HCMUTE: Thiết kế và thi công mô hình xe thám hiểm chất lượng

Chuyên khảo phân tích Hcmute thiết kế và thi công mô hình xe thám hiểm, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Tác giả: Hoàng Ngọc Thanh
• Người hướng dẫn: Nguyễn Thanh Nghĩa
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật
• Đề tài: Thiết Kế Và Thi Công Mô Hình Xe Thám Hiểm
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.1. MỤC TIÊU
• 1.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.3. GIỚI HẠN
• 1.4. BỐ CỤC
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. CÁC LOẠI CHUẨN TRUYỀN THÔNG KHÔNG DÂY
• 2.2. ROBOT THÁM HIỂM
• 2.2.1. Phân loại rô-bốt
• 2.2.2. Một số dạng điều khiển robot
• 2.2.3. Các loại chuyển động của robot
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THI CÔNG MÔ HÌNH XE ROBOT
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Tóm tắt

I. Thiết kế Mô hình Xe Thám Hiểm tại HCMUTE

Đề tài Thiết kế và thi công mô hình xe thám hiểm tại HCMUTE tập trung vào việc thiết kế và chế tạo một mô hình xe robot có khả năng di chuyển, thu thập dữ liệu và truyền thông tin từ xa. Mô hình xe thám hiểm này được thiết kế để hoạt động trong môi trường có địa hình phức tạp, sử dụng Raspberry Pi làm trung tâm điều khiển. Các sinh viên HCMUTE đã áp dụng kiến thức về thiết kế mô hình xe, thi công mô hình xe, và kỹ thuật chế tạo. Thiết kế phần cứng bao gồm lựa chọn các linh kiện phù hợp như động cơ, bánh xe, cảm biến, và camera. Thiết kế phần mềm tập trung vào việc lập trình điều khiển robot, xử lý dữ liệu cảm biến, và truyền video qua mạng không dây (Wi-Fi). Đề tài này đóng góp vào việc đào tạo sinh viên về các kỹ năng thực hành trong lĩnh vực robot thám hiểm và nghiên cứu mô hình xe. Các nghiên cứu này có ứng dụng thực tiễn cao trong lĩnh vực cứu hộ, thăm dò môi trường, và giám sát.

1.1. Lựa chọn và Thiết kế Phần Cứng

Phần cứng của mô hình xe HCMUTE được lựa chọn kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu suất hoạt động. Raspberry Pi 3 đóng vai trò trung tâm điều khiển, xử lý tín hiệu từ các cảm biến và điều khiển động cơ. Camera Raspberry Pi cung cấp khả năng thu thập hình ảnh video. Động cơ giảm tốc V1 được chọn để đảm bảo mô men xoắn và tốc độ phù hợp cho việc di chuyển trên địa hình. Bánh xe robot V1 được thiết kế để thích ứng với địa hình không bằng phẳng. Module L298N điều khiển động cơ, đảm bảo khả năng điều khiển chính xác. Việc lựa chọn vật liệu như Mica cho khung xe đảm bảo độ bền và trọng lượng nhẹ. Pin dự phòng Polymer PJ-JP106S cung cấp nguồn điện ổn định cho hệ thống. Thiết kế kĩ thuật mô hình xe tập trung vào sự tối ưu hóa trọng lượng, khả năng cơ động, và độ bền của hệ thống. Chế tạo mô hình xe được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của hệ thống.

1.2. Thiết kế và Lập Trình Phần Mềm

Phần mềm của mô hình xe thám hiểm được lập trình dựa trên hệ điều hành Raspbian cho Raspberry Pi. Ngôn ngữ lập trình Python được sử dụng để điều khiển robot, xử lý dữ liệu từ camera và cảm biến. Phần mềm thiết kế mô hình xe hỗ trợ việc thiết kế và mô phỏng hoạt động của robot. Quy trình thiết kế mô hình xe được thực hiện tuần tự, từ thiết kế sơ đồ khối, lập trình điều khiển, đến tích hợp và thử nghiệm. Lập trình hệ thống bao gồm việc điều khiển động cơ, xử lý hình ảnh từ camera, truyền dữ liệu qua mạng Wi-Fi, và hiển thị dữ liệu trên giao diện người dùng. Phần mềm VLC Media Player được sử dụng để hiển thị video trực tiếp từ camera. Việc lập trình đòi hỏi sự hiểu biết sâu rộng về kỹ thuật lập trình mô hình xe và khả năng tích hợp các module phần cứng khác nhau.

