Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong ngành công nghiệp sản xuất giày dép tại Việt Nam, công đoạn dán keo giữa đế giày và thân giày giữ vai trò quyết định đến độ bền cơ học và tính thẩm mỹ của sản phẩm hoàn thiện. Tuy nhiên, phần lớn các cơ sở sản xuất trong nước vẫn sử dụng lao động thủ công để quét hoặc tra keo. Phương thức thao tác lặp đi lặp lại này không chỉ làm giảm năng suất lao động mà còn gây ra tình trạng đường keo thiếu đồng đều, tỷ lệ sản phẩm khuyết tật cao và làm tăng nguy cơ phơi nhiễm hóa chất độc hại cho công nhân vận hành. Nhằm giải quyết các nhược điểm trên, đề tài "Máy phun keo đế giày điều khiển bằng PLC" được thực hiện tại Bộ môn Tự động Điều khiển, Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (khóa 2020 – 2024).

Đề tài đặt ra 4 mục tiêu nghiên cứu và nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể:

  1. Tìm hiểu tổng quan và nguyên lý hoạt động của các hệ thống phun keo tự động trong thực tế sản xuất.
  2. Thiết kế hoàn chỉnh kết cấu cơ khí và hệ thống chấp hành cho máy dán keo đế giày.
  3. Thiết kế mạch điều khiển phần cứng, xây dựng chương trình điều khiển trung tâm và thuật toán xử lý ảnh nhận diện biên dạng.
  4. Chế tạo mô hình thực nghiệm và tiến hành kiểm nghiệm, đánh giá các thông số sai số của hệ thống.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đồ án được xác định rõ ràng:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình nhận dạng biên dạng đế giày phẳng, đồng màu, kích thước chuẩn cỡ 40 (size 40) và cơ cấu điều khiển đầu phun keo tự động theo quỹ đạo 2D.
  • Phạm vi không gian: Mô hình thực nghiệm có không gian làm việc giới hạn trong phạm vi $400 \times 400\text{ mm}$, giá đỡ camera đặt cố định ở độ cao $600\text{ mm}$ phía trên mặt phẳng làm việc.
  • Phạm vi thời gian: Đồ án được triển khai thực hiện từ tháng 02/2024 đến tháng 06/2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án xây dựng trên nền tảng tích hợp giữa công nghệ điều khiển khả trình công nghiệp, động học robot tọa độ Descartes và thị giác máy tính kỹ thuật số:

  • Tiêu chuẩn kỹ thuật đường phun keo: Đường keo tiêu chuẩn trong công nghiệp đòi hỏi độ dày lớp keo đạt xấp xỉ $0{,}3\text{ mm}$, chiều rộng đường keo phân bố đều từ $2\text{ mm}$ đến $5\text{ mm}$, độ liên tục không đứt đoạn và sai số quỹ đạo so với đường biên thiết kế không vượt quá dung sai cho phép.
  • Lý thuyết động học robot tọa độ Descartes (Cartesian Robot): Mô hình hóa chuyển động trên hệ trục tọa độ không gian ba chiều $(X, Y, Z)$ và ánh xạ chuyển động 2D trên mặt phẳng $(X, Y)$ thông qua hệ thống vít me - đai ốc truyền động thẳng.
  • Đại số biến đổi không gian và ma trận chuyển đổi đồng nhất: Ứng dụng các phép ánh xạ tịnh tiến và ánh xạ xoay thông qua ma trận biến đổi thuần nhất kích thước $4 \times 4$ ($^A_BT$) để chuyển đổi tọa độ điểm ảnh từ hệ quy chiếu camera về hệ tọa độ thực tế của robot.
  • Phương pháp nhận dạng mốc tọa độ ArUco Marker: Sử dụng các mốc nhị phân nhân tạo (ArUco Marker) chuẩn hóa để định vị các góc làm việc, hỗ trợ sửa lỗi phối cảnh và xác định chính xác tỉ lệ biến đổi pixel sang milimét.
  • Kỹ thuật xử lý ảnh kỹ thuật số (DIP): Chuyển đổi không gian màu RGB sang không gian màu HSV (Hue - Saturation - Value) nhằm tách biên đế giày độc lập với sự thay đổi cường độ sáng; thuật toán lọc nhiễu hình học và xấp xỉ đa giác đường viền.
  • Lý thuyết điều khiển động cơ bước: Áp dụng phương pháp điều khiển vị trí vòng hở thông qua chuỗi xung tốc độ cao PTO (Pulse Train Output) phát ra từ bộ điều khiển lập trình PLC.

Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm việc phân tích so sánh các thiết bị công nghiệp hiện hữu trên thị trường (như máy phun keo R3-GBOS 6 bậc tự do ứng dụng AI và máy phun keo nội suy 5 trục Cerim K300), kết hợp tính toán giải tích cơ - thủy lực và phương pháp thực nghiệm kiểm chứng trên mô hình vật lý. Dữ liệu thực nghiệm được thu thập trực tiếp thông qua các cảm biến hình ảnh từ webcam và các tham số vận hành lưu trữ trên phần mềm điều khiển.

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Hệ thống được tổ chức thành 3 khối chức năng liên kết chặt chẽ: Khối lấy mẫu hình ảnh, Khối máy tính xử lý trung tâm và Khối điều khiển chấp hành PLC.

Thành phần hệ thống Thiết bị / Công nghệ sử dụng Thông số kỹ thuật / Đặc tính chức năng
Bộ điều khiển trung tâm PLC Siemens S7-1200 (CPU 1214C DC/DC/DC) Tích hợp ngõ ra phát xung tốc độ cao PTO điều khiển vị trí trục
Động cơ chấp hành Động cơ bước NEMA 17 (mã 17HS8401) Góc bước $1{,}8^\circ$, dòng danh định $1{,}7\text{ A/pha}$, mô-men giữ $0{,}4\text{ Nm}$
Bộ điều khiển động cơ Step Driver Leadshine DM542 Dải điện áp $20 - 50\text{ VDC}$, hỗ trợ vi bước chống rung
Cơ cấu truyền động cơ khí Trục vít me bi T8 Chiều dài $400\text{ mm}$, bước vít $P = 8\text{ mm}$, đường kính $d = 8\text{ mm}$, thép 304
Cảm biến thị giác Camera Logitech C270 HD Cảm biến 2D, độ phân giải HD 720p, giao tiếp cổng USB
Cơ cấu đóng ngắt phụ trợ Rơ le bán dẫn Fotek SSR-40DD Điện áp điều khiển $3 - 32\text{ VDC}$, dòng tải định mức $40\text{ A}$
Nền tảng xử lý ảnh & GUI Python, OpenCV, PyQt5, Qt Designer Xử lý không gian màu HSV, tính toán ma trận ArUco, giao tiếp PLC

Tính toán thông số cơ - thủy lực

Để thay thế keo dán công nghiệp chuyên dụng (có giá thành cao và khó thi công cơ cấu cấp liệu ở quy mô phòng thí nghiệm), nhóm nghiên cứu sử dụng dung dịch keo sữa có các tính chất vật lý tương đương, dễ bảo quản trong xy-lanh:

  • Kích thước đế giày mẫu cỡ 40: Chu vi đường viền $L \approx 770\text{ mm}$ (kích thước bao xấp xỉ $285 \times 105\text{ mm}$).
  • Bán kính đầu kim phun keo: $r = 1{,}5\text{ mm}$ (đường kính vòi phun $3\text{ mm}$).
  • Tổng thể tích keo cần phun trên toàn bộ chu vi: $$V = L \cdot \pi \cdot r^2 = 770 \cdot \pi \cdot (1{,}5)^2 \approx 5440\text{ mm}^3$$
  • Lưu lượng phun tính toán theo thời gian định mức ($T = 10\text{ s}$): $$Q = \frac{V}{T} = \frac{5440}{10} = 544\text{ mm}^3/\text{s}$$
  • Vận tốc dòng keo thoát ra tại đầu phun: $$v = \frac{Q}{\pi \cdot r^2} \approx 76{,}96\text{ mm/s} \approx 0{,}07696\text{ m/s}$$
  • Với khối lượng riêng của keo sữa $\rho = 1050\text{ kg/m}^3$, lực phun keo lý thuyết cần thiết tác động lên pít-tông xy-lanh được tính toán đạt: $$F = \rho \cdot Q \cdot v = 1050 \cdot (544 \times 10^{-9}) \cdot 0{,}07696 \approx 0{,}004396\text{ N}$$
  • Tải trọng vận hành trên hai trục: Khối lượng tải trục số 1 (trục X) là $M_{T1} = 5\text{ kg}$; khối lượng tải trục số 2 (trục Y mang đầu phun) là $M_{T2} = 1\text{ kg}$. Tốc độ di chuyển đặt mức $v = 30\text{ mm/s}$, gia tốc $a = 0{,}2\text{ mm/s}^2$.

