Thiết kế và chế tạo xe AGV ứng dụng Slam tối ưu hóa đường đi (Nguyễn Xuân Việt) Full

3. Nội dung chính của đồ án:

- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết: xe AGV, SLAM, nghiên cứu điều hướng robot, bộ điều

khiển PID, Uart, động lục học Robot.

- Thiết kế hệ thống cơ khí.

- Thiết kế bộ điều khiển.

- Thực nghiệm và đánh giá kết quả.

- Kết luận và đưa ra hướng phát triển

NỘI DUNG:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI .......................................................................... 1

1.1 Tổng quan về Robot ............................................................................................... 1

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ............................................................ 2

1.2.1 Ngoài nước....................................................................................................... 2

1.2.2 Trong nước....................................................................................................... 3

1.3 Lý do chọn đề tài .................................................................................................... 4

1.4 Giới hạn và phạm vi đề tài ..................................................................................... 4

1.5 Phương pháp nguyên cứu ....................................................................................... 4

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................................ 6

2.1 Tổng quan về Robot AGV ..................................................................................... 6

2.1.1 Khái niệm ......................................................................................................... 6

2.1.2 Những loại AGV trên thị trường ...................................................................... 6

2.1.3 Ứng dụng ......................................................................................................... 6

2.1.4 Ưu điểm và nhược điểm xe AGV...................................................................... 7

2.1.5 Động học của robot di động ............................................................................ 7

2.2 Tổng quan về ROS ................................................................................................. 9

2.2.1 Khái niệm ......................................................................................................... 9

2.2.2 Lịch sử về ROS ............................................................................................... 10

2.2.3 Các thành phần quan trọng của ROS ............................................................ 10

viii

2.2.4 Ứng dụng của ROS ........................................................................................ 11

2.3 Tổng quan về SLAM ............................................................................................ 13

2.3.1 Khái niệm ....................................................................................................... 13

2.3.2 Quy trình xử lý của SLAM ............................................................................. 14

2.3.3 Ứng dụng của SLAM ...................................................................................... 15

2.4 Tổng quan về Navigation ..................................................................................... 15

2.4.1 Khái niệm ....................................................................................................... 15

2.4.2 Các thành phần chính .................................................................................... 16

2.4.3 Ứng dụng về Navigation ................................................................................ 16

2.5 Nghiên cứu điều hướng robot .............................................................................. 17

2.6 Hàm truyền động cơ DC [1] ................................................................................. 18

2.7 Bộ điều khiển PID ................................................................................................ 20

2.7.1 Tổng quan về điều khiển PID ........................................................................ 20

2.7.2 Lý thuyết thuật toán PID ................................................................................ 20

2.7.3 Phương pháp điều chỉnh PID ........................................................................ 24

2.8 Giao thức truyền thông UART ............................................................................. 25

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ ....................................................... 27

3.1 Yêu cầu kỹ thuật của xe AGV.............................................................................. 27

3.1.1 Đặt vấn đề ...................................................................................................... 27

3.1.2 Yêu cầu thiết kế .............................................................................................. 27

3.1.3 Yêu cầu kỹ thuật ............................................................................................. 28

3.2 Tính toán thiết kế và lựa chọn hệ thống cơ khí .................................................... 28

3.2.1 Phân tích lựa chọn hệ thống bộ truyền dẫn động .......................................... 28

3.2.2 Tính toán và lựa chọn động cơ ...................................................................... 31

3.2.3 Tính toán và lựa chọn truyền động đai răng ................................................. 34

3.2.4 Tính toán thiết kế trục dẫn động .................................................................... 38

3.2.5 Lựa chọn gối đỡ ............................................................................................. 44

3.2.6 Lựa chọn bánh xe cho AGV ........................................................................... 45

3.3 Mô hình thiết kế 3D xe AGV ............................................................................... 47

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN ............................................................. 49

4.1 Sơ đồ khối ............................................................................................................ 49

4.1.1 Sơ đồ khối ...................................................................................................... 49

4.1.2 Danh sách các thiết bị ................................................................................... 49

4.2 Thiết kế hệ thống điện. ......................................................................................... 50

4.2.1 Sơ đồ khối ...................................................................................................... 50

4.2.2 Danh sách các thiết bị trong bộ điều khiển ................................................... 50

4.2.3 Lựa chọn nguồn điện ..................................................................................... 53

4.3 Thiết kế bộ điều khiển PID cho động cơ .............................................................. 54

4.4 Đọc Lidar ............................................................................................................. 56

4.5 Mô tả hoạt động của mô hình xe AGV ................................................................ 56

CHƯƠNG 5: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ................................... 58

5.1 Đồ thị kết quả đáp ứng tốc độ .............................................................................. 58

5.1.1 Tiến về phía trước: ........................................................................................ 58

5.1.2 Lùi về phía sau: ............................................................................................. 58

5.1.3 Rẻ sang bên trái: ............................................................................................ 58

5.1.4 Rẻ sang bên phải: .......................................................................................... 59

5.1.5 Trạng thái dừng ............................................................................................. 59

5.1.6 Tốc độ xoay của xe robot AGV: ..................................................................... 60

5.2 Chạy thực nghiệm và nhận xét ............................................................................. 60

5.3 Đánh giá kết quả ................................................................................................... 63

5.3.1 Mặt đạt được : ............................................................................................... 63

5.3.2 Mặt hạn chế : ................................................................................................. 63

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ........................................... 64

6.1 Kết luận ................................................................................................................ 64

6.1.1 Kết quả đạt được ............................................................................................ 64

6.1.2 Kết quả không mong muốn ............................................................................ 64

6.2 Hướng phát triển tương lai ................................................................................... 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 65

PHỤ LỤC A. BẢN VẼ ................................................................................................ I

PHỤ LỤC B. CODE CHƯƠNG TRÌNH .

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)