1.3. Thử nghiệm và Đánh Giá

Sau khi thi công mô hình xe HCMUTE, giai đoạn thử nghiệm được tiến hành để đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống. Các bài thử nghiệm bao gồm kiểm tra khả năng di chuyển trên địa hình khác nhau, độ chính xác của điều khiển, và chất lượng hình ảnh truyền từ camera. Kết quả thi công phần cứng được đánh giá dựa trên độ bền, khả năng hoạt động ổn định và tính thẩm mỹ của mô hình. Hiệu suất của mô hình được đánh giá dựa trên tốc độ di chuyển, khả năng vượt địa hình, độ chính xác của điều khiển, và chất lượng hình ảnh. Việc phân tích dữ liệu thu thập được từ các bài thử nghiệm giúp đánh giá hiệu quả của thiết kế và chế tạo mô hình xe. Mô hình xe tự hành này cho thấy tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, mở ra hướng nghiên cứu mới cho sinh viên HCMUTE.

II. Ứng dụng và Phát triển

Mô hình xe thám hiểm này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi. Trong lĩnh vực cứu hộ, robot có thể được sử dụng để tiếp cận các khu vực nguy hiểm, tìm kiếm người bị nạn và hỗ trợ công tác cứu hộ. Trong lĩnh vực thăm dò môi trường, robot có thể được sử dụng để thu thập dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm, chất lượng không khí, và các thông số môi trường khác. Việc sản xuất mô hình xe ở quy mô lớn cần được xem xét để đáp ứng nhu cầu thực tiễn. Ứng dụng mô hình xe cần được mở rộng để đáp ứng nhiều mục đích khác nhau. Nghiên cứu mô hình xe nên tiếp tục được phát triển để nâng cao hiệu suất và tính năng của robot. Dự án mô hình xe HCMUTE góp phần thúc đẩy nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực robot tại Việt Nam.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật và tự động hóa, việc ứng dụng robot thám hiểm trong các môi trường nguy hiểm ngày càng trở nên cấp thiết. Theo ước tính, hàng năm tại Việt Nam xảy ra nhiều vụ tai nạn như sập hầm mỏ, cháy nhà, cháy chung cư gây thiệt hại lớn về người và tài sản. Việc sử dụng robot thám hiểm điều khiển từ xa giúp giảm thiểu rủi ro cho con người trong các tình huống nguy hiểm, đồng thời nâng cao hiệu quả công tác cứu hộ và khảo sát địa hình. Mục tiêu của luận văn là thiết kế và thi công mô hình xe thám hiểm sử dụng Raspberry Pi 3, điều khiển từ xa qua mạng Internet, có khả năng thu hình ảnh trực tiếp và vận chuyển mẫu thí nghiệm mà không cần sự tham gia trực tiếp của con người. Nghiên cứu tập trung trong phạm vi thiết kế mô hình xe robot chạy trên địa hình bằng phẳng, sử dụng các linh kiện như động cơ giảm tốc V1, module điều khiển L298N, camera Raspberry Pi và pin dự phòng. Ý nghĩa của đề tài thể hiện qua việc phục vụ đào tạo lập trình, giao tiếp vi điều khiển với thiết bị ngoại vi, đồng thời góp phần phát triển công nghệ robot thám hiểm ứng dụng trong an ninh, quốc phòng và cứu hộ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết truyền thông không dây: Bao gồm các chuẩn kết nối như IrDA, Bluetooth, Wi-Fi và WiMAX, trong đó Wi-Fi được sử dụng để kết nối mô hình robot với mạng Internet nhằm điều khiển từ xa và truyền dữ liệu hình ảnh.
• Phân loại và điều khiển robot thám hiểm: Robot được phân loại theo phương thức di chuyển (bánh xe, bánh xích, chân) và phương pháp điều khiển (điều khiển từ xa, tự động theo lộ trình, hoạt động ngẫu nhiên). Mô hình xe thám hiểm trong nghiên cứu sử dụng bánh xe và điều khiển từ xa qua web server.
• Ngôn ngữ lập trình Python: Được sử dụng để lập trình điều khiển trên Raspberry Pi, với ưu điểm cú pháp đơn giản, dễ học và hỗ trợ đa nền tảng.
• Thiết kế phần cứng và phần mềm: Sử dụng Raspberry Pi 3 model B làm bộ xử lý trung tâm, module điều khiển động cơ L298N, camera Raspberry Pi để thu hình ảnh, và pin dự phòng Polymer PJ-JP106S cung cấp nguồn điện.

Các khái niệm chính bao gồm: truyền thông không dây, điều khiển robot từ xa, lập trình Python, thiết kế mô hình robot, và hệ thống nguồn điện cho robot.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm kết hợp thiết kế kỹ thuật và lập trình:

• Nguồn dữ liệu: Thu thập từ tài liệu chuyên ngành về robot, truyền thông không dây, tài liệu kỹ thuật Raspberry Pi và các linh kiện điện tử.
• Phương pháp phân tích: Thiết kế sơ đồ khối hệ thống, tính toán thông số kỹ thuật, lựa chọn linh kiện phù hợp, lập trình điều khiển và kiểm thử mô hình thực tế.
• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Mô hình robot được thiết kế với 4 động cơ giảm tốc V1, 4 bánh xe, 1 module điều khiển L298N, 1 camera Raspberry Pi và 1 bộ nguồn pin dự phòng. Lựa chọn các linh kiện dựa trên tiêu chí phù hợp với trọng lượng, tốc độ và khả năng điều khiển.
• Timeline nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu và thi công mô hình kéo dài trong năm học cuối đại học, bao gồm các giai đoạn chuẩn bị linh kiện, thiết kế phần cứng, lập trình phần mềm, lắp ráp và thử nghiệm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thi công thành công mô hình xe thám hiểm điều khiển từ xa: Mô hình sử dụng Raspberry Pi 3 làm bộ xử lý trung tâm, kết hợp module L298N điều khiển 4 động cơ giảm tốc V1, cho phép xe di chuyển linh hoạt trên địa hình bằng phẳng. Tốc độ động cơ đạt khoảng 50-83 vòng/phút tùy điện áp, đảm bảo di chuyển ổn định.

2. Truyền hình ảnh trực tiếp hiệu quả qua mạng Internet: Camera Raspberry Pi 5MP với độ phân giải 1080p @30fps truyền video trực tiếp về web server, giúp người điều khiển quan sát môi trường xung quanh xe. Việc sử dụng giao thức VNC và phần mềm VLC Media Player trên Raspberry Pi hỗ trợ streaming ổn định.

3. Nguồn điện pin dự phòng đảm bảo thời gian hoạt động hợp lý: Pin dự phòng Polymer PJ-JP106S dung lượng 10.000mAh cung cấp nguồn 5V cho Raspberry Pi, trong khi pin cell 18650 2600mAh cung cấp nguồn 12V cho module điều khiển động cơ. Thời gian hoạt động ước tính khoảng 5-7 giờ tùy tải.

4. Khung xe làm từ vật liệu mica nhẹ, bền và dễ gia công: Thiết kế khung xe với các mặt đáy, mặt bên và mặt trước bằng mica giúp giảm trọng lượng tổng thể, đồng thời đảm bảo độ cứng và tính thẩm mỹ cho mô hình.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy mô hình xe thám hiểm điều khiển từ xa hoạt động ổn định, đáp ứng được mục tiêu thu thập hình ảnh và di chuyển trên địa hình bằng phẳng. Việc sử dụng Raspberry Pi 3 với khả năng xử lý mạnh mẽ và tích hợp Wi-Fi giúp đơn giản hóa hệ thống điều khiển và truyền dữ liệu. So với các nghiên cứu khác về robot thám hiểm, mô hình này có ưu điểm về chi phí thấp, dễ lắp ráp và lập trình, phù hợp cho mục đích đào tạo và nghiên cứu. Tuy nhiên, hạn chế về địa hình vận hành (không chạy được trên đầm lầy hoặc dưới nước) và thời gian sử dụng pin là những điểm cần cải tiến trong tương lai. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ hiệu suất động cơ theo điện áp và bảng so sánh thời gian hoạt động pin dưới các điều kiện tải khác nhau để minh họa rõ hơn hiệu quả của hệ thống.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Nâng cấp hệ thống nguồn điện: Sử dụng pin có dung lượng lớn hơn hoặc tích hợp hệ thống sạc năng lượng mặt trời để kéo dài thời gian hoạt động của mô hình, hướng tới mục tiêu tăng thời gian hoạt động lên ít nhất 10 giờ. Chủ thể thực hiện: nhóm nghiên cứu và nhà cung cấp linh kiện, thời gian: 6 tháng.

