Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong xu thế phát triển của tự động hóa và robot học công nghiệp, các hệ thống tay máy robot cố định đã đạt được hiệu suất cao về tốc độ và độ chính xác trong các môi trường như hàn, sơn, lắp ráp linh kiện điện tử và xử lý chất thải hạt nhân. Tuy nhiên, các cánh tay máy truyền thống có hạn chế lớn về không gian làm việc, bị giới hạn bởi số bậc tự do và vị trí lắp đặt cố định tại chân đế. Ngược lại, robot tự hành (Mobile Robot) sở hữu khả năng di chuyển linh hoạt, thích ứng với nhiều dạng địa hình và không gian khác nhau, đóng vai trò then chốt trong công nghiệp và đời sống thường nhật (bệnh viện, công sở, trường học, dịch vụ giao hàng).
Vấn đề cốt lõi trong nghiên cứu robot tự hành là giải quyết bài toán định vị và điều hướng: làm thế nào để robot nhận biết được tọa độ hiện tại, tự động vạch lộ trình di chuyển đến vị trí đích định sẵn, đồng thời phát hiện và né tránh chướng ngại vật theo thời gian thực trên đường đi.
Đề tài "Chế tạo và điều khiển robot tự hành" do nhóm sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng thực hiện nhằm giải quyết các nhiệm vụ và mục tiêu cụ thể sau:
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về cảm biến siêu âm và nguyên lý xác định khoảng cách phục vụ việc nhận diện vật cản.
- Thiết lập mô hình động học, động lực học và phương trình trạng thái (state-space) cho robot di động dạng bánh xe.
- Nghiên cứu các phương pháp và thuật toán điều hướng cho hệ xe robot (điều hướng có tính toán, điều hướng phản ứng, điều hướng lai ghép).
- Nghiên cứu lập trình điều khiển nhúng, vận hành động cơ bước (Step Motor), xử lý tín hiệu cảm biến và giao tiếp phần cứng trên nền tảng vi điều khiển.
- Thiết kế cơ khí 3D, chế tạo phần cứng mô hình thực tế có khả năng hoạt động ổn định và kiểm nghiệm thuật toán tránh vật cản.
Đối tượng nghiên cứu của đồ án là mô hình robot tự hành 3 bánh vi sai (2 bánh chủ động độc lập phía sau và 1 bánh lái/bánh đa hướng phía trước). Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong môi trường mặt sàn phẳng trong nhà, không gian làm việc tĩnh hoặc bán tĩnh có vật cản; robot di chuyển đến các tọa độ đích được thiết lập trước và sử dụng nguồn điện di động khép kín từ khối pin gắn trên thân xe.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Nghiên cứu kết hợp phương pháp phân tích toán học động học cơ điện tử, thiết kế mô hình hóa trên máy tính (CAD/3D Modeling) và phương pháp thực nghiệm chế tạo - lập trình điều khiển phần cứng.
Khung lý thuyết động học robot di động được xây dựng dựa trên mô hình di chuyển vi sai hai bánh chủ động lăn không trượt trên mặt phẳng 2D $(Oxy)$:
- Tọa độ tâm khối robot ký hiệu $A(x_A, y_A)$, trung điểm trục nối hai bánh xe chủ động là $C(x_C, y_C)$, $L$ là khoảng cách giữa hai bánh xe chủ động, $R$ là bán kính bánh xe, và $\alpha$ là góc hướng của robot trong hệ tọa độ toàn cục.
- Vận tốc góc tức thời $\omega(t)$ và bán kính cong quay vòng $R_{cc}$ từ tâm vận tốc tức thời ($I_{cc}$) được tính từ vận tốc bánh phải $v_r(t)$ và vận tốc bánh trái $v_l(t)$:
$$\omega(t) = \frac{v_r(t) - v_l(t)}{L}$$
$$R_{cc} = \frac{L (v_l(t) + v_r(t))}{2 (v_r(t) - v_l(t))}$$
- Phương trình động học không gian trạng thái của robot được biểu diễn dưới dạng ma trận:
$$\begin{bmatrix} \dot{x}(t) \ \dot{y}(t) \ \dot{\alpha}(t) \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} \frac{1}{2}\cos\alpha & \frac{1}{2}\cos\alpha \ \frac{1}{2}\sin\alpha & \frac{1}{2}\sin\alpha \ \frac{1}{L} & -\frac{1}{L} \end{bmatrix} \begin{bmatrix} v_r(t) \ v_l(t) \end{bmatrix}$$
Về mặt điều hướng, tác giả phân tích và đối sánh 3 chiến lược điều khiển: điều hướng có tính toán (deliberative), điều hướng theo phản ứng (reactive), và điều hướng lai ghép (hybrid). Tác giả lựa chọn phương pháp điều hướng có tính toán khép kín theo chu trình 5 khâu: nhận tín hiệu cảm biến $\rightarrow$ tính toán thông số $\rightarrow$ lập kế hoạch quỹ đạo (toàn cục và cục bộ) $\rightarrow$ thực hiện công việc $\rightarrow$ điều khiển động cơ bước thực thi.
Nguồn dữ liệu phục vụ nghiên cứu gồm: thông số kỹ thuật tiêu chuẩn của linh kiện phần cứng (động cơ bước Nema 17, cảm biến HC-SR04, vi điều khiển ATmega328P, driver A4988), dữ liệu đo đạc thực tế từ cảm biến khoảng cách, và các phương trình giải tích cân bằng lực ma sát, mô-men kéo khi robot di chuyển trên nền bê tông phẳng.
Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật
Hệ thống robot tự hành được thiết kế đồng bộ giữa kết cấu cơ khí, mạch điện tử điều khiển và thuật toán lập trình nhúng.
1. Thiết kế cơ khí và tính toán động lực học
Kết cấu cơ khí sử dụng sơ đồ 3 bánh: 2 bánh chủ động dẫn động độc lập bằng động cơ bước và 1 bánh đa hướng bị động phía trước nhằm đảm bảo tính ổn định tiếp xúc mặt sàn và bán kính quay vòng linh hoạt. Khung robot được thiết kế trên phần mềm SolidWorks, sử dụng vật liệu gỗ ép kết hợp các chi tiết gá động cơ in 3D để tối ưu hóa trọng lượng.
Các thông số kỹ thuật cơ bản được tính toán như sau:
- Khối lượng ước tính của toàn bộ robot: $M = 1\text{ kg}$.
- Bán kính bánh xe: $R = 32{,}5\text{ mm}$ (đường kính bánh xe $D = 65\text{ mm}$, chu vi bánh xe $C_{wheel} \approx 20{,}42\text{ cm}$).
- Vận tốc di chuyển định mức: $v = 0{,}05\text{ m/s}$.
- Tốc độ quay của bánh xe: $n \approx 15\text{ vòng/phút}$.
- Hệ số ma sát lăn trên bề mặt bê tông: $\mu_l = 0{,}015$.
- Mô-men xoắn yêu cầu cho mỗi động cơ: $T = 0{,}12\text{ Nm}$; vận tốc góc $\omega = 52{,}3\text{ rad/s}$; công suất động cơ tính toán $P \approx 6{,}3\text{ W}$.
- Đường kính quay tròn thân robot: $d = 14\text{ cm}$ (chu vi vòng tròn thân robot $C_{robot} \approx 43{,}98\text{ cm}$).
- Tỷ số quay: để thân xe xoay 1 vòng ($360^\circ$), bánh xe cần quay $43{,}98 / 20{,}42 \approx 2{,}15\text{ vòng}$, tương ứng với 430 xung điều khiển động cơ bước (với bước cơ bản $1{,}8^\circ/\text{bước} = 200\text{ xung/vòng}$).
