ĐỒ ÁN ROBOT - THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI (DRONE)
Với sự phát triển của khoa học kĩ thuật hiện nay các thiết bị bay không người lái được ứng dụng rất nhiều trong mọi mặt của đời sống. Máy bay không người lái đề cập đến bất kỳ phương tiện bay nào nhận lệnh từ xa từ phi công hoặc dựa vào phần mềm để bay tự động. Nhiều máy bay không người lái hiển thị các tính năng như máy ảnh để thu thập dữ liệu trực quan và cánh quạt để ổn định kiểu bay của chúng. Các lĩnh vực như quay phim, tìm kiếm và cứu nạn, nông nghiệp và giao thông đã áp dụng công nghệ máy bay không người lái. Drone được vận hành bằng điều khiển từ xa hoặc thông qua ứng dụng dành cho thiết bị di động. Máy bay không người lái thường được gọi là UAV (máy bay không người lái) hoặc UAS (hệ thống máy bay khơng người lái). Có nhiều loại máy bay không người lái, bao gồm Drone, hexacopters, octocopters và multirotors. Máy bay không người lái đang trở nên phổ biến vì khả năng bay ở độ cao lớn và cho nhiều mục đích khác nhau.
NỘI DUNG:
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN..................................................................................................1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................1
1.1.1. Giới thiệu về máy bay không người lái................................................................1
1.1.2. Các ứng dụng của máy bay không người lái........................................................1
1.2. MỤC TIÊU..................................................................................................................5
1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.......................................................................................6
1.4. GIỚI HẠN...................................................................................................................6
1.5. BỐ CỤC......................................................................................................................6
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT......................................................................................7
2.1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG CỦA MƠ HÌNH DRONE............................................7
2.1.1. Ngun lý hoạt động chung của drone.................................................................7
2.1.2. Lý thuyết điều khiển Drone..................................................................................8
2.2. MƠ HÌNH TỐN CỦA DRONE...............................................................................9
2.3. LÝ THUYẾT VỀ MPU6050....................................................................................11
2.3.1. Ước tính vị trí.....................................................................................................11
2.3.2. Ước tính gia tốc..................................................................................................11
2.4. ARDUINO IDE VÀ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN..................................................13
2.4.1. Giới thiệu phần mềm Arduino IDE....................................................................13
2.4.2. Giải thuật điều khiển..........................................................................................13
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MƠ HÌNH...................................................................................23
3.1. SƠ ĐỒ KHỐI............................................................................................................23
3.2. GIỚI THIỆU VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ...............................................................23
3.2.1. Arduino..............................................................................................................23
3.2.2. Động cơ 3 pha himodel......................................................................................25
3.2.3. Cặp cánh quạt Azure Power Johnny 4838.........................................................26
3.2.4. Mạch điều khiển động cơ ESC Blhheli 30A......................................................27
3.2.5. Mạch nguồn Matek............................................................................................28
3.2.6. Cảm biến góc nghiêng MPU 6050.....................................................................29
3.3. THỐNG KÊ CHI PHÍ THIẾT BỊ..............................................................................32
3.4. THIẾT KẾ KHUNG ĐỠ CHO DRONE..................................................................34
3.4.1. Bản vẽ 2D...........................................................................................................34
3.4.3. Hình vẽ 3D.........................................................................................................34
iv
ĐỒ ÁN ROBOT
CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG...............................................................................36
4.1. LẮP RÁP PHẦN CỨNG..........................................................................................36
4.2. LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG.................................................................39
4.2.1. Lưu đồ giải thuật................................................................................................39
4.2.2. Tìm lực nâng......................................................................................................40
4.2.3. Chương trình Arduino........................................................................................41
4.2.4. Đáp ứng mơ hình khi hoạt động.........................................................................46
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ............................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................55
PHỤ LỤC
Với sự phát triển của khoa học kĩ thuật hiện nay các thiết bị bay không người lái được ứng dụng rất nhiều trong mọi mặt của đời sống. Máy bay không người lái đề cập đến bất kỳ phương tiện bay nào nhận lệnh từ xa từ phi công hoặc dựa vào phần mềm để bay tự động. Nhiều máy bay không người lái hiển thị các tính năng như máy ảnh để thu thập dữ liệu trực quan và cánh quạt để ổn định kiểu bay của chúng. Các lĩnh vực như quay phim, tìm kiếm và cứu nạn, nông nghiệp và giao thông đã áp dụng công nghệ máy bay không người lái. Drone được vận hành bằng điều khiển từ xa hoặc thông qua ứng dụng dành cho thiết bị di động. Máy bay không người lái thường được gọi là UAV (máy bay không người lái) hoặc UAS (hệ thống máy bay khơng người lái). Có nhiều loại máy bay không người lái, bao gồm Drone, hexacopters, octocopters và multirotors. Máy bay không người lái đang trở nên phổ biến vì khả năng bay ở độ cao lớn và cho nhiều mục đích khác nhau.
NỘI DUNG:
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN..................................................................................................1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................1
1.1.1. Giới thiệu về máy bay không người lái................................................................1
1.1.2. Các ứng dụng của máy bay không người lái........................................................1
1.2. MỤC TIÊU..................................................................................................................5
1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.......................................................................................6
1.4. GIỚI HẠN...................................................................................................................6
1.5. BỐ CỤC......................................................................................................................6
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT......................................................................................7
2.1. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG CỦA MƠ HÌNH DRONE............................................7
2.1.1. Ngun lý hoạt động chung của drone.................................................................7
2.1.2. Lý thuyết điều khiển Drone..................................................................................8
2.2. MƠ HÌNH TỐN CỦA DRONE...............................................................................9
2.3. LÝ THUYẾT VỀ MPU6050....................................................................................11
2.3.1. Ước tính vị trí.....................................................................................................11
2.3.2. Ước tính gia tốc..................................................................................................11
2.4. ARDUINO IDE VÀ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN..................................................13
2.4.1. Giới thiệu phần mềm Arduino IDE....................................................................13
2.4.2. Giải thuật điều khiển..........................................................................................13
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MƠ HÌNH...................................................................................23
3.1. SƠ ĐỒ KHỐI............................................................................................................23
3.2. GIỚI THIỆU VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ...............................................................23
3.2.1. Arduino..............................................................................................................23
3.2.2. Động cơ 3 pha himodel......................................................................................25
3.2.3. Cặp cánh quạt Azure Power Johnny 4838.........................................................26
3.2.4. Mạch điều khiển động cơ ESC Blhheli 30A......................................................27
3.2.5. Mạch nguồn Matek............................................................................................28
3.2.6. Cảm biến góc nghiêng MPU 6050.....................................................................29
3.3. THỐNG KÊ CHI PHÍ THIẾT BỊ..............................................................................32
3.4. THIẾT KẾ KHUNG ĐỠ CHO DRONE..................................................................34
3.4.1. Bản vẽ 2D...........................................................................................................34
3.4.3. Hình vẽ 3D.........................................................................................................34
iv
ĐỒ ÁN ROBOT
CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG...............................................................................36
4.1. LẮP RÁP PHẦN CỨNG..........................................................................................36
4.2. LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG.................................................................39
4.2.1. Lưu đồ giải thuật................................................................................................39
4.2.2. Tìm lực nâng......................................................................................................40
4.2.3. Chương trình Arduino........................................................................................41
4.2.4. Đáp ứng mơ hình khi hoạt động.........................................................................46
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ............................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................55
PHỤ LỤC

%20(1).png)

.png)
Không có nhận xét nào: