Nghiên cứu và chế tạo robot đầu người tại HCMUTE

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu về đầu robot

1.2. Nghiên cứu liên quan

1.3. Mục đích nghiên cứu

1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.5. Phương pháp nghiên cứu

1.6. Cấu trúc nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: NỀN TẢNG GIẢI PHẪU HỌC

2.1. Giải phẫu cổ

2.2. Giải phẫu hàm

2.3. Giải phẫu môi

2.4. Giải phẫu mắt

3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠ KHÍ

3.1. Thiết kế cơ cấu cổ robot

3.2. Phân tích và lựa chọn cơ cấu cổ

3.3. Nguyên lý hoạt động của cơ cấu cổ

3.4. Tính toán chuyển động cơ cấu cổ

3.5. Tính toán động lực học cho cơ cấu cổ

3.6. Lựa chọn vật liệu cho cơ cấu cổ

3.7. Thiết kế cơ cấu hàm robot

3.8. Phân tích và lựa chọn cơ cấu

3.9. Nguyên lý hoạt động của cơ cấu hàm

3.10. Tính toán chuyển động của cơ cấu hàm

3.11. Lựa chọn động cơ và vật liệu cho các chi tiết trong cơ cấu hàm

3.12. Thiết kế cơ cấu môi robot

3.13. Phân tích và lựa chọn cơ cấu

3.14. Nguyên lý hoạt động của cơ cấu môi

3.15. Tính toán chuyển động của cơ cấu môi

3.16. Chọn động cơ và vật liệu cho cơ cấu môi

3.17. Thiết kế cơ cấu mắt robot

3.18. Phân tích và lựa chọn cơ cấu

3.19. Nguyên lý hoạt động của cơ cấu mắt và mi mắt

3.20. Tính toán chuyển động của cơ cấu mắt

3.21. Lựa chọn động cơ và vật liệu cho cơ cấu mắt

3.22. Robot head model - Mô hình đầu robot

4. CHƯƠNG 4: DA NHÂN TẠO

4.1. Nền tảng giải phẫu da

4.2. Cấu trúc da người

4.3. Thông số của da người

4.4. Lý thuyết về da nhân tạo

4.5. Tổng quan về cao su silicone

4.6. Tính chất chung của cao su silicone

4.7. Ứng dụng của cao su silicone

4.8. Quy trình làm da nhân tạo

4.9. Thiết kế hình dạng khuôn mặt

4.10. Thiết kế khuôn đúc

4.11. Tiến hành chế tạo da

4.12. Đánh giá chất lượng da

4.13. Chuẩn bị mẫu

4.14. Quy trình thử nghiệm

5. CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN

5.1. Cấu trúc của hệ thống điện-điều khiển

5.2. Hệ thống các thiết bị

5.3. Thiết bị đầu vào

5.4. Thiết bị xử lý và điều khiển

5.5. Thiết bị đầu ra

5.6. Hệ thống giao tiếp

5.7. Thiết kế các điểm điều khiển

5.8. Phương pháp điều khiển

5.9. Phương pháp điều khiển động cơ

5.10. Xác định và tính toán điều xung PWM

5.11. Hệ thống biểu cảm và khẩu hình

6. CHƯƠNG 6: HỆ THỐNG TƯƠNG TÁC NGƯỜI-ROBOT

6.1. Introduction – Giới thiệu

6.2. Structure of the human-robot interaction system - Cấu trúc của hệ thống tương tác người- robot

6.3. Text classification processing – Xử lý phân loại văn bản

6.4. Combined LSTM model – Mô hình Combined LSTM

6.5. Speech to text – Giọng nói thành văn bản

6.6. Emotion recognition and text classification – Nhận diện cảm xúc và phân loại văn bản

6.7. Search text processing – Xử lý văn bản tìm kiếm

6.8. Transformer model – Mô hình transformer

6.9. Tìm kiếm trên internet

6.10. Huấn luyện mô hình phản hồi tìm kiếm

6.11. Conversational text processing – Xử lý văn bản hội thoại

6.12. Identity Confirmation – Xác nhận danh tính

6.13. Data saving – Lưu trữ dữ liệu

6.14. Huấn luyện mô hình phản hồi hội thoại

6.15. Responding result of system – Kết quả phản hồi của hệ thống

6.16. Text to speech - Văn bản thành giọng nói

6.17. Responding result of system – Kết quả phản hồi của hệ thống

7. CHƯƠNG 7: THỰC NGHIỆM

7.1. Thiết lập thực nghiệm

7.2. Thực nghiệm phạm vi hoạt động của các cơ cấu

7.3. Thực nghiệm nhận dạng cảm xúc của robot

7.4. Thực nghiệm tương tác

7.5. Quá trình thực nghiệm

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Nghiên cứu Robot Đầu Người tại HCMUTE Tổng quan

