Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu phát triển thuật toán tối ưu hóa tính toán quỹ đạo chuyển động cho robot tự hành trong nhà có kể đến tương tác với con người

Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Nghiên cứu phát triển thuật toán tối ưu hóa tính toán quỹ đạo chuyển động cho robot tự hành trong nhà có kể đến tương tác với con người" trình bày các nội dung chính sau: Tổng quan về tính toán quỹ đạo cho robot tự hành; Thuật toán thiết kế quỹ đạo chuyển động cho robot tự hành tránh người và tiếp cận người trong môi trường động; Tiến hành mô phỏng và thực nghiệm kiểm chứng tính hiệu quả của các thuật toán đã đề xuất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu phát triển thuật toán tối ưu hóa tính toán quỹ đạo chuyển động cho robot tự hành trong nhà có kể đến tương tác với con người BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ HOÀNG VĂN BẢY NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THUẬT TOÁN TỐI ƯU HÓATÍNH TOÁN QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG CHO ROBOT TỰ HÀNH TRONG NHÀ CÓ KỂ ĐẾN TƯƠNG TÁC VỚI CON NGƯỜI LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ HOÀNG VĂN BẢY NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THUẬT TOÁN TỐI ƯU HÓATÍNH TOÁN QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG CHO ROBOT TỰ HÀNH TRONG NHÀ CÓ KỂ ĐẾN TƯƠNG TÁC VỚI CON NGƯỜI LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: TỰ ĐỘNG HÓA Mã số: 9 52 02 16 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS ĐỖ ĐÌNH NGHĨA 2. PGS. TS TRƯƠNG XUÂN TÙNG HÀ NỘI - 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu,kết quả trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được côngbố trong bất kỳ công trình nào trước đây. Các kết quả sử dụng tham khảođều đã được trích dẫn đầy đủ và theo đúng quy định. Hà Nội, ngày 8 tháng 12 năm 2023 Tác giả LỜI CẢM ƠNTrong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án, nghiên cứu sinh đã nhậnđược sự giúp đỡ của nhiều người. Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Trương Xuân Tùng và TS Đỗ Đình Nghĩa. Thầy không chỉ là ngườihướng dẫn, giúp đỡ nghiên cứu sinh hoàn thành luận án này mà còn là ngườiđịnh hướng, truyền thụ động lực và ý chí quyết tâm trong quá trình nghiêncứu đầy gian khổ. Tôi cũng chân thành cảm ơn các Thầy giáo, Cô giáo trong Bộ môn Tựđộng và kỹ thuật tính, Khoa Kỹ thuật điều khiển, Học viện Kỹ thuật quânsự, nơi nghiên cứu sinh làm việc, đã tận tình hướng dẫn chỉ bảo trong thờigian nghiên cứu sinh nghiên cứu tại đây. Tiếp theo, tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp nghiên cứu sinh,nhóm nghiên cứu của thầy Trương Xuân Tùng, Phòng Sau đại học - Họcviện Kỹ thuật quân sự, Trường Học viện Phòng không không quân đã giúpđỡ nghiên cứu sinh hoàn thành luận án này. Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệpđã luôn động viên, chia sẻ những khó khăn của cuộc sống, gia đình và xã hội,giúp nghiên cứu sinh đạt được những kết quả như hôm nay. Mục lụcMỤC LỤC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iDANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ivDANH MỤC HÌNH VẼ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viDANH MỤC BẢNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xDANH MỤC KÝ HIỆU TOÁN HỌC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiMỞ ĐẦU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Chương 1. TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN QUỸ ĐẠO CHOROBOT TỰ HÀNH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.1. Giới thiệu chung về robot tự hành . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2. Hệ thống điều khiển robot tự hành . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2.1. Thu thập và xử lý thông tin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2.2. Định vị và xây dựng bản đồ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2.3. Lập kế hoạch đường đi tránh vật cản . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.2.4. Điều khiển chuyển động . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.3. Cơ sở lý thuyết thiết yếu phục vụ tính toán quỹ đạo cho robot tự hành tương tác với người . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.3.1. Hệ quy chiếu cho robot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.3.2. Thu thập và nhận biết thông tin về hành vi của con người trong xã hội. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 i 1.3.3. Vùng tương tác có tính xã hội động . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.3.4. Xác định tư thế khi robot tiếp cận người . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.3.5. Tính toán quỹ đạo chuyển động cho robot tự hành sử dụng thuật toán TEB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.3.6. Các chỉ số đánh giá mức độ an toàn và thân thiện khi robot tự hành gần người . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...