Giáo trình hướng dẫn thiết kế lắp ráp robot

Giáo trình nghiên cứu hướng dẫn thiết kế lắp ráp robot, trình bày lý thuyết rõ ràng, minh họa ví dụ thực tế, phù hợp sinh viên ., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Đề tài: Giáo Trình Hướng Dẫn Thiết Kế Lắp Ráp Robot

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Vai trò của robot
• 1.2. Tính mục đích
• 1.3. Robot thám hiểm
• 1.3.1. Mars Pathfinder
• 1.4. Robot công nghiệp
• 1.5. Thiết kế
• 1.6. Bảo trì
• 1.7. Robot cứu hỏa
• 1.8. Robot y khoa
• 1.9. Công nghệ nano
• 1.10. Robot quốc phòng
• 1.11. Robot dân dụng
• 2. CHƯƠNG 2: SỰ SỐNG NHÂN TẠO VÀ TRÍ TUỆ NHÂN TẠO
• 2.1. Trí tuệ nhân tạo
• 2.1.1. Sự phát triển ý thức trong trí tuệ nhân tạo
• 2.1.2. Cuộc sống ý thức?
• 2.2. Sự sống nhân tạo
• 2.2.1. Nanorobot
• 2.3. Tóm tắt lịch sử
• 2.4. Công nghệ sinh học
• 2.5. Mạng neuron

Tóm tắt

I. Bắt đầu hành trình thiết kế robot Tổng quan toàn diện

Lĩnh vực robotics đã phát triển mạnh mẽ, từ các khái niệm sơ khai thời Hy Lạp cổ đại đến những cỗ máy tự động tinh vi trong công nghiệp hiện đại. Cuốn sách “Hướng Dẫn Thiết Kế và Lắp Ráp Robot” của Trần Thế San và Nguyễn Ngọc Phương cung cấp một nền tảng vững chắc, biến những ý tưởng sáng tạo thành các robot thông minh. Lý thuyết về robot vốn phức tạp, đòi hỏi kiến thức liên ngành về toán, vật lý, điện tử và cơ điện tử. Tuy nhiên, việc chế tạo có thể được đơn giản hóa bằng cách sử dụng các linh kiện thông dụng. Tài liệu học robot này bao quát các vấn đề cơ bản, từ trí tuệ nhân tạo, hệ thống truyền động, cảm biến, đến các vấn đề cụ thể về nguồn điện và kết cấu cơ khí. Nội dung tập trung vào phương pháp thiết kế và chế tạo các loại robot cụ thể, giúp người đọc tự tin thực hiện các dự án của riêng mình, từ việc mô phỏng các mẫu có sẵn đến việc tự phát triển theo ý tưởng cá nhân.

1.1. Lịch sử và vai trò của robotics trong tự động hóa

Lịch sử robotics bắt nguồn từ những cơ cấu tự động sơ khai. Kỹ sư Hy Lạp Ctesibius đã chế tạo đồng hồ nước với các hình nhân chuyển động vào khoảng năm 270 TCN. Thuật ngữ “robot” xuất hiện lần đầu năm 1921 trong vở kịch của nhà văn Tiệp Khắc Karel Capek, có nghĩa là “công nhân”. Ngày nay, robot là thành phần không thể thiếu trong các ngành công nghiệp chế tạo và tự động hóa. Vai trò của robot thể hiện rõ qua hiệu quả kinh tế. Chi phí vận hành robot thấp hơn nhiều so với tiền lương công nhân cho cùng một công việc. Hơn nữa, robot có thể lặp lại các thao tác với tốc độ và độ chính xác vượt trội, không bị mệt mỏi, đảm bảo chất lượng sản phẩm và tăng năng suất. Từ các robot hàn trong công nghiệp ô tô đến robot xử lý vật liệu phóng xạ, chúng đảm nhận những công việc nặng nhọc, nguy hiểm và đòi hỏi sự chính xác cao.

1.2. Phân loại robot Từ robot công nghiệp đến robot dân dụng

Robot được phân loại đa dạng dựa trên chức năng và môi trường hoạt động. Robot công nghiệp là loại phổ biến nhất, chuyên thực hiện các tác vụ lặp đi lặp lại như hàn, sơn, lắp ráp trong các dây chuyền sản xuất. Robot thám hiểm, như xe tự hành Sojourner của NASA trên sao Hỏa, được thiết kế để hoạt động trong các môi trường khắc nghiệt. Robot y khoa hỗ trợ chẩn đoán, thực hiện các cuộc vi phẫu thuật với độ chính xác cao. Robot quốc phòng bao gồm các máy bay không người lái và thiết bị dò phá bom mìn. Gần đây, robot dân dụng ngày càng trở nên phổ biến, từ robot hút bụi, robot giúp việc nhà đến các robot mô phỏng vật nuôi. Mỗi loại robot đều yêu cầu một phương pháp thiết kế và bộ linh kiện robot chuyên biệt để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của ứng dụng.

II. Thách thức cốt lõi khi tự học và lắp ráp robot tại nhà

Việc tự học thiết kế robot đặt ra nhiều thách thức, đặc biệt với những người mới bắt đầu. Khó khăn đầu tiên là việc tiếp cận một khối lượng kiến thức khổng lồ và đa dạng, từ lắp ráp cơ khí robot đến lập trình robot. Việc lựa chọn đúng linh kiện robot là một bài toán cân bằng giữa chi phí, hiệu năng và tính tương thích. Một người mới có thể cảm thấy choáng ngợp trước hàng ngàn loại vi điều khiển, cảm biến và động cơ khác nhau. Bên cạnh đó, việc quản lý nguồn năng lượng là yếu tố then chốt nhưng thường bị xem nhẹ. Một hệ thống nguồn không ổn định có thể gây hư hỏng các mạch điều khiển đắt tiền hoặc khiến robot hoạt động sai lệch. Việc tìm kiếm một ebook thiết kế robot pdf chất lượng hay một khóa học robotics uy tín để có lộ trình học tập bài bản cũng là một trở ngại không nhỏ. Vượt qua những rào cản này đòi hỏi sự kiên nhẫn và một phương pháp học tập có hệ thống.

2.1. Lựa chọn linh kiện robot Bài toán chi phí và hiệu năng

Lựa chọn linh kiện robot là bước quan trọng quyết định sự thành công của một dự án. Người mới bắt đầu thường gặp khó khăn trong việc xác định các thành phần cần thiết. Ví dụ, việc chọn giữa Arduino cho robot và Raspberry Pi robotics phụ thuộc vào yêu cầu xử lý của robot. Arduino mạnh về điều khiển phần cứng thời gian thực, trong khi Raspberry Pi phù hợp cho các tác vụ phức tạp hơn cần hệ điều hành. Tương tự, việc chọn động cơ servo hay động cơ bước phụ thuộc vào yêu cầu về độ chính xác vị trí và moment xoắn. Các loại cảm biến như cảm biến hồng ngoại và cảm biến siêu âm cũng cần được lựa chọn dựa trên môi trường hoạt động và mục đích sử dụng. Việc mua sắm linh kiện từ các nguồn không đáng tin cậy có thể dẫn đến chất lượng kém, gây khó khăn trong quá trình lắp ráp và vận hành.

2.2. Hiểu về nguồn điện Yếu tố sống còn cho mọi robot di động

Nguồn điện là trái tim của mọi robot di động. Việc lựa chọn và quản lý nguồn năng lượng không đúng cách là một trong những thách thức lớn nhất. Acquy và pin mặt trời là hai nguồn chính thường được sử dụng. Acquy Ni-Cd, mặc dù có thể sạc lại, nhưng có nhược điểm là “hiệu ứng nhớ”, tức là dung lượng sẽ giảm nếu thường xuyên được sạc lại trước khi xả hết hoàn toàn. Sách “Hướng Dẫn Thiết Kế và Lắp Ráp Robot” nhấn mạnh: “Để khắc phục vấn đề đó, acquy phải được xả hết điện hoàn toàn”. Việc thiết kế một bộ sạc phù hợp, với dòng điện sạc ở tỷ suất C/10 (1/10 dung lượng định mức), là rất quan trọng để kéo dài tuổi thọ acquy. Hiểu sai các thông số như điện áp, dung lượng (Ah) và đường cong phóng điện có thể dẫn đến việc robot ngừng hoạt động đột ngột hoặc gây hư hại vĩnh viễn cho linh kiện.

III. Hướng dẫn lắp ráp cơ khí và chọn nguồn năng lượng robot

Quá trình chế tạo một robot hoàn chỉnh bắt đầu từ việc xây dựng khung sườn cơ khí vững chắc và thiết lập một hệ thống năng lượng ổn định. Đây là hai nền tảng vật lý quyết định khả năng vận động và thời gian hoạt động của robot. Phần lắp ráp cơ khí robot không chỉ đơn thuần là ghép nối các bộ phận mà còn đòi hỏi sự tính toán về trọng tâm, độ bền vật liệu và sự linh hoạt của các khớp nối. Công nghệ in 3D cho robot đã mở ra khả năng tạo ra các chi tiết tùy chỉnh với độ chính xác cao, giúp giải quyết nhiều vấn đề trong thiết kế cơ khí. Song song đó, việc lựa chọn nguồn năng lượng phù hợp là cực kỳ quan trọng. Cần phải phân tích ưu và nhược điểm của từng loại, từ pin mặt trời thân thiện với môi trường nhưng phụ thuộc vào ánh sáng, đến các loại acquy có mật độ năng lượng cao nhưng cần quy trình sạc và bảo dưỡng phức tạp.

3.1. Kỹ thuật lắp ráp cơ khí và ứng dụng in 3D cho robot

Việc lắp ráp cơ khí robot đòi hỏi sự chính xác và kiên nhẫn. Khung robot có thể được chế tạo từ các vật liệu dễ tìm như nhôm, nhựa hoặc thậm chí là gỗ, tùy thuộc vào tải trọng và mục đích sử dụng. Các khớp nối, bánh răng và hệ thống truyền động cần được lắp đặt cẩn thận để đảm bảo chuyển động mượt mà và giảm thiểu ma sát. Công nghệ in 3D cho robot đang cách mạng hóa lĩnh vực này, cho phép các nhà thiết kế nhanh chóng tạo ra các bộ phận tùy chỉnh như gá đỡ cảm biến, vỏ hộp cho mạch điều khiển, hoặc các chi tiết phức tạp cho cánh tay robot. Điều này không chỉ rút ngắn thời gian chế tạo nguyên mẫu mà còn cho phép tối ưu hóa thiết kế về trọng lượng và hình dáng, một yếu tố quan trọng đối với các robot tự hành.

3.2. So sánh các loại nguồn điện Pin mặt trời và acquy Ni Cd

Lựa chọn nguồn điện là một quyết định chiến lược. Pin mặt trời là một giải pháp bền vững, chuyển đổi quang năng thành điện năng. Tuy nhiên, chúng có công suất thấp và phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện ánh sáng, thường được dùng để nạp điện gián tiếp cho acquy. Acquy, đặc biệt là loại Ni-Cd (Niken-Cadmium), là lựa chọn phổ biến cho robot di động nhờ khả năng sạc lại nhiều lần (200-1000 chu kỳ). Theo tài liệu gốc, một nhược điểm của acquy Ni-Cd là điện áp thấp (1.2V/đơn vị) và hiệu ứng nhớ. Để tối ưu tuổi thọ, cần tuân thủ quy trình sạc với dòng điện ổn định ở tỷ suất C/10 và xả kiệt pin định kỳ. Việc chế tạo một bộ nạp điện thông minh, tự động giảm dòng sạc khi acquy đầy, là một kỹ năng cần thiết cho người làm robot.

IV. Phương pháp điều khiển robot với vi điều khiển và động cơ

Bộ não và cơ bắp của robot được quyết định bởi hệ thống điều khiển và hệ thống truyền động. Vi điều khiển (Microcontroller - MCU) đóng vai trò là trung tâm xử lý, nhận tín hiệu từ cảm biến và ra lệnh cho các cơ cấu chấp hành. Việc lập trình robot trên các nền tảng như Arduino hay Raspberry Pi là kỹ năng cốt lõi để thổi hồn vào cỗ máy. Trong khi đó, hệ thống truyền động, bao gồm các loại động cơ, biến chuyển năng lượng điện thành chuyển động cơ học. Lựa chọn đúng loại động cơ là yếu tố quyết định khả năng di chuyển và thao tác của robot. Một hướng dẫn làm robot hiệu quả phải chỉ rõ cách kết nối và điều khiển các loại động cơ khác nhau, từ động cơ servo yêu cầu tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM) chính xác, đến động cơ bước cần các chuỗi xung tuần tự để quay theo từng góc nhỏ.

4.1. Giới thiệu vi điều khiển Arduino cho robot và Raspberry Pi

Lựa chọn vi điều khiển là một trong những quyết định đầu tiên khi bắt đầu một dự án. Arduino cho robot là một lựa chọn tuyệt vời cho người mới bắt đầu nhờ sự đơn giản, cộng đồng hỗ trợ lớn và thư viện mã nguồn mở phong phú. Nó rất mạnh trong việc đọc tín hiệu từ cảm biến và điều khiển trực tiếp các động cơ, đèn LED. Ngược lại, Raspberry Pi robotics là một máy tính mini chạy hệ điều hành Linux. Với bộ xử lý mạnh hơn, nhiều RAM và khả năng kết nối mạng, Raspberry Pi phù hợp cho các dự án đòi hỏi xử lý hình ảnh, trí tuệ nhân tạo, hoặc hoạt động như một máy chủ điều khiển cho các robot tự hành phức tạp. Việc kết hợp cả hai, sử dụng Raspberry Pi để xử lý cấp cao và Arduino để điều khiển cấp thấp, cũng là một giải pháp mạnh mẽ và linh hoạt.

4.2. Các hệ thống truyền động Từ động cơ servo đến động cơ bước

Hệ thống truyền động tạo ra chuyển động cho robot. Động cơ servo giải trí rất phổ biến nhờ tích hợp sẵn hộp số và mạch điều khiển vị trí, cho phép quay trục đến một góc chính xác trong khoảng 90-180 độ. Chúng được điều khiển bằng tín hiệu PWM, với độ rộng xung từ 1ms đến 2ms tương ứng với các vị trí góc khác nhau. Động cơ bước thì quay theo từng bước góc cố định, lý tưởng cho các ứng dụng cần định vị chính xác như máy in 3D hay cánh tay robot. Ngoài ra, động cơ DC kết hợp với mạch cầu H (H-Bridge) cho phép điều khiển tốc độ và đảo chiều quay, là lựa chọn phổ biến cho hệ thống bánh xe của robot dò đường. Mỗi loại động cơ có ưu nhược điểm riêng và đòi hỏi một mạch điều khiển tương ứng.

V. Top 3 dự án thực tiễn Hướng dẫn làm robot cho người mới

Lý thuyết sẽ trở nên vô nghĩa nếu không được áp dụng vào thực tế. Bắt đầu với những dự án cụ thể là cách tốt nhất để củng cố kiến thức và tích lũy kinh nghiệm. Các dự án này được thiết kế theo độ khó tăng dần, giúp người mới làm quen với các khái niệm từ cơ bản đến phức tạp. Từ việc chế tạo một chiếc robot dò đường đơn giản, người học sẽ nắm được nguyên lý hoạt động của cảm biến và điều khiển động cơ. Tiếp đến, dự án cánh tay robot sẽ giới thiệu về động học và cách điều khiển chính xác nhiều động cơ servo cùng lúc. Cuối cùng, việc xây dựng một robot tự hành cơ bản sẽ là thử thách tổng hợp, đòi hỏi sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa cảm biến, xử lý dữ liệu và ra quyết định. Những dự án này không chỉ là bài tập kỹ thuật mà còn là nguồn cảm hứng để phát triển những ý tưởng sáng tạo hơn.

5.1. Chế tạo robot dò đường sử dụng cảm biến hồng ngoại

Dự án robot dò đường là một bài học nhập môn kinh điển trong lĩnh vực robotics. Robot được thiết kế để di chuyển theo một vạch đen trên nền trắng (hoặc ngược lại). Thành phần cốt lõi của robot này bao gồm: hai động cơ DC cho hai bánh xe, một vi điều khiển như Arduino, và một cặp cảm biến hồng ngoại (phát và thu). Nguyên lý hoạt động rất đơn giản: cảm biến phát ra tia hồng ngoại, bề mặt trắng sẽ phản xạ ánh sáng tốt và bề mặt đen sẽ hấp thụ. Dựa vào tín hiệu nhận về từ cảm biến thu, vi điều khiển sẽ điều chỉnh tốc độ của hai động cơ để giữ cho robot luôn đi đúng vạch. Dự án này giúp người học hiểu rõ về logic điều khiển IF-ELSE, đọc tín hiệu cảm biến digital, và điều khiển động cơ qua mạch cầu H.

5.2. Lắp ráp cánh tay robot cơ bản với động cơ servo

Dự án cánh tay robot là một bước tiến về độ phức tạp, tập trung vào việc điều khiển vị trí chính xác. Một cánh tay robot đơn giản thường có 3-4 bậc tự do (DOF), mỗi bậc được điều khiển bởi một động cơ servo. Khung của cánh tay có thể được làm từ nhựa mica cắt laser hoặc các chi tiết in 3D cho robot. Thách thức chính của dự án này nằm ở phần lập trình robot. Người lập trình cần tính toán các góc quay cần thiết cho mỗi khớp servo để đầu kẹp của cánh tay di chuyển đến một tọa độ mong muốn trong không gian (bài toán động học ngược). Việc điều khiển có thể được thực hiện thông qua các biến trở, joystick, hoặc một giao diện trên máy tính. Dự án này là nền tảng để tìm hiểu về các hệ thống robot thao tác phức tạp hơn trong công nghiệp.

VI. Tương lai ngành robotics và xu hướng tự động hóa tiên tiến

Ngành robotics đang phát triển với tốc độ vũ bão, hứa hẹn một tương lai nơi máy móc và con người hợp tác chặt chẽ hơn. Các nghiên cứu về trí tuệ nhân tạo (AI) và mạng neuron đang mở ra khả năng tạo ra những robot có khả năng tự học và thích ứng với môi trường. Như tài liệu gốc đã đề cập, “khả năng học và tương thích của mạng neuron cho phép biến ước mơ trí tuệ nhân tạo thành hiện thực”. Các công nghệ mới như công nghệ nano đang hứa hẹn về các nanorobot có thể hoạt động bên trong cơ thể con người. Sự phát triển này không chỉ tác động đến lĩnh vực công nghiệp mà còn định hình lại thị trường lao động và giáo dục. Nhu cầu về các chuyên gia trong lĩnh vực cơ điện tử và tự động hóa ngày càng tăng, thúc đẩy sự ra đời của nhiều khóa học robotics chuyên sâu, chuẩn bị nguồn nhân lực cho cuộc cách mạng công nghiệp tiếp theo.

6.1. Sự trỗi dậy của AI và sự sống nhân tạo trong robot

Trí tuệ nhân tạo (AI) không còn là khoa học viễn tưởng. Các thuật toán học máy và mạng neuron đang được tích hợp vào robot, cho phép chúng thực hiện các tác vụ phức tạp như nhận dạng đối tượng, điều hướng trong môi trường không xác định và tương tác tự nhiên với con người. Sách “Hướng Dẫn Thiết Kế và Lắp Ráp Robot” cũng đề cập đến một khái niệm thú vị là sự sống nhân tạo, nơi các chương trình máy tính có thể tự sao chép và tiến hóa theo định luật Darwin. Khi những chương trình này được tích hợp vào robot, chúng ta có thể chứng kiến sự ra đời của những cỗ máy có khả năng tự học và tự sao chép. Đây là một lĩnh vực đầy hứa hẹn nhưng cũng đặt ra nhiều câu hỏi về đạo đức và sự an toàn.

6.2. Triển vọng khóa học robotics và ngành cơ điện tử

Sự phát triển của robotics kéo theo nhu cầu lớn về nguồn nhân lực có kỹ năng. Ngành cơ điện tử, là sự kết hợp giữa cơ khí, điện tử và khoa học máy tính, đã trở thành một trong những ngành học nóng nhất. Các khóa học robotics, từ cấp độ phổ thông đến đại học và sau đại học, đang được mở ra rộng rãi. Các cuộc thi như Robocon đã thúc đẩy mạnh mẽ phong trào nghiên cứu, chế tạo robot trong sinh viên. Việc trang bị kiến thức từ các tài liệu học robot chất lượng và tham gia các dự án thực tế là bước chuẩn bị cần thiết cho những ai muốn theo đuổi sự nghiệp trong lĩnh vực đầy tiềm năng này, góp phần vào sự phát triển của công nghệ tự động hóa trong tương lai.

Nội dung chính

Hướng dẫn thiết kế và lắp ráp robot từ linh kiện thông dụng

Tổng quan về giáo trình

Tài liệu "Hướng dẫn thiết kế và lắp ráp robot từ linh kiện thông dụng" do Trần Thế San biên dịch và TS. Nguyễn Ngọc Phương (Khoa Cơ khí Chế tạo Máy, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh) hiệu đính, được Nhà xuất bản Đà Nẵng phát hành (Giấy phép xuất bản số 42-1301/XB-QLXB cấp ngày 10/08/2004, nộp lưu chiểu tháng 06/2005). Tài liệu được biên soạn trong bối cảnh phong trào nghiên cứu, phát triển và chế tạo robot thử nghiệm mở rộng tại các trường đại học và cao đẳng trên toàn quốc, đặc biệt gắn liền với sự phát triển của cuộc thi sáng tạo công nghệ Robocon thường niên từ năm 2002.

Về vị trí trong chương trình đào tạo, tài liệu đóng vai trò là giáo trình thực hành, tài liệu tham khảo kỹ thuật trong các môn học thuộc khối ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử, Điện - Điện tử và Tự động hóa. Mục tiêu học tập cốt lõi của tài liệu bao gồm:

• Giúp người học tiếp cận các nguyên lý cơ bản của lĩnh vực robotics mà không bị rào cản bởi các mô hình toán học giải tích phức tạp.
• Nắm vững nguyên lý hoạt động và phương pháp tính toán, thiết kế các khối chức năng chính: hệ thống nguồn điện, hệ thống truyền động - chuyển động, thiết bị cảm biến và mạch điều khiển.
• Rèn luyện năng lực chế tạo thực tế thông qua việc khai thác các linh kiện, vật tư phổ thông, dễ tìm kiếm với chi phí thấp (như linh kiện từ thiết bị điện tử cũ: tivi, đầu máy, radio, ampli; các vật liệu cơ khí: cao su, gỗ, thanh nhôm, thép phế liệu, bánh xe, tre, nứa).

Cấu trúc tài liệu được tổ chức theo phương pháp mô-đun hóa: phân tích các vấn đề lý thuyết và linh kiện nền tảng trước, sau đó đi sâu vào hướng dẫn chế tạo từng mẫu robot cụ thể (robot BEAM, robot điều khiển bằng giọng nói, robot đi bộ, robot phỏng sinh học, robot hoạt động dưới nước/trên không).

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

• Lịch sử phát triển và phân loại ứng dụng: Khảo sát các mốc phát triển cơ học từ Ctesibius thời Hy Lạp cổ đại (270 TCN), búp bê cơ học của Pierre Jacquet-Droz (1770), xuồng máy điều khiển từ xa của Nikola Tesla (1898), nguồn gốc thuật ngữ "robot" trong tác phẩm của Karel Capek (1931), đến mẫu người máy Elektro của Westinghouse Electric (1939). Phân tích các phân hệ ứng dụng thực tế: robot thám hiểm không gian (hệ thống Mars Pathfinder và xe tự hành Sojourner hạ cánh năm 1997), robot công nghiệp (hàn, sơn, lắp ráp linh kiện vi mạch), robot cứu hỏa, bảo trì đường ống, y khoa (hệ thống chẩn đoán Papnet, robot phẫu thuật từ xa), robot nano và robot dân dụng.
• Chương 2 – Sự sống nhân tạo và trí tuệ nhân tạo: Phân tích các mô hình xử lý song song, logic mờ và cấu trúc mạng neuron nhân tạo trong việc mô phỏng hệ thần kinh sinh học; so sánh năng lực máy tính với các sinh vật sơ khai. Trình bày các hướng nghiên cứu về sự sống nhân tạo: chương trình tự động hóa tế bào, thuật toán di truyền mô phỏng tiến hóa Darwin, nanorobot kích thước virus trên nền tảng vật liệu silic; lược sử phát triển từ máy tính ENIAC (1946); tiêu chuẩn đánh giá trí thông minh nhân tạo thông qua phép thử Turing và chương trình tương tác ELIZA.
• Chương 3 – Nguồn điện: Khảo sát các hệ thống nguồn năng lượng cho robot di động. Phân tích nguyên lý pin mặt trời (quang điện); thiết kế mạch động cơ mặt trời BEAM dùng transistor tiếp giáp đơn UJT 2N2646, bộ chỉnh lưu có điều khiển SCR 2N5060, tụ điện chính 4700µF. Khảo sát đặc tính phóng nạp của acquy sơ cấp (C-Zn, Kiềm-Mn, Li) và acquy thứ cấp (Ni-Cd, gel-cell chì-acid). Hướng dẫn thiết kế bộ nạp chuyên biệt cho acquy Ni-Cd dùng IC ổn áp LM317 với các tỷ suất dòng nạp tiêu chuẩn $C/10$ và nạp duy trì $C/30$. Khảo sát nguyên lý pin nhiên liệu kiềm (KOH) và pin màng trao đổi proton PEM (vật liệu Nafion).
• Chương 4 – Các hệ thống chuyển động và truyền động: Trình bày cấu tạo và nguyên lý vận hành của cơ bắp khí nén McKibben (ống cao su nội bọc lưới polyester có khả năng co ~25%); dây hợp kim nhớ hình Nitinol (SMA/SME) cấp nhiệt bằng dòng điện DC hoặc kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM); solenoid tịnh tiến và solenoid quay. Khảo sát mạch truyền động động cơ bước đơn cực (IC vi mạch UCN5804 phối hợp IC định thời 555); động cơ trợ động RC Servo điều khiển bằng chuỗi xung 1–2 ms (chu kỳ 20 ms / tần số 50 Hz) sử dụng IC định thời kép NE556 hoặc vi điều khiển PIC 16F84. Phân tích mạch cầu H dùng transistor (BJT/MOSFET) điều khiển đảo chiều và điều tốc PWM cho động cơ DC có lắp hộp số giảm tốc và diode dập xung ngược bảo vệ.
• Chương 5 – Thiết bị cảm biến: Trình bày nguyên lý mô phỏng các giác quan sinh học sang tín hiệu điện; so sánh hàm đáp ứng logarit của thính giác tự nhiên với hàm tuyến tính của microphone. Phương pháp chuẩn hóa tín hiệu qua cầu phân áp, kỹ thuật chuyển đổi tương tự - số (A/D) và ứng dụng mạch so sánh điện áp dùng IC LM339.
• Các chương thực hành chế tạo: Cung cấp bản vẽ, danh mục linh kiện và giải pháp lắp ráp hoàn chỉnh cho các mô hình robot cụ thể: robot sống BEAM (Chương 8), hệ thống robot tích hợp (Chương 10), robot đi bộ nhiều chân dùng vi điều khiển PIC (Chương 11), và mô hình cá máy sử dụng solenoid quay (Chương 18).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

1. Lý thuyết chuyển đổi năng lượng và mạch nguồn: Nguyên lý điện hóa trong các loại pin/acquy, định luật Ohm và định luật công suất trong thiết kế mạch nạp dòng không đổi, cơ chế biến đổi quang năng thành điện năng của pin mặt trời.
2. Nguyên lý dao động và điều khiển xung: Khái niệm chu kỳ, tần số, độ rộng xung ($T_{\text{on}}/T_{\text{chu kỳ}}$), điện áp trung bình trong kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM) để điều khiển vận tốc động cơ và góc quay servo.
3. Cơ sở truyền động cơ - điện: Mối quan hệ giữa tốc độ quay và mô-men xoắn qua hệ thống bánh răng/hộp giảm tốc; các phản ứng cơ - nhiệt trong hợp kim ghi nhớ hình dạng; động lực học chất khí trong cơ cấu McKibben.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng tính toán và lựa chọn linh kiện: Khả năng áp dụng công thức để tính toán điện trở giới hạn dòng nạp ($R = 1.25/I_{\text{CC}}$), xác định công suất tiêu tán trên điện trở ($2\text{ W}$) và IC điều chỉnh điện áp LM317, tính chọn tụ điện phóng nạp cho động cơ mặt trời.
• Kỹ năng thiết kế và lắp ráp mạch điện tử: Đọc và triển khai sơ đồ nguyên lý sang bản mạch in (PCB), lắp đặt các mạch công suất cầu H, mạch định thời NE555/NE556, mạch so sánh LM339 và đấu nối hệ thống cảm biến.
• Kỹ năng tích hợp cơ khí - điều khiển: Gia công khung vỏ từ vật liệu phổ thông, lắp đặt hệ thống truyền động, căn chỉnh xung điều khiển vị trí và xử lý hiện tượng quá tải, xung áp ngược trên động cơ.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng phương pháp tiếp cận thực hành kỹ thuật theo mẫu (Design-by-example). Quy trình sư phạm được triển khai theo các giai đoạn logic: giới thiệu nguyên lý vật lý $\rightarrow$ sơ đồ mạch nguyên lý chi tiết $\rightarrow$ bảng kê linh kiện (BOM) $\rightarrow$ quy trình lắp ráp $\rightarrow$ phương pháp đo kiểm và hiệu chỉnh thực tế.

Bài tập và nội dung thực hành tiêu biểu

• Thiết kế mạch sạc thông minh cho acquy Ni-Cd:
  • Sinh viên tính toán điện trở hạn dòng $R_2$ cho tỷ suất nạp $C/10$ (ví dụ: acquy $2000\text{ mAh}$ cần dòng nạp $200\text{ mA}$, tính ra $R_2 = 1.25 / 0.2 = 6.25,\Omega$) và điện trở $R_3$ cho chế độ nạp từ từ $C/30$ ($10,\Omega$);
  • Đấu nối mạch nguồn với IC LM317, công tắc kép hai đường (DPDT), rơ-le, diode chỉnh lưu và hệ thống đèn LED chỉ thị trạng thái;
  • Căn chỉnh biến trở $V_1$ ($5\text{ k}\Omega$) sau 14 giờ nạp tiêu chuẩn để kích hoạt SCR chuyển mạch dòng nạp về mức $C/30$.
• Mạch điều khiển góc quay động cơ trợ động (Servo):
  • Xây dựng mạch phát xung dùng IC định thời kép NE556 (hoặc 2 IC NE555), trong đó bộ định thời 1 phát sóng vuông không ổn định $50\text{ Hz}$ và bộ định thời 2 cấu hình đơn ổn phát xung dương biến thiên $1\text{--}2\text{ ms}$;
  • Tinh chỉnh biến trở $10\text{ k}\Omega$ để điều khiển trục servo quay từ $-45^\circ$ đến $+45^\circ$.
• Thiết kế mạch công suất cầu H:
  • Lắp ráp mạch đảo chiều động cơ DC sử dụng 4 transistor (BJT/MOSFET) kết hợp các diode dập xung bảo vệ;
  • Tích hợp tín hiệu điều chế PWM để kiểm soát tốc độ quay.

