Xem mẫu
- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
Ngành: Kỹ thuật cơ điện tử
Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Hoài Nhân
Sinh viên thực hiện : Lưu Minh Tiến
Ngô Hoàng Giang Sơn
MSSV : 1311030220
1311030183
Lớp : 13DCT02
TP. Hồ Chí Minh, 2017
- BM04/QT05/ĐT-KT
Viện Kỹ thuật Hutech
BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
(GVHD nộp Bản nhận xét này về Văn phòng Viện)
1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm……):
(1)........................................................... MSSV: ………………… Lớp: ................
(2)........................................................... MSSV: ………………… Lớp: ................
(3)........................................................... MSSV: ………………… Lớp: ................
Ngành : ..............................................................................................................
Chuyên ngành : ..............................................................................................................
2. Tên đề tài: .......................................................................................................................
..........................................................................................................................................
3. Tổng quát về ĐA/KLTN:
Số trang: ....................... Số chương: ........................................
Số bảng số liệu: ....................... Số hình vẽ: ........................................
Số tài liệu tham khảo: ....................... Phần mềm tính toán: ........................................
Số bản vẽ kèm theo: ....................... Hình thức bản vẽ: ........................................
Hiện vật (sản phẩm) kèm theo: .......................................................................................
4. Nhận xét:
a) Về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên:
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
b) Những kết quả đạt được của ĐA/KLTN:
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
c) Những hạn chế của ĐA/KLTN:
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
5. Đề nghị:
Được bảo vệ (hoặc nộp ĐA/KLTN để chấm) Không được bảo vệ
TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….
Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)
Ghi chú: Đính kèm Phiếu chấm điểm ĐA/KLTN.
- BM05/QT05/ĐT-KT
Viện kỹ thuật Hutech
BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
(GVPB nộp Bản nhận xét này về Văn phòng Viện)
1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm……):
(1)........................................................... MSSV: ………………… Lớp: ................
(2)........................................................... MSSV: ………………… Lớp: ................
(3)........................................................... MSSV: ………………… Lớp: ................
2. Tên đề tài: ..................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
3. Nhận xét:
a) Những kết quả đạt được của ĐA/KLTN:
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
b) Những hạn chế của ĐA/KLTN:
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
4. Đề nghị:
Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ Không được bảo vệ
5. Các câu hỏi sinh viên cần trả lời trước Hội đồng:
(1) ..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
(2) ..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
(3) ..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….
Giảng viên phản biện
(Ký và ghi rõ họ tên)
Ghi chú: Đính kèm Phiếu chấm điểm ĐA/KLTN.
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
LỜI CAM KẾT
- Tên đề tài: Thiết kế mobile robot phục vụ.
- GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI NHÂN
- SVTH: LƯU MINH TIẾN
NGÔ HOÀNG GIANG SƠN
- Lớp: 13DCT02
- Địa chỉ sinh viên: VIỆN KỸ THUẬT HUTECH
- Số điện thoại liên lạc: 0934777284
- Ngày nộp đồ án: 28/12/2017
- Lời cam kết: “Chúng tôi xin cam đoan đề tài này là công trình do chính tôi
nghiên cứu và thực hiện. Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã
được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ một sự vi
phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày…..tháng…..năm 2017
Ký tên
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
LỜI CÁM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn quý Thầy/Cô của trường Đại học Công
Nghệ TP Hồ Chí Minh, cũng như quý thầy cô trong khoa Cơ - Điện – Điện Tử
đã giảng dạy, truyền đạt những kiến thức hữu ích cũng như kinh nghiệm quý báu
cho em trong suốt 4 năm qua.
Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy Nguyễn Hoài Nhân, người
đã tận tình hướng dẫn nhóm hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.
Cảm ơn tất cả các Thầy cùng với các bạn, các anh/chị đã tận tình giúp đỡ cũng
như hỗ trợ và quan tâm tới em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án
tốt nghiệp.
