Giới thiệu dự án

Trong kỷ nguyên tự động hóa và Công nghiệp 4.0, robot dịch vụ trong nhà (Service Robots) đang mở rộng nhanh chóng từ các môi trường phẳng (nhà kho, bệnh viện, sân bay) sang các địa hình phức tạp đa tầng. Theo thống kê của Hiệp hội Robot Quốc tế (IFR), thị trường robot dịch vụ chuyên dụng đạt mức tăng trưởng trung bình hàng năm (CAGR) trên 28%. Tuy nhiên, phần lớn các hệ thống AGV (Automated Guided Vehicle) và AMR (Autonomous Mobile Robot) thương mại hiện nay bị giới hạn ở chuyển động 2D trên sàn phẳng hoặc phụ thuộc hoàn toàn vào thang máy chuyên dụng khi di chuyển giữa các tầng.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                            HỆ THỐNG ROBOT LEO THANG 3D                            |
|                                                                                   |
|  [ Astra 3D Camera ]      [ RP-LiDAR A1M8 ]      [ Quadrature Wheel Encoders ]    |
|         |                        |                              |                 |
|         v                        v                              v                 |
|  +--------------+        +---------------+              +---------------+         |
|  |  RGB-D Sync  |        | Laser Scanner |              |  Motor Driver |         |
|  +--------------+        +---------------+              |    XY-160D    |         |
|         \                       /                       +---------------+         |
|          v                     v                                |                 |
|    +---------------------------------+                          v                 |
|    |      RTAB-Map SLAM Engine       | <=============> [ Arduino UNO / STM32 ]    |
|    | (Memory Management: STM/WM/LTM) |                          |                 |
|    +---------------------------------+                          v                 |
|                     |                         [ 6-Wheel Rocker-Bogie Chassis ]    |
|                     v                         [ (2x JGB37-545 + 4x GB37-520) ]    |
|     [ 3D OctoMap / 2D Occupancy Grid ]                                            |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Vấn đề cốt lõi (Problem Statement) nằm ở sự đứt gãy không gian: cầu thang là chướng ngại vật địa hình phi tuyến tính với độ dốc cao (thường từ $30^\circ$ đến $45^\circ$). Các thuật toán 2D SLAM truyền thống (như Gmapping, Hector SLAM) bị mất dấu odometry hoàn toàn khi robot nghiêng góc lớn. Ngược lại, các hệ thống 3D SLAM công nghiệp sử dụng cảm biến LiDAR đa tia (như Velodyne Puck 16 tia) lại có giá thành đắt đỏ, tiêu hao năng lượng lớn và tải trọng nặng.

Đồ án khóa luận tập trung nghiên cứu, thiết kế và hiện thực hóa giải pháp toàn diện cho robot tự hành leo thang thông qua việc kết hợp cơ cấu cơ khí 6 bánh thích ứng (Six-Wheel Rocker-Bogie) và thuật toán RTAB-Map (Real-Time Appearance-Based Mapping) trên nền tảng ROS Melodic Morenia.

Mục tiêu dự án

  1. Thiết kế cơ cấu phần cứng: Xây dựng khung gầm robot 6 bánh dựa trên cơ cấu Rocker-Bogie có khả năng vượt bậc thang cao tới $180\text{ mm}$ và chịu góc nghiêng lên tới $50^\circ$.
  2. Tích hợp cảm biến lai (Sensor Fusion): Kết hợp dữ liệu từ cảm biến thị giác độ sâu Astra 3D Camera, cảm biến quét laser 2D RP-LiDAR A1M8 và cảm biến vận tốc Wheel Encoders.
  3. Phát triển hệ thống SLAM 3D: Hiện thực hóa thuật toán RTAB-Map tối ưu hóa bộ nhớ trên môi trường Linux Ubuntu, đảm bảo khả năng tái tạo bản đồ 3D dạng lưới thể tích (OctoMap) và xác định vị trí trong không gian 6 bậc tự do (6DOF).
  4. Vận hành tự chủ: Điều hướng robot tiếp cận chân cầu thang, leo qua tối thiểu 1 tầng lầu ($\ge 10$ bậc tiêu chuẩn) và định vị thời gian thực với sai số quỹ đạo tối đa dưới $0.1\text{ m}$.

Phạm vi và giới hạn đề tài

  • Phạm vi: Thử nghiệm trong môi trường trong nhà (Indoor) và bậc thang sân trước tòa nhà B, Trường Đại học Công nghệ Thông tin (ĐHQG-HCM) với kích thước bậc thực tế: chiều cao $180\text{ mm} - 240\text{ mm}$, chiều rộng $790\text{ mm} - 810\text{ mm}$.
  • Giới hạn: Robot không tích hợp cơ chế nhảy/bay; vận tốc di chuyển trung bình thiết kế là $1\text{ km/h}$ (tối đa $5\text{ km/h}$); nguồn pin duy trì hoạt động tải nặng liên tục trong khoảng 15 phút.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tiêu chí Mô hình Legged Robot (Spot - Boston Dynamics) Mô hình Track-Based (Bánh xích) Mô hình Six-Wheel Rocker-Bogie (Đề tài)
Độ phức tạp cơ khí Rất cao (12-16 khớp servo tải nặng) Trung bình (Dây đai truyền động) Tối ưu (Khớp bập bênh Rocker-Bogie)
Hiệu suất năng lượng Thấp (Liên tục tiêu tốn năng lượng giữ thăng bằng) Trung bình (Tổn thất ma sát trượt lớn) Cao (Phân bố lực đều qua 6 cụm bánh)
Độ bám địa hình thang Tuyệt vời trên đa dạng bậc thang Tốt nhưng dễ trượt nếu bậc mòn Ổn định nhờ góc nghiêng chân $45^\circ$
Chi phí phần cứng Rất đắt ($> 70,000\text{ USD}$) Trung bình ($500 - 1,500\text{ USD}$) Tiết kiệm ($< 500\text{ USD}$)
Khả năng tích hợp SLAM Tích hợp sẵn hệ thống đóng Cần cân chỉnh độ rung chấn Dễ gắn cảm biến trọng tâm thấp

Ưu tiên yêu cầu người dùng (MoSCoW)

  • Must have (Bắt buộc): Khả năng vượt bậc thang cao $180\text{ mm}$; thuật toán 3D SLAM không bị gián đoạn khi đổi góc nghiêng; tốc độ xử lý SLAM $\ge 15\text{ fps}$.
  • Should have (Nên có): Tự động phát hiện vòng lặp kín (Loop Closure Detection); cơ chế quản lý bộ nhớ STM/WM/LTM giảm tải RAM.
  • Could have (Có thể có): Truyền hình ảnh thời gian thực về máy trạm giám sát từ xa qua Wi-Fi 802.11ac.
  • Won't have (Chưa thực hiện): Tự động sạc không dây; cơ chế tránh vật cản động với vận tốc $> 2\text{ m/s}$.

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc hệ thống chia thành 3 lớp phân tầng:

[ LỚP CẢM BIẾN & THỰC THI ]
              |
[ LỚP ĐIỀU KHIỂN CẤP THẤP (Low-Level Control) ]
              |  (Giao tiếp rosserial / USB Serial @ 115200 bps)
[ LỚP XỬ LÝ TRUNG TÂM (High-Level Computation) ]

Phân tích động lực học leo dốc

Xét mô hình vật thể khối lượng $m = 5\text{ kg}$ leo dốc góc $\alpha = 45^\circ$, gia tốc $a = 1\text{ m/s}^2$, $g = 10\text{ m/s}^2$: $$P = m \cdot g = 5 \times 10 = 50\text{ N}$$

Chiếu phương trình định luật II Newton $\vec{N} + \vec{P} + \vec{F}d + \vec{T}{ms} = m\vec{a}$ lên trục song song mặt phẳng nghiêng $Ox$: $$F_d - P\sin\alpha - T_{ms} = ma \implies F_d = 50\sin(45^\circ) + T_{ms} + 5(1) = 25\sqrt{2} + 5 + T_{ms} \approx 40.35\text{ N} + T_{ms}$$

Hệ thống truyền động sử dụng tỉ số truyền $N = \frac{\omega_{motor}}{\omega_{wheel}} > 1$ nhằm giảm tốc độ quay và tăng mô-men xoắn ngõ ra, đảm bảo điều kiện lực kéo $T_{motor} > T_{wheel}/r$.

           ^ y (Oy)
           |        /| (Mặt phẳng nghiêng 45°)
           |       / |
         [N]     /   |
          ^     /    |
          |   /      |
          |  / [m]   |
          | /   |    |
          +---- | ---+--------> x (Ox)
               [P] \
                    \--> [F_d] (Lực kéo động cơ)

Tính toán công suất và thời lượng pin

Công suất tiêu thụ tối đa của các thành phần tải:

  • Máy tính nhúng Jetson TX1: $P_{TX1} = 19\text{ V} \times 5\text{ A} = 95\text{ W}$
  • $2 \times$ Động cơ DC Servo JGB37-545: $2 \times 40\text{ W} = 80\text{ W}$
  • $4 \times$ Động cơ giảm tốc GB37-520: $4 \times 10\text{ W} = 40\text{ W}$
  • $6 \times$ Driver XY-160D: $6 \times (5\text{ V} \times 7\text{ A}) = 210\text{ W}$
  • Vi điều khiển STM32 / Arduino: $\approx 0.18\text{ W}$

Tổng công suất cực đại: $\sum P \approx 425.18\text{ W}$. Nguồn cấp sử dụng 2 bộ pin LiPo 3S 12V 5200mAh (dòng xả 45C) ghép song song, cho tổng dung lượng: $$C_{total} = 5200\text{ mAh} \times 2 = 10400\text{ mAh} = 10.4\text{ Ah}$$ Thời gian duy trì hoạt động trong điều kiện tải nặng leo dốc liên tục ước tính: $$t = \frac{10.4\text{ Ah} \times 12\text{ V}}{425.18\text{ W}} \times 60 \approx 17.6\text{ phút (Thực tế đạt ~15 phút)}$$

Methodology

Quy trình phát triển tích hợp theo chu trình lặp:

  1. Giai đoạn 1 (Tuần 1-4): Thiết kế mô hình 3D khung gầm 6 bánh, gia công cơ khí chân trước ($26\text{ cm}$), chân sau ($51\text{ cm}$), thanh đỡ ($25\text{ cm}$) góc nối $135^\circ$.
  2. Giai đoạn 2 (Tuần 5-8): Lập trình vi điều khiển Arduino UNO R3 điều khiển 6 kênh PWM, xử lý ngắt Encoder đọc vận tốc odometry 2 kênh A-B lệch pha $90^\circ$.
  3. Giai đoạn 3 (Tuần 9-12): Thiết lập môi trường ROS Melodic, cấu hình driver Astra Camera và RP-LiDAR A1M8, xây dựng pipeline đồng bộ hóa dữ liệu rgbd_sync.
  4. Giai đoạn 4 (Tuần 13-16): Tinh chỉnh thuật toán RTAB-Map, hiệu chuẩn ma trận biến đổi tọa độ $TF$ (Transform), thử nghiệm leo thang thực tế và đánh giá sai số.

Implementation và kết quả

Development process

Cấu trúc Catkin Workspace trên máy chủ xử lý:

catkin_ws/src/

Mã nguồn điều khiển cấp thấp (Arduino Firmware)

Đoạn mã xử lý điều khiển động cơ qua PWM và tính toán ngắt encoder:

// Khai báo chân Driver XY-160D và Encoder
#define ENA 5       // PWM Motor 1
#define IN1 6       // Direction 1
#define IN2 7       // Direction 2
#define ENC_A 2     // Interrupt pin Channel A
#define ENC_B 4     // Digital pin Channel B

volatile long pulse_count = 0;

void setup() {
  pinMode(ENA, OUTPUT);
  pinMode(IN1, OUTPUT);
  pinMode(IN2, OUTPUT);
  pinMode(ENC_A, INPUT_PULLUP);
  pinMode(ENC_B, INPUT_PULLUP);
  
  // Thiết lập ngắt đọc Encoder kênh A
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(ENC_A), readEncoder, RISING);
  Serial.begin(115200);
}

void readEncoder() {
  // Đọc hướng xoay dựa trên sự lệch pha giữa kênh A và B
  if (digitalRead(ENC_B) == HIGH) {
    pulse_count++;
  } else {
    pulse_count--;
  }
}

void setMotorSpeed(int speed_pwm, bool forward) {
  if (forward) {
    digitalWrite(IN1, HIGH);
    digitalWrite(IN2, LOW);
  } else {
    digitalWrite(IN1, LOW);
    digitalWrite(IN2, HIGH);
  }
  analogWrite(ENA, constrain(speed_pwm, 0, 255));
}

Cấu hình khởi chạy RTAB-Map Node Synchronization (rtabmap_mapping.launch)

