuyển trong môi trường của chúng, không cố định vào một vị trí cụ thể như các robot công nghiệp thường gắn cố định và hoạt động bằng các tay máy. Các robot di động có thể là “tự trị” (robot di động tự động) có nghĩa là chúng có khả năng điều hướng trong một môi trường không kiểm soát được mà không cần các thiết bị hướng dẫn vật lý hay cơ điện. Ngoài ra, robot di động có thể dựa vào các thiết bị hướng dẫn cho phép nó di chuyển tuyến đường định hướng được xác định trước trong không gian tương đối được kiểm soát (robot tự điều khiển khiển). Robot di động được ứng dụng trong rất nhiều công việc khác nhau từ xây dựng đến nông nghiệp, từ xử lý môi trường, y tế, giải trí, vận chuyển, đến việc tham gia vào các chuyến thám hiểm của con người,… Với những đặc điểm và tính ứng dụng cao của robot di động.

Ngày càng nhiều các công trình nghiên cứu, chế tạo và ứng dụng robot di động vào thực tế. Các nghiên cứu này có thể biến robot di động trở nên phổ biến hơn, được ứng dụng nhiều hơn và mang lại nhiều lợi ích hơn cho con người.2 ROBOT DI ĐỘNG CHO MỤC ĐÍCH “TRINH SÁT” Như đã phân tích ở trên, robot di động ngày càng có mặt trong nhiều lĩnh vực đời sống xã hội của con người, vai trò của các robot này là rất quan trọng và chúng ta không thể nào phủ nhận điều đó. Đối với một số lĩnh vực, công việc mang những tính chất đặc biệt, có thể gây khó khăn hoặc gây nguy hiểm cho con người trong khi thực hiện thì việc áp dụng robot di động có thể là giải pháp tối ưu hơn để thực hiện với công việc đó. Một trong những công việc mang tính chất như vậy đó là công việc “trinh sát”.

“Trinh sát” được hiểu ở đây là công việc tìm kiếm, theo dõi một đối tượng trong một khu vực chưa xác định, nhằm thu thập thông tin về đối tượng đó để gửi báo cáo về trung tâm điều khiển. Dựa vào đặc điểm của công việc trinh sát, robot trinh sát sẽ được phân loại dựa theo đặc điểm khu vực nơi mà robot thực hiện nhiệm vụ. Tạm thời chúng ta sẽ tiếp cận ở hai khía cạnh nhiệm vụ đó là trinh sát quân sự truyền thống và trinh sát đô thị. Trinh sát quân sự truyền thống là nhiệm vụ thu thập thông tin về lực lượng, địa hình và các hoạt động khác của đối phương.Trinh sát quân sự truyền thống thường diễn ra trong môi trường phẳng ít vật cản.

Ví dụ là việc quân đội sử dụng robot tự động mặt đất, máy bay không người lái – UAV [1], vệ tinh hoặc bằng cách thiết lập các trạm quan sát,… Hình 1.1: UAV RQ1 cho mục đích trinh sát qua sự truyền thông Trinh sát đô thị cũng có nhiệm vụ tương tự so với trinh sát quân sự truyền thống, vẫn là việc thu thập thông tin về lực lượng, địa hình và các hoạt động khác của đối phương. Tuy nhiên trong trinh sát đô thị gặp nhiều thử thách hơn so với trinh sát quân sự truyền thống, các khu vực đô thị có nhiều chướng ngại vật gây ra cản trở về truyền thông liên lạc, ngoài ra thì các chướng vật cản trở tầm nhìn và gây ra nhiều rắc rối khác 4 cho công việc trinh sát. Các robot trinh sát được sử dụng trong trinh sát quân sự truyền thống hoàn toàn có thể được sử dụng trong trinh sát đô thị.2: RoboteX AVATAR II cho mục đích trinh sát đô thị Trên thế giới, ở các quốc gia có nền khoa học phát triển, robot trinh sát được nghiên cứu, chế tạo và sử dụng nhiều trong các lĩnh vực quân sự, tìm kiếm cứu hộ, khám phá không gian,… như máy bay trinh sát trên không UAV RQ1 ( hình 1.1 ), robot trinh sát đô thị RoboteX AVATAR II ( hình 1.2 ), robot trinh sát mặt đất DR – 10/20 ( hình 1.3) hay robot dành cho các chương trình thám hiểm không gian như Curiosity ( hình 1.3: Robot trinh sát DR-10 Hình 1.4 Robot Curiosity 5 Ở Việt Nam, ngày càng có nhiều đề tài nghiên cứu về robot di động, những thành tích cao tại các giải sáng tạo robot cho thấy các trường đại học đang quan tâm tới việc phát triển robot di động. Nhiều sản phẩm robot di động ra đời ứng dụng vào trong nhiều lĩnh vực có thể kể đến như robot phục vụ y tế - năm 2020 [2], lĩnh vực an ninh với dự án robot di động tháo gỡ bom mìn triển khai vào năm 2009 [3], lĩnh vực môi trường với hai công trình vào năm 2011 với hệ thông robot di động kiểm tra đường ống thoát nước và làm vệ sinh ống khói, lĩnh vực quân sự quốc phòng với robot trinh sát hóa học RBH – 18 [4].

Tuy nhiên, hiện thực là chưa nhiều các đề tài robot tiếp cận được ứng dụng trong thực tế, đa số các đề tài chỉ dừng lại ở nghiên cứu mô hình hoặc ứng dụng ngắn một thời gian, chưa được tiếp tục phát triển thành sản phẩm. Đặc biệt là đối với ứng dụng “trinh sát” khi còn khá ít các nghiên cứu robot di động cho bài toán này. Vấn đề này trở thành động lực để những sinh viên như chúng em thực hiện các khóa luận về chủ đề robot trinh sát. MÔ TẢ BÀI TOÁN 2.1 MỤC TIÊU TỔNG QUÁT Khóa luận này nhằm mục tiêu xây dựng một robot di động cho mục đích trinh sát.

Robot có khả năng di chuyển một cách linh hoạt, được điều khiển từ xa và hoạt động trong điều kiện môi trường ngoài trời. Sử dụng Google Map là công cụ hỗ trợ cho bài toán “dẫn đường”, vị trí GPS của robot được liên tục cập nhật lên bản đồ (được tích hợp bên trong ứng dụng điều khiển) trong quá trình robot hoạt động. Thực hiện chức năng “trinh sát” thông qua việc truyền thông tin hình ảnh thu thập được (trong khu vực “trinh sát”) dưới dạng video thời gian thực từ camera được gắn trên robot về trạm điều khiển sử dụng công nghệ WebRTC để tối ưu hóa độ trễ của video.2 CÁC MỤC TIÊU CỤ THỂ Từ những ý tưởng rời rạc ban đầu, sau khi xâu chuỗi tất cả lại và đặt các nhiệm vụ đơn lẻ vào trong bài toán thiết kế lớn, chi tiết về việc chế tạo một robot di động cho mục đích trinh sát. Trong bài toán lớn sẽ được chia thành các bài toán nhỏ hơn cần giải quyết để hoàn thành nghiên cứu.

Bài toán thiết kế hệ thống phần cho robot: - Thiết kế kết cấu khung robot: Yêu cầu trong thiết kế, đem lại cho robot độ bền, chắc chắn, khả năng di chuyển trong một số địa hình cũng như khả năng mang một trọng lượng nhất định 6 - Thiết kế vị trí lắp đặt các linh kiện điện trong robot: Yêu cầu thiết kế đem lại sự gọn, không gây cản trở cho quá trình di chuyển của robot cũng như vẫn có đủ không gian cho việc cải tiến lắp đặt thêm thiết bị. Bài toán xây dựng phần mềm cho robot - Xây dựng phần mềm cho việc di chuyển: Để hỗ việc điều khiển robot từ xa, một ứng dụng điều khiển được thiết kế, hỗ trợ chạy trên các điện thoại thông minh Android với đẩy đủ các phím tính năng di chuyển của robot cũng như hệ thống lựa chọn kết nối và ngắt kết nối. - Xây dựng phần mềm cho việc dẫn đường, trinh sát: Đối với dẫn đường, phần thiết kế được tích hợp chung với phần di chuyển của robot. Thông qua vị trí GPS trên bản đồ, người điều khiển có thể hướng dẫn quá trình di chuyển của robot.

Về phần trinh sát, thông tin “trinh sát” được như vị trí sự vật, các thay đổi bên trong vùng quan sát được gửi về trạm điều khiển thông qua video thời gian thực, với độ trễ mong muốn là nhỏ hơn 1s. 7 CHƯƠNG 2: CÁC LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 1. LÝ THUYẾT ĐỘNG HỌC CHO ROBOT 4 BÁNH DI ĐỘNG [5] 1.1 GIỚI THIỆU Mục đích của chuyển động tinh tiến trong robot di động là việc xác định vị trí và hướng của robot dựa trên các phép đo vòng quay của bánh xe. Để hiểu được điều này, chúng ta sẽ xây dựng ra mô hình động học cho robot.

Về cơ bản mô hình robot trinh sát này là một robot di động 4 bánh (đối với các robot trinh sát bánh xe cần có khả năng chống trượt, điều này cũng có thể đạt được thông qua cấu trúc bánh xe, một cấu trúc 4 bánh hoặc 6 bánh có ưu thế chống trượt tốt hơn so với hai bánh và vì cấu trúc 6 bánh khác phức tạp nên trong trường hợp này cấu trúc 4 bánh sẽ được lựa chọn), với mỗi bánh đều là bánh phát động, được gắn một động cơ riêng biệt, tuy nhiên để đơn giản hóa tính động học, chúng ta sẽ coi hai bánh bên trái là một bánh, hai bánh bên phải là một bánh. Hai bánh xe ảo này ( được ký hiệu lần lượt là WL và WR trên sơ đồ ) sẽ có trục đi qua tâm hình học của robot.