Thiết kế bộ điều khiển Haptic phản hồi lực vận hành Robot di động từ xa
29 thg 2, 2024 | 16:00

Thiết kế bộ điều khiển Haptic phản hồi lực vận hành Robot di động từ xa



2. Mục tiêu đề tài: 

- Thiết kế và thi công tay cầm điều khiển phản hồi lực Haptic.

- Thi công mô hình robot di động phát hiện vật cản.

- Thiết kế chương trình điều khiển robot di động từ xa và thu thập dữ liệu.

- Mô phỏng thiết bị điều khiển Haptic.

- Viết bài báo khoa học.



NỘI DUNG:


MỞ ĐẦU  ........................................................................................................................xi

1.  Tổng quan tình hình nghiên cứu  ............................................................................xi

2.  Lý do chọn đề tài ...................................................................................................xi

3.  Mục tiêu đề tài  .......................................................................................................xi

4.  Phương pháp nghiên cứu  .....................................................................................  xii

5.  Đối tượng và phạm vi nghiên cứu  .......................................................................  xii

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT  ................................................................................  1

1.1 Cấu trúc robot di động Car-like  ............................................................................  1

1.2 Lý thuyết cảm biến siêu âm  ..................................................................................  2

1.2.1 Giới thiệu cảm biến siêu âm  ..........................................................................  2

1.2.2 Cách thức hoạt động  ......................................................................................  2

1.2.3 Ưu nhược điểm  ..............................................................................................  2

1.3 Lý thuyết giao tiếp UART.....................................................................................  3

1.3.1 Khái niệm  .......................................................................................................  3

1.3.2 Cách thức hoạt động  ......................................................................................  3

1.3.3 Ưu nhược điểm  ..............................................................................................  4

1.4 Lý thuyết giao tiếp bằng chuẩn Zigbee sử dụng sóng RF  .....................................  5

1.4.1 Khái niệm  .......................................................................................................  5

1.4.2 Cách thức hoạt động của sóng RF  .................................................................  5

1.4.3 Ưu nhược điểm của chuẩn truyền Zigbee  ......................................................  6

1.5 Tổng quan điều khiển Haptic  ................................................................................  6

1.5.1 Các dạng điều khiển Haptic  ...........................................................................  6

1.5.2 Phân loại thiết bị điều khiển Haptic  ...............................................................  6

1.5.3 Lựa chọn thiết bị điều khiển Haptic ..............................................................  9 

iv

1.6 Lý thuyết bộ điều khiển PID  .................................................................................  9

1.7 Lý thuyết trường thế năng đẩy  ............................................................................  10

CHƯƠNG 2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU  .....................................................................  12

2.1 Thiết kế hệ thống  .................................................................................................  12

2.1.1 Sơ đồ khối hệ thống  .....................................................................................  12

2.1.2 Thi công mô hình robot di động Car-like  ....................................................  12

2.1.3 Thiết kế thiết bị điều khiển Haptic – Joysitck 2-DOF  .................................  16

2.1.4 Thiết kế giao diện người dùng  .....................................................................  19

2.2 Động học thuận robot di động Car-like ..............................................................  21

2.3 Lập trình phần mềm điều khiển xe  ......................................................................  23

2.3.1 Lưu đồ  ..........................................................................................................  23

2.3.2 Tính toán thông số về giao tiếp  ....................................................................  26

2.4 Động học tay cầm điều khiển Haptic  ..................................................................  27

2.4.1 Động học thuận  ............................................................................................  27

2.4.2 Động học nghịch  ..........................................................................................  29

2.5 Phản hồi lực Haptic dựa trên lý thuyết trường thế năng  .....................................  29

2.6 Thiết kế chương trình mô phỏng Haptic trên Matlab-Simulink  .........................  30

2.6.1 Khối điều khiển Haptic cho Joystick  ...........................................................  31

2.6.2 Khối mô hình Simscape của Joystick  ..........................................................  33

2.6.3 Khối điều khiển robot từ tín hiệu Joystick  ...................................................  34

2.6.4 Khối mô hình robot di động Car-like ..........................................................  36

CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ  ...........................................................................  38

3.1 Kết quả mô phỏng phản hồi lực Haptic trên Matlab Simulink  ...........................  38

3.1.1 Mô phỏng vật cản đối diện xe  ......................................................................  38

3.1.2 Mô phỏng vật cản bên hông xe  ....................................................................  41

3.2 Kết quả thực nghiệm chương trình điều khiển robot qua giao diện người dùng  46

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  .......................................................................................  48

Kết luận  .....................................................................................................................  48

Kiến nghị  ...................................................................................................................  48 

v

TÀI LIỆU THAM KHẢO  .............................................................................................  49

PHỤ LỤC  ......................................................................................................................  51

Chương trình tay cầm điều khiển và robot di động Car-like  ....................................  51

Chương trình giao diện người dùng  ..........................................................................  51

MINH CHỨNG SẢN PHẨM ĐỀ TÀI  ..


