THIẾT KẾ, ĐIỀU KHIỂN ROBOT HÚT BỤI DI ĐỘNG - Tác giả… Tóm tắt: Mục đích báo đưa thiết kế khí giải thuật điều khiển cho robot hút bụi di động Phần khí thiết kế dựa vào mẫu có sẵn robot hút bụi …… Phần điều khiến sử dụng cảm biến quang để phát vật cản, sử dụng camera để dò đường cho robot Quỹ đạo chạy robot đường zích-zắc có khả tránh vật cản để qt tồn diện tích mặt sàn Mơ hình có hai bậc tự sử dụng hai bánh xe Bộ điều khiển sử dụng Từ khóa: Robotic vacuum cleaner, tracking I Giới thiệu: Robot hút bụi kết hợp hệ thống hút điều khiển có khả tự hoạt động nhà để dọn vệ sinh Các sản phẩm nghiên cứu, phát triển từ năm 1995 Theo đó, robot hút bụi cải tiến từ phiên thô sơ đến phức tạp mang tính thơng minh, tiện dụng cao giới Khởi đầu robot hút bụi Electrolux Trilobie đời năm 2000 có khả tránh vật cản người Tiếp theo đó, sản phẩm robot hút bụi hãng iRobot Roomba, Samsung, Sony, LG… đời với khả công nghệ cao tự hành, tự tìm chỗ sạc, tránh vật cản, chống rơi, lập sơ đồ đường Nghiên cứu robot hút bụi giới phát triển Việt Nam nghiên cứu lĩnh vực lại hạn chế Hai vấn đề robot hút bụi thiết kế khí giải thuật điều khiển, chạy robot sàn Đối với phần khí robot phải đảm bảo khả di chuyển linh hoạt bố trí hệ thống hút bụi thân robot Đối với phần giải thuật điều khiển phải đảm bảo robot di chuyển hút bụi toàn mặt sàn, tránh vật cản, chống rơi Trong nội dung báo trình bày thiết kế khí dựa mẫu có sẵn robot hút bụi … giải thuật cho robot hút bụi di động với quỹ đạo chạy đơn giản hình zíchzắc có khả trành vật cản II Thiết kế khí: Sơ đồ động: Hình 1: Sơ đồ robot hút bụi Thân robot Nguồn Cụm chổi quét Cảm biến chống rơi Cụm ống hút Bánh xe dẫn hướng bụi Cụm quạt hút Cảm biến tránh vật cản Cụm bánh xe 10 Càng va chạm trước di chuyển Các cụm robot: Cụm bánh xe di chuyển: Hình 4: Thiết kế 3D cụm quạt hút - Cụm chổi quét: Hình 2: Sơ đồ động cụm bánh xe di chuyển Hình 5: Sơ đồ động cụm chổi quét Hình 3: Cụm bánh xe di chuyển - Cụm quạt hút: Hình 6: Thiết kế 3D cụm chổi quét III Thiết kế giải thuật chạy: Bài toán quỹ đạo chạy robot hút bụi: Có nhiều quỹ đạo chạy cho robot hút bụi di động zích-zắc, xốy ốc,… để hút bụi toàn mặt sàn Trong đó, quỹ đạo hình zích-zắc phù với mặt sàn trống, vật cản Trong giải cho quỹ đạo zích-zắc robot Trong vận tốc góc bánh xe phải bánh xe trái, khoảng cách hai bánh xe, bán kính bánh xe Hình 7: Quỹ đạo hình zích-zắc Khoảng cách hai đường chạy liên tiếp d xác định vùng hút bụi robot Tâm điểm vùng cần hút bụi trùng với tâm C robot bút bụi Điểm di chuyển với vận tốc đường tham chiếu Giải thuật điều khiển: Robot hút bụi có vị trí ban đầu góc gần bên phải Mơ hình hóa robot: Robot hút bụi sử mơ hình robot di động hai bánh xe Giả thuyết hai bánh xe lăn không trượt Động học thuận robot hút bụi gốc tọa độ với quỹ đạo di tham chiếu hình = Trong tâm robot hệ tọa độ Đề-các, góc xoay robot, vận tốc thẳng vận tốc góc tâm robot hút bụi Hình 9: Giải thuật điều khiển robot hút bụi Phát vật cản đo sai số: Phát vật cản: sử dụng cảm biến quang Cảm biến quang gắn phía trước, đầu robot gồm led phát led thu, gặp vật cản led thu nhận tín hiệu từ led phát Hình 8: Mơ hình hóa robot hút bụi Quan hệ vận tốc góc hai bánh xe sau: Điều khiển vòng kín robot chạy theo đường zích-zắc theo đường tham chiếu Đường tham chiếu dựa viền viên gạch lót Sử dụng camera để dò đường viền Kết hợp vị trí gắn camera đầu robot hút bụi hình ảnh chụp từ camera qua xử lý ảnh tính sai số quỹ đạo di chuyển thực robot với quỹ đạo tham chiếu IV Kết mô phỏng: V Kết luận: