daigai

Well-Known Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối

MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iii
DANH MỤC HÌNH VẼ iv
DANH MỤC CÁC BẢNG vi
MỞ ĐẦU vii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ROBOT 1
1.1. Tổng quan chung 1
1.1.1. Dẫn nhập 1
1.1.2. Lịch sử phát triển 2
1.1.3. Một số định nghĩa về Robot 6
1.2. Phân loại Robot 8
1.2.1. Phân loại theo dạng hình học của không gian hoạt động 8
1.2.2. Phân loại theo thế hệ 10
1.2.3. Phân loại theo bộ điều khiển 13
1.2.4. Phân loại robot theo nguồn dẫn động 14
1.3. Cánh tay robot 15
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 18
2.1. Khái niệm bậc tự do của robot 18
2.2. Bài toán động học 20
2.2.1. Bài toán động học thuận 20
2.2.2. Bài toán động học ngược 20
2.2.3. Thuật giải cho bài toán động học thuận 21
2.3. Xây dựng mô hình hệ thống nhúng cho robot 22
2.3.1: Khối điều khiển: 23
2.3.2: Khối servo 27
CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH ROBOT PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC 31
3.1. THIẾT KẾ 31
3.1.1. Yêu cầu kỹ thuật của thiết kế 31
3.1.2. Sơ đồ khối 32
3.2. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 33
3.2.1. Các linh kiện điện tử được sử dụng 33
3.2.2. Nguyên tắc hoạt động của hệ thống 41
3.3. THIẾT KẾ PHẦN MỀM 42
3.3.1. Lưu đồ thuật toán 42
3.3.2. Mã nguồn 47
3.4. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 52
3.4.1. Bài toán điều khiển 52
3.4.2. Bài toán nhận diện màu sắc 52
KẾT LUẬN 53
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 54







DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DC: Direct Current Dòng điện một chiều
PWM: Pulse-width modulation Điều chế độ rộng xung
I/O : Input/Output Tín hiệu vào/ra
UART: Universal asynchronous receiver/transmitter Chuẩn truyền thông nối tiếp

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Robot công nghiệp 8
Hình 1.2. Robot công nghiệp đầu tiên 9
Hình 1.3. Robot PUMA 10
Hình 1.4. Robot Shakey 11
Hình 1.5. Robot ASIMO 12
Hình 1.6. Robot NAO 13
Hình 1.7. Robot toạ độ vuông góc 16
Hình 1.8. Robot toạ độ trụ 16
Hình 1.9. Robot toạ độ cầu 17
Hình 1.10. Robot khớp bản lề 17
Hình 1.11. Robot gắp thùng carton đặt lên pallet 20
Hình 1.12. Robot sơn 21
Hình 2.1. Sơ đồ mô tả bài toán động học 27
Hình 2.2. Bài toán động học thuận 29
Hình 2.3. Arduino Uno R3 trong thực tế 31
Hình 2.4. Sơ đồ chân của Arduino Uno R3 31
Hình 2.5. Servo SG90 trong thực tế 35
Hình 2.6. Cơ cấu bên trong Servo SG90 35
Hình 3.1. Sơ đồ khối của thiết kế 40
Hình 3.2. TCS 3200 trong thực tế 42
Hình 3.3. Sơ đồ chân TCS 3200 42
Hình 3.4. Các khối chức năng của TCS 3200 43
Hình 3.5. Mảng lọc màu sắc 44
Hình 3.6. Cấu tạo của động cơ DC 46
Hình 3.7. Nguyên lý hoạt động của động cơ DC 46
Hình 3.8. Cảm biến hồng ngoại sử dụng trong hệ thống 48
Hình 3.9. Cấu tạo của module cảm biến hồng ngoại 48
Hình 3.10. Lưu đồ thuật toán của thiết kế 51
Hình 3.11. Kết nối Arduino Uno R3 với máy tính qua cổng COM 52

