Luận văn Nghiên cứu thiết kế và chế tạo mô hình robot phục vụ trong phòng chờ (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu thiết kế và chế tạo mô hình robot phục vụ trong phòng chờ (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ TRUNG HẬU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ S K C 0 0 3 9 5 9 NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S KC 0 0 3 8 1 1 Tp. Hồ Chí Minh, 2012
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ CHÍ MINH  LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ TRUNG HẬU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY - 605204 Hướng dẫn khoa học: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG TP. Hồ Chí Minh, tháng 10/2012
3. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Lê Trung Hậu Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 09 – 06 - 1976 Nơi sinh: xã Tân An Luông Quê quán: Vũng Liêm – Vĩnh Long Dân tộc: Kinh Địa chỉ liên lạc: 73 Nguyễn Huệ, P2, TP Vĩnh Long, tỉnh Vĩnh Long Điện thoại cơ quan: 07038 24263 Điện thoại riêng: 0939106663 E-mail:letrunghau76@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Giáo viên dạy nghề: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/1994 đến 03/1998 Nơi học: Trường Cao Đẳng Sư Phạm Kỹ Thuật Vĩnh Long Ngành học: Cơ khí Chế Tạo Máy 2. Đại học: Hệ đào tạo: Tại chức Thời gian đào tạo từ 10/1999 đến 10/2001 Nơi học: Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Ngành học: Cơ khí Chế Tạo Máy Tên luận án tốt nghiệp: Bảo vệ luận án tốt nghiệp: Năm 2001 Người hướng dẫn: III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Từ 2 /2002- đến nay Trường CĐSPKT Vĩnh Long Giảng dạy GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU i
4. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực. Ngoài các phần tham khảo từ tài liệu, các phần bản thân tự nghiên cứu chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng 10 năm 2012 LÊ TRUNG HẬU GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU ii
5. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn và tri ân: Tiến sĩ HUỲNH NGUYỄN HOÀNG đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn khoa học và giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Quý Thầy cô ở Phòng đào tạo và tất cả quý Thầy, Cô ở Khoa Cơ khí Chế Tạo Máy, quý Thầy, Cô đã giảng dạy, hướng dẫn trong suốt quá trình học tập tại Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. HCM. Đảng ủy, Ban giám hiệu và quý Thầy, Cô đồng nghiệp Trường Cao Đẳng Sư Phạm Kỹ Thuật Vĩnh Long đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành khóa học. Tất cả các anh em, các bạn học viên cùng lớp, những người thân đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến, động viên tôi trong suốt thời gian học tập. Trân trọng! Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng 10 năm 2012 LÊ TRUNG HẬU GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU iii
6. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn nghiên cứu thiết kế chế tạo robot phục vụ nước trong phòng chờ. Robot dùng trong quá trình phục vụ được thiết kế nhằm thực thi công việc của người bồi bàn, Hệ thống chấp hành gồm 2 phần: xe di chuyển bằng bánh và một tay máy có 3 bậc tự do nhưng có chung hệ thống điều khiển. Robot chủ yếu hoạt động trong các phòng chờ ở nhà ga, bến xe với sơ đồ mặt bằng, các bàn phục vụ và đường vạch được sắp xếp và bố trí theo sơ đồ thiết kế. Phần xe di động sẽ di chuyển bám theo đường vạch màu trắng đã được thiết kế và bố trí sẵn trên nền phòng chờ, nhờ vào các cảm biến quang được đặt phía trước của xe. Trên phần đầu của robot được đặt một cảm biến siêu âm nhằm phát hiện vật cản trên đường di chuyển. Ngoài ra có thể dùng remote để điều khiển robot thông qua kết nối không dây bằng sóng RF. Ứng dụng vi điều khiển PIC 18F4431 làm bộ xử lý trung tâm để điều khiển các hoạt động của robot. Lập trình điều khiển robot bằng ngôn ngữ C với trình biên dịch PIC C Compiler. Kết quả thực nghiệm robot thực hiện công việc đạt được các yêu cầu đặt ra GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU iv
7. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 ABSTRACT Dissertation research design and create robots to serve in the waiting room. Robot used in the service is designed to carry out the work of the waiter, serving a two-part system: move with wheels and a manipulator with 3 degrees of freedom but share control system. Robot primarily operates in the waiting room at the station, bus with the site plan, the table service and bar lines are sorted and arranged according to the diagram designer. Mobile car will move followed the white line layout has been designed and is available in the lounge, thanks to the optical sensor is placed in front of the car. On the first part of the robot is placed an ultrasonic sensor to detect obstacles on the move. You can also use the remote to control the robot via wireless connection using RF waves. PIC 18F4431 microcontroller applications central processor to control the operation of the robot. Robot controller programming in C language with the PIC C compiler. The experimental results robots do the work to achieve the requirements set out GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU v
8. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Tóm tắt luận văn iv Mục lục vi Danh sách các hình viii Danh sách các bảng x Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố. 1 1.1.1 Giới thiệu chung về lĩnh vực nghiên cứu 1 1.1.2 Phân loại robot 2 1.1.3 Một số dạng điều khiển 6 1.1.4 Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố 7 1.2 Mục tiêu, khách thể và đối tượng nghiên cứu của đề tài 10 1.3 Nhiệm vụ của đề tài và phạm vi nghiên cứu 10 1.4 Phương pháp nghiên cứu 11 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Hệ tọa độ thuần nhất 12 2.2 Các phép biến đổi tọa độ: 13 2.2.1 Phép biến đổi tịnh tiến: (Translation) 13 2.2.2 Phép quay (Rotation) quanh các trục tọa độ: 14 GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU vi
9. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 2.3 Động học của robot di chuyển bằng bánh xe: 14 2.4 Vi điều khiển: 22 2.4.1 Giới thiệu Pic 18F4431: 22 2.4.2 Chức năng của từng chân: 23 2.4.3 Ngắt (interrupts) 24 2.5 Lý thuyết về phần mềm – chương trình điều khiển Robot 25 2.5.1 Các khâu chính trong quá trình hoạt động của Robot 25 2.5.2 Lý thuyết về điều khiển robot di chuyển theo đường vạch (line): 26 2.5.3 Phương pháp điều khiển: 29 Chương 3 THIẾT KẾ CƠ KHÍ VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO ROBOT 3.1 Thiết kế cơ khí 32 3.1.1 Đế di chuyển: 33 3.1.2 Phần cánh tay robot 33 3.2 Thiết kế bộ điều khiển và lập trình cho robot. 39 3.2.1 Phần cứng 40 3.2.2 Lập trình điều khiển robot 44 Chương 4 KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 4.1 Kết cấu cơ khí 48 4.1.1 Đế di động 48 4.1.2 Cánh tay 49 4.1.3 Cơ cấu gắp 49 4.2 Mạch điều khiển sử dụng trong robot: 50 4.2.1 Mạch điều khiển robot 50 4.2.2 Khối cách ly và động lực 51 4.2.3 Mạch dò đường 51 4.3 Các bước tiến hành thực nghiệm 52 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết Luận 56 5.2 Hướng phát triển cho tương lai 57 GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU vii
10. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHỤ LỤC 59 DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1: Robot hình người và hình dáng động vật 2 Hình 1.2: Robot trên không 2 Hình 1.3: Robot dưới nước 3 Hình 1.4: Robot của NASA chuyển động bánh xe 4 Hình 1.5: Ký hiệu của các loại bánh xe 4 Hình 1.6: Các cách bố trí bánh xe của Robot 5 Hình 1.7: Robot di chuyển bằng bánh xích 6 Hình 1.8: Robot chữ thập đỏ, hướng dẫn viên du lịch và phục vụ bàn của Việt Nam 7 Hình 1.9: Robot dùng trong phục vụ ăn uống 8 Hình 2.1: Phân tích động học của robot di chuyển theo quỹ đạo cho trước 15 Hình 2.2: Vận tốc bánh bên trái và bánh bên phải 16 Hình 2.3: Sơ đồ chức năng chân của PIC18F4431 21 Hình 2.4: Sơ đồ cấu trúc hoạt động của Robot 24 Hình 2.5: Các mức độ lệch ra khỏi vạch trắng của robot 25 Hình 2.6: Cảm biến quang được bố trí trên khung đế robot 26 Hình 2.7: Các trạng thái lệch phải và lệch trái của robot khi di chuyển trên sân 26 Hình 2.8: Điều chế chu kỳ xung PWM 27 Hình 2.9: Mô tả mối quan hệ giữa vận tốc không tải của động cơ DC và PWM cycle của động cơ DC Hitachi [6] 28 Hình 3.1: Sơ đồ bố trí bàn và không gian làm việc của robot 30 Hình 3.2: Đế di động của robot 31 Hình 3.3: Cơ cấu cánh tay 32 Hình 3.4: Cơ cấu nâng,hạ của robot 33 GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU viii
11. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 Hình 3.5: Mô hình thiết kế robot đã được lắp rắp 36 Hình 3.6: Sơ đồ khối hoạt động của robot 37 Hình 3.7: Sơ đồ nguyên lý mạch dò đường của robot 38 Hình 3.8: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển của robot 38 Hình 3.9: Sơ đồ nguyên lý mạch động lực của robot 39 Hình 3.10: Cảm biến siêu âm HC-SR04 39 Hình 3.11: Sơ đồ nguyên lý mạch thu RF 40 Hình 3.12: Sơ đồ nguyên lý mạch phát RF 41 Hình 3.13: Lưu đồ giải thuật của chương trình chính 44 Hình 4.1: Phần đế di động đã được gia công lắp ráp 46 Hình 4.2: Cánh tay và cơ cấu gắp khay 47 Hình 4.3: Bộ phận truyền động của cơ cấu kẹp 48 Hình 4.4: Mạch điều khiển của robot 48 Hình 4.5: Mạch cảm biến quang 49 Hình 4.6: Robot được lắp ráp hoàn chỉnh 50 Hình 4.7: Sơ đồ bố trí mặt bằng và vị trí của robot 51 Hình 4.8: Robot đang thực hiện công việc phục vụ 53 GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU ix
12. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1: Thông số điều khiển số vòng quay của bánh xe trái và phải 18 Bảng 2.2: Bảng giá trị để điều khiển tốc độ động cơ trái và động cơ phải tương ứng với các mức lệch khỏi vạch trắng của robot 29 GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU x
13. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU xi
14. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố. 1.1.1 Giới thiệu chung về lĩnh vực nghiên cứu Robot đã có những bước tiến đáng kể hơn nửa thế kỷ qua. Robot đầu tiên được ứng dụng trong công nghiệp vào những năm 60 để thay thế con người làm các công việc nặng nhọc, nguy hiểm trong môi trường độc hại. Do nhu cầu cần hòa nhập ngày càng nhiều với quá trình sản xuất phức tạp nên robot cần có những khả năng thích ứng linh hoạt và thông minh hơn. Ngày nay, ngoài ứng dụng trong chế tạo máy thì các ứng dụng robot trong y tế, chăm sóc sức khỏe, nông nghiệp, đóng tàu, xây dựng, an ninh quốc phòng và gia đình đang có nhu cầu gia tăng là động lực cho các robot địa hình và robot dịch vụ phát triển. Hình dạng robot đầu tiên xuất hiện ở Hoa Kỳ, là loại tay máy chép hình dùng trong phòng thí nghiệm vật liệu phóng xạ. Vào những năm 50 thế kỷ trước, bên cạnh các tay máy chép hình cơ khí, các loại tay máy chép hình thuỷ lực điện từ đã xuất hiện. Tuy nhiên, các tay máy thương mại đều có chung nhược điểm là thiếu sự di động. Các tay máy cố định chỉ hoạt động trong một không gian bị giới hạn quanh vị trí của nó. Ngược lại, mobile robot là loại robot di động có thể di chuyển từ không gian này tới không gian khác một cách độc lập hay có điều khiển từ xa, do đó tạo nên không gian hoạt động rất lớn. Mặc dù về cấu trúc của các loại robot có khác nhau nhưng các nghiên cứu hiện nay đều hướng về các ứng dụng dịch vụ và hoạt động của robot trong các môi trường tự nhiên. Với sự phát triển của xã hội và quá trình hiện đại hóa ở các nước phát triển thì nhiều dịch vụ mới được hình thành làm thay đổi quan điểm về robot từ robot phục vụ công nghiệp sang robot phục vụ cho các nhu cầu xã hội và nhu cầu cá nhân của con người. GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU 1
15. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 1.1.2 Phân loại robot Trong công nghiệp người ta sử dụng những đặc điểm khác nhau cơ bản nhất của robot để giúp cho việc phân loại chúng được dễ dàng. Có 4 yếu tố chính để phân loại robot như sau: Theo dạng hình học của không gian hoạt động, theo thế hệ robot, theo bộ điều khiển, theo nguồn dẫn động. Tuy nhiên trong giới hạn của đề tài này chỉ đề cập đến lĩnh vực nghiên cứu là robot di động dùng trong phục vụ. Robot di động là một hệ robot có khả năng thực hiện các nhiệm vụ ở nhiều vị trí khác nhau với khả năng dịch chuyển bằng bánh xe, xích hay bằng chân phụ thuộc vào địa hình. Đối với robot di chuyển dưới nước hay trên không, ta cần có động cơ cánh quạt, chân vịt hay động cơ phản lực để tạo chuyển động cho robot. Khả năng di động làm robot có nhiều ứng dụng và đòi hỏi phải giải quyết nhiều vấn đề mới. Một trong những vấn đề chung cần nghiên cứu ở các loại robot di động là khả năng xác định phương hướng (navigation) của robot. Robot di động có thể phân loại bằng các cách:  Phân loại theo môi trường mà chúng di chuyển: Robot ngoài trời và robot trong nhà. Thông thường, chúng được lắp bánh xe, nhưng cũng có loại robot có chân (gồm 2 hoặc nhiều chân) như robot hình người, robot hình dạng động vật hoặc côn trùng. Hình 1.1: Robot hình người và hình dáng động vật GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU 2
16. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 Robot trên không thường dùng cho các phương tiện trên không, phương tiện không người lái. Hình 1.2: Robot trên không Robot dưới nước dùng cho các phương tiện hoạt động dưới nước, chúng hoạt động độc lập. Hình 1.3: Robot dưới nước [ ]  Phân loại theo phương pháp di chuyển: Robot có chân, chân giống người hay chân giống động vật. Ưu điểm lớn nhất của loại Robot này là có thể thích nghi và di chuyển trên các địa hình gồ ghề. Hơn nữa chúng còn có thể đi qua những vật cản như hố, vết nứt sâu. Nhược điểm chính của Robot loại này chính là chế tạo quá phức tạp. Chân Robot là kết cấu nhiều bậc tự do, đây là nguyên nhân làm tăng trọng lượng của Robot đồng thời giảm tốc độ di chuyển. Các kỹ năng như cầm, nắm hay nâng tải cũng là nguyên nhân làm giảm độ cứng vững của Robot. Robot loại này càng linh hoạt thì chi phí chế tạo càng cao. Robot tự hành di chuyển bằng chân được mô phỏng theo các loài động vật vì thế mà chúng có loại chân, loại 2, 4, 6 chân và có thể nhiều hơn. GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU 3
17. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 Robot di chuyển bằng bánh xe. (wheeled mobile robot) Hình 1.4: Robot của NASA chuyển động bánh xe Bánh xe là cơ cấu chuyển động được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghệ Robot tự hành. Vấn đề cân bằng thường không phải là vấn đề được chú ý nhiều trong Robot di chuyển bằng bánh. Ba bánh là kết cấu có khả năng duy trì cân bằng nhất, tuy nhiên kết cấu 2 bánh cũng có thể cân bằng được. Khi Robot có số bánh nhiều hơn 3 thì thông thường người ta phải thiết kế hệ thống treo để duy trì sự tiếp xúc của tất cả các bánh xe với mặt đất. Vấn đề của Robot loại này là về lực kéo, độ ổn định và khả năng điều khiển chuyển động .v.v. Dưới đây là các loại bánh xe cơ bản được sử dụng trong Robot tự hành: + Bánh xe tiêu chuẩn: 2 bậc tự do, có thể quay quanh trục bánh xe và điểm tiếp xúc. + Bánh lái: 2 bậc tự do, có thể quay xung quanh khớp lái. + Bánh Swedish: 3 bậc tự do, có thể quay đồng thời xung quanh trục bánh xe, trục lăn và điểm tiếp xúc. Ký hiệu các loại bánh xe Bánh đa hướng không truyền động. Bánh truyền động Swedish (đa hướng). Bánh quay tự do tiêu chuẩn. Bánh truyền động tiêu chuẩn. Bánh vừa truyền động vừa là bánh lái. Hình 1.5: Ký hiệu của các loại bánh xe GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU 4
18. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 Hình 1.6: Các cách bố trí bánh xe của Robot GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU 5
19. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 Robot di chuyển bằng bánh xích. Hình 1.7: Robot di chuyển bằng bánh 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 2 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. 1.1.3 Một số dạng điều khiển 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, ví dụ: một cần gạt không dây, hoặc một phụ kiện của một máy tính không dây Robot điều khiển từ xa giúp con người tránh khỏi những nguy hiểm. Robot điều khiển từ xa tự bảo vệ có khả năng phát hiện và tránh những chướng ngại vật nhưng điều khiển cũng giống như robot điều khiển từ xa bằng tay. Có rất ít con robot chỉ dùng đơn lẻ bộ điều khiển từ xa tự bảo vệ. Một vài robot tự động đầu tiên là những robot theo lộ trình. Chúng có thể theo những đường được sơn khắc trên sàn, trần nhà hay trên một dây điện trên sàn. Đa số robot này hoạt động theo một thuật toán đơn giản là giữ lộ trình trong bộ xử lý trung tâm, chúng không thể đi vòng qua các chướng ngại vật, chúng chỉ dừng lại khi có vật nào đó cản đường chúng. Rất nhiều mẫu của loại robot này vẫn được bày bán bởi FMC, Egemin, HK system và một vài công ty khác. Robot hoạt động độc lập với những chuyển động ngẫu nhiên, về cơ bản đó là những chuyển động như nhảy bật lên tường, những bức tường này được cảm nhận GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU 6
20. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 do sự cản trở về mặt vật lý như máy hút bụi Roomba, hoặc với bộ cảm biến điện tử như máy cắt cỏ Friendly Robotics. 1.1.4 Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố Trong đề tài chỉ tập trung nghiên cứu robot phục vụ nên trong phần này chỉ giới thiệu các nghiên cứu có liên quan đến robot phục vụ Trong nước: Từ những năm 1980, các nhà khoa học VN đã tiếp cận với việc nghiên cứu chế tạo robot. Đến nay, nhiều đề tài nghiên cứu đã được thực hiện thành công như đề tài nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật tay máy, người máy trong bảo hộ lao động, ứng dụng người máy công nghiệp trong kỹ thuật bốc xếp vận chuyển ở phân xưởng công nghiệp, nghiên cứu ứng dụng robot trong công nghệ bề mặt, chế tạo robot phục vụ gia công cơ khí, chế tạo robot gắp sản phẩm cho khuôn ép Một số robot của Việt Nam đã chế tạo thành công và được công bố nhiều trên các hội nghị và tạp chí trong, ngoài nước cũng như phương tiện truyền thông như: Hình 1.8: Robot chữ thập đỏ, hướng dẫn viên du lịch và phục vụ bàn của Việt Nam GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU 7
21. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT PHỤC VỤ TRONG PHÒNG CHỜ 2012 Ngoài nước: (Nguồn VnExpress) Hình 1.9: Robot dùng trong phục vụ ăn uống GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN HOÀNG HVTH: LÊ TRUNG HẬU 8