2. Phát triển khả năng vận hành trên địa hình phức tạp: Thiết kế lại hệ thống bánh xe hoặc bổ sung bánh xích để mô hình có thể di chuyển trên địa hình đầm lầy, gồ ghề, mở rộng phạm vi ứng dụng. Chủ thể thực hiện: nhóm kỹ thuật, thời gian: 9 tháng.

3. Tối ưu phần mềm điều khiển và truyền dữ liệu: Cải tiến thuật toán điều khiển, giảm độ trễ truyền hình ảnh và tăng độ ổn định kết nối Wi-Fi, đồng thời tích hợp thêm cảm biến môi trường để thu thập dữ liệu đa dạng hơn. Chủ thể thực hiện: nhóm lập trình, thời gian: 4 tháng.

4. Mở rộng ứng dụng đào tạo và nghiên cứu: Đề xuất sử dụng mô hình trong các khóa học lập trình, điều khiển robot và truyền thông không dây tại các trường đại học, giúp sinh viên thực hành và nâng cao kỹ năng. Chủ thể thực hiện: các cơ sở đào tạo, thời gian: liên tục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện - Điện tử và Công nghệ Thông tin: Có thể áp dụng kiến thức về thiết kế phần cứng, lập trình Python và truyền thông không dây để phát triển các dự án robot tương tự.

2. Giảng viên và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực Robot và Tự động hóa: Tham khảo mô hình thiết kế, phương pháp thi công và kết quả thử nghiệm để phát triển các đề tài nghiên cứu nâng cao.

3. Doanh nghiệp công nghệ và startup phát triển sản phẩm robot: Áp dụng các giải pháp thiết kế chi phí thấp, hiệu quả cho các sản phẩm robot thám hiểm, giám sát môi trường.

4. Cơ quan cứu hộ, an ninh và quốc phòng: Nghiên cứu khả năng ứng dụng robot thám hiểm điều khiển từ xa trong các tình huống nguy hiểm, giảm thiểu rủi ro cho con người.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình xe thám hiểm này có thể hoạt động trên địa hình nào?
   Mô hình được thiết kế để vận hành trên địa hình bằng phẳng, không phù hợp với địa hình đầm lầy hoặc dưới nước do hạn chế về cấu trúc bánh xe và trọng lượng. Trong thực tế, việc mở rộng địa hình vận hành cần cải tiến hệ thống bánh xe hoặc bổ sung bánh xích.

2. Thời gian hoạt động của mô hình là bao lâu?
   Với pin dự phòng Polymer 10.000mAh và pin cell 18650 2600mAh, mô hình có thể hoạt động liên tục khoảng 5-7 giờ tùy điều kiện tải. Thời gian này có thể được kéo dài bằng cách nâng cấp nguồn điện hoặc tối ưu hóa phần mềm.

3. Làm thế nào để điều khiển mô hình từ xa?
   Mô hình sử dụng Raspberry Pi 3 kết nối Wi-Fi, điều khiển qua web server hoặc phần mềm VNC Viewer trên máy tính hoặc thiết bị di động, cho phép người dùng quan sát hình ảnh trực tiếp và điều khiển xe từ xa.

4. Ngôn ngữ lập trình nào được sử dụng để phát triển phần mềm điều khiển?
   Python được sử dụng do cú pháp đơn giản, dễ học và hỗ trợ đa nền tảng, phù hợp cho việc lập trình trên Raspberry Pi và điều khiển các module ngoại vi.

5. Mô hình có thể ứng dụng trong những lĩnh vực nào?
   Ngoài mục đích đào tạo và nghiên cứu, mô hình có thể ứng dụng trong giám sát môi trường, cứu hộ trong các khu vực nguy hiểm, khảo sát địa hình và các hoạt động an ninh quốc phòng.

