Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu hướng tự động hóa và phát triển các thiết bị thông minh phục vụ đời sống gia đình, robot hút bụi tự hành đã trở thành giải pháp thiết yếu giúp giảm bớt công việc vệ sinh nhà cửa định kỳ. Tuy nhiên, rào cản lớn đối với tính tự động hoàn toàn của các hệ thống robot di động trong nhà là sự phụ thuộc vào sự can thiệp của con người trong khâu sạc năng lượng khi pin suy giảm, cũng như khả năng tự định vị và di chuyển an toàn trong môi trường hẹp nhiều vật cản.

Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo Robot hút bụi tự động sạc pin” được thực hiện nhằm giải quyết bài toán vận hành tự động liên tục thông qua việc kết hợp hệ thống định vị quét laser, thuật toán điều hướng thời gian thực và cơ chế tự động kết nối trạm sạc.

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu cụ thể của đề tài bao gồm:

  1. Nghiên cứu công nghệ quét không gian bằng cảm biến Lidar và phương pháp định vị, tạo lập bản đồ đồng thời (SLAM).
  2. Xây dựng cấu trúc phần mềm điều khiển trên nền tảng Robot Operating System 2 (ROS 2), kết hợp công cụ trực quan hóa RViz2 và các gói thuật toán điều hướng Navigation 2.
  3. Thiết kế và chế tạo phần cứng cơ khí bằng công nghệ in 3D cho vỏ robot và trạm sạc (dock sạc).
  4. Thiết kế hệ thống điện - điện tử tích hợp máy tính nhúng Raspberry Pi, vi điều khiển Arduino Uno R3, mạch điều khiển công suất L298N và hệ thống quản lý năng lượng pin.
  5. Xây dựng thuật toán điều khiển động cơ bám vận tốc bằng bộ điều khiển PID qua phản hồi encoder và giải thuật điều hướng tự động quay về trạm sạc khi nguồn năng lượng cạn.
  6. Thử nghiệm thực tế khả năng quét bản đồ, né tránh chướng ngại vật, hiệu suất hút bụi và chu trình tự động cập bến trạm sạc.

Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống robot di động dẫn động vi sai (Differential Drive Mobile Robot), cảm biến đo khoảng cách laser Lidar, hệ điều hành robot ROS 2, các thuật toán SLAM, AMCL, Navigation 2, bộ điều khiển PID và cơ cấu nạp năng lượng tiếp điểm.

Phạm vi nghiên cứu: Mô hình thử nghiệm robot hút bụi hoạt động trong không gian kín trong nhà, di chuyển trên mặt sàn phẳng có chướng ngại vật tĩnh và động, sử dụng nguồn pin sạc Li-ion tích hợp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình toán học

Đề tài xây dựng trên nền tảng lý thuyết động học và động lực học của robot di động bánh xe vi sai (WMR - Wheeled Mobile Robot) gồm 2 bánh chủ động độc lập và 1 bánh xe điều hướng tự do:

  • Mô hình động học thuận và nghịch: Xác định mối quan hệ giữa vận tốc dài của robot $v_Q = \frac{1}{2}(v_r + v_l)$ và vận tốc góc $\dot{\phi} = \frac{1}{2a}(v_r - v_l)$ với vận tốc góc của từng bánh xe ($\dot{\theta}_r, \dot{\theta}_l$), bán kính bánh xe $r$ và khoảng cách giữa hai bánh xe chủ động $2a$. Ma trận Jacobian $J$ được thiết lập để chuyển đổi giữa không gian khớp và không gian trạng thái $[x_Q, y_Q, \phi]^T$.
  • Mô hình động lực học Newton-Euler: Phân tích lực kéo ngang, lực kéo dọc, phản lực và mô-men quán tính ($I_{bz}, I_{wy}, I_{wr}$) của thân và cụm bánh xe, tạo lập hệ phương trình vi phân mô tả chuyển động thực tế có xét đến ma sát và gia tốc.
  • Bộ điều khiển PID: Sử dụng cấu trúc điều khiển vòng kín phản hồi vận tốc từ bộ giải mã xung quang học (Optical Encoder) hoạt động ở chế độ giải mã x4 để ổn định tốc độ quay của hai bánh xe dẫn động.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp giữa tính toán lý thuyết kỹ thuật, mô phỏng thuật toán và chế tạo thực nghiệm:

  • Phương pháp tính toán cơ khí - động lực học: Xác định mô-men xoắn, lực cản ma sát, công suất động cơ dẫn động và áp suất tĩnh/lưu lượng quạt hút ly tâm.
  • Phương pháp thiết kế hệ thống nhúng phân tầng: Tách biệt tầng xử lý tính toán cấp cao (Raspberry Pi chạy Linux/ROS 2 đảm nhận SLAM, định vị AMCL, lập quỹ đạo Nav2) và tầng điều khiển chấp hành cấp thấp (Arduino Uno R3 xử lý ngắt đọc encoder, xuất xung PWM điều khiển cầu H).
  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu đám mây điểm 2D từ cảm biến RPLidar A1M8, tín hiệu xung góc từ hai encoder kênh A-B, thông số điện áp/dòng điện của hệ thống pin lưu trữ.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được thiết kế hoàn chỉnh từ kết cấu cơ khí, mạch phần cứng đến kiến trúc phần mềm nhúng.

1. Kết cấu cơ khí và trạm sạc

  • Thân vỏ robot: Dạng hình trụ tròn, đường kính 300 mm, chiều cao 73,3 mm, giúp tối ưu hóa khả năng xoay trở tại các không gian hẹp. Toàn bộ vỏ và khung đỡ được gia công in 3D bằng nhựa kỹ thuật PLA-ES (nhiệt độ nóng chảy 150–160°C, khối lượng riêng 1,24 g/cm³, mô-đun đàn hồi 3150 N/mm², mô-đun kéo 3120 N/mm², độ bền va đập 3,4 kJ/m², độ cứng bờ 69,8 D). Bề dày mặt đế được tính toán chịu uốn đạt 7,93 mm (chọn 8,0 mm) đáp ứng an toàn cho tải trọng toàn tải 2,5 kg.
  • Cơ cấu di chuyển: Hai bánh xe cao su đàn hồi V2 đường kính 65 mm, bề rộng 27 mm, đặt cách nhau 210 mm, liên kết với trục động cơ qua khớp nối lục giác đồng 12 mm (lỗ trục 3,17 mm). Phía trước bố trí bánh xe điều hướng đa hướng.
  • Trạm sạc: Kích thước Dài 85 mm × Rộng 100 mm × Cao 72 mm, khoảng cách giữa hai cực tiếp điểm sạc là 30 mm. Mạch trạm tiếp nhận điện lưới 220 VAC và hạ áp cấp nguồn sạc chuẩn 12 VDC – 4 A.
Thông số thiết kế Giá trị quy chuẩn
Đường kính thân robot 300 mm
Chiều cao tổng thể 73,3 mm
Khối lượng toàn bộ 2,5 kg
Đường kính bánh dẫn động ($D$) 65 mm
Khoảng cách hai bánh ($2a$) 210 mm
Chiều dày tấm đế PLA-ES 8,0 mm
Kích thước trạm sạc ($D \times R \times C$) 85 × 100 × 72 mm

2. Hệ thống truyền động và cơ cấu hút

  • Động cơ di chuyển: 02 động cơ DC Geared Motor JGA25-370 (12 VDC, công suất định mức 13,2 W, tốc độ không tải 280 vòng/phút, dòng cực đại 2 A, tỉ số truyền 21,3:1, tích hợp đĩa encoder 11 xung/vòng hai kênh A-B).
  • Cơ cấu hút bụi: 02 quạt hút ly tâm 7530 12VDC (LONGSHENXIN) với công suất tính toán tối thiểu 6,72 W, tốc độ 1600 RPM, độ ồn dưới 45,8 dBA, lưu lượng và áp suất tĩnh cao, kích thước miệng thổi 40 × 25 mm, miệng hút 50 mm.

3. Hệ thống mạch điện tử và quản lý năng lượng

Khối điều khiển trung tâm sử dụng Raspberry Pi (Pi 4 / Pi 3B+) giao tiếp UART với Arduino Uno R3. Công suất tiêu thụ của các thành phần trong hệ thống được tính toán chi tiết nhằm xác định dung lượng nguồn cấp:

Thiết bị / Module Số lượng Điện áp định mức Dòng điện tiêu thụ Công suất tiêu thụ
Động cơ DC di chuyển (JGA25-370) 02 12 V 50 – 2000 mA 48.000 mW (tối đa)
Mạch công suất Driver L298N 01 12 V 36 mA 432 mW
Động cơ quạt hút ly tâm 7530 02 12 V 460 mA (tổng) 5.520 mW
Bo mạch Arduino Uno R3 01 12 V 100 mA 1.200 mW
Máy tính nhúng Raspberry Pi 01 5 V 1.500 mA 7.500 mW
Cảm biến RPLidar A1M8 01 5 V 100 mA 500 mW
Tổng nhu cầu hệ thống - 12 V & 5 V 4.596 mA (12V) + 1.600 mA (5V) 63.152 mW

Để đáp ứng mức công suất tổng $P_{\text{tổng}} = 63.152\text{ mW}$, bộ nguồn sử dụng 03 cell pin Lithium-ion 26650 mắc nối tiếp (điện áp danh định 4,2 V/cell, dung lượng 5100 mAh), cho tổng công suất tích trữ đạt $P = 3 \times 5100\text{ mAh} \times 4,2\text{ V} = 64.200\text{ mWh}$, bảo đảm thời gian hoạt động liên tục. Nguồn 5V cho vi xử lý và Lidar được hạ áp ổn định qua module DC-DC (ngõ vào 9–36 V, ngõ ra 5,2 V – 5 A – 25 W).

4. Kiến trúc phần mềm và thuật toán điều khiển

  • Hệ điều hành robot (ROS 2): Quản lý luồng truyền nhận dữ liệu phi đồng bộ thông qua các node và topic chuẩn.
  • Thuật toán SLAM: Triển khai qua gói slam_toolbox, thu nhận dữ liệu quét từ cảm biến RPLidar A1M8 để xác lập bản đồ 2D dạng lưới ô vuông (Occupancy Grid Map).
  • Định vị AMCL: Ứng dụng giải thuật lọc hạt thích nghi Adaptive Monte Carlo Localization kết hợp thông tin Odometry từ encoder bánh xe và dữ liệu quét laser để ước lượng chính xác tư thế robot $(x, y, \theta)$.
  • Điều hướng tự hành (Navigation 2): Tính toán lộ trình toàn cục (Global Planner qua thuật toán NavFn/RRT) và lộ trình cục bộ tránh vật cản động (Local Planner qua Controller DWB/TEB), đồng thời kích hoạt hành vi tự động tìm đường cập bến trạm sạc.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

Trình bày tính cấp thiết của việc tự động hóa thiết bị dọn dẹp vệ sinh gia đình. Nêu rõ mục tiêu nghiên cứu là chế tạo hoàn chỉnh mô hình robot hút bụi tự hành có khả năng tự quay về trạm sạc pin. Xác định đối tượng nghiên cứu là công nghệ Lidar, hệ điều hành ROS 2, các gói giải thuật SLAM, vi điều khiển Arduino và Raspberry Pi.

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

Tổng hợp lịch sử phát triển của robot hút bụi thương mại từ năm 1996 (iRobot Roomba), 2002 (Ecovacs, Panasonic), 2004 (Neato XV-11), 2015 (Dyson 360 Eye), 2016 (Xiaomi Mi Robot Vacuum), 2018 (Roomba i7+) đến 2020 (Roborock). Phân tích tình hình nghiên cứu trong nước (Đại học Bách Khoa TP.HCM, Viện Công nghệ Thông tin, Đại học Công nghiệp Hà Nội) và quốc tế (Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Châu Âu). Giới thiệu đặc tính các dòng sản phẩm tiêu biểu trên thị trường.

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Thiết lập phương trình toán học mô tả động học vi sai của robot bánh xe (WMR), thiết lập ma trận Jacobian $J$ và ma trận chuyển đổi trạng thái $M(q)$. Phân tích động lực học hệ thống theo phương pháp Newton-Euler. So sánh ưu nhược điểm của 4 cơ cấu di chuyển phổ biến: cơ cấu 2 bánh chủ động kết hợp bánh dẫn hướng, cơ cấu 4 bánh chủ động, cơ cấu bánh răng cưa và cơ cấu bánh xe đa hướng; từ đó luận chứng việc lựa chọn cơ cấu vi sai 2 bánh chủ động cho không gian sinh hoạt hộ gia đình.

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CƠ KHÍ

Trình bày chi tiết bản vẽ thiết kế thân robot hình tròn đường kính 300 mm, chiều cao 73,3 mm bằng nhựa PLA-ES in 3D. Tính toán mô-men xoắn, lực ma sát, gia tốc với vận tốc tính toán 1 m/s (vận tốc làm việc 0,25 m/s) trên tải trọng 2,5 kg, xác định công suất yêu cầu động cơ $P = 10,71\text{ W}$, tốc độ $n = 147,06\text{ vòng/phút}$ để chọn động cơ DC giảm tốc JGA25-370 12V 280RPM. Tính toán khí động học quạt hút ly tâm, lựa chọn 02 quạt 7530 12VDC. Thiết kế chi tiết cơ cấu tiếp điểm và kích thước hình học của trạm sạc.

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

Xây dựng sơ đồ khối kết nối phần cứng. Trình bày thông số kỹ thuật và sơ đồ chân giao tiếp của bo mạch Arduino Uno R3 (vi xử lý ATmega328P 16 MHz), máy tính nhúng Raspberry Pi 4 Model B / 3B+, mạch cầu H L298N (dòng cấp tối đa 2 A/kênh), cảm biến khoảng cách RPLidar A1M8 và mạch hạ áp xung 5,2 V/5 A. Lập bảng cân bằng năng lượng toàn hệ thống, xác định tổng công suất tiêu thụ $63.152\text{ mW}$ và tính toán cấu hình bộ pin Li-ion 3S 26650 dung lượng 5100 mAh cho công suất $64.200\text{ mWh}$.

CHƯƠNG 6: HỆ THỐNG GIẢI THUẬT

Trình bày nguyên lý đọc xung góc encoder ở chế độ nhân 4 (x4) trên hai kênh A-B để tăng độ phân giải đo góc quay. Thiết lập hàm truyền vòng kín và thiết kế bộ điều khiển PID số để ổn định vận tốc góc của từng bánh xe, bảo đảm robot di chuyển thẳng chính xác và giảm thiểu sai lệch tích lũy odometry.

CHƯƠNG 7: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

Xây dựng kiến trúc phần mềm tích hợp framework ros2_control. Trình bày quy trình hoạt động của node slam_toolbox để tạo lập bản đồ không gian từ tín hiệu quét Lidar, cấu hình thuật toán AMCL để ước lượng vị trí robot trong bản đồ lưới và triển khai ngăn xếp điều hướng Navigation 2 điều khiển robot thực hiện chu trình di chuyển làm sạch và tự động định vị cập trạm sạc.

CHƯƠNG 8: MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ

Chế tạo hoàn thiện mô hình mẫu thử nghiệm thực tế của robot và trạm sạc. Trình bày kết quả đo đạc thực nghiệm: đồ thị đáp ứng vận tốc động cơ trái/phải bám sát giá trị đặt qua điều khiển PID, hình ảnh bản đồ không gian 2D tạo lập trước và sau khi quét bằng Lidar trên giao diện RViz2, kết quả thực nghiệm khả năng hút các loại rác/bụi nhỏ và quy trình robot tự động điều hướng kết nối tiếp điểm sạc pin thành công.

CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Đánh giá mức độ hoàn thành toàn bộ các mục tiêu thiết kế phần cứng, giải thuật và chế tạo thử nghiệm đã đề ra trong đồ án tốt nghiệp. Nêu rõ các hạn chế còn tồn tại và đề xuất hướng mở rộng cho các nghiên cứu tiếp theo.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật đạt được

  1. Chế tạo thành công mô hình vật lý hoàn chỉnh: Robot có đường kính 300 mm, chiều cao 73,3 mm, khối lượng 2,5 kg bằng vật liệu in 3D PLA-ES; trạm sạc nhỏ gọn (85 × 100 × 72 mm) cấp nguồn nạp 12V – 4A.
  2. Ổn định hệ thống dẫn động và điều khiển: Bộ điều khiển PID trên Arduino Uno R3 kết hợp giải mã xung x4 bảo đảm đáp ứng vận tốc động cơ bám sát tín hiệu đặt từ bộ điều hướng.
  3. Tạo lập bản đồ và tự hành chính xác: Ứng dụng thành công RPLidar A1M8 cùng thuật toán slam_toolbox và AMCL trên nền ROS 2, cho phép robot xây dựng bản đồ môi trường 2D thời gian thực, lập quỹ đạo di chuyển né tránh vật cản và tự tìm đường quay về cập trạm sạc chính xác khi hoàn thành nhiệm vụ hoặc khi cần bổ sung năng lượng.
  4. Hiệu suất thu gom rác: Hệ thống 2 quạt hút ly tâm 7530 (12VDC, 1600 RPM, công suất > 6,72 W, độ ồn < 45,8 dBA) tạo đủ lưu lượng và áp suất để hút sạch các loại hạt bụi và rác nhỏ trên mặt sàn.

Đóng góp của đề tài

  • Làm chủ quy trình tích hợp hệ thống cơ điện tử phức tạp: kết hợp cơ khí in 3D, phần cứng điều khiển nhúng hai tầng (Arduino + Raspberry Pi) và nền tảng phần mềm mã nguồn mở ROS 2.
  • Cung cấp tài liệu tính toán cụ thể từ lý thuyết động học, động lực học, lựa chọn công suất động cơ dẫn động, quạt hút ly tâm đến bảng cân bằng năng lượng thực tế cho một robot di động trong nhà.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế được ghi nhận

  • Thân vỏ in 3D bằng vật liệu PLA-ES dù tối ưu chi phí và trọng lượng nhưng độ bóng bề mặt và độ bền va đập công nghiệp còn hạn chế so với công nghệ ép phun nhựa chuyên dụng.
  • Cảm biến RPLidar A1M8 là dòng Lidar 2D quét mặt phẳng ngang, do đó chưa có khả năng nhận diện các chướng ngại vật nằm dưới thấp hoặc treo lơ lửng ngoài mặt phẳng quét.
  • Chưa tích hợp hệ thống camera nhận diện vật thể thông minh ứng dụng AI/học sâu để phân loại đồ vật hay nhận diện thảm trải sàn.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Nâng cấp phần cứng vi xử lý và bổ sung camera RGB-D để thực hiện Visual SLAM hoặc nhận diện vật thể nâng cao.
  • Cải tiến thuật toán lập kế hoạch đường đi phủ kín diện tích (Coverage Path Planning) nhằm tối ưu hóa thời gian và năng lượng khi hút bụi.
  • Hoàn thiện cơ chế tự động làm sạch hộp chứa rác tại trạm sạc tương tự các dòng máy cao cấp trên thị trường.

Giá trị tham khảo

Báo cáo đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo có giá trị kỹ thuật thực tế cao cho:

  • Sinh viên và học viên ngành Cơ điện tử, Kỹ thuật Robot, Tự động hóa và Công nghệ Thông tin: Tham khảo phương pháp xây dựng robot di động vi sai hoàn chỉnh từ khâu lập mô hình toán học đến lập trình ứng dụng trên ROS 2.
  • Các nhóm nghiên cứu về Robot di động (AGV/AMR): Tham khảo chi tiết cách tính toán cân bằng công suất điện, phương pháp điều khiển động cơ PID cấp thấp bằng Arduino kết hợp điều hướng SLAM/Nav2 cấp cao bằng Raspberry Pi.
  • Nội dung giá trị nhất: Phần tính toán động cơ, khí động quạt ly tâm (Chương 4), bảng tính toán năng lượng chi tiết (Chương 5) và quy trình thiết lập ngăn xếp SLAM/Nav2 trong ROS 2 (Chương 6 và 7).

