Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong các dây chuyền sản xuất và chế biến thực phẩm công nghiệp, các công đoạn phân loại, gắp đặt và đóng gói sản phẩm đòi hỏi tốc độ thao tác nhanh, độ lặp lại chính xác và yêu cầu nghiêm ngặt về vệ sinh an toàn thực phẩm. Việc sử dụng lao động thủ công trong môi trường này bộc lộ nhiều hạn chế như sự mệt mỏi do thao tác lặp đi lặp lại, nguy cơ sai sót cao và khó đảm bảo điều kiện vô trùng. Do đó, tự động hóa bằng robot là giải pháp tất yếu nhằm nâng cao năng suất và bảo đảm an toàn lao động.

Tuy nhiên, việc triển khai robot công nghiệp tại Việt Nam còn gặp rào cản lớn do các dòng robot ngoại nhập có giá thành rất cao (điển hình như dòng robot song song IRB 360/1 FlexPicker 3 bậc tự do có chi phí trên 500 triệu đồng). Các nghiên cứu trong nước trước đây chủ yếu tập trung vào cơ cấu robot song song 6 bậc tự do (Hexapod/Stewart platform) ứng dụng cho gia công cơ khí CNC với thuật toán điều khiển phức tạp, trong khi nghiên cứu về robot song song cấu hình Delta phục vụ tác vụ gắp đặt tốc độ cao còn khá rời rạc và thiếu các tài liệu thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh.

Nhằm giải quyết bài toán làm chủ công nghệ và tạo tiền đề chế tạo thiết bị tự động hóa phù hợp với điều kiện sản xuất trong nước, đề tài đặt ra các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể sau:

  1. Nghiên cứu tổng quan về cấu trúc động học, ưu nhược điểm của robot song song cấu hình Delta so với robot chuỗi động nối tiếp.
  2. Thiết kế, tính toán sức bền, phân tích chuyển vị và gia công lắp ghép hoàn chỉnh phần kết cấu cơ khí cho cánh tay robot Delta 3 bậc tự do tịnh tiến.
  3. Thiết lập bài toán động học thuận, động học nghịch, vi phân chuyển động (ma trận Jacobi) và phương trình động lực học hệ thống.
  4. Thiết kế, lắp ghép tủ điện điều khiển bao gồm hệ thống PLC Delta, Driver và động cơ AC Servo Mitsubishi, hệ thống cảm biến định vị vị trí gốc (Home).
  5. Xây dựng bài toán lập quỹ đạo chuyển động, thuật toán nội suy đường thẳng, cung tròn và thiết kế giao diện điều khiển trên máy tính kết hợp công nghệ xử lý ảnh (OpenCV) để nhận diện, xác định tọa độ vật thể trên băng chuyền phục vụ tác vụ gắp đặt tự động.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống robot song song cấu hình Delta 3 bậc tự do tịnh tiến kết hợp trục xoay, tích hợp bộ điều khiển PLC và hệ thống thị giác máy tính.
  • Phạm vi không gian hoạt động: Vùng làm việc hình trụ có đường kính 1.000 mm (1 m) và chiều cao làm việc 200 mm (0,2 m).
  • Phạm vi tải trọng và vận tốc: Robot có khả năng gắp đặt các đối tượng có khối lượng từ 10 g đến 150 g di chuyển trên băng chuyền có vận tốc tối đa 0,2 m/s.
  • Thời gian và đơn vị thực hiện: Đồ án được thực hiện tại Bộ môn Cơ điện tử, Khoa Cơ khí Chế tạo máy, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, hoàn thành vào tháng 07 năm 2016.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của đề tài dựa trên cấu trúc robot Delta do Reymond Clavel phát minh (Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 4,976,582). Cốt lõi của cơ cấu này là việc sử dụng 3 chuỗi động hình bình hành kín nối giữa đế cố định (nền) và bệ chấp hành di động, giữ cho bệ chấp hành luôn duy trì hướng chuyển động tịnh tiến không đổi theo 3 trục tọa độ không gian.