Kết luận

• Đã thiết kế và thi công thành công mô hình xe thám hiểm điều khiển từ xa sử dụng Raspberry Pi 3, module L298N và camera Raspberry Pi.
• Mô hình có khả năng truyền hình ảnh trực tiếp và di chuyển ổn định trên địa hình bằng phẳng với thời gian hoạt động khoảng 5-7 giờ.
• Vật liệu mica được lựa chọn làm khung xe giúp giảm trọng lượng và dễ gia công.
• Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao kiến thức về lập trình, thiết kế phần cứng và ứng dụng robot trong thực tế.
• Đề xuất các hướng phát triển tiếp theo bao gồm nâng cấp nguồn điện, mở rộng địa hình vận hành và tối ưu phần mềm điều khiển.

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ triển khai các giải pháp nâng cao hiệu suất và mở rộng ứng dụng mô hình. Độc giả và các nhà nghiên cứu được khuyến khích áp dụng và phát triển thêm dựa trên kết quả này để thúc đẩy công nghệ robot thám hiểm tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan. Trong chương này, đồ án được trình bày tổng quan về xe robot cũng như robot thám hiểm, vượt địa hình và một số ứng dụng xe robot vào thực tế. Từ đó, đi đến làm rõ mục tiêu, giới hạn và bố cục đề tài. Chương 2: Cơ sở lý thuyết.

Trong chương này đề cập đến một số khái niệm về phân loại xe robot, một số dạng điều khiển xe robot, các loại chuyển động của xe robot. Bên cạnh đó tổng quan về web server, các chuẩn giao tiếp truyền thông không dây và ngôn ngữ lập trình HTML. Chương 3: Tính toán và thiết kế. Trong chương này mô hình xe robot thám hiểm được nêu rõ các yêu cầu chi tiết về kỹ thuật.

Từ đó người thực hiện sơ đồ khối hóa hệ thống, chọn lựa thiết kế và chọn lựa phần cứng phù hợp cũng như thiết kế phần mềm. Chương 4: Kết quả thi công mô hình xe robot. Chương này trình bày về kết quả mô hình robot thám hiểm sau khi thực hiện, các thử nghiệm xe robot theo các mục tiêu đã đặt ra. Chương 5: Kết quả - nhận xét - đánh giá Chương này sẽ nêu lên kết quả cuối cùng sau khi hoàn thành và khả năng áp dụng vào thực tiễn.

Từ đó có những đánh giá và nhận xét về mô hình. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển đề tài. Chương này đưa ra những kết luận về quá trình nghiên cứu và khả năng phát triển cho xe robot trong tương lai. 15 Luan van CHƯƠNG 2.1 CÁC LOẠI CHUẨN TRUYỀN THÔNG KHÔNG DÂY 2.1 Một số công nghệ kết nối trong truyền thông không dây Việc kết nối mạng không dây có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một số chuẩn kết nối sau:  Công nghệ IrDA Đây là công nghệ truyền dữ liệu bằng tia hồng ngoại IR được sử dụng rộng rãi trong điều khiển từ xa bộ đàm, điều hòa, máy tính, máy in với khoản cách ngắn và giá thành rẻ.

 Công nghệ Bluetooth Bluetooth là công nghệ mạng không dây cho phép các thiết bị điện, điện tử giao tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn bằng sóng vô tuyến qua băng tần chung ISM trong dãy tần 2. Công nghệ này được thiết kế nhằm mục đích thay thế dây cáp giữa máy tính và các thiết bị truyền thông cá nhân, kết nối các thiết bị điện tử lại với nhau một các thuận lợi. Khi được kích hoạt bluetooth có thế tự động định vị các thiết bị khác có chung công nghệ trong vùng xung quanh và bắt đầu kết nối với chúng.  Công nghệ Wi-Fi Đây là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến giống như điện thoại di động, truyền hình và radio.

Hệ thống cho phép truy cập internet tại những khu vực có sóng của hệ thống mà không cần đến cáp nối. Các sóng vô tuyến sử dụng cho wifi gần giống các sóng vô tuyến sử dụng cho thiết bị cầm tay, điện thoại di động và các thiết bị khác. Wifi có thể chuyển và nhận sóng vô tuyến, chuyển đổi các mã nhị phân sang sóng vô tuyến và ngược lại.  Công nghệ WiMAX Wimax là công nghệ cho phép các dịch vụ truy nhập không dây mọi lúc mọi nơi.

Công nghệ này cung cấp việc truyền dẫn không dây ở khoẳng cách lớn bằng nhiều cách khác nhau từ kiểu kết nối điểm điểm cho đến kiểu truy nhập tế bào. Wimax cho phép sử dụng trình duyệt internet trên laptop mà không cần kết nối vật lý bằng cổng Ethernet tới router hay switch.16 là hệ thống tiêu chuẩn truy nhập không dây băng rộng cung cấp đặc tả chính thức cho mạng MAN không dây băng rộng. Chuẩn này cho phép kết nối bang rộng vô tuyến cố định, mang xách được, di động mà không cần ở trong tầm nhìn thẳng trực tiếp tới một trạm gốc.16 có các họ sau:  IEEE 208.16-2001 Chuẩn này xác định giao diện vô tuyến gồm lớp MAC và PHY của hệ thống truy nhập vô tuyến cố định điểm điểm, đa điểm với mục đích cho phép triển khai nhanh chóng, rộng rãi các hệ thống truy nhập vô tuyến bang rộng. Đảm bảo khả năng tương thích giữa các thiết bị truy nhập vô tuyến băng rộng.16a-2003 Chuẩn này quy định các giao diện không cố định điểm tới đa điểm truy cập không dây băng thông rộng hệ thống cung cấp nhiều dịch vụ.

Các lớp kiểm soát truy cập trung bình có khả năng hỗ trợ nhiều lớp vật chất kỹ thuật tối ưu hóa cho các dải tần số của ứng dụng.16c-2002 Đây là bản sửa lỗi chuẩn của bản 802.16-11, có thêm định nghĩa các hồ sơ mới cho dải băng tần từ 10-66 GHz với mục đích cải tiến thao tác giữa các phần.16-200 Chuẩn này sử dụng bang tần 2-11GHz, đây là băng tần thu hút nhiều sự chú ý nhất vì tín hiệu truyền đi có thể vượt qua các chướng ngại vật trên đường truyền.2 ROBOT THÁM HIỂM Việc sử dụng rô-bốt vào việc thám hiểm có những lợi ích đáng kể so với các phương pháp kiểm tra hiện có, bằng việc có khả năng hỗ trợ các thanh tra viên suốt 24 giờ một ngày và có thể hoạt động cả tuần trong các tình huống nguy hiểm, khắc nghiệt và bẩn thỉu. Do đó, việc sử dụng rô-bốt trong việc kiểm tra và bảo trì ngày càng phổ biến.1 Phân loại rô-bốt  Robot có thể di chuyển dựa trên phân loại thám hiểm:  Có 2 loại robot: ngoài trời và trong nhà. Robot có chân chẳng hạn như 17 Luan van robot hình người, động vật hoặc côn trung, thường được trang bị bánh xe.  Robot trên không thường dùng cho các phương tiện trên không, phương tiện không người lái.

 Robot dưới nước dùng cho các phương tiện hoặc động dưới nước, chúng hoạt động độc lập.  Phân loại robot theo phương pháp di chuyển:  Robot có chân  Robot có bánh xe  Robot di chuyển bằng bánh xích 2.2 Một số dạng điều khiển robot  Điều khiển bằng tay Robot điều khiển từ xa bằng tay với các bộ phận có cần điều khiển hoặc những thiết bị điều khiển khác. Thiết bị điều khiển có thể được gắn trực tiếp vào robot như: một cần gạt không dây, một phụ kiện của máy tính không dây. Robot điều khiển từ xa giúp con người tránh khỏi những nguy hiểm.

 Robots theo lộ trình Một vài robot tự động đầu tiên là những robot theo lộ trình hay những đường được sơn khắc trên sàn, trần nhà hay một dây điện trên sàn. Đa số robot này hoạt động dựa vào một thuật toán đơn giản là luôn giữ lộ trình trong bộ cảm biến trung tâm, không thể đi vòng qua các chướng ngại vật và chỉ dừng lại khi có vật nào đó cản đường chúng.  Robot ngẫu nhiên hoạt động độc lập Robot hoạt động độc lập với những chuyển động ngẫu nhiên, về cơ bản đó là những chuyển động như nhẩy bật lên tường, những bức tường này được cảm nhận do sự cản trở về mặt vật lí.3 Các loại chuyển động của robot Có nhiều loại chuyển động nhưng tập trung chủ yếu vào 3 loại chuyển động chính:  Chuyển động bằng chân Robot di chuyển bằng chân là những loại robot có chuyển động phức tạp bằng cách rời rạc hóa việc tiếp xúc với mặt đất theo các điểm, việc chuyển động như thế 18 Luan van làm cho loại robot này có ưu thế trên các địa hình phức tạp, ghồ ghề và không liên tục. Đồng thời bằng cáh thay đổi chiều dài hiệu dụng của các chân cho phù hợp với môi trường nên robot di chuyển rất êm.

Tùy thuộc vào số chân mà phân thành các loại robot một chân, hai chân, bốn chân, sáu chân hoặc nhiều hơn. Tuy có ưu điểm trên nhưng loại robot này khó điều khiển và khó chế tạo.1 Robot hai chân BRAT Trên đây là hình ảnh robot 2 chân BRAT đời đầu còn khá thô sơ về mặt bề ngoài, kết cấu khá phức tạp để robot có thể di chuyển dễ dàng bằng 2 chân. Cách hoạt động, di chuyển khá linh hoạt do các khớp chân có thể chuyển động được. Đã có những sự Hình 3.2 Robot MANOI AT01 và MANOI PF01 phát triển vượt bậc về robot di chuyển bằng chân như sự xuất hiện của thế hệ robot MANOI, robot với bề ngoài đẹp đẽ hơn những thế hệ cũ, cách hoạt động di chuyển cũng dễ dàng, linh động hơn legs can be moved.

There have been great developments in foot-moving robots such as the appearance of the MANOI robot generation, the 19 Luan van robot with a more beautiful appearance than the old generations, the way of movement is also easier and more flexible.  Chuyển động bằng xích Loại robot này chuyển động bằng các bánh có lắp xích như xe tăng, rất phù hợp khi di chuyển trên các địa hình phức tạp. Để đổi hướng nó thay đổi tốc độ quay của hai bánh xích chủ động. Tuy nhiên do chuyển động bằng xích khi đổi hướng sẽ xảy ra hiện tượng trượt do đó khó điều khiển chính xác.

Một vấn đề nữa là loại robot này rất dễ làm hỏng bề mặt của nền, đặc biệt là khi chuyển hướng.3 Robotic robot chuyển động bằng xích Hình ảnh trên là hai loại robot di chuyển bằng bánh xích, với ưu điểm khá nhỏ gọn nhưng lại có khả năng di chuyển trên bề mặt không bằng phẳng. Bên cạnh ưu điểm thì robot này lại di chuyển khá chậm so với di chuyển bằng bánh xe hay bằng chân.  Di chuyển bằng bánh xe Robot trên được NASA dùng để thám hiểm sao hỏa với tên gọi Curiosity, robot này được lập trình chế độ tự hành có khả năng di chuyển linh hoạt trên địa hình bằng phẳng và di chuyển khá nhanh. 20 Luan van Hình 3.4 Robot NASA chuyển động bánh xe Loại robot này dùng bánh xe để di chuyển do bánh xe dễ điều khiển, ổn định và chuyển động nhanh so với bánh xích hay là chân.

Nhưng nhược điểm chỉ phù hợp với bề mặt nhẵn và cứng, bề mặt mềm robot dễ bị xa lầy.3 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH PYTHON 2.1 Giới thiệu Python là một ngôn ngữ lập trình được sử dụng phổ biến ngày nay từ trong môi trường học đường cho tới các dự án lớn. Ngôn ngữ phát triển nhiều loại ứng dụng, phần mềm khác nhau như các chương trình chạy trên desktop, server, lập trình các ứng dụng web. Ngoài ra Python cũng là ngôn ngữ ưa thích trong xây dựng các chương trình trí tuệ nhân tạo trong đó bao gồm machine learning. Ban đầu, Python được phát triển để chạy trên nền Unix, nhưng sau này, nó đã chạy trên mọi hệ điều hành từ MS-DOS đến Mac OS, OS/2, Windows, Linux và các hệ điều hành khác thuộc họ Unix.

Python do Guido van Rossum tạo ra năm 1989. Python được phát triển trong một dự án mã nguồn mở, do tổ chức phi lợi nhuận Python Software Foundation quản lý.