Câu hỏi thường gặp

1. Robot sử dụng cơ chế dẫn động nào và vì sao cơ chế đó được lựa chọn?
Robot sử dụng cơ cấu truyền động vi sai gồm 2 bánh xe chủ động độc lập (đường kính 65 mm, khoảng cách 210 mm) và 1 bánh xe điều hướng tự do phía trước. Cơ cấu này được lựa chọn vì tính kết cấu đơn giản, nhỏ gọn, cho phép robot quay tại chỗ với bán kính quay bằng 0, rất linh hoạt trong không gian hẹp của hộ gia đình.

2. Tổng công suất tiêu thụ điện của robot là bao nhiêu và nguồn pin được tính toán như thế nào?
Tổng công suất tiêu thụ của toàn bộ hệ thống ở mức tải tối đa là $63.152\text{ mW}$ (gồm $55.152\text{ mW}$ cho tải 12V và $8.000\text{ mW}$ cho tải 5V). Nhóm tác giả đã lựa chọn bộ pin gồm 3 cell Lithium-ion 26650 mắc nối tiếp (điện áp danh định 4,2 V/cell, dung lượng 5100 mAh), cho tổng công suất lưu trữ là $64.200\text{ mWh}$, bảo đảm cung cấp đủ năng lượng cho robot hoạt động liên tục.

3. Khung vỏ robot được chế tạo bằng vật liệu gì và độ dày tấm đế được xác định ra sao?
Khung vỏ được gia công bằng công nghệ in 3D với vật liệu nhựa PLA-ES (khối lượng riêng 1,24 g/cm³, mô-đun đàn hồi 3150 N/mm²). Dựa trên tải trọng ước tính 2,5 kg của robot, công thức tính toán sức bền uốn cho kết quả chiều dày đế yêu cầu là 7,93 mm và được làm tròn lên 8,0 mm để gia công an toàn.

4. Kiến trúc điều khiển phần cứng của robot được phân chia như thế nào?
Hệ thống sử dụng kiến trúc phân tầng: Raspberry Pi (chạy ROS 2) đảm nhận vai trò xử lý trung tâm cấp cao (nhận dữ liệu RPLidar A1M8, chạy thuật toán slam_toolbox, AMCL, Navigation 2), sau đó truyền lệnh vận tốc qua giao tiếp nối tiếp đến Arduino Uno R3. Arduino Uno R3 đóng vai trò bộ điều khiển cấp thấp, thực hiện giải mã xung encoder x4, chạy thuật toán PID số và xuất xung PWM điều khiển mạch công suất L298N kéo 2 động cơ di chuyển JGA25-370.

5. Cơ cấu hút bụi sử dụng loại quạt nào và các thông số kỹ thuật chính là gì?
Cơ cấu hút sử dụng 02 quạt hút ly tâm mã 7530 12VDC của nhà sản xuất LONGSHENXIN. Quạt có dải điện áp 7–14 VDC, tốc độ định mức 1600 RPM, độ ồn thấp dưới 45,8 dBA, tuổi thọ 30.000 giờ tại 40°C và đáp ứng mức công suất khí động tối thiểu theo tính toán là 6,72 W.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo Robot hút bụi tự động sạc pin” của nhóm sinh viên Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu thiết kế và thực nghiệm một hệ thống robot di động hoàn chỉnh. Bằng việc kết hợp kết cấu cơ khí in 3D nhỏ gọn, hệ thống nhúng phân tầng Arduino – Raspberry Pi cùng nền tảng điều khiển ROS 2/SLAM, mô hình đáp ứng tốt các yêu cầu tự định vị, tránh vật cản, làm sạch bề mặt và tự động quay về trạm sạc. Đây là công trình kỹ thuật có tính hệ thống cao, số liệu tính toán chi tiết và mang giá trị tham khảo thiết thực cho các nghiên cứu phát triển robot dịch vụ tự hành.