Chương 1: Giới thiệu: Trình bày tính cấp thiết, ý nghĩa, mục tiêu, các phương pháp và đối tượng nghiên cứu của đề tài. + Chương 2: Tổng quan về đề tài: Giới thiệu tổng quan về đề tài cũng như trình bày tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước. + Chương 3: Cơ sở lý thuyết: Chương này giới thiệu và trình bày về những kiến thức được sử dụng trong đề tài. + Chương 4: Phương hướng và giải pháp thực hiện: Trình bày các phương hướng và giải pháp, đánh giá ưu nhược điểm của từng phương án và đưa ra phương án tốt nhất.
+ Chương 5: Đề xuất công nghệ và tính toán thiết kế: Tính toán các thông số của robot, lựa chọn linh kiện điện tử, xây dựng lưu đồ giải thuật của chương trình điều khiển. + Chương 6: Thực nghiệm và đánh giá: Chế tạo mô hình thực tế và đánh giá khả năng chạy ở các địa hình bằng phẳng và không bằng phẳng, khoảng cách điều khiển, độ cao và tầm của phun khử khuẩn. Sau đó đưa ra kết luận và hướng phát triển trong tương lai. 3 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.
Giới thiệu về đề tài - Đề tài về robot chở hàng kết hợp khử khuẩn nhằm tạo ra một hệ thống tiệm cận tự động hóa vận chuyển hàng hóa trong môi trường không người và đảm bảo rằng các vùng được khử trùng hiệu quả. Đây là một ứng dụng hứa hẹn trong lĩnh vực công nghiệp, y tế và nhiều lĩnh vực khác. - Robot chở hàng là thiết bị điều khiển từ xa có khả năng di chuyển và vận chuyển hàng hóa trong các môi trường khác nhau. Thông qua việc kết hợp khả năng khử khuẩn, robot này có thể giúp giảm nguy cơ lây lan các loại vi khuẩn, vi rút và tác nhân gây bệnh khác.
- Các tính năng và chức năng của robot chở hàng kết hợp khử khuẩn có thể bao gồm: + Vận chuyển hàng: Robot có khả năng vận chuyển các đơn hàng, kiện hàng hoặc vật liệu từ một điểm đến một điểm khác. + Hệ thống khử khuẩn: Robot được trang bị các công nghệ khử khuẩn như sử dụng bét phun để có thể diệt vi rút. Đặc tính của hệ thống - Robot có kiểu dáng của xe chở hàng. - Robot được điều khiển từ xa thông qua bộ điều khiển cầm tay.
- Robot có camera để theo dõi hoạt động từ xa - Hệ thống truyền động bằng hệ vi sai cầu sau để đảm bảo ổn định và tăng hiệu suất động cơ điện. - Các thiết bị hoạt động trên robot đều sử dụng điện. Các nghiên cứu liên quan của đề tài 2. Nghiên cứu trong nước - Hiện nay, nước ta cũng đã có một robot khử khuẩn và vận chuyển hàng hóa do nhóm sinh viên trường Đại học Lạc Hồng (Đồng Nai) đã nghiên cứu thành công.
4 Đồ án tốt nghiệp - Thông số kỹ thuật: tải được 100kg tốc độ di chuyển 30m/phút, thời gian hoạt động 4 giờ, phạm vi hoạt động 400m, bình chứa dung dịch khử khuẩn 20 lit. Tổng chi phí chế tạo 60 triệu.1: Robot vận chuyển hàng hóa của trường Đại Học Lạc Hồng - Bên cạnh đó, nước ta có robot Vibot-2 do Học viện Kỹ thuật Quân Sự, Bộ Quốc Phòng triển khai thực hiện.2: Vibot-2 tại Bệnh viện Bạch Mai cơ sở 2 - Ở cá nhân, kỹ sư Vĩnh Duy đã nghiên cứu và chế tạo Robot điều khiển từ xa có khả năng 5 Đồ án tốt nghiệp vận chuyển 100-200kg, tốc độ tối đa 15 km/h với chi phí gần 80 triệu.3: Robot vận chuyển thực phẩm do anh Vĩnh Duy chế tạo 2. Nghiên cứu ngoài nước - Hiện nay robot dùng trong việc giao hàng và khử khuẩn được rất nhiều nước phát triển trên thế giới ví dụ như Mỹ, Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản,… Nhưng thường được tách ra làm 2 loại robot có chỉ một chức năng đó là robot giao hàng và robot khử khuẩn: + Robot giao hàng hiện nay trên thế giới có như: Kiwibot, Starship Robot,… + Robot khử khuẩn như: SEIT-UV Robot, UV-C Robot,… - Chi tiết về robot giao hàng Kiwibot: + KiwiBot là một robot giao hàng tự động của công ty Kiwi. KiwiBot được thiết kế đặc biệt để cung cấp thực phẩm một cách hiệu quả và ban đầu được ra mắt vào năm 2017.
Nó hiện đang giao thực phẩm ở California, Hoa Kỳ. Nó có thể kết nối với các máy bán hàng tự động. + Kiwibot có thể đáp ứng 2 đơn đặt hàng thực phẩm. Nó có 3 camera phía trước, một camera góc rộng 180 độ phía sau và đèn chiếu sáng điểm.
KiwiBot cũng có nhiều camera HD, LTE, GPS, cũng như các cảm biến mà nó sử dụng hiệu quả để đạt được công việc của mình. Bot giao hàng này cố gắng để con người và robot làm việc cùng nhau một cách liền mạch. 6 Đồ án tốt nghiệp + KiwiBot có tổng chiều dài ước tính là 22” (55,9 cm), chiều rộng tổng thể ước tính là 17” (43,2 cm) và chiều cao ước tính là 22” (55,9 cm). Tốc độ di chuyển tối đa của KiwiBot là 1,5 dặm / giờ (2,4 km/h).
+ Giá thành hiện nay của kiwibot dao động từ 2500$ đến 4000$.4: Robot Kiwi - Chi tiết về robot khử khuẩn UVC: + Robot đã vượt qua kiểm tra và chứng nhận của tổ chức chứng nhận CMA. + Robot có thể đạt được khử trùng và khử trùng không khí và bề mặt Mô-đun khử trùng phun. + Hạt sương siêu khô dưới 10μm, hạt sương mịn và đều, không có góc chết. Hiệu ứng phun đáp ứng "Đặc điểm kỹ thuật khử trùng" và tỷ lệ tiêu diệt vi khuẩn trong không khí cao tới 99,9999%.
+ Bức xạ của đèn cực tím đáp ứng các yêu cầu của GB19258, "Đặc điểm kỹ thuật để khử trùng" và cường độ bức xạ của mỗi đèn là 200µW/cm². + Công nghệ định vị và dẫn đường hỗn hợp hoàn toàn mới hàng đầu trong ngành để đạt được hoạt động ổn định lâu dài trong các môi trường phức tạp và nhiều loại robot hơn + Kích thước: 500x500x1350 mm 7 Đồ án tốt nghiệp Hình 2.5: Robot khử khuẩn UVC 2. Các hệ thống tồn tại của robot - Robot thực hiện nhiệm vụ đơn lẻ, kích thước nhỏ, di chuyển địa hình bằng phẳng. - Phạm vi sử dụng hẹp.
Vì vậy, yêu cần tích hợp cả 2 trên robot để tiết kiệm chi phí và có khả năng đi được trên nhiều địa hình khác nhau. 8 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3. Ứng dụng Flask framework để tạo websever 3. Flask là gì và các đặc điểm của Flask framework - Flask là một framework của ngôn ngữ python được phát triển để thiết kế ứng dụng web một cách đơn giản và linh hoạt trong mọi loại dự án từ nhỏ đến lớn.
- Một số đặc điểm của Flask framework gồm 5 đặc điểm : + Micro framework: Flask tập trung vào việc cung cấp các công cụ căn bản để xây dựng ứng dụng web, trong khi vẫn giữ cho chương trình gọn gàng và dễ hiểu. + Routing: Flask có khả năng xác định các đường dẫn URL và liên kết chúng với các hàm xử lý tương ứng. Điều này giúp xác định các API được xử lý bởi ứng dụng. + Template: Flask hỗ trợ tách riêng phần HTML và phần chương trình Python.