Hạng mục lý thuyết / Mô hình Nội dung áp dụng trong đề tài
Động học thuận (Forward Kinematics) Xác định tọa độ vị trí điểm công tác $A(x_0, y_0, z_0)$ của bệ di động thông qua góc quay các khớp chủ động $(\theta_{11}, \theta_{12}, \theta_{13})$ bằng phương pháp giải tích hình học giao điểm 3 mặt cầu bán kính $L_1$.
Động học nghịch (Inverse Kinematics) Tính toán các góc quay khớp $(\theta_{11}, \theta_{12}, \theta_{13})$ từ tọa độ mục tiêu $A(x_A, y_A, z_A)$ thông qua phép dời hình và chiếu tọa độ lên các hệ trục gắn tại khớp quay $F_i$, xoay lần lượt $0^\circ, 120^\circ, 240^\circ$ quanh trục Z.
Ma trận Jacobi Thiết lập quan hệ vi phân vận tốc giữa không gian khớp và không gian tác vụ cuối: $J_x v_A = J_q \dot{q}$, phục vụ giải bài toán kỳ dị và điều khiển vận tốc.
Động lực học hệ thống Áp dụng phương trình Lagrange loại 2 với hệ số nhân tử Lagrange để giải quyết các ràng buộc hình học của chuỗi động kín, xác định lực và mô-men phát động của động cơ.
Quy hoạch quỹ đạo và nội suy Quy hoạch quỹ đạo đa thức bậc 3 thỏa mãn điều kiện biên về vận tốc đầu - cuối; thuật toán nội suy đường thẳng và nội suy cung tròn trong không gian 3 chiều.

Phương pháp nghiên cứu:

  • Phương pháp khảo sát thực nghiệm và phân tích: Khảo sát các yêu cầu thực tế tại các nhà máy chế biến thực phẩm, bánh kẹo; tổng hợp tài liệu học thuật trong và ngoài nước.
  • Phương pháp mô phỏng số và phân tích phần tử hữu hạn (CAE/FEA): Sử dụng phần mềm máy tính để mô hình hóa hình học 3D, phân tích ứng suất tĩnh và độ chuyển vị của các chi tiết kết cấu robot dưới tác động của trọng lực và ngoại lực.
  • Phương pháp thực nghiệm kỹ thuật: Chế tạo mô hình vật lý thực tế, tích hợp phần cứng tủ điện, kết nối truyền thông công nghiệp và kiểm thử hoạt động theo hai chế độ điều khiển thủ công (Manual) và tự động (Auto).

Nguồn dữ liệu:

  • Thông số hình học, khối lượng thực tế của các khâu, khớp và chi tiết gia công cơ khí.
  • Dữ liệu phản hồi xung vị trí từ bộ mã hóa quang học (Encoder) của động cơ AC Servo Mitsubishi.
  • Tín hiệu logic từ các cảm biến tiệm cận từ trường dùng làm cữ định vị gốc.
  • Tín hiệu hình ảnh số thu nhận từ camera kết nối máy tính qua thư viện OpenCV.

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Hệ thống robot song song Delta được thiết kế theo cấu trúc điều khiển phân tầng hoàn chỉnh, kết hợp cơ khí chính xác, điện động lực và phần mềm máy tính.

[Host PC / OpenCV GUI] --(RS-232 Modbus)--> [PLC Delta DVP28SV] --(Pulse/Dir)--> [Driver Mitsubishi MR-J2S-40A] --> [AC Servo HC-MF]

Kiến trúc phần cứng và thiết bị điện

  1. Bộ điều khiển lập trình (Host Controller - PLC):

    • Sử dụng PLC Delta dòng DVP28SV với cấu hình 28 điểm I/O tích hợp trên CPU, có khả năng mở rộng lên 512 I/O.
    • Bộ nhớ chương trình dung lượng 16.000 bước (16K Steps), 10.000 thanh ghi dữ liệu (Data registers).
    • Tích hợp phát xung ngõ ra tốc độ cao 4 trục độc lập (Y0, Y2, Y4, Y6) với tần số phát xung đạt tới 200 kHz, hỗ trợ 2 nhóm nội suy 2 trục.
    • Cổng giao tiếp truyền thông RS-232 và RS-485 tương thích chuẩn giao thức Modbus ASCII / RTU.
    • Nguồn cấp hệ thống: 24 VDC.

  2. Hệ thống truyền động và cảm biến:

    • Servo Driver: Mitsubishi MR-J2S-40A (công suất 400 W, nguồn cấp 1 pha 230 VAC hoặc 3 pha 200 VAC, điện áp ngõ ra 3 pha 200–230 V, chế độ nhận xung điều khiển vị trí Pulse/Dir, tín hiệu điều khiển 24 VDC).
    • Động cơ chấp hành: AC Servo Mitsubishi dòng HC-MF tương thích kèm cáp Encoder và cáp nguồn động cơ dài 2 m.
    • Cảm biến vị trí: Cảm biến tiệm cận từ trường hoạt động ở điện áp 12 VDC gắn tại các vị trí biên trên của 3 cánh tay và vị trí gốc của trục xoay thứ 4, giúp loại bỏ hiện tượng dội tín hiệu so với công tắc hành trình cơ học.

Xây dựng phần mềm và thị giác máy tính

  • Môi trường phát triển: Giao diện điều khiển được lập trình bằng C++ trên nền tảng Microsoft Visual Studio 2008, tích hợp thư viện xử lý ảnh nguồn mở OpenCV 2.1; chương trình điều khiển cấp thấp cho PLC được biên dịch qua phần mềm Delta WPLSoft.
  • Giao thức truyền thông: Máy tính đóng vai trò Host Controller kết nối với PLC thông qua cổng COM (chuẩn RS-232) bằng giao thức truyền thông tuần tự, truyền nhận chuỗi lệnh định vị và mã điều khiển thiết bị ngoại vi (băng chuyền, van hút khí nén).
  • Thuật toán xử lý ảnh nhận diện vật thể:
    1. Thu nhận ảnh màu định dạng RGB từ camera quan sát băng chuyền.
    2. Chuyển đổi không gian màu từ RGB sang HSV để hạn chế ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng không đồng đều.
    3. Áp dụng kỹ thuật phân đoạn ảnh (Thresholding) để tách đối tượng khỏi nền băng chuyền.
    4. Thực hiện thuật toán dán nhãn thành phần liên thông (Connected Component Labeling) để phân loại, xác định tâm hình học và tính toán tọa độ thực tế của vật thể.
    5. Truyền tọa độ và kích hoạt lệnh gắp tự động (PICK START) gửi tới bộ điều khiển PLC.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương này trình bày toàn diện lịch sử phát triển của cơ cấu robot song song từ những năm 1940 (Willard L. Pollard, Gough, Stewart 1965) đến phát minh robot Delta của Reymond Clavel đầu thập niên 1980. Tác giả khảo sát các dòng thương mại tiêu biểu như Line-Placer, Pack-Placer của Demaurex, SurgiScope của DeeMed, IRB 360 của ABB và các công trình nghiên cứu tại EPFL, Đại học Genoa, Đại học Western Australia (robot NUWAR đạt gia tốc $600\text{ m/s}^2$).

Tại Việt Nam, nghiên cứu robot song song chủ yếu tập trung vào cấu trúc Hexapod cho máy phay CNC, trong khi robot gắp đặt Delta hầu như chưa được công bố tài liệu chi tiết (ngoại trừ thông tin thương mại chưa rõ thông số của Tosy năm 2012). Tác giả so sánh đặc điểm giữa robot nối tiếp và robot song song:

Tiêu chí so sánh Robot song song (Delta) Robot nối tiếp
Khả năng chịu tải Lớn (do cấu trúc nhiều chuỗi động kín chia sẻ tải) Hạn chế, giảm dần về phía khâu tác tác cuối
Độ cứng vững kết cấu Rất cao Thấp hơn, dễ bị uốn dẻo ở tầm với lớn
Tốc độ và gia tốc Rất nhanh (động cơ cố định trên bệ trên) Bị giới hạn do động cơ nằm trên các khâu động
Độ chính xác định vị Cao, sai số tích lũy nhỏ Dễ tích lũy sai số qua từng khớp nối
Không gian làm việc Bị giới hạn (hình trụ/cầu cắt nhau) Lớn và linh hoạt
Bài toán động học thuận Phức tạp (hệ phương trình phi tuyến đa nghiệm) Đơn giản
Bài toán động học nghịch Tương đối đơn giản Phức tạp, dễ gặp đa nghiệm
Điểm kỳ dị (Singularities) Tồn tại bên trong và biên không gian làm việc Thường chỉ xuất hiện ở biên không gian làm việc

Chương 2: Lắp ghép phần cơ khí robot

Chương 2 tập trung vào việc thiết kế cấu trúc hình học, kiểm tra độ bền chi tiết và giải bài toán cơ học giải tích cho robot Delta 3 bậc tự do. Khối lượng các cụm kết cấu được tính toán và phân bổ cụ thể:

STT Tên chi tiết / Bộ phận robot Số lượng Khối lượng thiết kế
1 Đế trên (Platform cố định) 1 $\approx 27{,}2\text{ kg}$
2 Gối đỡ động cơ 3 $\approx 1{,}8\text{ kg}$ / gối
3 Cánh tay trên (Upper arm) 3 $\approx 1{,}7\text{ kg}$ / cánh
4 Cánh tay dưới (Forearm - thanh song song) 6 $\approx 0{,}45\text{ kg}$ / thanh
5 Trục xoay (Trục bậc tự do thứ 4) 1 $\approx 0{,}8\text{ kg}$

Kết quả phân tích phần tử hữu hạn (FEA) dưới tác động của trọng trường và ngoại lực tại tâm bệ di động ghi nhận:

  • Ứng suất tương đương lớn nhất đạt $13{,}04\text{ MPa}$ tại vị trí liên kết giữa cánh tay trên và khớp cầu của cánh tay dưới.
  • Chuyển vị lớn nhất của kết cấu là $0{,}02112\text{ mm}$, tập trung tại vị trí nối giữa cánh tay trên và khớp cầu cánh tay dưới, đảm bảo độ cứng vững làm việc.

Chương này cũng thiết lập công thức nghiệm giải tích giải bài toán động học thuận thông qua tọa độ 3 điểm khớp $J'_1, J'_2, J'_3$, giải bài toán động học nghịch bằng phép xoay tọa độ $120^\circ$ và $240^\circ$, đồng thời lập phương trình vi phân chuyển động Jacobi và phương trình động lực học Lagrange có nhân tử $\lambda_i$.

Chương 3: Lắp ghép phần điện cho robot

Chương 3 trình bày chi tiết sơ đồ nguyên lý mạch động lực và mạch điều khiển của hệ thống. Tủ điện trung tâm được thiết kế để phân phối nguồn 220 VAC cho 3 bộ Servo Driver Mitsubishi MR-J2S-40A, nguồn 24 VDC cho PLC Delta DVP28SV và các rơ le trung gian, nguồn 12 VDC cho hệ thống cảm biến tiệm cận từ trường.

Tác giả trình bày sơ đồ đấu nối cáp tín hiệu điều khiển CN1A, CN1B, CN2-Encoder nối giữa driver với động cơ AC Servo và PLC Delta. Hệ thống nhận lệnh từ máy tính (Host) qua RS-232, PLC biên dịch thành tín hiệu xung và chiều quay (PULSE/DIR) phát ra với tần số lên tới 200 kHz tới các driver servo. Driver sử dụng thuật toán nội suy làm mịn chuyển động (Smoothing), bộ lọc phản hồi vị trí (Feed forward command filter) và vòng điều khiển PID vị trí để đảm bảo chuyển động bám quỹ đạo chính xác.

Chương 4: Bài toán quỹ đạo và giao diện điều khiển

Chương 4 phân biệt rõ khái niệm đường đi (Path - hình học độc lập với thời gian) và quỹ đạo (Trajectory - đường đi gắn liền với quy luật biến thiên vận tốc và gia tốc theo thời gian). Để robot chuyển động êm thuận không bị giật (Jerk), tác giả sử dụng đa thức bậc 3 để quy hoạch quỹ đạo với phương trình: $$X_d(t) = a_0 + a_1 t + a_2 t^2 + a_3 t^3$$ với hàm gia tốc tương ứng là: $$\ddot{X}_d(t) = 2a_2 + 6a_3 t$$

Chương này trình bày thuật toán nội suy đường thẳng (Linear Interpolation) và nội suy cung tròn (Circular Interpolation) dựa trên phương trình tham số chia nhỏ cung AB qua điểm trung gian C. Giao diện điều khiển được xây dựng với các khối chức năng: kết nối truyền thông COM, nút thiết lập điểm gốc (Home), bảng điều khiển thủ công (Manual), bảng điều khiển tự động (Auto), khung hiển thị camera trực tiếp và nút kích hoạt chu trình gắp (PICK START).