2. Thiết kế phần cứng và hệ thống điện
Hệ thống điện và điều khiển bao gồm các khối linh kiện chính được tổng hợp trong bảng dưới đây:
| STT |
Thiết bị / Module |
Mã hiệu / Quy cách |
Thông số kỹ thuật chính |
Chức năng trong hệ thống |
| 1 |
Bộ điều khiển trung tâm |
Arduino Nano V3.0 |
Vi điều khiển ATmega328P, 16MHz, Flash 32KB, SRAM 2KB, UART CH340, 5V DC |
Xử lý thuật toán điều hướng, tính góc xoay, phát xung điều khiển động cơ |
| 2 |
Bo mạch mở rộng |
CNC Shield V4 |
Tương thích Arduino Nano, hỗ trợ 3 khay cắm driver A4988/DRV8825, nguồn 7-12V |
Phân phối tín hiệu điều khiển và nguồn động lực cho các trục động cơ |
| 3 |
Mạch lái động cơ |
Driver A4988 |
Hỗ trợ điều khiển microstepping (bước đủ, nửa bước, vi bước) |
Khuếch đại dòng và phát xung điều khiển cuộn dây động cơ bước |
| 4 |
Động cơ dẫn động (x2) |
Stepper Motor Nema 17 (Minebea 42) |
Kích thước 42x42x34mm, góc bước $1{,}8^\circ$, 2 phase, điện trở phase $1{,}8,\Omega$, dòng ngắn mạch 2.6A (6V) |
Dẫn động độc lập 2 bánh xe chủ động |
| 5 |
Cảm biến khoảng cách |
Cảm biến siêu âm HC-SR04 |
Tần số siêu âm 40kHz, góc quét $< 15^\circ$, tầm đo $2\text{ cm} - 450\text{ cm}$, độ chính xác 3mm, 5V DC |
Đo khoảng cách phát hiện chướng ngại vật phía trước thân xe |
| 6 |
Màn hình hiển thị |
LCD 16x2 |
Hiển thị 2 dòng, mỗi dòng 16 ký tự |
Hiển thị tọa độ $(x, y)$ ban đầu, tọa độ đích và trạng thái hoạt động |
| 7 |
Nguồn cấp |
Khối pin 3 cell 18650 |
Mắc nối tiếp, điện áp tổng $12{,}6\text{ V}$, dòng xả định mức 2A |
Cung cấp nguồn cho động cơ qua CNC Shield và hạ áp 5V cho vi điều khiển |
3. Thuật toán điều khiển và tránh vật cản
Nguyên lý đo khoảng cách của cảm biến HC-SR04 dựa trên tốc độ truyền âm trong không khí $v = 340\text{ m/s}$ ($29{,}412,\mu\text{s/cm}$). Khoảng cách $d$ được tính bằng:
$$d = \frac{t_{echo} \times 340}{2}$$
(trong đó $t_{echo}$ là thời gian duy trì mức cao trên chân Echo).
Quy trình vận hành và né tránh vật cản của robot diễn ra theo các bước:
- Khi khởi động, màn hình LCD hiển thị tọa độ gốc $(x_0, y_0)$ và nhận tọa độ đích đặt trước $(x, y)$.
- Nếu tọa độ đặt hợp lệ ($x > x_0$ và $y \ge y_0$), bộ điều khiển tính toán quãng đường tịnh tiến $S = \sqrt{a^2 + b^2}$ và góc quay cần thiết $\alpha = \arctan(b/c)$ (trong đó $a, b, c$ là các độ lệch hình học theo trục tọa độ).
- Robot phát xung cho động cơ quay góc $\alpha$, sau đó tịnh tiến quãng đường $S$.
- Trong quá trình tịnh tiến, cảm biến siêu âm liên tục quét vật cản với khoảng cách an toàn thiết lập là $8\text{ cm}$.
- Khi phát hiện vật cản trong phạm vi $\le 8\text{ cm}$: robot dừng lại; thực hiện quay góc $-90^\circ$, tịnh tiến một đoạn $S$; quay tiếp $+90^\circ$, tịnh tiến một đoạn $S$ để vượt qua vật cản.
- Sau khi thoát khỏi vùng chướng ngại vật, vi điều khiển cập nhật lại tọa độ hiện thời, tính toán lại góc quay $\alpha$ và vector khoảng cách mới đến đích, tiếp tục chu trình cho đến khi tọa độ đo được trùng với tọa độ đích đặt trước.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1. Giới thiệu chung
Chương này phân tích tổng quan về sự phát triển của công nghệ robot tự hành (Mobile Robot) trong nền sản xuất và đời sống. Tác giả phân loại bài toán dẫn hướng thành bài toán toàn cục (global - môi trường xác định hoàn toàn) và bài toán cục bộ (local - môi trường chưa biết trước hoặc biết một phần đòi hỏi xử lý thời gian thực). Chương 1 cũng điểm lại các mô hình robot tự hành tiêu biểu trong lịch sử và ứng dụng công nghiệp, bao gồm: Robot Sojourner thám hiểm Sao Hỏa (1997), Robot kiểm tra đường ống Airduct, Robot ngầm tự hành Mbari’s Altex AUV, Robot nghiên cứu Khepera (đường kính 60mm), Robot dẫn đường AGV trong bệnh viện, và Robot giao hàng tự động Starship (khả năng mang 3 túi hàng, phục vụ 50% đơn hàng tại Broad Branch, Washington).
Chương 2. Lựa chọn phương án và cơ sở lí thuyết
Chương 2 tập trung phân tích ưu nhược điểm của các giải pháp cơ khí di chuyển và các phương pháp điều hướng thông minh:
- Phương án di chuyển: So sánh robot di chuyển bằng chân (vượt địa hình tốt nhưng cấu trúc cơ khí nhiều bậc tự do, điều khiển phức tạp, tiêu tốn năng lượng), robot di chuyển bằng xích (bám đường tốt nhưng gây tổn hại mặt sàn, kết cấu nặng nề), và robot di chuyển bằng bánh xe (cấu trúc đơn giản, chi phí thấp, tối ưu cho bề mặt phẳng). Từ đó, nhóm chọn giải pháp di chuyển bằng bánh xe.
- Kết cấu bánh xe: So sánh kết cấu 2 bánh tự cân bằng, kết cấu 4 bánh (4 động cơ độc lập hoặc 2 chủ động - 2 bị động) và kết cấu 3 bánh (2 bánh chủ động + 1 bánh đa hướng). Kết cấu 3 bánh được lựa chọn vì đảm bảo luôn tiếp xúc tốt với mặt đường, chuyển hướng linh hoạt và điều khiển ít phức tạp hơn xe 4 bánh.
- Phương pháp điều hướng: So sánh phương pháp điều hướng có tính toán (phù hợp môi trường tĩnh, lập kế hoạch quỹ đạo rõ ràng), điều hướng phản ứng (tính toán nhanh, đáp ứng tức thời trong môi trường động nhưng dễ lệch đích toàn cục), và điều hướng lai ghép. Tác giả chọn phương pháp điều hướng có tính toán do đặc thù không gian làm việc thử nghiệm quy mô nhỏ, có tường chắn tĩnh.
Chương 3. Tính toán và thiết kế
Chương 3 trình bày toàn bộ phần tính toán toán học, động học và thiết kế cơ khí 3D:
- Thiết lập hệ phương trình vi phân động học vi sai, xác định tâm vận tốc tức thời $I_{cc}$, vận tốc góc $\omega(t)$ và phương trình trạng thái mô tả chuyển động trong hệ trục $Oxy$.
- Tính toán động lực học kéo: với khối lượng xe $1\text{ kg}$, vận tốc $0{,}05\text{ m/s}$, bán kính bánh xe $32{,}5\text{ mm}$, tính ra công suất động cơ yêu cầu $6{,}3\text{ W}$, mô-men xoắn $0{,}12\text{ Nm}$, tốc độ quay bánh xe $15\text{ rpm}$. Lựa chọn 2 động cơ bước Nema 17 (góc bước $1{,}8^\circ$, kích thước 42x42x34mm).
- Tính toán góc xoay và số xung phát: xây dựng công thức quy đổi giữa góc quay hình học thân xe và số xung bước của động cơ ($360^\circ$ thân xe tương ứng 430 xung bước; ví dụ xoay $50^\circ$ cần khoảng 60 xung; tịnh tiến quãng đường $70\text{ cm}$ cần khoảng 686 xung).
- Tính toán lựa chọn khối nguồn: tổng hợp dòng tiêu thụ toàn mạch ($2\text{ mA} - 2\text{ A}$, điện áp $5\text{ V} - 12\text{ V}$), lựa chọn khối pin 3 cell 18650 ($12{,}6\text{ V} - 2\text{ A}$).
- Thiết kế mô hình 3D trên SolidWorks: thiết kế chi tiết bánh xe chủ động, khung gầm gỗ ép, gá lắp động cơ in 3D, lắp ráp tổng thể (Assembly) và xuất bản vẽ kỹ thuật 2D.
Chương 4. Thiết kế phần điều khiển cho hệ thống
Chương 4 mô tả kiến trúc điện tử, cấu hình chân kết nối và giải thuật phần mềm:
- Thiết lập sơ đồ khối hệ thống điện: khối xử lý trung tâm (Arduino Nano V3.0), khối điều khiển công suất (CNC Shield V4 + Driver A4988), khối cảm biến (HC-SR04), khối hiển thị (LCD 16x2) và khối chấp hành (2 động cơ bước Nema 17).
- Trình bày chi tiết thông số kỹ thuật và sơ đồ chân của từng linh kiện: vi điều khiển ATmega328P (14 Digital I/O, 8 Analog inputs), cảm biến siêu âm HC-SR04 (nguyên lý xung Trig/Echo, hằng số $29{,}412,\mu\text{s/cm}$), driver A4988 với các chế độ điều khiển dạng sóng, đủ bước, nửa bước và vi bước.
- Xây dựng lưu đồ thuật toán điều khiển tổng thể: tiếp nhận tọa độ đích, tính toán lượng dịch chuyển $S$ và góc xoay $\alpha$, quét cảm biến khoảng cách với ngưỡng an toàn $8\text{ cm}$, rẽ góc vuông $\pm 90^\circ$ để vượt chướng ngại vật và tái định vị tọa độ.
Chương 5. Thiết lập mô phỏng và đánh giá
Chương 5 trình bày việc lắp ráp hoàn thiện mô hình vật lý phần cứng của robot tự hành, xây dựng môi trường sa bàn thử nghiệm, kiểm nghiệm khả năng di chuyển theo tọa độ và tính năng tự động né tránh vật cản dựa trên cảm biến siêu âm. Đồng thời, chương này tổng kết những kết quả đã đạt được, chỉ ra các mặt hạn chế còn tồn tại và đề xuất các định hướng phát triển tiếp theo cho đề tài.
Kết quả và đóng góp
Đồ án đã đạt được các kết quả kỹ thuật và đóng góp cụ thể sau:
- Chế tạo thành công mô hình vật lý hoàn chỉnh của robot tự hành 3 bánh với khung gầm gọn nhẹ từ gỗ ép và nhựa in 3D, trọng lượng xấp xỉ $1\text{ kg}$.
- Thiết lập và giải thành công mô hình toán học động học vi sai, xác lập chính xác bảng quy đổi xung - bước cho động cơ Nema 17 (200 bước/vòng) tương ứng với các góc xoay ($360^\circ \approx 430\text{ xung}$) và khoảng cách tịnh tiến thực tế ($70\text{ cm} \approx 686\text{ xung}$).
- Tích hợp và vận hành ổn định hệ thống điều khiển nhúng trên bo mạch Arduino Nano V3.0 kết hợp CNC Shield V4, màn hình hiển thị LCD 16x2 và nguồn pin 3 cell 18650 ($12{,}6\text{ V} - 2\text{ A}$).
- Lập trình thực thi thuật toán điều hướng có tính toán, cho phép robot tự động tính toán góc xoay $\alpha$, di chuyển đến tọa độ đích $(x, y)$ và thực hiện chu trình né tránh vật cản khi cảm biến HC-SR04 phát hiện chướng ngại vật ở cự ly $\le 8\text{ cm}$.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Theo công bố của nhóm tác giả trong văn bản, đề tài còn tồn tại một số hạn chế:
- Robot chỉ mới giải quyết bài toán tìm đường và di chuyển đến các vị trí đích được cài đặt cố định sẵn; thuật toán xác định vị trí còn ở mức đơn giản.
- Phần cứng chưa thiết kế bo mạch in (PCB) tích hợp chuyên dụng mà vẫn sử dụng phương pháp nối dây trực tiếp giữa các module và linh kiện.
- Khả năng vận hành của robot chịu ảnh hưởng bởi dung lượng giới hạn của khối pin, cường độ ánh sáng, màu sắc môi trường và phạm vi điều khiển của bộ xử lý trung tâm.
Hướng phát triển tiếp theo được tác giả đề ra:
- Nâng cấp thuật toán định vị và tối ưu hóa quỹ đạo chuyển động trong các môi trường phức tạp hơn.
- Thiết kế mạch in tích hợp chuẩn hóa để nâng cao độ bền cơ học và độ ổn định truyền tín hiệu của hệ thống điện.