Kính chúc quý Thầy/Cô và các bạn dồi dào sức khỏe, đạt nhiều thành công
trong công việc và cuộc sống.
Em xin chân thành cảm ơn!
SVTH
LƯU MINH TIẾN
NGÔ HOÀNG GIANG SƠN
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
DANH MỤC CÁC BẢNG
Chương 1:
Chương 2:
- Bảng 2.1: Thông số động cơ
- Bảng 2.2: Chú thích
- Bảng 2.3: Bảng công suất
Chương 3:
- Bảng 3.1: Cổng Serial
- Bảng 3.2: Chân ngắt ngoài
Chương 4:
GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN
iv
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH
Chương 1:
- Hình 1.1: Các lực tác dụng
- Hình 1.2: Cấu trúc cơ khí
- Hình 1.3: Đế tầng 1
- Hình 1.4: Buly
- Hình 1.5: Tầng 2 và tầng 3
Chương 2:
- Hình 2.1: Động cơ planet
- Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý
Chương 3:
- Hình 3.1: Board mạch Arduino
- Hình 3.2: Sơ đồ chân ATmega 2560
- Hình 3.3: Mạch cầu H216
- Hình 3.4: Nguyên lý hoạt động của cầu H216
- Hình 3.5: Thanh dò line 5 mắt hồng ngoại BFD-1000
- Hình 3.6: Mạch tăng áp XL6009
- Hình 3.7: NodeMCU ESP8266
Chương 4:
- Hình 4.1: Sơ đồ mạch điện
- Hình 4.2: Top overlay
- Hình 4.3: Bottom layer
- Hình 4.4: Mô phỏng 3D
- Hình 4.5: Sơ đồ khối
- Hình 4.6: Cấu tạo chung
- Hình 4.7: Lưu đồ giải thuật
- Hình 4.8: Demo tầng 1 robot
GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN
v
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN
v
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
- ĐATN : Đồ án tốt nghiệp
- SVTH : Sinh viên thực hiện
- GVHD : Giáo viên hướng dẫn
GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN
iii
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ...................................................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................... iv
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH....................... v
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 6
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CƠ KHÍ ....................................................................... 14
1.1 Cấu tạo phần cơ khí .................................................................................... 14
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ ........................................ 19
2.1 Giả thiết đặt ra ............................................................................................. 19
2.2 Sơ đồ nguyên lý truyền động ...................................................................... 21
2.3 Tính toán công suất và chọn lựa nguồn năng lượng ................................... 22
CHƯƠNG 3: CÁC LINH KIỆN .......................................................................... 23
3.1 Giới thiệu về ARDUINO ............................................................................ 23
3.1.1 Sơ Lược về ARDUINO MEGA .............................................................. 23
3.1.2 Thông số kỹ thuật .................................................................................. 24
3.1.3 Vi điều khiển trung tâm ATmega 2560 ................................................ 25
3.2 Mạch cầu H216 ........................................................................................... 27
3.2.1 Giới thiệu .............................................................................................. 27
3.2.2 Nguyên lý hoạt động của khối cầu H .................................................... 28
3.2.3 Thông số kỹ thuật .................................................................................. 28
GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN
i
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
3.2.4 Ứng dụng............................................................................................... 29
3.3 Cảm biến dò line 5 led ................................................................................ 29
3.3.1 Giới thiệu .............................................................................................. 29
3.3.2 Thông số kỹ thuật .................................................................................. 30
3.4 Mạch tăng áp ............................................................................................... 31
3.4.1 Giới thiệu .............................................................................................. 31
3.4.2 Thông số kỹ thuật .................................................................................. 32
3.5 Wifi ESP8266 NodeMCU........................................................................... 32
3.5.1 Giới thiệu .............................................................................................. 32
3.5.2 Thông số kỹ thuật .................................................................................. 33
CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ........................................................... 34
4.1 Sơ đồ mạch điện và shield .......................................................................... 34
4.1.1 Sơ đồ mạch điện .................................................................................... 34
4.1.2 Thiết kế và thi công shield .................................................................... 35
4.1 Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển ............................................................ 36
4.2 Nguyên tắc hoạt động của Robot ................................................................ 38
4.3 Chương trình điều khiển ............................................................................. 39
4.4 Các yêu cầu cho robot ................................................................................. 50
4.4.1 Mức độ hoàn thành ............................................................................... 50
4.4.2 Đánh giá................................................................................................ 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................... 52
GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN
ii
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN
iii
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
LỜI CAM KẾT
- Tên đề tài: Thiết kế mobile robot phục vụ.
- GVHD: TS. NGUYỄN HOÀI NHÂN
- SVTH: LƯU MINH TIẾN
NGÔ HOÀNG GIANG SƠN
- Lớp: 13DCT02
- Địa chỉ sinh viên: VIỆN KỸ THUẬT HUTECH
- Số điện thoại liên lạc: 0934777284
- Ngày nộp đồ án: 28/12/2017
- Lời cam kết: “Chúng tôi xin cam đoan đề tài này là công trình do chính tôi
nghiên cứu và thực hiện. Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã
được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ một sự vi
phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày…..tháng…..năm 2017
Ký tên
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
LỜI CÁM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn quý Thầy/Cô của trường Đại học Công
Nghệ TP Hồ Chí Minh, cũng như quý thầy cô trong khoa Cơ - Điện – Điện Tử
đã giảng dạy, truyền đạt những kiến thức hữu ích cũng như kinh nghiệm quý báu
cho em trong suốt 4 năm qua.
Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy Nguyễn Hoài Nhân, người
đã tận tình hướng dẫn nhóm hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Cảm ơn tất cả các Thầy cùng với các bạn, các anh/chị đã tận tình giúp đỡ cũng
như hỗ trợ và quan tâm tới em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án
tốt nghiệp.
Kính chúc quý Thầy/Cô và các bạn dồi dào sức khỏe, đạt nhiều thành công
trong công việc và cuộc sống.
Em xin chân thành cảm ơn!
SVTH
LƯU MINH TIẾN
NGÔ HOÀNG GIANG SƠN
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
MỤC LỤC
MỤC LỤC .............................................................................................................. 1
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................... 3
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... 4
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH....................... 5
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 6
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CƠ KHÍ ....................................................................... 14
1.1 Cấu tạo phần cơ khí .................................................................................... 14
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ ........................................ 19
2.1 Giả thiết đặt ra ............................................................................................. 19
2.2 Sơ đồ nguyên lý truyền động ...................................................................... 21
2.3 Tính toán công suất và chọn lựa nguồn năng lượng ................................... 22
CHƯƠNG 3: CÁC LINH KIỆN .......................................................................... 23
3.1 Giới thiệu về ARDUINO ............................................................................ 23
3.1.1 Sơ Lược về ARDUINO MEGA .............................................................. 23
3.1.2 Thông số kỹ thuật .................................................................................. 24
3.1.3 Vi điều khiển trung tâm ATmega 2560 ................................................ 25
3.2 Mạch cầu H216 ........................................................................................... 27
3.2.1 Giới thiệu .............................................................................................. 27
3.2.2 Nguyên lý hoạt động của khối cầu H .................................................... 28
3.2.3 Thông số kỹ thuật .................................................................................. 28
GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN
1
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
3.2.4 Ứng dụng............................................................................................... 29
3.3 Cảm biến dò line 5 led ................................................................................ 29
3.3.1 Giới thiệu .............................................................................................. 29
3.3.2 Thông số kỹ thuật .................................................................................. 30
3.4 Mạch tăng áp ............................................................................................... 31
3.4.1 Giới thiệu .............................................................................................. 31