<launch>
  <group ns="rtabmap">
    <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="rgbd_sync" args="standalone rtabmap_ros/rgbd_sync" output="screen">
      <remap from="rgb/image"       to="/camera/rgb/image_rect_color"/>
      <remap from="depth/image"     to="/camera/depth_registered/image_raw"/>
      <remap from="rgb/camera_info" to="/camera/rgb/camera_info"/>
      <remap from="rgbd_image"      to="rgbd_image"/>
      <param name="approx_sync"     value="true"/>
    </node>

    <node name="rtabmap" pkg="rtabmap_ros" type="rtabmap" output="screen" args="--delete_db_on_start">
      <param name="frame_id"        type="string" value="base_link"/>
      <param name="subscribe_depth" type="bool"   value="false"/>
      <param name="subscribe_rgbd"  type="bool"   value="true"/>
      <param name="subscribe_scan"  type="bool"   value="true"/>
      <remap from="scan"            to="/scan"/>
      <remap from="rgbd_image"      to="rgbd_image"/>
      
      <!-- Cấu hình Loop Closure và tối ưu Pose Graph -->
      <param name="Rtabmap/MemoryThr"            value="200"/>
      <param name="Mem/RehearsalSimilarity"      value="0.45"/>
      <param name="RGBD/NeighborLinkRefining"     value="true"/>
      <param name="Reg/Strategy"                 value="1"/> <!-- 0=Visual, 1=ICP, 2=Visual+ICP -->
    </node>
  </group>
</launch>

Testing và validation

Kịch bản thử nghiệm Điều kiện môi trường Tiêu chuẩn đo lường Kết quả thực nghiệm Trạng thái
Mapping phòng kín Sàn phẳng $25\text{ m}^2$, chướng ngại vật tĩnh Độ phân giải lưới $0.05\text{ m}$ Tái tạo hoàn chỉnh 2D/3D PointCloud Đạt
Tiếp cận chân thang Sân trước Tòa B UIT, ánh sáng ban ngày Độ lệch góc tiếp cận $\le 3^\circ$ Canh vuông góc bậc thang thành công Đạt
Vượt 10 bậc thang Bậc cao $180\text{ mm}$, rộng $790\text{ mm}$ Không lật xe, vượt liên tục Vượt qua 10 bậc trong $42\text{ s}$ Đạt
Độ trễ xử lý SLAM Dữ liệu Point Cloud + Scan 10Hz Tốc độ khung hình $\ge 15\text{ fps}$ Đạt trung bình $18.4\text{ fps}$ trên TX1 Đạt
Sai số hồi vị (Loop Closure) Đi 1 vòng khép kín $40\text{ m}$ Độ lệch vị trí cuối $< 0.1\text{ m}$ Sai số tích lũy $0.068\text{ m}$ Đạt
+-------------------------------------------------------------------------+
|                  BIỂU ĐỒ BỘ NHỚ RTAB-MAP KHI MỞ RỘNG                    |
|                                                                         |
|  Số Nodes WM  ^                                                         |
|               |              Ngưỡng MemoryThr (200 nodes)               |
|               |       ---------------------------------------           |
|               |             / \     / \     / \     / \                 |
|               |            /   \   /   \   /   \   /   \    (Đẩy vào    |
|               |           /     \_/     \_/     \_/     \    Bộ nhớ LTM)|
|               |          /                                              |
|               +--------------------------------------------------> Thời gian
|                                                                         |
|  * Cơ chế STM -> WM -> LTM giúp thời gian xử lý giữ nguyên ở ~54ms/frame|
+-------------------------------------------------------------------------+

Kết quả đạt được

Hệ thống đã hoàn thiện xuất sắc các chỉ số kỹ thuật đặt ra:

  • Tốc độ di chuyển thực tế ổn định ở mức $1\text{ km/h}$, đảm bảo an toàn tuyệt đối khi leo bậc thang mà không bị trượt bánh.
  • Bộ nhớ quản lý (Memory Management Model) giữ cho thời gian xử lý mỗi frame ở mức $54\text{ ms}$ (tương đương $\sim 18.5\text{ fps}$), không xảy ra hiện tượng tràn RAM (Out-of-Memory) khi mở rộng bản đồ 3D.
  • Khung gầm 6 bánh với cấu tạo khớp xoay $135^\circ$ tự động phân bổ trọng lực, giúp robot leo dốc $45^\circ$ mà không cần can thiệp cân bằng chủ động từ con người.

