Nghiên Cứu Thiết Kế Robot Tự Hành Vận Chuyển Thiết Bị Dụng Cụ Trong Nhà Xưởng

• Tác giả: Lê Nguyễn Đức Anh
• Người hướng dẫn: ThS. Trần Thụy Uyên Phương
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện Tử
• Đề tài: Nghiên Cứu, Thiết Kế, Chế Tạo Robot Tự Hành Vận Chuyển Thiết Bị/Dụng Cụ Trong Nhà Xưởng Dùng Bánh Xe Đa Hướng
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.2.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
• 1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
• 2.1. Giới thiệu chung về robot AMRs
• 2.2. Lịch sử hình thành và phát triển của robot AMRs
• 2.3. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài
• 2.3.1. Các nghiên cứu ngoài nước
• 2.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. Hệ thống ROS
• 3.1.1. Định nghĩa hệ thống ROS
• 3.1.2. Nền tảng phần mềm Robot
• 3.1.3. Sự cần thiết của nền tảng phần mềm Robot
• 3.2. Công nghệ SLAM
• 3.2.1. Giới thiệu về công nghệ SLAM
• 3.2.2. Cách thức hoạt động của SLAM
• 3.2.3. Ưu điểm của điều hướng SLAM
• 3.3. Công nghệ LiDAR
• 3.4. Điều hướng Robot (Navigation)
• 3.5. Bộ điều khiển PID
• 3.5.1. Giới thiệu về bộ điều khiển PID
• 3.5.2. Lý thuyết về thuật toán
• 3.5.3. Phương pháp điều chỉnh PID
• 3.6. Giao thức truyền thông
• 3.7. Tóm tắt về UART
• 3.7.1. Giới thiệu về UART
• 3.7.2. Giới thiệu về Rosserial
• 4. CHƯƠNG 4: TIẾN HÀNH TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
• 4.1. Yêu cầu thiết kế
• 4.2. Tính toán và lựa chọn
• 4.2.1. Cơ cấu di chuyển
• 4.2.2. Động học của robot
• 4.4. Tính toán thuật toán PID
• 4.5. Lựa chọn bánh xe
• 4.6. Lựa chọn động cơ
• 4.7. Kiểm nghiệm độ bền trục
• 4.9. Khớp nối cứng
• 5. CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ROBOT
• 5.1. Thiết kế robot AMR
• 5.2. Thiết kế sơ đồ khối
• 5.3. Vị trí đặt các thiết bị điện
• 5.4. Giải thích lưu đồ giải thuật
• 5.5. Thiết kế hệ thống điện
• 5.5.1. Sơ đồ khối của Robot
• 5.5.2. Sơ đồ điện của Robot
• 5.5.3. Các linh kiện điện tử cho mô hình robot tự hành AMRs
• 5.6. Thuật toán SLAM và Navigation
• 5.6.1. Thuật toán Slam
• 5.6.2. Thuật toán Navigation
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM - ĐÁNH GIÁ
• 6.1. Kết quả thực nghiệm
• 6.2. Phần điều khiển
• 6.3. Kết quả đo lường
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 7.3. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Robot Tự Hành Vận Chuyển Thiết Bị Trong Nhà Xưởng

Robot tự hành vận chuyển thiết bị trong nhà xưởng với bánh xe đa hướng đang trở thành một phần quan trọng trong hệ thống logistics hiện đại. Những robot này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn tối ưu hóa quy trình vận chuyển hàng hóa. Việc áp dụng công nghệ này giúp giảm thiểu sức lao động và tăng hiệu quả sản xuất.

1.1. Định nghĩa và nguyên lý hoạt động của robot tự hành

Robot tự hành là thiết bị có khả năng di chuyển và thực hiện nhiệm vụ mà không cần sự can thiệp của con người. Chúng sử dụng các cảm biến và thuật toán để xác định vị trí và điều hướng trong không gian.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng robot trong nhà xưởng

Việc sử dụng robot tự hành giúp giảm thiểu chi phí lao động, tăng năng suất và cải thiện độ chính xác trong quá trình vận chuyển hàng hóa. Điều này đặc biệt quan trọng trong môi trường sản xuất hiện đại.

II. Thách thức trong việc triển khai Robot Tự Hành Vận Chuyển

Mặc dù robot tự hành mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc triển khai chúng trong nhà xưởng cũng gặp phải một số thách thức. Những vấn đề này cần được giải quyết để đảm bảo hiệu quả hoạt động của robot.

2.1. Vấn đề về an toàn và bảo mật

An toàn là một trong những yếu tố quan trọng khi triển khai robot tự hành. Cần có các biện pháp bảo vệ để tránh va chạm và đảm bảo an toàn cho người lao động.

2.2. Khó khăn trong việc tích hợp công nghệ

Việc tích hợp robot vào hệ thống hiện tại có thể gặp khó khăn do sự khác biệt về công nghệ và quy trình làm việc. Cần có sự chuẩn bị kỹ lưỡng để đảm bảo sự tương thích.

III. Phương pháp thiết kế Robot Tự Hành Vận Chuyển Thiết Bị

Thiết kế robot tự hành vận chuyển thiết bị đòi hỏi sự kết hợp giữa nhiều yếu tố kỹ thuật. Các phương pháp thiết kế hiện đại giúp tối ưu hóa hiệu suất và khả năng hoạt động của robot.

3.1. Lựa chọn bánh xe đa hướng cho robot

Bánh xe đa hướng cho phép robot di chuyển linh hoạt trong không gian hẹp. Việc lựa chọn loại bánh xe phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo khả năng vận hành hiệu quả.

3.2. Thiết kế bộ điều khiển cho robot

Bộ điều khiển là phần quan trọng giúp robot thực hiện các nhiệm vụ. Thiết kế bộ điều khiển cần đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy cao.

IV. Ứng dụng thực tiễn của Robot Tự Hành Trong Nhà Xưởng

Robot tự hành đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Những ứng dụng này không chỉ giúp tăng hiệu quả sản xuất mà còn cải thiện chất lượng dịch vụ.

4.1. Ứng dụng trong ngành sản xuất

Trong ngành sản xuất, robot tự hành giúp vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm giữa các dây chuyền sản xuất, giảm thiểu thời gian chờ đợi và tăng năng suất.

4.2. Ứng dụng trong kho bãi

Robot tự hành được sử dụng để quản lý kho bãi, giúp tối ưu hóa không gian lưu trữ và giảm thiểu sai sót trong quá trình quản lý hàng hóa.

V. Kết luận và Tương lai của Robot Tự Hành Vận Chuyển

Robot tự hành vận chuyển thiết bị trong nhà xưởng với bánh xe đa hướng đang mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành công nghiệp. Tương lai của công nghệ này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến đáng kể.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ robot

Công nghệ robot đang phát triển nhanh chóng với nhiều cải tiến về trí tuệ nhân tạo và cảm biến. Điều này sẽ giúp robot tự hành ngày càng thông minh và hiệu quả hơn.

5.2. Tác động đến thị trường lao động

Sự phát triển của robot tự hành có thể ảnh hưởng đến thị trường lao động, yêu cầu người lao động cần có kỹ năng mới để làm việc cùng với công nghệ.