LƯU Ý:


Tài liệu được chia sẻ bởi Thành viên có FB "Nguyễn Thành" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.








LINK DOWNLOAD



2. Mục tiêu đề tài: 

- Thiết kế và thi công tay cầm điều khiển phản hồi lực Haptic.

- Thi công mô hình robot di động phát hiện vật cản.

- Thiết kế chương trình điều khiển robot di động từ xa và thu thập dữ liệu.

- Mô phỏng thiết bị điều khiển Haptic.

- Viết bài báo khoa học.



NỘI DUNG:


MỞ ĐẦU  ........................................................................................................................xi

1.  Tổng quan tình hình nghiên cứu  ............................................................................xi

2.  Lý do chọn đề tài ...................................................................................................xi

3.  Mục tiêu đề tài  .......................................................................................................xi

4.  Phương pháp nghiên cứu  .....................................................................................  xii

5.  Đối tượng và phạm vi nghiên cứu  .......................................................................  xii

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT  ................................................................................  1

1.1 Cấu trúc robot di động Car-like  ............................................................................  1

1.2 Lý thuyết cảm biến siêu âm  ..................................................................................  2

1.2.1 Giới thiệu cảm biến siêu âm  ..........................................................................  2

1.2.2 Cách thức hoạt động  ......................................................................................  2

1.2.3 Ưu nhược điểm  ..............................................................................................  2

1.3 Lý thuyết giao tiếp UART.....................................................................................  3

1.3.1 Khái niệm  .......................................................................................................  3

1.3.2 Cách thức hoạt động  ......................................................................................  3

1.3.3 Ưu nhược điểm  ..............................................................................................  4

1.4 Lý thuyết giao tiếp bằng chuẩn Zigbee sử dụng sóng RF  .....................................  5

1.4.1 Khái niệm  .......................................................................................................  5

1.4.2 Cách thức hoạt động của sóng RF  .................................................................  5

1.4.3 Ưu nhược điểm của chuẩn truyền Zigbee  ......................................................  6

1.5 Tổng quan điều khiển Haptic  ................................................................................  6

1.5.1 Các dạng điều khiển Haptic  ...........................................................................  6

1.5.2 Phân loại thiết bị điều khiển Haptic  ...............................................................  6

1.5.3 Lựa chọn thiết bị điều khiển Haptic ..............................................................  9 

iv

1.6 Lý thuyết bộ điều khiển PID  .................................................................................  9

1.7 Lý thuyết trường thế năng đẩy  ............................................................................  10

CHƯƠNG 2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU  .....................................................................  12

2.1 Thiết kế hệ thống  .................................................................................................  12

2.1.1 Sơ đồ khối hệ thống  .....................................................................................  12

2.1.2 Thi công mô hình robot di động Car-like  ....................................................  12

2.1.3 Thiết kế thiết bị điều khiển Haptic – Joysitck 2-DOF  .................................  16

2.1.4 Thiết kế giao diện người dùng  .....................................................................  19

2.2 Động học thuận robot di động Car-like ..............................................................  21

2.3 Lập trình phần mềm điều khiển xe  ......................................................................  23

2.3.1 Lưu đồ  ..........................................................................................................  23

2.3.2 Tính toán thông số về giao tiếp  ....................................................................  26

2.4 Động học tay cầm điều khiển Haptic  ..................................................................  27

2.4.1 Động học thuận  ............................................................................................  27

2.4.2 Động học nghịch  ..........................................................................................  29

2.5 Phản hồi lực Haptic dựa trên lý thuyết trường thế năng  .....................................  29

2.6 Thiết kế chương trình mô phỏng Haptic trên Matlab-Simulink  .........................  30

2.6.1 Khối điều khiển Haptic cho Joystick  ...........................................................  31

2.6.2 Khối mô hình Simscape của Joystick  ..........................................................  33

2.6.3 Khối điều khiển robot từ tín hiệu Joystick  ...................................................  34

2.6.4 Khối mô hình robot di động Car-like ..........................................................  36

CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ  ...........................................................................  38

3.1 Kết quả mô phỏng phản hồi lực Haptic trên Matlab Simulink  ...........................  38

3.1.1 Mô phỏng vật cản đối diện xe  ......................................................................  38

3.1.2 Mô phỏng vật cản bên hông xe  ....................................................................  41

3.2 Kết quả thực nghiệm chương trình điều khiển robot qua giao diện người dùng  46

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  .......................................................................................  48

Kết luận  .....................................................................................................................  48

Kiến nghị  ...................................................................................................................  48 

v

TÀI LIỆU THAM KHẢO  .............................................................................................  49

PHỤ LỤC  ......................................................................................................................  51

Chương trình tay cầm điều khiển và robot di động Car-like  ....................................  51

Chương trình giao diện người dùng  ..........................................................................  51

MINH CHỨNG SẢN PHẨM ĐỀ TÀI  ..


LƯU Ý:


Tài liệu được chia sẻ bởi Thành viên có FB "Nguyễn Thành" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.








LINK DOWNLOAD

M_tả
M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: