Nghiên Cứu và Chế Tạo Robot Khám Bệnh Trong Bệnh Viện

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1. Giới thiệu chung

1.2. Lý do chọn đề tài

1.3. Tính cấp thiết của đề tài

1.4. Ý nghĩa thực tiễn

1.5. Mục tiêu đề tài

1.6. Giới hạn và phạm vi của đề tài

1.7. Phương pháp nghiên cứu

1.8. Kết cấu của Đồ án tốt nghiệp

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Tổng quan về robot AGV

2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.3. Lựa chọn hệ thống cơ khí

2.3.1. Cơ cấu di chuyển

2.3.2. Cơ cấu dẫn động

2.3.3. Động học và Động lực học của Robot

2.3.3.1. Động học của mobile robot

2.3.3.2. Động lực học của mobile robot

2.4. Tổng quan về ROS

2.4.1. Lịch sử về ROS

2.4.2. Các thành phần quan trọng của ROS

2.4.3. Các ứng dụng của ROS

2.5. Tổng quan về Slam

2.5.1. Quy trình xử lý của SLAM

2.5.2. Ứng dụng của SLAM

2.6. Tổng quan về Navigation

2.6.1. Các thành phần chính

2.6.2. Nghiên cứu về điều hướng

2.6.3. Tổng quan về điều hướng cho robot di động

2.6.4. Xây dựng bản đồ và lập kế hoạch đường đi

2.6.4.1. Xây dựng bản đồ

2.6.4.2. Lập kế hoạch đường đi

2.7. Bộ điều khiển PID

2.8. Tổng quan về Trí Tuệ nhân Tạo

2.8.1. Mục Đích và Phạm Vi Của Dự Án

2.8.2. Thư viện Tensorflow

2.8.3. Lịch Sử Phát Triển

2.8.4. Mô Hình Lập Trình. DNN và TensorFlow

2.8.5. Nhược Điểm

2.8.6. Phương Pháp Nghiên Cứu

2.8.7. Chuẩn bị Dữ liệu

2.8.7.1. Thu thập Dữ liệu

2.8.7.2. Tiền xử lý dữ liệu

2.8.7.3. Xử lý dữ liệu để dùng làm input cho model

2.8.8. Huấn luyện Mô hình

2.8.8.1. Thuật toán Deep Neural Network (DNN)

2.8.8.1.1. Cập nhật Tham số

2.8.8.1.2. Regularization và Dropout

2.8.8.1.3. Lớp Dense trong mạng DNN. Hàm Kích Hoạt ReLU (Rectified Linear Unit)

2.8.9. Chuẩn bị model

2.8.10. Quá trình huấn luyện

2.8.11. Đánh Giá và Tối Ưu Mô Hình

2.8.12. Kiểm thử và Validation

3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ

3.1. Yêu cầu kỹ thuật của xe AGV

3.2. Yêu cầu thiết kế

3.3. Yêu cầu kỹ thuật

3.4. Tính toán hệ thống cơ khí

3.5. Tính toán lựa chọn động cơ

3.6. Tính toán bộ truyền

3.7. Tính toán trục bánh xe

3.8. Tính toán ổ bi

3.9. Lựa chọn bánh xe cho AGV

3.10. Thiết kế gia công chi tiết cho robot

4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN

4.1. Hệ thống điều khiển

4.2. Thiết lập sơ đồ hệ thống điều khiển

4.3. Các linh kiện được sử dụng

4.4. Xây dựng giải thuật điều khiển

4.5. Bài toán quỹ đạo di chuyển của robot

4.6. Nguyên lý hoạt động

4.7. Xác định vị trí của robot thông qua encoder và mpu6050

4.8. Tính toán vị trí đặt mpu6050

4.9. Thuật toán Sensor Fusion

4.10. Thiết kế bộ điều khiển PID

4.10.1. Mô tả Hệ thống

4.10.2. Mối quan hệ giữa vận tốc bánh xe với tốc độ quay của bánh xe

4.10.3. Mối quan hệ giữa xung PWM và tốc độ trục động cơ

4.10.4. Các dữ liệu đầu vào

4.10.5. Tinh chỉnh PID

4.10.6. Phương pháp Ziegler-Nichols

4.10.7. Thiết lập và xác định bất ổn định

4.10.8. Đặt các thông số PID ban đầu

4.10.9. Áp dụng mô phỏng để tính toán

4.10.10. Áp dụng vào thực tế

5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM

5.1. Đáp ứng của động cơ và bộ điều khiển PID

5.2. Dữ liệu đọc về từ MPU 6050 và Bộ lọc Kalman

5.3. Việc chuẩn đoán bệnh của AI

5.4. Navigation của robot

5.5. Đánh giá tổng thể kết quả sản phẩm

6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

6.1. Hạn chế của đề tài

6.2. Hướng phát triển

CHƯƠNG 7: TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Nghiên Cứu và Chế Tạo Robot Khám Bệnh

Nghiên cứu và chế tạo robot khám bệnh trong bệnh viện đang trở thành xu hướng quan trọng trong ngành y tế. Robot không chỉ giúp giảm tải công việc cho nhân viên y tế mà còn nâng cao chất lượng dịch vụ chăm sóc sức khỏe. Việc áp dụng công nghệ robot trong bệnh viện không chỉ mang lại lợi ích cho bệnh nhân mà còn giúp tối ưu hóa quy trình làm việc của các bác sĩ và y tá.

1.1. Lý do chọn đề tài nghiên cứu robot khám bệnh

Việc thiếu hụt nhân lực trong ngành y tế là một thách thức lớn. Robot khám bệnh có thể hỗ trợ trong việc chẩn đoán sơ bộ và hướng dẫn bệnh nhân, từ đó giảm bớt áp lực cho nhân viên y tế.

1.2. Tính cấp thiết của việc ứng dụng robot trong y tế

Trong bối cảnh quá tải bệnh nhân, việc ứng dụng robot khám bệnh giúp cải thiện hiệu quả chẩn đoán và giảm thời gian chờ đợi cho bệnh nhân, từ đó nâng cao trải nghiệm khám chữa bệnh.

II. Vấn đề và Thách thức trong Nghiên Cứu Robot Khám Bệnh

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc nghiên cứu và chế tạo robot khám bệnh cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như chi phí đầu tư, công nghệ phức tạp và sự chấp nhận của bệnh nhân là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Chi phí và đầu tư cho robot khám bệnh

Chi phí chế tạo và bảo trì robot khám bệnh có thể cao, điều này đòi hỏi các bệnh viện phải cân nhắc kỹ lưỡng trước khi đầu tư.

2.2. Công nghệ và kỹ thuật trong chế tạo robot

Công nghệ chế tạo robot khám bệnh yêu cầu sự kết hợp giữa nhiều lĩnh vực như cơ khí, điện tử và trí tuệ nhân tạo, điều này tạo ra thách thức trong việc phát triển và ứng dụng.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu và Thiết Kế Robot Khám Bệnh

Để phát triển robot khám bệnh hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học và kỹ thuật hiện đại. Việc thiết kế robot cần đảm bảo tính năng động, chính xác và thân thiện với người dùng.

3.1. Thiết kế hệ thống cơ khí cho robot

Hệ thống cơ khí của robot cần được thiết kế để đảm bảo khả năng di chuyển linh hoạt và ổn định trong môi trường bệnh viện.

3.2. Phát triển phần mềm điều khiển robot

Phần mềm điều khiển robot cần được lập trình để thực hiện các chức năng như chẩn đoán bệnh và giao tiếp với bệnh nhân một cách hiệu quả.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn của Robot Khám Bệnh

Robot khám bệnh đã được triển khai tại nhiều bệnh viện lớn, mang lại nhiều lợi ích cho cả bệnh nhân và nhân viên y tế. Việc sử dụng robot không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao chất lượng dịch vụ y tế.

4.1. Kết quả nghiên cứu và thử nghiệm robot

Các thử nghiệm cho thấy robot có khả năng chẩn đoán chính xác và hỗ trợ bệnh nhân trong việc tìm kiếm thông tin y tế.

4.2. Đánh giá hiệu quả của robot trong bệnh viện

Đánh giá từ bệnh nhân cho thấy sự hài lòng cao khi được hỗ trợ bởi robot, điều này cho thấy tiềm năng lớn của robot trong ngành y tế.

V. Kết Luận và Tương Lai của Robot Khám Bệnh

Robot khám bệnh đang mở ra một hướng đi mới cho ngành y tế, giúp cải thiện chất lượng dịch vụ và giảm bớt gánh nặng cho nhân viên y tế. Tương lai của robot trong bệnh viện hứa hẹn sẽ còn phát triển mạnh mẽ hơn nữa.

5.1. Hướng phát triển tiếp theo cho robot khám bệnh

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ robot để nâng cao khả năng chẩn đoán và tương tác với bệnh nhân.

5.2. Tác động của robot đến ngành y tế trong tương lai

Robot sẽ trở thành một phần không thể thiếu trong hệ thống y tế, giúp nâng cao hiệu quả chăm sóc sức khỏe và giảm thiểu chi phí.

Nghiên Cứu, Thiết Kế và Chế Tạo Robot Phục Vụ Khám Bệnh Trong Bệnh Viện