Chương 5: Kết quả và thực nghiệm

Chương 5 báo cáo kết quả chế tạo mô hình thực tế và các bài đo kiểm tra thực nghiệm:

  1. Kiểm tra phần cứng: Lắp ráp hoàn chỉnh kết cấu cơ khí cánh tay trên, cánh tay dưới bằng thanh liên kết khớp cầu, bệ di động và tủ điện điều khiển.
  2. Thực nghiệm chế độ điều khiển Manual:
    • Thực nghiệm chuyển động tịnh tiến theo đường thẳng.
    • Thực nghiệm di chuyển trên trục Y theo quỹ đạo đường gấp khúc từ điểm A đến điểm B.
    • Thực nghiệm di chuyển theo quỹ đạo hình vuông khép kín.
    • Thực nghiệm di chuyển theo quỹ đạo cung tròn không gian.
  3. Thực nghiệm chế độ Auto:
    • Chụp ảnh sản phẩm trên băng chuyền qua camera.
    • Chuyển đổi thành công sang không gian màu HSV và tách ngưỡng nhị phân để lọc nền.
    • Phân đoạn ảnh và dán nhãn thành công, xác định chính xác tọa độ tâm đối tượng truyền xuống PLC để điều khiển robot gắp đặt sản phẩm.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật đạt được

  • Chế tạo và lắp ghép thành công mô hình robot song song Delta 3 bậc tự do tịnh tiến có tích hợp trục xoay với độ cứng vững cao, kết cấu khung bệ chịu lực ổn định.
  • Kết quả mô phỏng cơ học khẳng định kết cấu chịu tải tốt với ứng suất cực đại $13{,}04\text{ MPa}$ (nằm trong giới hạn bền cho phép) và chuyển vị cực đại chỉ $0{,}02112\text{ mm}$.
  • Xây dựng hoàn chỉnh tủ điện điều khiển công nghiệp sử dụng PLC Delta DVP28SV phát xung 200 kHz điều khiển đồng bộ 3 bộ Servo Mitsubishi MR-J2S-40A (400 W).
  • Giải quyết bài toán động học thuận, động học nghịch và quy hoạch quỹ đạo nội suy đa thức bậc 3, kiểm nghiệm thành công các quỹ đạo đường thẳng, gấp khúc, hình vuông và cung tròn.
  • Xây dựng phần mềm điều khiển máy tính tích hợp module thị giác máy tính OpenCV, xử lý thành công ảnh trên không gian màu HSV để tự động trích xuất tọa độ phôi trên băng chuyền.

Giải pháp và đóng góp của đề tài

  • Đề xuất quy trình tính toán, thiết kế và chế tạo trọn vẹn một hệ thống robot song song cấu hình Delta từ mô hình toán học giải tích đến chế tạo phần cứng cơ - điện và phần mềm điều khiển.
  • Cung cấp tài liệu kỹ thuật chi tiết về phương pháp ghép nối truyền thông Host - Client giữa PC và PLC công nghiệp trong các ứng dụng điều khiển robot quang học tốc độ cao.
  • Đóng góp mô hình thực nghiệm hoàn chỉnh phục vụ nghiên cứu và giảng dạy chuyên ngành Cơ điện tử tại trường đại học, chứng minh tính khả thi của việc nội địa hóa các cơ cấu gắp đặt tự động trong ngành công nghiệp thực phẩm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

  • Thuật toán xử lý ảnh trên nền không gian màu HSV phụ thuộc vào việc cố định ngưỡng phân đoạn, dễ bị ảnh hưởng nếu cường độ chiếu sáng của môi trường xung quanh thay đổi đột ngột.
  • Robot mới thực nghiệm gắp đặt ở dải khối lượng tĩnh và chuyển động thử nghiệm trên các quỹ đạo hình học mẫu, chưa đo đạc đầy đủ sai số động học ở tốc độ cao tối đa của băng chuyền.
  • Chưa tích hợp thuật toán bù sai số động lực học thời gian thực trực tiếp trong vòng quét của PLC.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Cải tiến thuật toán xử lý ảnh, áp dụng các kỹ thuật cân bằng sáng tự động hoặc trích xuất đặc trưng hình học nâng cao để nhận diện nhiều chủng loại sản phẩm phức tạp hơn.
  • Tối ưu hóa thuật toán điều khiển bám vết (Tracking) theo thời gian thực để nâng cao độ chính xác khi gắp vật đang chuyển động liên tục trên băng chuyền tốc độ cao.
  • Thiết kế tối ưu hóa giảm khối lượng các cánh tay chuyển động để tăng gia tốc làm việc của cơ cấu.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án này mang lại giá trị tham khảo kỹ thuật thiết thực cho:

  • Sinh viên và học viên ngành Kỹ thuật Cơ điện tử, Tự động hóa, Robot và Cơ khí Chế tạo máy: Tham khảo cách thức giải quyết bài toán động học thuận/nghịch, ma trận Jacobi, phương trình Lagrange cho cơ cấu robot song song nhiều chuỗi động kín.
  • Kỹ sư thiết kế hệ thống tự động hóa công nghiệp: Tham khảo sơ đồ thiết kế tủ điện, phương pháp ghép nối điều khiển động cơ AC Servo qua xung Pulse/Dir với PLC Delta và kỹ thuật giao tiếp PC - PLC qua chuẩn RS-232 Modbus.
  • Người nghiên cứu ứng dụng thị giác máy tính: Tham khảo quy trình tích hợp thư viện OpenCV (Visual Studio C++) vào bài toán nhận diện tọa độ vật thể phục vụ điều khiển tay máy công nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Đồ án sử dụng loại động cơ và bộ điều khiển (driver) nào để truyền động cho robot?
Robot sử dụng 3 bộ động cơ AC Servo Mitsubishi dòng HC-MF kết hợp với 3 bộ điều khiển vị trí Servo Driver Mitsubishi MR-J2S-40A (công suất mỗi bộ 400 W, cấp nguồn 220 VAC, điều khiển vị trí bằng xung và hướng Pulse/Dir với tín hiệu logic 24 VDC).

2. Ứng suất cực đại và độ chuyển vị lớn nhất của kết cấu cơ khí robot là bao nhiêu và xuất hiện ở vị trí nào?
Theo kết quả mô phỏng phần tử hữu hạn trong đồ án, ứng suất lớn nhất đạt $13{,}04\text{ MPa}$ và độ chuyển vị lớn nhất đạt $0{,}02112\text{ mm}$. Cả hai giá trị cực đại này đều xuất hiện tại vị trí khớp nối giữa cánh tay trên và khớp cầu của cánh tay dưới dưới tác dụng của trọng lực.

3. Tần số phát xung tối đa của PLC Delta DVP28SV trong đề tài đạt bao nhiêu?
PLC Delta dòng DVP28SV được trang bị khả năng phát xung tốc độ cao độc lập trên 4 trục (Y0, Y2, Y4, Y6) với tần số phát xung cực đại đạt $200\text{ kHz}$, hỗ trợ 2 nhóm nội suy tuyến tính/cung tròn.

4. Không gian làm việc và khả năng tải của mô hình robot Delta được giới hạn như thế nào?
Không gian làm việc thực tế của robot là một khối hình trụ có đường kính đáy $1\text{ m}$ ($1.000\text{ mm}$) và chiều cao $0{,}2\text{ m}$ ($200\text{ mm}$). Khối lượng vật gắp nằm trong phạm vi từ $10\text{ g}$ đến $150\text{ g}$ trên băng chuyền có vận tốc di chuyển tối đa $0{,}2\text{ m/s}$.

5. Giao diện máy tính xử lý ảnh nhận diện vị trí vật thể dựa trên không gian màu nào?
Giao diện điều khiển (lập trình trên nền C++ Visual Studio 2008 và OpenCV 2.1) thực hiện chuyển đổi ảnh màu thu nhận từ camera sang không gian màu HSV để phân đoạn nhị phân tách ngưỡng và dán nhãn tìm tọa độ tâm vật thể.

Kết luận

Đồ án đã hoàn thành trọn vẹn nhiệm vụ nghiên cứu, tính toán động học, phân tích cơ học và chế tạo thực nghiệm mô hình robot song song cấu hình Delta 3 bậc tự do tịnh tiến. Hệ thống tích hợp đồng bộ giữa cơ cấu cơ khí chính xác, bộ điều khiển lập trình PLC Delta DVP28SV, hệ thống dẫn động AC Servo Mitsubishi và giao diện thị giác máy tính OpenCV trên nền tảng máy tính. Các bài thử nghiệm thực tế đã kiểm chứng thành công khả năng chuyển động theo các quỹ đạo mẫu và nhận diện tọa độ vật thể tự động, khẳng định tính đúng đắn của phương pháp thiết kế và khả năng ứng dụng thực tiễn trong các dây chuyền phân loại sản phẩm tự động.