Việc này giúp cho các lập trình viên dễ dàng bảo trì, chỉnh sửa và phát triển giao diện. + Extensions: Flask có một thư viện đa dạng cung cấp nhiều phần mở rộng, cho phép xây dựng nhiều chức năng mở rộng một cách dễ dàng. + Flask-WTF: Flask-WTF là một phần mở rộng phổ biến cho Flask, cung cấp tích hợp với WTForms - một thư viện xử lý biểu mẫu trong Flask.1: Flask framework 9 Đồ án tốt nghiệp 3. Cấu trúc của một chương trình sử dụng Flask framework - Dưới đây là sơ đồ cấu trúc của một thư mục chứa chương trình sử Flask framework: Hình 3.2: Cấu trúc của chương trình sử dụng flask - Chi tiết về các thành phần của cấu trúc trên: + Thư mục “App/”: Đây là thư mục gốc của ứng dụng Flask + Thư mục “stactic/”: Đây là nơi lưu trữ các tệp như CSS, JavaScripts, hình ảnh,… Tệp tin trong thư mục sẽ được truy cập trực tiếp từ trình duyệt.
+ Thư mục “templates/”: Đây là thư mục lưu trữ các file HTML được thiết kế cho các trang web.py”: Đây là file chương trình chính, nơi ta import Flask và các module khác cũng như là nơi chúng ta viết chương trình. Quy trình hoạt động của ứng dụng Flask - Đầu tiên, Flask hoạt động dựa trên mô hình “Request – Response” của giao thức HTTP. 10 Đồ án tốt nghiệp Hình 3.3: Request – Response Model - Quy trình chung của mọi ứng dụng Flask gồm các bước như sau: Bước 1: Khởi tạo ứng dụng Flask + Import module Flask + Tạo một đối tượng Flask + Thiết lập các config cho đối tượng Flask Bước 2: Định nghĩa các route và các hàm xử lý tương ứng + Mỗi route sẽ được định nghĩa bằng một decorator “@app.route” + Tương ứng với mỗi route sẽ có một hàm xử lý đi kèm Bước 3: Xử lý các HTTP Request + Flask sẽ chờ đợi và xử lý các HTTP Request được gửi từ trình duyệt + Flask sẽ xác định route phù hợp với HTTP Request bằng cách phân tích đường dẫn và phương thức của HTTP Request (PUT,POST,GET,…) Bước 4: Gọi hàm xử lý + Flask gọi hàm xử lý của route tương ứng phù hợp với HTTP Request Bước 5: Trả lại các phản hồi (HTTP Reponse) sau khi xử lý 11 Đồ án tốt nghiệp + Hàm xử lý sẽ trả về một đáp ứng, đáp ứng ở đây có thể là một đối tượng Response hoặc một templates được render + Đáp ứng có thể chứa thông tin, dữ liệu, tài nguyên hoặc có thể là thông báo Bước 6: Gửi đáp ứng cho client + Flask gửi đáp ứng từ máy chủ tới trình duyệt theo yêu cầu + Các đáp ứng sẽ được hiện thị trên trình duyệt để người dùng thấy kết quả xử lý hoặc tương tác với nó 3. Ưu và nhược điểm của Flask framework - Flask là một framework phát triển ứng dụng web trong Python, đem lại nhiều ưu điểm hấp dẫn và đồng thời đi kèm với một số nhược điểm.
- Ưu điểm của Flask: + Dễ học và sử dụng: Flask có cấu trúc đơn giản và dễ hiểu, giúp người dùng dễ dàng tiếp cận và bắt đầu xây dựng ứng dụng web. + Linh hoạt và tiết kiệm thời gian: Flask cho phép người dùng tự do thiết kế và xây dựng ứng dụng theo ý muốn mà không gò ép bởi nhiều quy tắc và giới hạn, từ đó giúp tiết kiệm thời gian và tăng tính linh hoạt.