MỞ ĐẦU
Ngày nay, việc ứng dụng khoa học kỹ thuật và máy móc vào lĩnh vực sản xuất công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Sự ra đời của Robot đã mở ra nột cuộc cách mạng trong công nghiệp khi mà nó có thể hoạt động chính xác và liên tục trong một thời gian dài, thay thế con người để làm việc ở những môi trường khắc nghiệt hay độc hại. Việc đưa các Robot vào hoạt động sản xuất có thể tạo bước đà thúc đẩy hoạt dộng sản xuất của cả một doanh nghiệp. Việc sản xuất tự động thay thế cho các hoạt dộng sản xuất thủ công giúp tăng sản lượng, năng suất công việc, cắt giảm chi phí nhân công từ đó vừa nâng cao chất lượng đồng thời lại hạ được giá thành sản phẩm tạo tiền đề cạnh tranh trên thị trường.
Chính vì sự quan trọng của Robot mà em đã chọn đề tài “Cánh tay robot 3 bậc tự do phân loại sản phẩn trên băng chuyền dựa theo màu sắc” cho đồ án tốt nghiệp của mình. Với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô trong khoa Kỹ thuật điện tử 1 và đặc biệt là thầy giá Ngô Đức Thiện, em mong muốn xây dựng được một tiền đề cơ bản nhất để nghiên cứ về lĩnh vực robotic. Tuy nhiên, do kiến thức chuyên môn còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót trong sản phẩm làm ra, em rất mong nhận được sự thông cảm và ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn sinh viên. Em xin trân thành cảm ơn.



CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ROBOT
1.1. Tổng quan chung
1.1.1. Dẫn nhập
Khoa học ngày càng phát triển và sản sinh ra các công cụ hộ trợ tối đa cho con người trong lao động và cuộc sống. Trong vô vàn các ngành khoa học ứng dụng khác nhau thì khoa học robot đang là vấn đề nổi trội, bởi trong quá tình lao động sản xuất, càng ngày sức người càng được giảm tải trong các công đoạn và máy móc được đưa vào thay thế. Và hơn hết, nhu cầu tìm hiểu cũng như khám phá của con người không bao giờ là đủ, nhưng trong quá trình khám phá và cải tạo thế giới, con người gặp phải những vấn đề trở ngại bởi không phải môi trường nào con người cũng có thể sống được. Vì vậy, nhu cầu tất yếu là phải có một cỗ máy đảm nhiệm những công việc này. Từ đó, con người nảy sinh ra nhu cầu chế tạo robot mang hình dáng con người để đảm nhận thay con người trong các công việc từ đơn giản đến phức tạp.

Hình 1.1. Robot công nghiệp
Ngày nay, robot là một lĩnh vực phát triển nhanh chóng. Nhờ công nghệ phát triển liên tục, robot đã được chế tạo để phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau, đó là các robot dưới nước, robot công nghiệp và robot quân sự,… Nhiều robot đã thay con người làm các công việc độc hại, nguy hiểm như tháo ngòi nổ bm mìn, thăm dò tìm các con tàu bị đắm…
1.1.2. Lịch sử phát triển
Các robot độc lập với đầy đủ ý nghĩa chỉ có xuất hiện trong nửa sau của thế kỷ 20. Robot kỹ thuật số và được lập trình đầu tiên có tên gọi Unimate, được chế tạo vào năm 1961 dùng để nâng phần nóng của miếng kim loại từ một máy đúc chết và sắp xếp lại chúng theo trật tự. Ngày nay, các robot thương mại và robot công nghiệp được sử dụng phổ biến để thực hiện các công việc với giá rẻ hơn, chính xác và đáng tin cậy hơn con người. Chúng cũng được sử dụng trong các công việc mà có độ ô nhiễm cao, nguy hiểm hay đơn điệu. Robot được sử dụng rộng rãi trong sản xuất, lắp ráp, đóng gói, mở gói, vận chuyển, phẫu thuật, chế tạo vũ khí, thăm dò không gian cũng như lòng đất, , nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và các dây chuyền sản xuất hàng loạt.

Hình 1.2. Robot công nghiệp đầu tiên
Trên thực tế, hầu hết các robot Unimate bán ra là để làm công việc lấy khuôn ra khỏi các máy dập khuôn và để hàn điểm trên ôtô, đây là hai loại công việc mà công nhân không bao giờ muốn làm. Tuân theo các lệnh tuần tự được lưu trữ trong một trống từ, một cánh tay nặng 4000 pound đủ linh hoạt để có thể làm được rất nhiều loại tác vụ. Cả hai ứng dụng này đã thành công rất lớn về thương mại, cụ thể là những robot làm việc rất đáng tin cậy và tiết kiệm tiền thuê nhân công. Một nền công nghiệp mới đã ra đời với rất nhiều các công việc do robot thực hiện. Robot công nghiệp Unimate là một trong những robot được sử dụng phổ biến nhất thế giới. Unimate robot cho phép lập trình chuyển động hoàn toàn trên 6 trục và được thiết kế để có thể nâng trọng lượng 500 pound với tốc độ nhanh. Sau hơn 20 năm cải tiến, robot này có độ tin cậy cao và rất dễ sử dụng.
Năm 1969, Victor Scheinman – một sinh viên chế tạo máy làm việc tại phòng thí nghiệm trí thông minh nhân tạo Standford đã chế tạo ra cánh tay Standford. Thiết kế này đã trở thành chuẩn mực và vẫn đang ảnh hưởng nhiều đến những thiết kế của cánh tay robot ngày nay. Đây là cánh tay robot đầu tiên chạy bằng điện và điều khiển bằng máy tính thành công. Robot này có 6 khớp, cho phép giải động học ngược cho robot (arm solution). Robot này có thể đi theo một lộ trình tùy ý và mở rộng khả năng cho các ứng dụng phức tạp hơn như robot lắp ráp và hàn hồ quang. Cũng chính robot này đã được sử dụng để phát triển những kỹ thuật lắp ráp công nghiệp cho các cánh tay robot thương mại. Victor Scheinman sau đó đã bán thiết kế này cho Unimation, hãng này với sự giúp đỡ của General Motors đã phát triển robot này thành dòng robot công nghiệp PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly) được sử dụng rộng rãi trong các dây chuyền lắp ráp tự động và rất nhiều các tác vụ công nghiệp khác.