Quy trình giải thuật điều khiển và xử lý thị giác

Quy trình vận hành khép kín được triển khai tuần tự theo 5 giai đoạn:

  1. Lấy mẫu: Cơ cấu gắp phôi đưa đế giày vào bàn làm việc $400 \times 400\text{ mm}$. Camera Logitech C270 cố định trên cao chụp ảnh toàn cảnh khu vực làm việc và truyền về máy tính qua chuẩn USB.
  2. Xử lý ảnh và định vị: Thuật toán phát hiện thẻ ArUco Marker nhằm xác lập gốc tọa độ chuẩn và hiệu chỉnh biến dạng phối cảnh. Ảnh đế giày được chuyển đổi sang không gian HSV, phân ngưỡng màu để bóc tách biên dạng vật thể, áp dụng bộ lọc hình thái học để loại bỏ nhiễu biên và dùng thuật toán xấp xỉ đa giác để trích xuất tập hợp các điểm tọa độ $(u, v)$ trên đường bao.
  3. Chuyển đổi tọa độ: Tọa độ điểm ảnh được nhân với ma trận chuyển đổi thuần nhất $4 \times 4$ để tính toán ra tọa độ thực tế $(X, Y)$ tính bằng milimét. Dữ liệu mảng tọa độ này được truyền xuống PLC S7-1200 qua giao thức truyền thông TCP/IP qua cổng Ethernet công nghiệp.
  4. Phun keo chấp hành: PLC phát các chuỗi xung PTO tương ứng đến hai bộ điều khiển bước DM542, dịch chuyển đầu phun di chuyển bám sát biên dạng đế giày theo quỹ đạo đã nhận diện, đồng thời kích hoạt van đùn keo.
  5. Kiểm tra chất lượng: Sau khi chu trình phun hoàn tất, camera chụp lại ảnh đế giày đã phủ keo. Phần mềm phân tích lớp màu của đường keo thực tế so với đường viền tính toán ban đầu. Nếu tỷ lệ trùng khớp nằm trong ngưỡng dung sai, sản phẩm được gắp ra kho thành phẩm; nếu không đạt, giao diện PyQt5 sẽ hiển thị cảnh báo phế phẩm.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan đề tài

Chương 1 trình bày lý do lựa chọn nghiên cứu quá trình tự động hóa công đoạn dán keo đế giày thay thế phương pháp thủ công nhằm cải thiện chất lượng gia công. Tác giả cụ thể hóa 4 mục tiêu chế tạo hệ thống, đưa ra các giới hạn kỹ thuật cho mô hình thử nghiệm: chỉ xử lý đế giày đơn sắc, bề mặt phẳng, kích thước cỡ 40, nhận dạng biên dạng qua một lần quét hình ảnh duy nhất, thời gian phun keo mục tiêu khống chế dưới 10 giây và xây dựng giao diện điều khiển, giám sát hoàn chỉnh.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Nội dung chương 2 tập trung phân tích các tiêu chuẩn công nghiệp đối với đường phun keo (độ dày $0{,}3\text{ mm}$, bề rộng $2 - 5\text{ mm}$, độ bám dính đồng đều). Chương này tiến hành đánh giá ưu - nhược điểm của các thiết bị thương mại điển hình như hệ thống robot 6 bậc R3-GBOS và máy nội suy 5 trục Cerim K300. Từ kết quả so sánh giữa cấu trúc cánh tay robot công nghiệp và cơ cấu Cartesian Robot, nhóm tác giả đưa ra luận điểm lựa chọn robot Cartesian 2 trục kết hợp camera 2D phẳng để tối ưu hóa chi phí và độ phức tạp điều khiển. Đồng thời, chương 2 thiết lập đầy đủ hệ thống phương trình biến đổi tọa độ không gian thông qua ma trận xoay, ánh xạ tịnh tiến và ma trận chuyển đổi đồng nhất $4 \times 4$, kết hợp cơ chế phát hiện mốc ArUco Marker.

Chương 3: Thiết kế hệ thống

Chương 3 trình bày chi tiết bản vẽ thiết kế cơ khí 3D trên phần mềm SolidWorks, bao gồm cụm 2 trục vít me bi T8 dài $400\text{ mm}$, khung làm việc $400 \times 400\text{ mm}$, giá đỡ camera cao $600\text{ mm}$ và bục gắp - nhả phôi. Tác giả tính toán chi tiết cơ học và thủy lực: thể tích keo đùn $5440\text{ mm}^3$, lưu lượng $544\text{ mm}^3/\text{s}$, lực phun xy-lanh $0{,}004396\text{ N}$ với keo sữa có mật độ $\rho = 1050\text{ kg/m}^3$. Bố trí mạch điện lực và điều khiển bao gồm PLC Siemens S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC, hai driver Leadshine DM542, hai động cơ bước NEMA 17 (17HS8401) và rơ le bán dẫn Fotek SSR-40DD.

Chương 4: Giải thuật điều khiển

Chương 4 mô tả cấu trúc phần mềm điều khiển và xử lý thị giác. Trọng tâm của chương là lưu đồ thuật toán điều khiển xung PTO trên PLC và các bước xử lý ảnh trong OpenCV: lọc màu HSV, làm mịn khử nhiễu rìa, trích xuất biên dạng đường viền đế giày, tính toán bù sai lệch thông qua mốc ArUco Marker để chuyển sang tọa độ mm thực tế. Chương này cũng trình bày thuật toán kiểm tra chất lượng sản phẩm bằng phương pháp so khớp diện tích phủ keo sau gia công và giao diện đồ họa người dùng (GUI) được lập trình bằng Qt Designer kết hợp thư viện PyQt5 trên nền tảng Python.

Chương 5: Kết quả thực nghiệm và đánh giá

Chương 5 công bố các số liệu đo đạc thực nghiệm từ mô hình phần cứng hoàn chỉnh. Nhóm nghiên cứu tiến hành khảo sát sai số khoảng cách và sai số vị trí thông qua các phép đo trên thẻ ArUco Marker và viền đế giày thực tế. Các thử nghiệm đánh giá thời gian của chu trình phun keo và khả năng phát hiện lỗi tự động trên giao diện điều khiển được ghi nhận chi tiết. Cuối chương, tác giả phân tích ba nhóm nguyên nhân gây ra sai lệch trong mô hình gồm: nhiễu do biến động cường độ ánh sáng môi trường tác động đến hệ màu HSV, hiện tượng rung lắc cơ khí của hệ trục khi chuyển động ở vận tốc cao và các hạn chế quang học vốn có của webcam 2D giá rẻ.

Chương 6: Kết luận

Chương cuối tóm lược toàn bộ khối lượng công việc đã hoàn thành: thiết kế và chế tạo thành công mô hình vật lý Cartesian Robot 2 trục, xây dựng thuật toán nhận dạng biên dạng đế giày và kết nối truyền thông ổn định với PLC S7-1200. Chương 6 thẳng thắn chỉ ra các chỉ tiêu chưa đạt như thời gian hoàn thành chu trình phun keo còn chậm so với mốc 10 giây và đề xuất các hướng nâng cấp thiết bị quang học, gia cố cơ khí trong các nghiên cứu tiếp theo.

Kết quả và đóng góp

Mô hình thực nghiệm hoàn thành đáp ứng các chức năng thiết kế cơ bản với các chỉ số kỹ thuật được ghi nhận:

Hạng mục thông số Chỉ tiêu thiết kế / Giới hạn Kết quả thực nghiệm đạt được
Loại đối tượng gia công Đế giày phẳng, đồng màu, size 40 Nhận dạng chính xác biên dạng đế giày size 40 phẳng
Không gian làm việc $400 \times 400\text{ mm}$ Vận hành đầy đủ trong không gian $400 \times 400\text{ mm}$
Chiều cao giá gắn camera $600\text{ mm}$ Cố định chuẩn $600\text{ mm}$, quan sát toàn bộ phôi
Thời gian chu trình phun keo Dưới $10\text{ s}$ Chưa đạt mục tiêu thiết kế (thời gian thực tế lớn hơn $10\text{ s}$)
Thuật toán xử lý biên Phân ngưỡng HSV + ArUco Marker Trích xuất thành công viền và chuyển đổi tọa độ sang mm
Chức năng kiểm tra khuyết tật Tự động so sánh đường keo và báo lỗi Phát hiện sản phẩm lỗi và xuất thông báo trên giao diện GUI

