Lời nói đầu

Robot tự hành (Mobile Robot) là một thành phần có vai trò quan trọng trong ngành Robot học. Cũng với sự phát triển mạnh mẽ của các hệ thống Cơ - Điện tử, robot tự hành ngày một được hoàn thiện và càng cho thấy lợi ích của nó trong công nghiệp và sinh hoạt.

Một vấn đề rất được quan tâm khi nghiên cứu về robot tự hành là làm thế nào để robot có thể di chuyển tới một vị trí xác định mà có thể tự động tránh được các chướng ngại

vật trên đường đi. Tiểu luận này có mục đích đưa ra các phương pháp để giải quyết vấn đề trên. Trong phần một, chúng tôi xét 2 cách giải bài toán tìm đường cục bộ và toàn cục đối với một robot có mô hình động học cho trước, sau đó tiến hành mô phỏng thử nghiệm trên máy tính. Phần hai của tiểu luận tập trung vào giới thiệu các cảm biến, các mạch phần cứng điều khiển một robot tự hành cụ thể đã cho chạy thử.

Chúng em xin chân thành cảm ơn những gợi ý, chỉ dẫn rất quan trọng cho đề tài này

của PGS.TS Tạ Duy Liêm. Thầy cũng đã cũng cấp cho chúng em những kiến thức và tài liệu Robotics cần thiết trong học kỳ vừa qua. Chúng em hy vọng đây sẽ là một tiểu luận có ích cho những ai yêu thích đề tài này.

Hà Nội, ngày 30/10/2005

Sinh viên:

Nguyễn Vũ Quang

Đoàn Nam Thái

MỤC LỤC

PHẦN 1

GIẢI BÀI TOÁN TÌM ĐƯỜNG TRÁNH VẬT CẢN CHO ROBOT TỰ HÀNH 3

I. Giới thiệu về robot tự hành.. 4

II. Mô hình động học robot tự hành . 6

III. Giải bài toán tìm đường cho robot tự hành .. 7

1. Đặt vấn đề .. 7

2. Bài toán tìm đường cục bộ . 8

3. Bài toán tìm đường toàn cục .. 13

PHẦN 2

CẤU TẠO PHẦN CỨNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRONG ROBOT TỰ HÀNH .. 19

I. Các loại cảm biến .. 20

1. Sensor quang (Optical Sensor). 20

2. Đĩa encoder 20

3. Công tắc hành trình 21

II. Mạch điều khiển Robot . 21

1. Khối nguồn.. 21

2. Khối điều khiển. 22

3. Khối sensor . 24

4. Khối hiển thị .. 25

5. Khối công suất điều khiển động cơ.. 27

III. Các phương pháp điều khiển trong Robot tự hành 28

1. Phương pháp tạo encoder từ chuột máy tính . 28

2. Phương pháp quét đèn led 7 thanh .. 30

3. Phương pháp tạo xung PWM để điều khiển tốc độ cho robot .. 33

IV. Xây dựng một bài toán cho Robot tự hành .. 34

V. Hạn chế Robot và phương pháp khắc phục . 36