Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế và chế tạo mô hình robot lấy hàng tự động

Robot lấy hàng tự động đang trở thành xu hướng trong các hệ thống kho bãi hiện đại. Tại các nước phát triển như Mỹ, các chuỗi cửa hàng đã áp dụng công nghệ này để tăng hiệu quả phân phối. Ở Việt Nam, việc hiện đại hóa hệ thống phân phối đang là yêu cầu cấp bách. Mô hình robot trong đề tài này được thiết kế để lấy hàng tự động, sử dụng thuật toán A-star để tối ưu hóa đường đi và tránh vật cản.

Bộ điều khiển PID là công cụ quan trọng trong việc điều khiển các hệ thống tự động. Trong đề tài này, PID được sử dụng để kiểm soát tốc độ và vị trí của robot lấy hàng. Việc hiệu chỉnh các thông số PID giúp hệ thống hoạt động ổn định và chính xác, đảm bảo quy trình lấy hàng diễn ra hiệu quả.

Thuật toán A-star được áp dụng để tìm đường đi tối ưu cho robot lấy hàng. Thuật toán này không chỉ giúp robot di chuyển nhanh chóng mà còn tránh được các vật cản trong môi trường hoạt động. Đây là yếu tố quan trọng giúp hệ thống hoạt động hiệu quả trong các kho hàng có nhiều robot cùng hoạt động.

Hệ thống robot lấy hàng bao gồm các thành phần cơ khí, điện tử, và phần mềm. Các thành phần này được tích hợp để tạo ra một hệ thống hoạt động tự động, có khả năng lấy hàng từ các vị trí khác nhau trong kho. Hệ thống cơ khí bao gồm các bộ truyền động, trong khi hệ thống điều khiển sử dụng PID để kiểm soát chuyển động của robot.

Bộ điều khiển PID là trung tâm của hệ thống điều khiển robot. Các thông số PID được hiệu chỉnh để đảm bảo robot di chuyển chính xác và ổn định. Việc sử dụng PID giúp hệ thống phản ứng nhanh với các thay đổi trong môi trường hoạt động, đảm bảo quy trình lấy hàng diễn ra liên tục và hiệu quả.

Thuật toán A-star được sử dụng để tìm đường đi tối ưu cho robot. Thuật toán này tính toán khoảng cách giữa các điểm và sử dụng phương pháp phỏng đoán để tìm ra con đường ngắn nhất. Điều này giúp robot di chuyển nhanh chóng và tránh được các vật cản trong môi trường hoạt động.

Thiết kế cơ khí của robot lấy hàng bao gồm các bộ truyền động như trục vít, đai ốc, và bánh răng. Các thành phần này được tính toán để đảm bảo robot có thể di chuyển và nâng hạ hàng hóa một cách chính xác. Hệ thống truyền động được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của robot.

Bộ điều khiển PID được tính toán và hiệu chỉnh để đảm bảo robot di chuyển ổn định và chính xác. Các thông số PID được xác định dựa trên đặc tính của hệ thống, giúp robot phản ứng nhanh với các thay đổi trong môi trường hoạt động.

Thuật toán A-star được xây dựng để tìm đường đi tối ưu cho robot. Thuật toán này tính toán khoảng cách giữa các điểm và sử dụng phương pháp phỏng đoán để tìm ra con đường ngắn nhất. Điều này giúp robot di chuyển nhanh chóng và tránh được các vật cản trong môi trường hoạt động.

Các thiết bị chính được sử dụng trong mô hình robot bao gồm động cơ giảm tốc, vi điều khiển Arduino, và các cảm biến hồng ngoại. Các thiết bị này được lựa chọn để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và chính xác.

Quá trình lắp ráp mô hình robot được thực hiện theo các bước thiết kế đã tính toán. Hệ thống được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo các thành phần hoạt động đúng yêu cầu. Các thử nghiệm được thực hiện để đánh giá hiệu suất của hệ thống.

Kết quả thử nghiệm cho thấy mô hình robot lấy hàng tự động hoạt động ổn định và chính xác. Thuật toán A-star giúp robot di chuyển nhanh chóng và tránh được các vật cản. Bộ điều khiển PID đảm bảo robot di chuyển ổn định và chính xác.

Mô hình robot lấy hàng tự động đã được thiết kế và chế tạo thành công, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và hoạt động ổn định. Thuật toán A-star và bộ điều khiển PID đã được áp dụng hiệu quả, giúp robot di chuyển chính xác và tránh được các vật cản.

Các hướng phát triển trong tương lai bao gồm cải tiến thiết kế để nâng cao hiệu suất, tích hợp thêm các tính năng tự động hóa, và ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống kho bãi hiện đại. Công nghệ robot và tự động hóa sẽ tiếp tục được nghiên cứu và phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp.