Đồ Án HCMUTE: Điều Khiển Robot Bằng Board Raspberry Pi và Ứng Dụng Android

• Tác giả: Phạm Quan Sơn
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Mạnh Hùng
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện Tử - Truyền Thông
• Đề tài: Điều Khiển Robot Bằng Board Raspberry Pi Và Ứng Dụng Android
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.2. GIỚI HẠN
• 1.3. BỐ CỤC
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
• 4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan

Đề tài 'Điều Khiển Robot Bằng Raspberry Pi và Ứng Dụng Android' tập trung vào việc phát triển một hệ thống điều khiển robot từ xa thông qua smartphone. Hệ thống này sử dụng Raspberry Pi làm bộ điều khiển chính và ứng dụng Android để thực hiện các lệnh điều khiển. Mục tiêu chính là tạo ra một robot có khả năng di chuyển linh hoạt và truyền tải hình ảnh về điện thoại, giúp người dùng có thể quan sát và điều khiển robot từ xa. Việc sử dụng cảm biến robot và công nghệ giao tiếp Bluetooth hoặc kết nối WiFi là rất quan trọng trong việc đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của hệ thống.

1.1 Mục Tiêu Nghiên Cứu

Mục tiêu của đề tài là thiết kế một mô hình robot có thể điều khiển từ xa bằng điện thoại sử dụng hệ điều hành Android. Robot sẽ di chuyển trong không gian bằng cách sử dụng cảm biến Orientation để gửi tín hiệu điều khiển. Board Raspberry Pi sẽ nhận lệnh và điều khiển các động cơ, đồng thời xử lý hình ảnh thu được từ camera gắn trên robot. Hệ thống này không chỉ giúp người dùng quan sát mà còn tạo cảm giác như đang điều khiển robot thực sự. Việc sử dụng công nghệ IoT trong dự án này cũng mở ra nhiều khả năng ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau.

II. Cơ Sở Lý Thuyết

Chương này trình bày các khái niệm cơ bản về robot di động và các công nghệ liên quan. Robot di động là một trong những ứng dụng phổ biến nhất của công nghệ robot, cho phép thực hiện các nhiệm vụ trong môi trường không an toàn cho con người. Việc sử dụng mạch điện Raspberry Pi giúp xử lý dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả. Hệ điều hành Android cung cấp nền tảng phát triển ứng dụng mạnh mẽ, cho phép lập trình viên dễ dàng tạo ra giao diện người dùng Android thân thiện. Ngoài ra, việc sử dụng lập trình Python trong môi trường Linux giúp tối ưu hóa việc điều khiển robot và xử lý dữ liệu hình ảnh.

2.1 Giới Thiệu Về Robot Di Động

Robot di động có khả năng di chuyển trong không gian vật lý và thực hiện các nhiệm vụ tự động. Các loại robot này thường được trang bị cảm biến để thu thập thông tin về môi trường xung quanh. Việc sử dụng cảm biến robot giúp robot có thể nhận biết và phản ứng với các yếu tố bên ngoài, từ đó thực hiện các nhiệm vụ một cách hiệu quả. Hệ thống điều khiển robot từ xa thông qua smartphone không chỉ giúp tăng cường khả năng quan sát mà còn mở rộng khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như cứu hộ, thám hiểm và khảo sát.

III. Thiết Kế Hệ Thống

Thiết kế hệ thống bao gồm việc lựa chọn các linh kiện phù hợp và xây dựng sơ đồ khối cho robot. Board Raspberry Pi sẽ là trung tâm điều khiển, kết nối với các cảm biến và động cơ. Việc thiết kế khung xe robot cũng rất quan trọng để đảm bảo tính ổn định và khả năng di chuyển. Sử dụng mạch điều khiển động cơ L298 cho phép điều khiển động cơ DC một cách hiệu quả. Hệ thống sẽ được lập trình để nhận lệnh từ ứng dụng Android và thực hiện các hành động tương ứng. Việc thiết lập kết nối giữa Raspberry Pi và ứng dụng Android thông qua giao tiếp Bluetooth hoặc kết nối WiFi là rất cần thiết để đảm bảo tính chính xác trong việc điều khiển robot.

3.1 Lập Trình Hệ Thống

Lập trình hệ thống là một phần quan trọng trong việc phát triển robot. Sử dụng lập trình Python cho Raspberry Pi giúp tối ưu hóa việc xử lý dữ liệu và điều khiển động cơ. Ứng dụng Android sẽ được phát triển bằng Android Studio, cho phép người dùng dễ dàng điều khiển robot thông qua giao diện thân thiện. Việc lập trình Socket TCP giữa Raspberry Pi và ứng dụng Android sẽ giúp truyền tải dữ liệu hình ảnh và lệnh điều khiển một cách hiệu quả. Hệ thống sẽ được kiểm tra và hiệu chỉnh để đảm bảo hoạt động ổn định và chính xác.