I. Thiết kế xe tự hành
Thiết kế xe tự hành là bước đầu tiên trong quá trình phát triển robot bám theo người. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát không gian siêu thị để hiểu rõ yêu cầu kỹ thuật và môi trường hoạt động. Hệ thống cơ khí của robot được thiết kế với đế và khung xe vững chắc, sử dụng vật liệu chất lượng cao như thép SS400 và thanh nhôm định hình. Động cơ hành tinh có công suất tối đa 30W được lựa chọn để đảm bảo sự mạnh mẽ và ổn định trong quá trình di chuyển. Xe tự hành siêu thị được trang bị camera Kinect v2 để nhận dạng và đo khoảng cách giữa người và robot.
1.1. Khảo sát môi trường siêu thị
Khảo sát môi trường siêu thị giúp xác định các yêu cầu kỹ thuật cụ thể. Nhóm nghiên cứu đã phân tích không gian di chuyển, ánh sáng và các vật cản tiềm ẩn. Điều này đảm bảo hệ thống bám theo người hoạt động hiệu quả trong môi trường thực tế.
1.2. Thiết kế hệ thống cơ khí
Hệ thống cơ khí bao gồm đế và khung xe được thiết kế để chịu tải trọng và di chuyển linh hoạt. Vật liệu thép SS400 và thanh nhôm định hình được sử dụng để đảm bảo độ bền và nhẹ. Robot tự hành được trang bị động cơ hành tinh 30W để đáp ứng nhu cầu di chuyển trong siêu thị.
II. Chế tạo xe tự hành
Chế tạo xe tự hành là quá trình biến thiết kế thành sản phẩm thực tế. Nhóm nghiên cứu đã gia công và lắp ráp các bộ phận cơ khí, bao gồm khung xe, bánh xe và động cơ. Công nghệ xử lý ảnh được tích hợp để robot có khả năng nhận diện và theo dõi người. Hệ thống điều khiển được xây dựng trên vi xử lý STM32 và Jetson Nano, cho phép xử lý dữ liệu hình ảnh và cảm biến một cách hiệu quả.
2.1. Gia công và lắp ráp
Quá trình gia công và lắp ráp bao gồm việc tạo ra các bộ phận cơ khí như khung xe, bánh xe và động cơ. Xe tự hành siêu thị được lắp ráp với độ chính xác cao để đảm bảo hoạt động ổn định.
2.2. Tích hợp công nghệ xử lý ảnh
Camera Kinect v2 được tích hợp để nhận diện và đo khoảng cách giữa người và robot. Công nghệ xử lý ảnh sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để đảm bảo robot có thể theo dõi người một cách chính xác và liên tục.
III. Xử lý ảnh bám theo người
Xử lý ảnh bám theo người là yếu tố then chốt để robot có thể theo dõi người mua hàng. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng thuật toán nhận diện đối tượng và mô hình SSD (Single Shot Detector) để phát hiện người. Hệ thống điều khiển được xây dựng trên ROS (Robot Operation System) để quản lý và điều phối các luồng dữ liệu phức tạp. Giải pháp siêu thị thông minh này giúp robot hoạt động hiệu quả trong môi trường siêu thị.
3.1. Thuật toán nhận diện đối tượng
Thuật toán nhận diện đối tượng được sử dụng để phát hiện người trong môi trường siêu thị. Mô hình SSD (Single Shot Detector) được áp dụng để đảm bảo độ chính xác cao trong việc nhận diện.
3.2. Hệ thống điều khiển ROS
Hệ thống điều khiển được xây dựng trên ROS để quản lý và điều phối các luồng dữ liệu phức tạp. Tự động hóa siêu thị được thực hiện thông qua việc tích hợp các thuật toán xử lý ảnh và điều khiển robot.
IV. Ứng dụng trong siêu thị
Ứng dụng trong siêu thị của robot tự hành bám theo người mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Robot giúp người lớn tuổi và những người có khả năng vận động hạn chế dễ dàng di chuyển hàng hóa trong siêu thị. Giải pháp siêu thị thông minh này không chỉ tăng cường trải nghiệm mua sắm mà còn góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động của siêu thị.
4.1. Hỗ trợ người lớn tuổi
Robot tự hành giúp người lớn tuổi dễ dàng di chuyển hàng hóa trong siêu thị. Ứng dụng trong siêu thị này đặc biệt hữu ích đối với những người có khả năng vận động hạn chế.
4.2. Nâng cao hiệu quả siêu thị
Robot tự hành không chỉ hỗ trợ khách hàng mà còn góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động của siêu thị. Tự động hóa siêu thị giúp giảm thiểu thời gian và công sức trong việc vận chuyển hàng hóa.