Các giải pháp kỹ thuật do nhóm tác giả đề xuất:

  • Phương pháp hiệu chuẩn tọa độ lai: Sử dụng mốc ArUco Marker đặt trong không gian làm việc để tự động tính toán ma trận xoay và vector tịnh tiến mà không đòi hỏi căn chỉnh cơ khí phức tạp, giúp hệ thống tự động bù trừ góc xoay của phôi.
  • Quy trình kiểm tra chất lượng tích hợp: Thiết lập vòng phản hồi thị giác hai bước: nhận diện đường biên trước khi phun để tạo quỹ đạo chuyển động và quét lại bề mặt sau khi phun keo nhằm so sánh mức độ trùng khớp của đường keo với biên dạng thiết kế.
  • Lựa chọn chất thử nghiệm tương đương: Đề xuất sử dụng keo sữa có khối lượng riêng $\rho = 1050\text{ kg/m}^3$ để thay thế keo dán công nghiệp, giúp việc thử nghiệm hệ thống cấp phôi bằng xy-lanh diễn ra thuận tiện, tiết kiệm chi phí mà vẫn đảm bảo độ chính xác tính toán thủy lực.

Đóng góp của đồ án: Đề tài đã tích hợp thành công hệ thống thị giác máy tính mã nguồn mở (OpenCV/Python) với hệ thống điều khiển tự động hóa cấp công nghiệp (PLC Siemens S7-1200) thông qua mạng truyền thông, tạo nên một chu trình tự động hóa khép kín từ nhận dạng, tính toán quỹ đạo, điều khiển chuyển động đến kiểm tra chất lượng sản phẩm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên các phân tích thực nghiệm tại Chương 5 và Chương 6, nhóm tác giả đã xác định các hạn chế kỹ thuật cụ thể:

  • Thời gian chu trình chưa đạt: Thời gian hoàn thành công đoạn phun keo trên thực tế kéo dài hơn mức thiết kế 10 giây do giới hạn tốc độ truyền dữ liệu mảng tọa độ và thuật toán điều khiển chuyển động nội suy giữa các điểm chưa được tối ưu hóa.
  • Rung lắc cơ khí: Khung máy bằng kết cấu gá lắp thử nghiệm chịu ảnh hưởng của hiện tượng cộng hưởng và dao động cơ học khi động cơ bước đảo chiều hoặc tăng tốc, gây ảnh hưởng cục bộ đến độ thẳng của đường keo.
  • Độ nhạy sáng của thuật toán HSV: Việc trích xuất đường biên bằng phân ngưỡng không gian màu HSV dễ bị biến dạng khi cường độ chiếu sáng trong phòng thí nghiệm thay đổi đột ngột hoặc xuất hiện bóng đổ trên bề mặt đế giày.
  • Hạn chế phần cứng camera: Webcam Logitech C270 HD có độ phân giải hữu hạn, góc nhìn hẹp và hiện tượng méo thấu kính biên làm phát sinh sai số trong phép biến đổi tọa độ pixel sang mm.

Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo được đề xuất:

  1. Thay thế webcam thông thường bằng camera công nghiệp chuyên dụng hoặc camera 3D (Time-of-Flight / Stereo Camera) nhằm nâng cao độ phân giải và cho phép nhận diện các loại đế giày có độ cong lồi lõm ba chiều.
  2. Gia cố kết cấu khung máy cơ khí, chuyển đổi sang sử dụng động cơ bước vòng kín (Closed-loop Step Motor) hoặc động cơ Servo để triệt tiêu hiện tượng mất bước và rung lắc cơ khí ở tốc độ cao.
  3. Hoàn thiện thuật toán xử lý ảnh để nhận dạng được nhiều loại đế giày có màu sắc phức tạp, họa tiết đa dạng và nhiều kích cỡ khác nhau.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích cho:

  • Sinh viên và học viên chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Cơ điện tử, Kỹ thuật Robot trong việc xây dựng các bài toán tích hợp hệ thống điều khiển khả trình (PLC) với thị giác máy tính (Computer Vision).
  • Kỹ sư thiết kế máy tự động: Cung cấp quy trình tính toán lực đùn keo, phương pháp lựa chọn trục vít me bi, động cơ bước và kỹ thuật lập trình giao tiếp truyền thông Ethernet công nghiệp giữa Python và PLC S7-1200.
  • Nội dung tham khảo trọng tâm: Phương pháp toán học ứng dụng ma trận đồng nhất $4 \times 4$ kết hợp mốc ArUco Marker để định vị không gian và cấu trúc xây dựng giao diện điều khiển PyQt5 kết nối phần cứng.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nhóm tác giả lại lựa chọn cơ cấu Cartesian Robot thay vì cánh tay robot công nghiệp để dẫn động đầu phun keo?
Dựa trên phân tích kỹ thuật ở Chương 2, đối tượng nghiên cứu là đế giày phẳng nằm trên bề mặt gia công 2D. Cơ cấu robot tọa độ Descartes (XYZ) có ưu điểm vượt trội về tốc độ làm việc thẳng nhanh, kết cấu cơ khí đơn giản, chi phí chế tạo thấp, dễ lắp đặt và bảo dưỡng hơn nhiều so với việc lập trình điều khiển động học nghịch phức tạp trên cánh tay robot nhiều bậc tự do.

2. Vai trò của mốc nhị phân ArUco Marker trong khâu xử lý ảnh của hệ thống là gì?
ArUco Marker được sử dụng làm mốc tọa độ thực tế trên bàn làm việc. Thông qua việc nhận diện 4 góc của thẻ ArUco, phần mềm tự động xác định gốc tọa độ, tính toán góc xoay và xây dựng ma trận chuyển đổi đồng nhất $4 \times 4$. Điều này cho phép chuyển đổi chính xác tọa độ điểm ảnh (pixel) sang tọa độ cơ khí thực tế (mm) và tự động bù sai lệch khi phôi bị đặt lệch góc.

3. Tại sao mô hình lại sử dụng keo sữa thay vì keo dán công nghiệp chuyên dụng?
Keo dán chuyên dụng trong ngành giày là chất lỏng màu trắng trong, đòi hỏi hệ thống vòi phun chuyên biệt có giá thành rất cao và chưa phổ biến trên thị trường cung ứng nhỏ lẻ. Nhóm tác giả quyết định lựa chọn dung dịch keo sữa vì có đặc tính chảy tương đồng, dễ bảo quản trong xy-lanh thực nghiệm, an toàn cho người vận hành và tối ưu hóa chi phí chế tạo mô hình.

4. Các thông số thủy lực chính được tính toán cho quá trình phun keo là bao nhiêu?
Với chu vi đường phun $770\text{ mm}$ của đế giày cỡ 40 và vòi phun đường kính $3\text{ mm}$ ($r = 1{,}5\text{ mm}$), tổng lượng keo cần cấp là $5440\text{ mm}^3$. Với thời gian phun thiết kế $10\text{ s}$, lưu lượng phun đạt $544\text{ mm}^3/\text{s}$, vận tốc thoát đầu phun là $76{,}96\text{ mm/s}$ và lực đẩy tác dụng lên pít-tông xy-lanh tính toán là $0{,}004396\text{ N}$.

5. Những nguyên nhân chính nào gây ra sai lệch trong quá trình thực nghiệm mô hình?
Chương 5 của đồ án đã chỉ ra ba nguyên nhân trực tiếp: sự biến thiên của ánh sáng môi trường làm ảnh hưởng đến độ chính xác của bộ lọc màu HSV; rung chấn cơ học của khung máy khi động cơ bước NEMA 17 vận hành ở tốc độ cao; và hiện tượng méo quang học cùng độ phân giải hạn chế của webcam 2D Logitech C270.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Máy phun keo đế giày điều khiển bằng PLC" của sinh viên Lê Thành Đạt và Nguyễn Minh Hiếu đã thiết kế và chế tạo thành công mô hình thực nghiệm Cartesian Robot 2 trục ứng dụng xử lý ảnh nhận diện biên dạng đế giày. Bằng việc kết hợp hiệu quả giữa thị giác máy tính OpenCV, định vị ArUco Marker và điều khiển phát xung PLC Siemens S7-1200, hệ thống đã chứng minh tính khả thi của quy trình dán keo tự động và kiểm tra khuyết tật khép kín. Dù còn một số hạn chế về thời gian chu trình và rung lắc cơ khí, công trình cung cấp nguồn dữ liệu kỹ thuật và phương pháp luận có giá trị thực tiễn cho các nghiên cứu tự động hóa sản xuất da giày.