Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế Robot Tự Hành Bám Line Theo Quỹ Đạo Đặt Trước

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Công Nghệ Robot
• Đề tài: Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Robot Tự Hành Bám Line Theo Quỹ Đạo Đặt Trước
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• 1. CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về Mobile Robot
• 1.2. Phân loại Mobile robot
• 1.3. Ứng dụng của Mobile robot
• 1.4. Tổng quan về robot dò line
• 1.5. Một số mô hình robot dò line trong các cuộc thi
• 1.6. Các thành phần xe dò line
• 1.7. Mục tiêu và nhiệm vụ
• 2. CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN CHO ROBOT DÒ LINE
• 2.1. Lựa chọn phương án thiết kế
• 2.2. Về phần điện
• 2.3. Thiết kế cơ khí
• 2.3.1. Tính toán kích thước xe
• 2.3.2. Tính toán công suất cho động cơ
• 2.3.3. Tính toán moment xoắn động cơ
• 2.3.4. Điều kiện để xe vào cua mà không bị trượt
• 2.3.5. Điều kiện để xe vào cua mà không bị lật
• 2.3.6. Các thông số cơ bản của xe
• 2.3.7. Mô phỏng động học
• 2.4. Thiết kế hệ thống điện
• 2.4.1. Thiết kế khối cảm biến dò line
• 2.4.2. Khối driver và động cơ
• 2.4.3. Điều khiển động cơ hai bánh xe
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ LẬP TRÌNH VÀ GIẢI THUẬT TOÁN DÒ LINE VÀ PID ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
• 3.1. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển
• 3.2. Khối điều khiển
• 3.3. Giải thuật dò line
• 3.4. Áp dụng thuật toán PID
• 3.5. Phân tích chuyển động
• 3.6. Giới thiệu phần mềm Arduino IDE
• 3.7. CODE cho robot dò line
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
• 4.1. Kết quả thực nghiệm
• 4.2. Đề xuất phương án hiệu chỉnh thiết kế
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về đồ án tốt nghiệp thiết kế robot tự hành bám line

Đồ án tốt nghiệp thiết kế robot tự hành bám line theo quỹ đạo đặt trước là một trong những đề tài hấp dẫn trong lĩnh vực công nghệ tự động hóa. Đề tài này không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn thực hành các kỹ năng thiết kế và lập trình. Robot tự hành bám line có khả năng di chuyển theo một đường dẫn xác định, điều này mở ra nhiều ứng dụng thực tiễn trong sản xuất và đời sống.

1.1. Định nghĩa và vai trò của robot tự hành

Robot tự hành là thiết bị có khả năng di chuyển mà không cần sự can thiệp của con người. Chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất, giao thông và dịch vụ. Việc thiết kế robot tự hành bám line giúp nâng cao hiệu quả công việc và giảm thiểu rủi ro cho con người.

1.2. Lịch sử phát triển của robot bám line

Robot bám line đã có lịch sử phát triển từ những năm 1980, với các ứng dụng đầu tiên trong công nghiệp. Qua thời gian, công nghệ đã phát triển mạnh mẽ, cho phép robot bám line ngày càng thông minh và tự động hơn.

II. Vấn đề và thách thức trong thiết kế robot tự hành bám line

Thiết kế robot tự hành bám line gặp nhiều thách thức, từ việc lựa chọn linh kiện đến lập trình thuật toán điều khiển. Các vấn đề như độ chính xác của cảm biến, khả năng xử lý tín hiệu và điều khiển động cơ là những yếu tố quan trọng cần được xem xét.

2.1. Độ chính xác của cảm biến quang

Cảm biến quang là thành phần quan trọng giúp robot nhận diện đường đi. Độ chính xác của cảm biến ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng bám line của robot. Việc lựa chọn cảm biến phù hợp là rất cần thiết để đảm bảo hiệu suất hoạt động.

2.2. Thuật toán điều khiển động cơ

Thuật toán điều khiển động cơ cần được tối ưu hóa để robot có thể di chuyển mượt mà và chính xác. Các thuật toán như PID thường được sử dụng để điều chỉnh tốc độ và hướng di chuyển của robot.

III. Phương pháp thiết kế robot tự hành bám line hiệu quả

Để thiết kế robot tự hành bám line hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc kết hợp giữa thiết kế cơ khí và lập trình điều khiển là rất quan trọng.

3.1. Thiết kế cơ khí cho robot bám line

Thiết kế cơ khí bao gồm việc lựa chọn vật liệu, kích thước và cấu trúc của robot. Cần đảm bảo robot có trọng tâm thấp để tăng tính ổn định khi di chuyển.

3.2. Lập trình và thuật toán điều khiển

Lập trình robot bám line thường sử dụng ngôn ngữ như Arduino. Các thuật toán điều khiển cần được tối ưu hóa để robot có thể phản ứng nhanh với các thay đổi trong môi trường.

IV. Ứng dụng thực tiễn của robot tự hành bám line

Robot tự hành bám line có nhiều ứng dụng thực tiễn trong đời sống và sản xuất. Chúng có thể được sử dụng trong các nhà máy, kho hàng, và thậm chí trong các dịch vụ giao hàng.

4.1. Ứng dụng trong sản xuất

Trong sản xuất, robot bám line giúp tự động hóa quy trình vận chuyển hàng hóa, giảm thiểu thời gian và chi phí lao động. Chúng có thể di chuyển hàng hóa từ nơi này đến nơi khác một cách hiệu quả.

4.2. Ứng dụng trong dịch vụ

Robot bám line cũng được sử dụng trong các dịch vụ như giao hàng, dọn dẹp và phục vụ khách hàng. Chúng giúp nâng cao trải nghiệm của người dùng và tiết kiệm thời gian.

V. Kết luận và tương lai của robot tự hành bám line

Robot tự hành bám line đang ngày càng trở nên phổ biến và có tiềm năng phát triển mạnh mẽ trong tương lai. Với sự tiến bộ của công nghệ, robot sẽ ngày càng thông minh và tự động hơn.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ robot

Công nghệ robot đang phát triển nhanh chóng với nhiều cải tiến về cảm biến, trí tuệ nhân tạo và học máy. Điều này sẽ giúp robot bám line hoạt động hiệu quả hơn trong các môi trường phức tạp.

5.2. Tương lai của robot trong đời sống

Robot sẽ ngày càng trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày. Chúng sẽ hỗ trợ con người trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất đến dịch vụ, mang lại nhiều lợi ích cho xã hội.