Hướng dẫn thiết kế và điều khiển mô hình robot phục vụ trong nhà hàng

• Tác giả: Nguyễn Thành Nam
• Người hướng dẫn: TS. Đặng Xuân Ba
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
• Đề tài: Thiết kế và điều khiển mô hình robot phục vụ trong nhà hàng
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG
• 4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Thiết kế robot

Thiết kế robot là bước đầu tiên và quan trọng trong việc phát triển một hệ thống robot phục vụ nhà hàng. Đề tài tập trung vào việc thiết kế một robot có kích thước 400x300x870 mm, khối lượng 10-12kg, đảm bảo tính linh hoạt và an toàn trong môi trường nhà hàng. Robot được thiết kế trên phần mềm Solidworks, tích hợp các bánh xe Mecanum để di chuyển đa hướng. Công nghệ robot được áp dụng bao gồm cảm biến Lidar để tránh vật cản và hệ thống điều khiển dựa trên ROS (Robot Operating System). Thiết kế này nhằm tối ưu hóa hiệu quả hoạt động của robot trong việc phục vụ khách hàng.

1.1. Tính toán động học

Tính toán động học thuận và nghịch là yếu tố cốt lõi trong thiết kế robot. Đề tài sử dụng Matlab để mô phỏng và kiểm chứng các tính toán này, đảm bảo robot có thể di chuyển chính xác và ổn định. Các thuật toán PID được tích hợp để điều khiển chuyển động của robot, giúp tối ưu hóa hiệu quả di chuyển và giảm thiểu sai số.

1.2. Tích hợp công nghệ

Công nghệ robot được tích hợp bao gồm ROS, Lidar và các thuật toán SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). ROS được sử dụng để quản lý và điều khiển hệ thống, trong khi Lidar giúp robot tránh vật cản và lập bản đồ môi trường. Các công nghệ này kết hợp để tạo ra một hệ thống robot thông minh và tự động hóa cao.

II. Điều khiển robot

Điều khiển robot là yếu tố quyết định hiệu suất và độ chính xác của hệ thống. Đề tài sử dụng ROS để điều khiển robot, tích hợp các thuật toán di chuyển và tránh vật cản. Hệ thống điều khiển bao gồm các giao diện người dùng cho khách hàng và nhân viên, giúp tương tác với robot một cách dễ dàng. Hệ thống điều khiển cũng được tối ưu hóa để giảm chi phí vận hành và nâng cao trải nghiệm khách hàng.

2.1. Giao diện người dùng

Giao diện người dùng được thiết kế để tương tác giữa robot phục vụ và khách hàng. Giao diện này cho phép khách hàng đặt món và theo dõi quá trình phục vụ, trong khi nhân viên có thể quản lý và giám sát hoạt động của robot. Giao diện được phát triển trên nền tảng QT Designer, đảm bảo tính thân thiện và dễ sử dụng.

2.2. Tích hợp nhận diện giọng nói

Nhận diện giọng nói là một tính năng nổi bật trong điều khiển robot. Robot được tích hợp khả năng nhận diện giọng nói để tương tác với khách hàng, giúp nâng cao trải nghiệm và tạo sự thuận tiện. Công nghệ này sử dụng các thuật toán xử lý ngôn ngữ tự nhiên và được tích hợp vào hệ thống ROS.

III. Ứng dụng robot phục vụ nhà hàng

Robot phục vụ được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong môi trường nhà hàng, giúp giảm thiểu công sức lao động của nhân viên và nâng cao trải nghiệm khách hàng. Robot có khả năng di chuyển linh hoạt, tránh vật cản và thực hiện các nhiệm vụ như đưa thực đơn, phục vụ đồ ăn. Tự động hóa nhà hàng là xu hướng tất yếu trong ngành dịch vụ, và đề tài này đưa ra một giải pháp tiên tiến để áp dụng công nghệ robot vào thực tế.

3.1. Tối ưu hóa hiệu quả

Tối ưu hóa hiệu quả là mục tiêu chính của đề tài. Robot được thiết kế để hoạt động với độ chính xác cao, giảm thiểu sai sót và tăng cường hiệu suất. Các thuật toán di chuyển và tránh vật cản được tối ưu để đảm bảo robot hoạt động mượt mà trong môi trường nhà hàng.

3.2. Nâng cao trải nghiệm khách hàng

Nâng cao trải nghiệm khách hàng là yếu tố quan trọng trong việc áp dụng robot phục vụ. Robot được tích hợp các tính năng như nhận diện giọng nói và giao diện thân thiện, giúp khách hàng có trải nghiệm tốt hơn. Điều này không chỉ tăng sự hài lòng của khách hàng mà còn nâng cao uy tín của nhà hàng.