Hình 1.3. Robot PUMA
Shakey là robot di động đầu tiên có thể suy luận hoạt động của nó, do trung tâm trí tuệ nhân tạo của SRI ( nay là viện nghiên cứu Stanford, Menlo Park, California ) phát triển từ năm 1966 cho đến năm 1972. Shakey là nền tảng và có ảnh hưởng to lớn đến trí thông minh nhân tạo và khoa học robot ngày nay. Shakey có một camera vô tuyến, một máy đo khoảng cách bằng phương pháp 3 điểm, một cảm biến chấn động. Shakey được kết nối với hai máy tính DEC PDP – 10 và DPD – 15 thông qua sóng radio và sóng vô tuyến, sử dụng các chương trình để nhận biết, lập mô hình thế giới xung quanh và các hoạt động. Các lệnh con bậc 1 điều khiển các hoạt động di chuyển, quay và xác định đường đi, các lệnh bậc 2 phối hợp các lệnh 1 để thực hiện được các lệnh phức tạp hơn một cách nhanh hơn. Các lệnh bậc 3 có thể xây dựng và điều hành kế hoạch để đạt được những mục tiêu mà người sử dụng đưa ra. Hệ thống cũng khái quát và giữ lại các lệnh này để có thể sử dụng lại trong tương lai.

Hình 1.4. Robot Shakey
Đã từng đến Việt Nam và tạo ra cơn sốt khá lớn, ASIMO là sản phẩm của tập đoàn Honda lần đầu tiên được hé lộ vào tháng 10 năm 2020. ASIMO có chiều cao 1,3 mét và nặng 54 kilogam. Chú robot này sở hữu rất nhiều khả năng trong đó đáng chú ý nhất là có thể lập trình để trở thành một cỗ máy trợ giúp cá nhân cho người khuyết tật. ASIMO hoạt động trên năng lượng từ một loại pin đặt biệt và được điều khiển thông qua máy tính hay giọng nói. Nó thậm chí còn có khả năng phân biệt và tương tác với con người thông qua các cử chỉ, âm thanh và khuôn mặt. Giả sử nếu chúng ta bước vào một căn phòng, ASIMO sẽ quay ra chào đồng thời bắt tay nếu chúng ta chủ động giơ tay ra trước. Hiện nay, ASIMO có khả năng phân biệt được 10 khuôn mặt khác nhau.

Hình 1.5. Robot ASIMO
Robot NAO được phát triển nhằm vào các khả năng chính là học hỏi, nhận diện và tương tác với con người. Đây là sản phẩm của Aldebaran Robotics và nó có chiều cao 58cm. Đặc tính nổi bật của robot này là nó cực kỳ dễ lập trình. Nhờ vào đặc tính này, trường đại học Hertfordshire đang tiến hành giúp NAO phát triển được cảm xúc đồng thời có khả năng nhận diện và học theo các cử chỉ khuôn mặt và ngôn ngữ hình thể con người. Về cơ bản, NAO có thể học những điều này giống hệt cách một đứa trẻ học thông qua việc quan sát. NAO còn có một số kỹ năng đặc biệt khác như viết các ngôn ngữ khác nhau. Hiện nay, chú robot này đang được bắt đầu đưa vào chương trình giáo dục cho các em nhỏ hay thậm chí là giúp việc ở bệnh viện. Các chuyên gia đều khẳng định triển vọng của NAO trong tương lai là rất tốt.

Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 
Top