Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Cơ điện tử: Nghiên cứu, thiết kế robot dò đường đi bằng sóng siêu âm

Luận văn đề xuất phương pháp để điều khiển robot di động dò đường với mê cung bất kì. Mục đích của luận văn là điều khiển, thi công một robot di động, xây dựng dữ liệu mê cung từ đó tìm đường đi ngắn nhất. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Cơ điện tử: Nghiên cứu, thiết kế robot dò đường đi bằng sóng siêu âm BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- PHẠM DỰ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ ROBOT DÒ ĐƢỜNG ĐI BẰNG SÓNG SIÊU ÂM LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử Mã số ngành: 60520114 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 8 năm 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- PHẠM DỰ NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ ROBOT DÒ ĐƢỜNG ĐI BẰNG SÓNG SIÊU ÂM LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử Mã số ngành: 60520114 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN DUY ANH TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 8 năm 2015 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Duy Anh Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM ngày 16 tháng 8 năm 2015 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: TT Họ và tên Chức danh Hội đồng 1 PGS. TS. Lê Hữu Sơn Chủ tịch 2 TS. Nguyễn Thanh Phương Phản biện 1 3 TS. Võ Hoàng Duy Phản biện 2 4 PGS. TS. Ngô Cao Cường Ủy viên 5 TS. Nguyễn Hùng Ủy viên, Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa. Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : PHẠM DỰ Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 15/10/1986 Nơi sinh: Gia Lai Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Điện Tử MSHV: 1341840005 I- Tên đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ ROBOT DÒ ĐƯỜNG ĐI BẰNG SÓNG SIÊU ÂM II- Nhiệm vụ và nội dung: Nhiệm vụ: Điều khiển mobile robot dò đường đi trong mê cung và tìm đường đi ngắn nhất. Nội dung: ˗ Nghiên cứu các thuật toán tìm đường đi trong mê cung. ˗ Giao tiếp module cảm biến siêu âm với vi điều khiển. ˗ Điều khiển mobile robot dò đường đi trong mê cung. III- Ngày giao nhiệm vụ: ngày 18 tháng 8 năm 2014 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: ngày 11 tháng 7 năm 2015 V- Cán bộ hƣớng dẫn: TS.NGUYỄN DUY ANH CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện Luận văn Phạm Dự ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến quý thầy giảng viên Trường Đại học Công Nghệ Tp.HCM đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho chúng em trong quá trình giảng dạy khóa cao học tại trường Đại học Công Nghệ Tp. HCM. Em xin gửi lời cám ơn chân thành đến Thầy TS. Nguyễn Duy Anh đã tận tình hướng dẫn em về chuyên môn và kinh nghiệm để giúp em thực hiện luận văn tốt nghiệp. Em cũng xin gửi lời cám ơn đến các anh/chị, các bạn học viên đã giúp đỡ, cùng trau dồi kiến thức trong suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp. Phạm Dự iii TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Luận văn đề xuất phương pháp để điều khiển robot di động dò đường với mê cung bất kì. Mục đích của luận văn là điều khiển, thi công một robot di động, xây dựng dữ liệu mê cung từ đó tìm đường đi ngắn nhất. Robot có hai chức năng: dò đường trong mê cung và truyền dữ liệu bản đồ mê cung tìm được lên máy tính. Mô hình của Robot di động được sử dụng có hai bánh xe chủ động và 1 bánh xe tự lựa. Robot di chuyển độc lập trong mê cung mà không có sự can thiệp từ bên ngoài. Robot có ba cảm biến siêu âm được sử dụng để dò đường đi và phát hiện thông tin của các bức tường trong mê cung Robot sau khi có được dữ liệu của các bức tường trong mê cung sẽ truyền dữ liệu lên máy tính thông qua module RF UART. Đồng thời dữ liệu sẽ được lưu lại trong bộ nhớ của robot để robot có thể sử dụng để dò những bức tường tiếp theo trong mê cung. Kết hợp với giao diện Matlab GUI người dùng có thể theo dõi chính xác vị trí đang đứng của Robot trong mê cung. Thuật toán Tremaux được đề xuất để giải bái toán tìm đường đi ngắn nhất khi Robot đã dò được toàn bộ mê cung. Đường đi này sẽ được hiển thị lên giao diện Matlab GUI. Toàn bộ kết quả của việc dò đường, tìm đường đi ngắn nhất, thông tin mê cung sẽ được lưu trong máy tính qua file text của Matlab. Kết quả này sẽ được sử dụng cho những lần di chuyển tiếp theo. Việc tính toán ước lượng các thông số của robot: các loại sai số, vận tốc góc, vận tốc dài, khoảng cách….cũng được thực hiện dựa trên các thông số về mô hình, linh kiện ...