Đổi mới và đóng góp

  1. Kiến trúc dung hợp cảm biến chi phí thấp (Low-Cost Hybrid Sensing): Thay vì sử dụng cảm biến 3D LiDAR đắt tiền (như trong thuật toán HDL Graph SLAM), hệ thống đã kết hợp cảm biến quét laser 2D (RP-LiDAR A1M8) để lấy dữ liệu 2D scan mặt cắt và Astra 3D Camera để thu nhận đám mây điểm RGB-D. Sự kết hợp này giảm hơn 80% chi phí phần cứng nhưng vẫn duy trì độ chính xác định vị dưới $0.1\text{ m}$.
  2. Cải tiến cơ cấu di chuyển Rocker-Bogie cho môi trường cầu thang: Thiết kế chân trước $26\text{ cm}$, chân sau $51\text{ cm}$ kết hợp góc đặt $45^\circ$ cho phép trọng tâm xe luôn rơi vào vùng đa giác tiếp xúc an toàn khi leo dốc, triệt tiêu nguy cơ lật ngược mà các dòng robot bánh xích thường gặp phải.
  3. Thuật toán Odometry dự phòng đa tầng: Khi cảm biến camera bị che khuất hoặc môi trường thiếu sáng, hệ thống tự động chuyển đổi từ Visual Odometry (BoVW) sang ICP (Iterative Closest Point) trên dữ liệu LiDAR và bù trừ bằng Wheel Odometry từ Encoder, đảm bảo tính liên tục của Pose Graph.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Tình huống ứng dụng thực tế

  • Khử khuẩn và vệ sinh tòa nhà cao tầng: Triển khai mang theo cụm phun sương UV/hóa chất tự động làm sạch hành lang và các nhịp cầu thang bộ trong bệnh viện, trường học.
  • Tuần tra an ninh và cứu hộ: Tiếp cận các khu vực cháy nổ, sập gãy cấu trúc đa tầng nơi con người khó tiếp cận để vẽ bản đồ 3D cứu hộ theo thời gian thực.
  • Vận chuyển bưu phẩm nội bộ: Vận chuyển tài liệu, linh kiện trong các nhà máy sản xuất nhiều tầng không có thang máy vận chuyển hàng hóa.

Yêu cầu triển khai hệ thống

  • Phần cứng máy trạm: CPU Intel Core i5/i7 thế hệ 8 trở lên, RAM $\ge 8\text{ GB}$, GPU NVIDIA hỗ trợ CUDA để render 3D Rviz mượt mà.
  • Môi trường phần mềm: Ubuntu 18.04 LTS x86_64, cài đặt ROS Melodic Desktop-Full, các thư viện phụ thuộc libpointmatcher, octomap_ros, rtabmap_ros.
  • Quy trình vận hành: Đặt robot tại chân cầu thang $\rightarrow$ Bật nguồn pin LiPo $\rightarrow$ Khởi động ROS Core và các node cảm biến $\rightarrow$ Robot tự hành quét môi trường và thực hiện lộ trình leo tầng.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Thời lượng pin: Giới hạn trong khoảng 15 phút khi hoạt động toàn tải các động cơ công suất lớn.
  • Cảm biến góc nghiêng: Hệ thống chưa tích hợp cảm biến quán tính 9DOF IMU chuyên dụng độc lập, việc ước lượng góc nghiêng còn phụ thuộc nhiều vào dữ liệu scan matching.
  • Giao tiếp phần cứng: Băng thông truyền nhận nối tiếp qua cổng USB Serial giữa Arduino và máy tính tính toán đôi khi gặp hiện tượng nghẽn gói dữ liệu khi tần số xung Encoder tăng cao.

Hướng phát triển tương lai

  • Nâng cấp hệ điều hành lên ROS 2 Humble / Iron chạy trên hệ nhúng hiện đại hơn (như Jetson Orin Nano) và tích hợp Micro-ROS trực tiếp trên vi điều khiển STM32F4/STM32H7.
  • Bổ sung cảm biến IMU công nghiệp tích hợp thuật toán lọc Kalman mở rộng (EKF) để hợp nhất dữ liệu Odometry chính xác hơn khi rung lắc mạnh.
  • Tối ưu hóa vật liệu khung gầm bằng sợi carbon hoặc hợp kim nhôm đúc CNC nhằm giảm trọng lượng tổng thể, kéo dài thời lượng hoạt động lên trên 45 phút.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Máy tính, Điện tử - Tự động hóa & Robotics: Tài liệu tham khảo thực chiến về quy trình thiết kế cơ điện tử, phân tích hợp lực động lực học và lập trình hệ điều hành ROS.
  • Kỹ sư phát triển phần mềm nhúng & Computer Vision: Khung kiến trúc mẫu (Template Architecture) cho việc tích hợp thuật toán RTAB-Map, cấu hình rgbd_sync và quản lý chuỗi chuyển đổi $TF$ Tree phức tạp.
  • Doanh nghiệp phát triển Robot dịch vụ: Bản thiết kế tham chiếu (Reference Design) tối ưu chi phí cho các dòng robot tuần tra, khử khuẩn đa tầng với ngân sách BOM (Bill of Materials) cạnh tranh.
  • Nhà nghiên cứu SLAM: Dữ liệu thực nghiệm về hiệu suất của mô hình đồ thị pose graph khi hoạt động trên bề mặt nghiêng phi Euclid.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu cấu hình tối thiểu để triển khai hệ thống RTAB-Map là gì?

Hệ thống yêu cầu tối thiểu một máy tính nhúng tương đương NVIDIA Jetson TX1/TX2 hoặc Raspberry Pi 4 (4GB RAM trở lên), chạy Ubuntu Linux và ROS. Cần có 1 cổng USB 2.0/3.0 cho Camera RGB-D và 1 cổng UART/USB cho LiDAR.

2. Tại sao đồ án không sử dụng hoàn toàn 3D LiDAR như thuật toán HDL Graph SLAM?

Cảm biến 3D LiDAR (như Velodyne VLP-16) có giá thành rất cao (vài nghìn USD) và kích thước lớn. RTAB-Map cho phép kết hợp Camera RGB-D giá rẻ (Orbbec Astra) cùng 2D LiDAR (RP-LiDAR A1M8), giúp giảm hơn 80% chi phí nhưng vẫn đảm bảo khả năng tái tạo bản đồ 3D chi tiết.

3. Làm thế nào robot nhận biết được môi trường cũ để kích hoạt Loop Closure?

RTAB-Map sử dụng mô hình Bag-of-Visual-Words (BoVW). Khi camera ghi nhận các điểm đặc trưng hình ảnh (features) trùng khớp với các node đã lưu trong Bộ nhớ làm việc (Working Memory), hệ thống sẽ tính toán ma trận chuyển đổi và kích hoạt tối ưu hóa đồ thị Pose Graph nhằm triệt tiêu sai số trôi dạt.

4. Cơ cấu 6 bánh Rocker-Bogie có ưu điểm gì vượt trội so với bánh xích khi leo thang?

Cơ cấu Rocker-Bogie phân bố đều tải trọng lên cả 6 bánh xe thông qua các khớp xoay cơ học tự do mà không cần hệ thống treo phức tạp. Thiết kế này giúp hạn chế tối đa ma sát trượt và giảm tải công suất động cơ so với chuyển động quay cưỡng bức của bánh xích.

5. Dự toán chi phí phần cứng và thời gian hoàn vốn (ROI) khi ứng dụng thương mại?

Tổng chi phí linh kiện phần cứng (BOM) chế tạo nguyên mẫu ước tính dưới 12 triệu VNĐ (~500 USD). Khi đưa vào ứng dụng vệ sinh hoặc tuần tra tòa nhà, giải pháp giúp tiết kiệm chi phí nhân công vận hành đa tầng với thời gian hoàn vốn ước tính từ 3 đến 6 tháng.


Kết luận

Đồ án khóa luận "Giải thuật SLAM trong không gian 3D ứng dụng lên robot tự hành leo thang" đã giải quyết thành công bài toán tự hành hóa trong không gian kiến trúc đa tầng phức tạp. Bằng việc kết hợp hài hòa giữa cơ cấu cơ khí 6 bánh Rocker-Bogie thích ứng địa hình và giải thuật RTAB-Map SLAM trên nền tảng ROS Melodic, hệ thống đã chứng minh tính khả thi cao, hoạt động ổn định với sai số dưới $0.1\text{ m}$ và tốc độ $1\text{ km/h}$. Đây là bước tiến thực tiễn quan trọng, mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi cho các thế hệ robot dịch vụ, cứu hộ và vận chuyển thông minh trong tương lai.