- Bổ sung thêm các cảm biến phụ trợ và nâng cao khả năng tự chủ của robot trong môi trường không gian mở.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo thực tế cho sinh viên và học viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, hoặc Robot học. Tài liệu có giá trị ứng dụng cao ở các nội dung:
- Quy trình tính toán động học và động lực học cơ bản cho xe tự hành 3 bánh vi sai.
- Phương pháp tính chọn công suất động cơ bước, driver và thiết kế nguồn pin cho robot di động mini.
- File thiết kế khung cơ khí 3D trên SolidWorks và sơ đồ tích hợp module CNC Shield V4 với Arduino Nano để điều khiển nhiều động cơ bước.
- Thuật toán giải mã khoảng cách từ cảm biến siêu âm HC-SR04 và logic điều hướng né vật cản theo góc vuông.
Câu hỏi thường gặp
1. Robot sử dụng cơ cấu chuyển động nào và lý do lựa chọn kết cấu này là gì?
Robot sử dụng kết cấu 3 bánh bao gồm 2 bánh chủ động đặt phía sau và 1 bánh đa hướng/bánh lái đặt phía trước. Kết cấu này được chọn vì đảm bảo tiếp xúc ổn định với mặt sàn, kết cấu cơ khí gọn nhẹ, dễ chế tạo, chi phí thấp và điều khiển đơn giản hơn so với hệ thống 4 bánh hoặc hệ thống di chuyển bằng chân/xích.
2. Động cơ bước được nhóm tác giả lựa chọn có thông số kỹ thuật ra sao?
Nhóm sử dụng 2 động cơ bước Nema 17 (Minebea 42) có kích thước 42x42x34mm, góc bước $1{,}8^\circ/\text{bước}$ (200 bước/vòng quay), 2 phase, điện trở phase $1{,}8,\Omega$, trọng lượng 288g, đường kính trục 5mm và chiều dài trục đầu ra 20mm.
3. Để thân robot xoay trọn một góc $360^\circ$ tại chỗ, hệ thống điều khiển cần phát bao nhiêu xung bước cho động cơ?
Với đường kính bánh xe $6{,}5\text{ cm}$ (chu vi $20{,}42\text{ cm}$) và đường kính vòng tròn xoay của thân robot $14\text{ cm}$ (chu vi $43{,}98\text{ cm}$), bánh xe cần quay $2{,}15\text{ vòng}$ để thân xe quay $360^\circ$. Với động cơ bước 200 xung/vòng, số xung cần phát là $2{,}15 \times 200 = 430\text{ xung}$.
4. Khoảng cách an toàn để robot nhận diện vật cản và kích hoạt thuật toán né tránh là bao nhiêu?
Khoảng cách giới hạn an toàn được thiết lập trong chương trình điều khiển là $8\text{ cm}$. Khi cảm biến siêu âm HC-SR04 phát hiện vật cản ở cự ly $\le 8\text{ cm}$, robot sẽ dừng lại và thực hiện chuỗi chuyển động rẽ $-90^\circ$ và $+90^\circ$ để vượt qua vật cản.
5. Khối nguồn cung cấp cho toàn bộ robot gồm những thành phần nào?
Khối nguồn sử dụng 3 cell pin Li-ion 18650 mắc nối tiếp, cung cấp điện áp tổng $12{,}6\text{ V}$ và dòng xả $2\text{ A}$, cấp trực tiếp cho module CNC Shield V4 (nguồn động cơ 7-12V) và hạ áp cấp cho Arduino Nano, cảm biến HC-SR04 và màn hình LCD (5V).
Kết luận
Đồ án "Chế tạo và điều khiển robot tự hành" của nhóm sinh viên Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng đã hoàn thành việc mô hình hóa động học, thiết kế cơ khí 3D trên SolidWorks và chế tạo thành công mô hình xe 3 bánh vi sai thực nghiệm. Hệ thống điều khiển tích hợp trên vi điều khiển Arduino Nano, driver A4988, động cơ bước Nema 17 và cảm biến siêu âm HC-SR04 đã thực thi tốt bài toán di chuyển theo tọa độ đặt và tự động né tránh vật cản ở khoảng cách 8cm. Mặc dù còn hạn chế về phương thức đấu nối phần cứng trực tiếp và phạm vi định vị đơn giản, đồ án là tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích về phương pháp tính toán, thiết kế và điều khiển robot tự hành cơ bản trong phòng thí nghiệm.