3.4.2 Thông số kỹ thuật .................................................................................. 32
3.5 Wifi ESP8266 NodeMCU........................................................................... 32
3.5.1 Giới thiệu .............................................................................................. 32
3.5.2 Thông số kỹ thuật .................................................................................. 33
CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ........................................................... 34
4.1 Sơ đồ mạch điện và shield .......................................................................... 34
4.1.1 Sơ đồ mạch điện .................................................................................... 34
4.1.2 Thiết kế và thi công shield .................................................................... 35
4.1 Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển ............................................................ 36
4.2 Nguyên tắc hoạt động của Robot ................................................................ 38
4.3 Chương trình điều khiển ............................................................................. 39
4.4 Các yêu cầu cho robot ................................................................................. 50
4.4.1 Mức độ hoàn thành ............................................................................... 50
4.4.2 Đánh giá................................................................................................ 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................... 52
GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN
2
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
- ĐATN : Đồ án tốt nghiệp
- SVTH : Sinh viên thực hiện
- GVHD : Giáo viên hướng dẫn
GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN
3
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
DANH MỤC CÁC BẢNG
Chương 1:
Chương 2:
- Bảng 2.1
- Bảng 2.2
- Bảng 2.3
Chương 3:
- Bảng 3.1
- Bảng 3.2
Chương 4:
GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN
4
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH
Chương 1:
- Hình 1.1
- Hình 1.2
- Hình 1.3
- Hình 1.4
- Hình 1.5
Chương 2:
- Hình 2.1
- Hình 2.2
Chương 3:
- Hình 3.1
- Hình 3.2
- Hình 3.3
- Hình 3.4
- Hình 3.5
- Hình 3.6
- Hình 3.7
- Hình 3.8
- Hình 3.9
Chương 4:
- Hình 4.1
- Hình 4.2
- Hình 4.3
- Hình 4.4
- Hình 4.5
- Hình 4.6
- Hình 4.7
GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN
5
- MOBILE ROBOT PHỤC VỤ BÀN
LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Bên cạnh lĩnh vực Robot công nghiệp đã phát triển lâu đời, Robot di động
trong suốt 30 năm qua đã thu hút càng nhiều nghiên cứu. Chưa bao giờ Robot di
động được nhắc đến nhiều như hiện nay, và đang trở thành một ngành công
nghiệp lớn. Dựa theo thống kê mới nhất của Liên đoàn quốc tế về Robot
(International federation of Robotics), khoảng 77 ngàn Robot dịch vụ (Service
Robot) đã được tiêu thụ trong năm vừa qua với giá trị thị trường vào khoảng 13
tỉ USD. Tổ chức này cũng dự báo, thị trường Robot dịch vụ thế giới sẽ đạt mức
17 tỉ USD tiêu thụ hằng năm vào cuối năm 2014.
Robot công nghiệp dành cho thực hiện các công việc trong môi trường công
xưởng và đã được phát triển khá mạnh trong thế kỷ XX. Nhưng trong thế kỷ này
những nghiên cứu về lĩnh vực robot đang chuyển hướng vào việc nghiên cứu
robot dịch vụ khi cuộc sống con người ngày càng bận rộn hơn, con người càng
quan tâm đến sức khỏe, chất lượng cuộc sống và không muốn làm các công việc
như khó khăn, nguy hiểm, lặp đi lặp lại những công việc đơn giản, dơ bẩn. Vì lý
do này cần phải nghiên cứu robot dịch vụ thay thế con người.
Phạm vi nghiên cứu về Robot dịch vụ rất đa dạng về chủng loại, chức năng
của robot ngày càng tinh vi hơn. Robot tiếp tân thay thế con người trong các
công việc hướng dẫn khách trong không gian văn phòng, robot bảo vệ thay thế
bảo vệ trong việc phát hiện kẻ lạ đột nhập, hướng dẫn di chuyển trong một số
điều kiện nguy hiểm, biết chơi nhạc trong dàn nhạc nhà hát, hỗ trợ chức năng thể
chất cho người ốm hoặc người già, giáo dục trẻ em về những kiến thức trong
GVHD: NGUYỄN HOÀI NHÂN
6
nguon tai.lieu . vn