Hướng dẫn tự học và kiểm tra đánh giá

• Người học được hướng dẫn kiểm tra từng khối mạch độc lập (đo điện áp ngõ ra của biến áp, đo tần số và độ rộng xung trên máy hiện sóng hoặc đồng hồ đo, kiểm tra điện áp kích mở của SCR) trước khi cấp nguồn cho toàn hệ thống robot.
• Đánh giá năng lực dựa trên khả năng vận hành chính xác của mô hình phần cứng, độ ổn định của mạch điều khiển và mức độ tối ưu hóa trong việc lựa chọn linh kiện thay thế.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Cơ sở dữ liệu linh kiện và sơ đồ mạch minh họa rõ ràng: Mọi sơ đồ trong giáo trình đều đi kèm mã linh kiện chuẩn (transistor 2N2646, SCR 2N5060, IC LM317, vi mạch UCN5804, bộ so sánh LM339, vi điều khiển 16F84 PIC) cùng thông số chi tiết của điện trở, tụ điện, rơ-le và công tắc.
• Tiếp cận thiết kế robot phỏng sinh học và phi tập trung: Tài liệu giới thiệu robot BEAM (Biology, Electronics, Aesthetics, Mechanics) sử dụng mạch động cơ mặt trời và mạng neuron phản xạ đơn giản (stimulus-response), cho phép chế tạo các robot có hành vi tự thích nghi mà không bắt buộc phải trang bị hệ thống máy tính hay bộ vi xử lý phức tạp.
• Tích hợp các vật liệu và công nghệ mới:
  • Phân tích cơ chế ghi nhớ hình dạng (SME) của hợp kim Nitinol và cách ứng dụng vào cơ cấu di chuyển không dùng động cơ điện (như mô hình cánh bướm cơ khí, động cơ nhiệt đơn giản).
  • Phân tích cấu trúc cơ bắp khí nén McKibben phục vụ nghiên cứu cơ - sinh học và chi nhân tạo.
  • Cập nhật thông tin thực tế về công nghệ màng trao đổi proton (PEM) vật liệu Nafion trong pin nhiên liệu của Ballard Power Systems, Honda, DaimlerChrysler và Ford Motor năm 2003.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên đại học và cao đẳng: Sinh viên các chuyên ngành Cơ điện tử, Kỹ thuật Cơ khí, Tự động hóa, Điện tử - Viễn thông có thể sử dụng làm tài liệu học tập cho các môn Thực tập Cơ điện tử, Đồ án Thiết kế hệ thống nhúng, Chế tạo robot.
• Yêu cầu kiến thức tiên quyết: Người học cần có kiến thức cơ bản về Vật lý đại cương (phần điện học và cơ học), Lý thuyết mạch điện cơ bản (dòng điện, điện áp, định luật Kirchhoff) và kỹ năng sử dụng các dụng cụ đo lường điện tử (đồng hồ VOM).
• Giảng viên và kỹ sư hướng dẫn: Sử dụng làm tài liệu tham khảo để xây dựng đề tài thực tập xưởng, bài tập lớn môn học, hoặc hướng dẫn các đội tuyển sinh viên tham gia các kỳ thi sáng tạo kỹ thuật và Robocon.
• Người tự học và nghiên cứu thực nghiệm: Cung cấp các chỉ dẫn cụ thể cho các kỹ thuật viên, cá nhân đam mê sáng tạo khoa học kỹ thuật muốn tự thiết kế mô hình robot từ linh kiện sẵn có.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu được biên soạn cho sinh viên các trường đại học, cao đẳng kỹ thuật, học sinh các trường dạy nghề, các đội tuyển tham gia Robocon và những người quan tâm đến việc nghiên cứu, chế tạo robot thực nghiệm.

2. Cần kiến thức nền tảng nào để tiếp thu nội dung sách?

Người học cần có nền tảng cơ bản về mạch điện một chiều, hiểu được chức năng của các linh kiện thụ động (điện trở, tụ điện) và linh kiện bán dẫn (diode, transistor, IC tuyến tính), cùng kỹ năng thao tác cơ khí và hàn mạch cơ bản.

3. Điểm khác biệt của tài liệu so với các giáo trình lý thuyết robot là gì?

Khác với các giáo trình tập trung sâu vào động học, động lực học giải tích và ma trận không gian, tài liệu này tập trung hoàn toàn vào kỹ thuật triển khai phần cứng: sơ đồ nguyên lý mạch, tính chọn giá trị linh kiện, xử lý nguồn điện và phương pháp gia công cơ cấu truyền động từ vật tư thông dụng.

4. Làm sao để tự học hiệu quả theo tài liệu?

Người học nên tiến hành lắp ráp theo từng phân hệ chức năng: bắt đầu từ các mạch cơ bản (như mạch động cơ mặt trời, mạch sạc acquy), tiến hành đo kiểm các thông số dòng - áp - xung định thời, sau đó ghép nối với các cơ cấu chấp hành (động cơ bước, servo, cầu H) và cảm biến trước khi thi công toàn bộ hệ thống cơ khí.

5. Cần chuẩn bị những trang thiết bị gì khi thực hành theo giáo trình?

Cần chuẩn bị đồng hồ đo điện đa năng (VOM), mỏ hàn, bo mạch cắm thử nghiệm (breadboard) hoặc bo mạch in (PCB), biến áp/nguồn cấp DC, các linh kiện IC chuẩn (LM317, NE555, NE556, LM339, UCN5804) cùng các linh kiện cơ điện (động cơ DC, hộp số, servo, pin mặt trời hoặc acquy).

---

Kết luận

"Hướng dẫn thiết kế và lắp ráp robot từ linh kiện thông dụng" là tài liệu kỹ thuật có tính thực tiễn cao, hệ thống hóa toàn bộ quy trình thiết kế và chế tạo robot từ cấp độ linh kiện đơn lẻ đến hệ thống hoàn chỉnh. Giáo trình vạch ra một lộ trình học tập logic, kết nối giữa các nguyên lý cơ - điện tử nền tảng với giải pháp hiện thực hóa phần cứng ở mức chi phí tối ưu. Người học có thể mở rộng kiến thức bằng cách kết hợp tài liệu này với các giáo trình chuyên sâu về vi điều khiển (như dòng PIC, vi xử lý) và các phần mềm thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD/CAM) để nâng cao độ phức tạp của hệ thống robot tự chế tạo.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRAN THE SAN (Bién dich) - TS. NGUYEN NGỌC PHƯƠNG (Hiệu đính) KHOA CO KHI CHE TAO MAY TRUONG DAI HOC SU PHAM KY THUAT TP. HCM THIE! KE- LAP RA Tử Các Linh Kiện Tông Dung | eT > xĂ ae 5 “ NHÀ XUẤT BẢN BA NANG q : Bian dich: TRAN THE SAN Hiệu đính: TS. NGUYÊN NGỌC PHƯƠNG.

Khoa Cơ Khí Chẽ Tạo Máy. Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuột TP. Hỗ Chỉ Minh HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ & LẮP RÁP ROBOT TỪ CÁC LINH KIỆN THÔNG DỤNG NHÀ XUẤT BẦN ĐÀ NẴNG HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ LAP RAP ROBOT - Trần Thế San - Nị Ngọc Phương Chịu Trách Nhiệm Xuất Bán. VO VAN DANG Tổng Biên Tập : NGUYÊN ĐỨC HÙNG Biên Tập - :TRẦM MY Trình Bày _ :DUY TRẤN Vẽ Bìa : DUY TRẤN ban C.TY VAN HOA TRE DAN - HS, NGUYEN TRAY 36/7 DỤY TÂN - P.15 - Q, PHÚ NHUẬN - TP.

ĐT:[phone] Fax : [phone] In 1000 cuỗn khổ (14.5x20,5)cm tại Xưằng In Trung Tâm Hội Chợ. Triển Lãm Việt Nam. GPXB số 42-1301/X8-OLXB do Cuc Xuất Bản cấp ngày 10/08/2004. In xong â nộp lưu chiểu tháng 06 năm 2005.

Lei nbi din Phong trao nghiên củu, phát triển, uà chế tao robot thử nghiệm dã phái triển mạnh trong những năm gắn đây, nhất là từ nấm, 3002, khí sinh uiên trong các trường đại học nà cao đẳng trên cử nước tham gia cuộc thi Roboeon duge tổ chúc hồng năm. Lý thuyết bê Robot tương dối khó va phúc tạp, đài hải kiến thức chuyên sâu dễ taản, sột ly, điện rủ, điều khiêu cự động, cơ kh chính xảo, tin học,. Tuy nhiên, uiệc chế tạo robot có thể đưa giản hơn nhiều. Bạn có thé chế tạo robot từ ý tường sảng lạo mã chỉ cần sử đụng các linh kiện, oật từ dễ hiếm oới chỉ phi thấp; chẳng hạn các linh hiện từ thiết bị điện nt edt (PV, đầu máy, radio, ampli ., cau su, gỗ, các thanh nhôm, thép phế liệu, hánh xe cũ, tre, nứa, Cuốn sách “Hướng Dẫn Thiết Kế cà Lắp Ráp Robot” nhằm.

giúp ban biến ý biông sóng tạo độc đáo của mình thành các robot xinh xến, thông mình, từ các loại uất liệu đơn giản, có thả tham gia các cuộc thí robot hoặc thậm chí có công dụng thực tiễn. Noi dung cuấn sách baa quái các uốn để cơ bắn trong lình uực Robot, tit tri tuệ nhân tà, kệ thông truyền động dài chuyển đâng, hệ thắng cảm biến, hệ thống điều khiển, cho đến các odn dé cu thổ 0Â nguồn điện, kết cẩu, mạch điện, lĩnh kiện điện tử, uận hành robot. Cuốn sách tập trung giái thiệu phương pháp thiết kế, chế tạo ede robot cx thé, bao gồm robot đi động điều khiển bằng giọng nói, rohok dựa trên hành vi ung xa, robot phòng sinh học, robot đi bộ, robot hoạt động dưới nước, hoạt đồng trên không, tay may, từ raäo£ mô phông bàn tay người. Clác robot này đêu dược trình bày chỉ Hết từ thiết kế, mạch điều khiến, chương Trình máy tính, các tỉnh kiện cần dùng, cho đến phương pháp chế lợo cự.

thể, Với các hướng đẫn đó, bạn hoàn toàn có thể tự chế tạo robot cho riêng mành, trước hết là thứ chế tạo theo mẫu trong sách, nà khi ủã có kinh nghiệm, bạn có thể tự thiết kế uà chế tạo robot theo ý tưông cáo mink. Chi cdn mit chuit khéo tay, tind kiên nÂn, uà tồng đam me, ebde chẩn bạn sẽ thành công, Cuốn súch này không chì dành cho sinh niên, học sink trang hoc, mà còn là tài liệu cần thiết cho mọi người hum mê sắng two. đa / Giới thiệu Mật số nhà lịch nữ cho rằng nguẫn gốc của robnlies có lẽ từ thời Hy 1p cổ đại. Khaảng năm 270 trước công nguyên, kỹ aự Tây Lạp là Otesibus cdi chế tạo các cơ cấu và đồng hỗ nước có bình nhân chuyển động, Một số nhà lịch sử kháe coi việp chế tạo các búp hé cơ học là sự.

khởi đảu của rohoties, Vào những nắm 1770, âng Picrre Jacquet-Droz, nhà sáng chế đồng bổ đeo tay người Thụy Šï, đã chế sạo các búp bê ca học có thể thực hiện những chức năng chuyền biết, chẳng hạn viết, về tranh, chếi đàn organ. Các bứp bê này được chế tạo với mục đích giải trí cho triểu đình, chúng e6 cơ cấu gồm các bậ bánh răng, 14 x0, trục chuyển dong. Nam 1898, Nikola Tesla chế tạo xuống máy điều khiến bằng và tuyển củ thể chạy ngầm dưới nước. Do thiếu kinh phí, Tesla đã không thé liếp túc nghiên cứu để hoàn thiện xuống máy tự động.

Thuật ngữ °zơbot” xuất hiện lần đầu tiên năm 1931 trong vỡ kịch. của nhà văn Tiệp Khắc Karel Capek. Rahot theo tiếng Tiệp có nghĩa là “công nhân", Hiện nay thuật ngữ này được sử đụng rộng râi để chỉ các may made. thiết bị mô phủng các hoạt động của con người.

Về mặt lịch sử, robot dine coi lá thiết bị mô phẳng bình dạng con, người, có các khả năng và thuộc tính của con người, loại thiết bị này được. gọi là anthrobot - cohoL đạng người Kể từi năm 1891, rabot trở thành nhân vật Wing tượng xuất hiện. trong nhiễu bê phim và tiểu thuyết viên Lướng, Các loại robot ngày càng. đa đạng và phong phú, robot cố một phần người và một nhẫn máy được gọi VA androids.

Robot thực sự xuất hiện trong Hoi Chg Quéc TE 1939. Công ty We: house Electric gidi thiéu robot cé tan la Elektro the Mote Mam. Ngbat này có các động cơ và bộ truyền động, có thế chuyến đông chân tay, nhưng chưa thể thực hiện các thao tác hữu ích. Vai trò của robot Robot ngay nay là thành phản không thể thiếu crong hấu bế các ngành cống nghiệp chế tạo.

[ý đơ thứ nhất là kinh đế, ch; phí vận hành. robot thấp hơa nhiều so với tiễn lương cùng nhân để thie hién cing mot công việc. Hơn nữa, khi được lập trình, rohot có thể lập lại nhiều lắn cùng một than tác với tốc độ và độ chính xác cwo hơn nhiễu so với con người. Tuy nhiên, con người có tinh đa năng can hen, để đăng chuyén tir Việc này sang việc khác.

Robot được chế tạo và lấp trình theo công việc chuyên biệt. Chẳng hạn, robot hàn không thể chuyển tãi các chỉ tiết Các robot cỡng nghiệp hiện đại ngày nay sẽ nhanh chóng trở nên Wye báu. Robot hiện tại chỉ ở giai đoạn sơ khai trong tiến trình phát triển, chúng sẽ trổ nên da năng hơn, mỏ phỏng khả năng con người lình. hoạt hơn, và có thể dễ đảng chuyển đi giữa các thao tác Máy tính cá nhân hiện nay đã làm thay dối xã hãi và phong cách làm việc, nhưng robot cá nhàn vẫn chưa thật sự xuất hiện.

Robot đài hồi sự kết hợp nhiều yến tố một cách biệu quả, gêm trí tuệ nhân lạn, khá năng vận động. tính lnh hoạt, khả năng lu kiếm, và tính mục đích Tính mục đích Vào thời kỳ đầu, robot cá nhãn sẽ chỉ tập trung vào một mục dich hoặc chức nàng chuyên biệt, Ví dụ, hiện có các robot nhỏ có thể tự động cắt cô và hảo trì bãi cỏ, Các robot này được cấp điện bằng pin mật trời và không cần sf can thiệp của con người. Các dây điện được đặt ngắm theo chu vi bai 8, robaL chỉ hoạt động trong phạm vi bài cả. ‘Tinh sang tua không chỉ thuộc về những người có học vấn cao, các giáo sử tiến sĩ, các viên ughiện cứu hoặc trường đại học.

Bằng cách giải trí và thực nghiệm với rahoL bạn có thể học được nhiễu điều, từ trí tuệ nhân tạo, mạng thần kinh (neuran), Lính hữu ích, cho đến hệ thống cảm biển, tìm kiếm và định vị,. Điều đầu tiến khi bắt đầu thiết kế rohot là xác định mục đích của robot, logi téc vụ robot sẽ thực hiện. Bạn cần biết tháng tin edn thiết về các mạch điện, bộ cẩm biến, hệ thống truyền động, mạng khấn kinh, bộ, vi điều khiển, vi xử lý v. Trước khi bat đầu, bạn eó thế xem thâng tin vẻ một số loại robơt hiện đại và các công nghề mới.

Robot thám hiểm Cø quan NA8À thường xuyên gồi các thiết hị thám dò tự động để nghiên cứu các hành tính và hệ mặt trời. Các thiết bị này bày qua hệ mặt trời, truyền thông tin, hình ảnh của các hành tình và vệ tính về trái đất. Tàu tham dd Viking dune géi len sao Hòa để tìm kiếm đấu hiệu của sự sống và gởi hình ảnh về trái đất, Một trong những thành công gắn đây của robot thám hiếm khong gian Ìà thiết bị Mars Pathfinder - thiết bị tìm đường, Mars Pathfinder ‘Tau Mars Pathfinder gém thiết bị đổ bộ và xe tự hành, được phóng, từ trái đất tháng 12 năm 1996, đến sao Hỏa ngày 4/7/1997. ‘Tau Mars Pathfinder khong bay theo quỳ đạo quanh sao Hỏa, trực tiếp đi vào khi quyền sao Hổa với tốc độ 7.6 km/s, hạ cánh trên bể mặt sao Hỏa tại khu vue Ares Vallis.

Đây là miệng núi lứa cổ, có thể có nhiều loại đá trong tẩm với của xe tự hành. Cäc loại đá tập trung ở đãy, bị trôi xuống từ sườn núi, từ thời kỹ sao Ha có nước. Tàu 4Š bộ mỡ các cánh pin mật trời (Hình 1.1), xe tự hành tách khỏi tàu. Xe này có tên là Sojourner #3 Hình 1.2 Xe ty hanh Sojourner.2), đây là thế hệ thiết bị thăm đò tự động mới có kích thước nhỏ, tính tự động cao, tiêu tốn rất ít năng lượng.

"Thiết bị đổ bộ và xe tự hành đều có hệ thống tạo hình ảnh stereo. Xe tự hành có phổ kế tia - X alpha proton, được dùng để xác định thành phần đá. Thiết bị đổ bộ thực hiện các quan sát khí quyển và khí tượng, có trạm võ tuyến để gồi thông tin về trái đất và nhận tín hiệu điều khiển từ trái đất. Xe tự hành Sojourner được điều khiển từ mặt đất.

Do sự trễ thời gian giữa các tác động điều khiển trên mật đất và đáp ứng của xe khoảng 6-41 phút tùy theo vị trí tương đối của trái đất và sao Hỏa, trên xe có hệ thống phần mêm được lập trình, cho phép điều khiển xe theo chế độ tự động. Robot công nghiệp. Robot là thành phẩn không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp chế tạo. Ví dụ, các robot hàn được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp ôtô.

Robot sơn chuyên dùng để sơn phun tự động nhiễu loại chỉ tiết. Công nghiệp bán dẫn sử dụng robot để hàn các vi mạch, lấp các mạch tích hợp (1C) lên các bản mạch in. 10 Các robot nảy thực hiện các chuyến động chính xác và lập lại liên tục. Kiểu công việc này thường gây mệt mối và nhàm chán đối với cong nhân, dẫn đến các sai sót và giảm năng suất lao động.