Bài báo này phân tích đề tài nghiên cứu "Nghiên cứu thiết kế và chế tạo đầu robot" thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (HCMUTE). Đề tài tập trung vào nghiên cứu robot, cụ thể là robot đầu người, kết hợp cơ khí chế tạo máy và trí tuệ nhân tạo (AI). Nghiên cứu khoa học này hướng đến việc chế tạo robot tự động hóa có khả năng tương tác với con người thông qua giao tiếp và biểu cảm. Các sinh viên HCMUTE đã ứng dụng kiến thức về cơ khí, điện tử, cổng nghệ robot, và AI trong dự án này, dưới sự hướng dẫn của giảng viên HCMUTE.

1.1. Mục tiêu và Phạm vi Nghiên cứu

Mục tiêu chính là chế tạo robot có hình dạng đầu người, khả năng biểu cảm và tương tác. Đề tài sử dụng thiết kế robot dựa trên nguyên lý giải phẫu học để tạo hình dáng chân thực. Hệ thống điều khiển robot được tích hợp AI cho phép robot nhận diện và phản hồi cảm xúc. Công nghệ robot được áp dụng bao gồm điện tử viễn thông, vi xử lý, và cơ cấu chính xác. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào thiết kế cơ khí, chế tạo da nhân tạo, lập trình hệ thống điều khiển, và thử nghiệm tương tác người-máy. Mô phỏng robot được sử dụng trong giai đoạn thiết kế. Các thử nghiệm tập trung đánh giá phạm vi hoạt động của các cơ cấu, khả năng nhận dạng cảm xúc và chất lượng tương tác. Ứng dụng robot trong giáo dục và y tế được đề cập.

1.2. Phương pháp Nghiên cứu và Công nghệ Áp dụng

Đề tài áp dụng phương pháp nghiên cứu thiết kế-chế tạo, kết hợp với phương pháp mô phỏng và thử nghiệm. Thiết kế robot được thực hiện dựa trên phần mềm chuyên dụng. Cơ cấu robot được thiết kế dựa trên nguyên lý giải phẫu học, sử dụng vật liệu phù hợp. Da nhân tạo được chế tạo từ cao su silicone, với quy trình đòi hỏi kỹ thuật cao. Hệ thống điều khiển tích hợp các cảm biến, vi điều khiển, và thuật toán AI. AI được dùng để xử lý ngôn ngữ tự nhiên, nhận diện cảm xúc, và điều khiển biểu cảm khuôn mặt. Robotics là lĩnh vực then chốt. Mạng thần kinh được sử dụng trong việc nhận dạng và phân loại văn bản, học máy trong robotics được tích hợp vào hệ thống. Hệ thống điều khiển là điểm nhấn, bao gồm các điểm điều khiển và phương pháp điều khiển động cơ chính xác.

1.3. Kết quả Nghiên cứu và Đóng góp

Kết quả cho thấy đề tài đã hoàn thành việc nghiên cứu và phát triển robot, cụ thể là một robot đầu người với khả năng tương tác. Robot có thể biểu hiện cảm xúc chân thực nhờ da nhân tạo và hệ thống điều khiển tinh vi. Ngành cơ khí đóng góp lớn vào thiết kế và chế tạo cơ cấu robot. Ngành điện tử viễn thông hỗ trợ xây dựng hệ thống điều khiển. Đề tài có ý nghĩa về mặt giáo dục, đào tạo, và thúc đẩy công nghệ robot tại Việt Nam. Ứng dụng tiềm năng trong y tế và dịch vụ được đề cập. Bài báo khoa học đăng trên tạp chí quốc tế ICCAS (Hàn Quốc) khẳng định chất lượng nghiên cứu. Robot HCMUTE là thành tựu đáng kể của Đại học Công nghệ TP.HCM.

HCMUTE Nghiên Cứu Thiết Kế và Chế Tạo Robot Đầu Người