I. Tổng quan và đặt vấn đề
Luận văn tập trung vào nghiên cứu và điều khiển robot di chuyển bằng chân robot theo dấu vật thể sử dụng CMU Camera. Đây là một phần của luận văn thạc sĩ kỹ thuật cơ điện tử, nhằm ứng dụng công nghệ robot vào lĩnh vực an ninh. Hệ thống điều khiển được thiết kế để robot có thể bám theo đối tượng một cách chính xác và linh hoạt. Cảm biến hình ảnh và hệ thống nhận diện đóng vai trò quan trọng trong việc xác định vị trí và khoảng cách của đối tượng. Luận văn cũng đề cập đến tự động hóa và hệ thống thông minh trong việc điều khiển robot.
1.1. Tình hình nghiên cứu
Trên thế giới, robot an ninh đã được phát triển rộng rãi, từ robot chó Aibo của Sony đến robot K5 của Knightscope. Các hệ thống di chuyển và công nghệ điều khiển ngày càng tiên tiến, giúp robot có khả năng hoạt động trong môi trường phức tạp. Tại Việt Nam, nghiên cứu về robot học và công nghệ cơ điện tử cũng đang được đẩy mạnh, đặc biệt trong lĩnh vực an ninh và bảo vệ.
1.2. Đặt vấn đề
Luận văn đề xuất giải pháp sử dụng legged mobile robot cho nhiệm vụ tuần tra an ninh. Hệ thống điều khiển tự động được thiết kế để robot có thể bám theo đối tượng một cách liên tục, đảm bảo khoảng cách an toàn. Cảm biến hình ảnh và hệ thống nhận diện giúp robot xác định vị trí và di chuyển linh hoạt trong các địa hình phức tạp.
II. Phân tích và đề xuất phương án
Luận văn phân tích các phương án điều khiển và hệ thống di chuyển cho legged mobile robot. Cảm biến theo dõi đối tượng và hệ thống pan-tilt được đề xuất để tăng độ chính xác trong việc bám theo đối tượng. Sơ đồ nguyên lý của robot được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động. Các ưu nhược điểm của legged mobile robot cũng được đánh giá kỹ lưỡng.
2.1. Phân tích phương án
Các phương án cơ khí và điều khiển được phân tích để lựa chọn giải pháp tối ưu. Hệ thống pan-tilt giúp camera luôn hướng về đối tượng, trong khi bộ điều khiển robot đảm bảo di chuyển chính xác. Cảm biến hình ảnh và hệ thống nhận diện được tích hợp để tăng độ chính xác.
2.2. Chọn phương án
Phương án được chọn là sử dụng hệ thống pan-tilt kết hợp với bộ điều khiển legged robot. Cảm biến hình ảnh và hệ thống nhận diện được tích hợp để đảm bảo robot có thể bám theo đối tượng một cách liên tục và chính xác.
III. Thiết kế bộ điều khiển
Luận văn trình bày chi tiết về thiết kế bộ điều khiển cho legged mobile robot. Mô hình robot được xây dựng để tính toán quan hệ vận tốc và xác định sai số. Bộ điều khiển pan-tilt và bộ điều khiển robot di chuyển được thiết kế để đảm bảo hoạt động chính xác và ổn định.
3.1. Mô hình robot
Mô hình robot được xây dựng dựa trên các thông số kỹ thuật và yêu cầu hoạt động. Quan hệ vận tốc và sai số được tính toán để đảm bảo robot có thể di chuyển linh hoạt và bám theo đối tượng một cách chính xác.
3.2. Bộ điều khiển pan tilt
Bộ điều khiển pan-tilt được thiết kế để camera luôn hướng về đối tượng. Hệ thống điều khiển được tối ưu hóa để đảm bảo hoạt động ổn định và chính xác trong các điều kiện khác nhau.
IV. Thực nghiệm và kết quả
Luận văn tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng hiệu quả của hệ thống điều khiển và hệ thống di chuyển. Mô hình robot được thử nghiệm trong các điều kiện khác nhau để đánh giá khả năng bám theo đối tượng. Kết quả thực nghiệm cho thấy legged mobile robot có khả năng hoạt động linh hoạt và chính xác.
4.1. Mô hình thực nghiệm
Mô hình robot được thiết kế và lắp đặt để tiến hành thực nghiệm. Hệ thống điều khiển và hệ thống di chuyển được kiểm tra trong các điều kiện khác nhau để đánh giá hiệu suất hoạt động.
4.2. Kết quả thực nghiệm
Kết quả thực nghiệm cho thấy legged mobile robot có khả năng bám theo đối tượng một cách chính xác và linh hoạt. Hệ thống điều khiển và hệ thống di chuyển hoạt động ổn định, đáp ứng được các yêu cầu đề ra.
V. Kết luận và kiến nghị
Luận văn kết luận rằng legged mobile robot sử dụng CMU Camera có khả năng ứng dụng hiệu quả trong lĩnh vực an ninh. Hệ thống điều khiển và hệ thống di chuyển được thiết kế tối ưu, đảm bảo hoạt động chính xác và ổn định. Các hướng phát triển trong tương lai bao gồm cải tiến công nghệ robot và tích hợp thêm các hệ thống thông minh để nâng cao hiệu suất hoạt động.
5.1. Kết luận
Luận văn đã thành công trong việc nghiên cứu và điều khiển legged mobile robot theo dấu vật thể sử dụng CMU Camera. Hệ thống điều khiển và hệ thống di chuyển hoạt động hiệu quả, đáp ứng được các yêu cầu đề ra.
5.2. Kiến nghị
Các hướng phát triển trong tương lai bao gồm cải tiến công nghệ robot, tích hợp thêm các hệ thống thông minh và nâng cao khả năng hoạt động trong các điều kiện phức tạp hơn.
