Đồ án tốt nghiệp - Điều khiển Robot tự hành

BỘ GIÁO DỤC &amp ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG
ĐỀ TÀI:

ĐIỀU KHIỂN ROBOT TỰ HÀNH
GVHD: Thầy Hà A Thồi
SVTH: Phạm Văn Quân
MSSV: 13141261
SVTH: Võ Mạnh Điền
MSSV: 13141057

Tp. Hồ Chí Minh - 08/2017

TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
TP. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2017.

BẢNG MÔ TẢ CÔNG VIỆC
Họ tên sinh viên 1: Phạm Văn Quân

MSSV: 13141261

Lớp: 13141DT2C
Họ tên sinh viên 2: Võ Mạnh Điền

MSSV: 13141057

Lớp: 13141DT3C
Tên đề tài: Điều khiển Robot tự hành
1. MÔ TẢ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:
Thiế t kế và thi công Robot có khả năng đi theo hình vẽ của người điều khiển
thông qua giao diện tự tạo bằng Visual studio.
Điều khiển Robot từ xa bằng sóng Bluetooth. Giao diện điều khiển sẽ gửi tọa
độ điều khiển xuống Robot, khi nhận được tọa độ Robot sẽ điều khiển 2 động cơ
Step giúp Robot di chuyển một cách chính xác, đúng theo ý người điều khiển, ngoài
ra Robot sẽ thực hiện thêm chức năng vẽ lại hình ảnh đường đi trong quá trình di
chuyển, hình vẽ này sẽ giống hình vẽ trên máy tính.
Linh kiê ̣n chı́nh được áp du ̣ng trong đề tài này là board ma ̣ch xử lı́ trung tâm
Arduino Uno R3.
2. MÔ TẢ CÔNG VIỆC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI CỦA TỪNG SINH VIÊN:
Họ tên Sinh viên 1: Phạm Văn Quân
Các công việc thực hiện trong đề tài:
STT NỘI DUNG CÔNG VIỆC
1

Thiết kế giao diện Visual Studio

2

Lâp trình điề u khiể n Robot di chuyển và vẽ

3

Viết chương trình cho Arduino Uno
ii

4

Lắp ráp phần cứng trên robot, thi công mạch

5

Viết báo cáo luận văn.

Họ tên Sinh viên 2: Võ Mạnh Điền
Các công việc thực hiện trong đề tài:
STT NỘI DUNG CÔNG VIỆC
1

Thiết kế giao diện điều khiển trên Visual studio

2

Thiết kế, thi công mô hình Robot

3

Viết chương trình cho Visual Studio

4

Kiểm tra, mô phỏng, test thử Robot

5

Viết báo cáo luận văn.

SINH VIÊN 1

SINH VIÊN 2

(Ký ghi rõ họ tên)

(Ký ghi rõ họ tên)

Phạm Văn Quân

Võ Mạnh Điền

XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký ghi rõ họ tên)

Thầy Hà A Thồi

iii

TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH
Tp. HCM, ngày 20 tháng 7 năm 2017

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:
Chuyên ngành:
Hệ đào tạo:
Khóa:

...

...

}
else if (s.FileName.Contains(.bmp))
{
bmp.Save(s.FileName, ImageFormat.Bmp)
}
}
}
void NuevoClick(object sender, EventArgs e)
{
Pantalla.Refresh()
Pantalla.Image = null
}
void AbrirClick(object sender, EventArgs e)
{
OpenFileDialog o = new OpenFileDialog()
o.Filter = Png files|*.png|jpeg files|*jpg|bitmaps|*.bmp
if (o.ShowDialog() == System.Windows.Forms.DialogResult.OK)
{
Pantalla.Image = (Image)Image.FromFile(o.FileName).Clone()
}
}
void Button9Click(object sender, EventArgs e)
{
figura = 8
}
void Button10Click(object sender, EventArgs e)

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP -Y SINH

Trang 24

PHỤ LỤC
{
figura= 9
}
void Button11Click(object sender, EventArgs e)
{
figura = 10
}
void Button6Click(object sender, EventArgs e)
{
figura = 7
}
}
}

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP -Y SINH

Trang 25

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 3:
THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN ROBOT
Để điều khiển robot chúng ra cần quan tâm nhất đến khoảng cách di chuyển và góc
xoay của robot, để robot di chuyển một cách chính xác.
- Xét trong hệ tọa độ đề-các để tính toán khoảng cách di chuyển và góc xoay.
- Tiếp đó chúng ta tính toán sai số giữa 2 tọa độ theo x, y
• Sai số tọa độ theo x: dx = x2 - x1
• Sai số tọa độ điểm y: dy = y2 – y1
•

Khoảng cách distance = ???????? + ????????

Hình 3P.1 Tính toán khoảng cách theo tọa độ Đề - các

Tính được sai số góc quay bằng cách xác định những trường hợp
TH1: dx = 0 và dy = 0. Không có sai số nào xảy ra.
TH2: dx 0 và dy = 0.
new_bearing = ????????????????
TH3: dx = 0 và dy 0.
new_bearing = + ????????????????
TH4: dx 0 và dy = 0
new_bearing = ???? + ????????????????
TH5: dx = 0 và dy 0
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP -Y SINH

Trang 26

PHỤ LỤC
new_bearing = 2???? − ????????????????

–

Hình 3P.2. Tính toán góc xoay theo đường tròn lượng giác

-

Ta có: Mỗi một xung đưa vào thì động cơ sẽ quay một góc 5,625 ̊, mà ta có bán kính
của bánh xe là 3 cm = đường kính d = 6 cm.

Ta có: L =π .d với L là chiều dài, π = 3,14, d là đường kính =
L = 3,14 . 6 =18,84 cm.
Một xung ta có góc 5,625 ̊ = l = π . d .n / 360 ̊ với n là góc 5,625 ̊ =
L =3,14 . 6 . 5,625 ̊ / 360 ̊ = 0,3 cm.
-

Do trên Visual C# ta sử dụng xử lý ảnh nên ta sẽ tính theo pixel, mỗi một pixel
tương ứng với 1 góc quay trên động cơ bước là 5,625 ̊ ̊ xấp xỉ một đoạn đường đi là
0,3 cm. Vậy ví dụ với tọa độ x=50, y=170 = động cơ trái sẽ quay 5 xung, động cơ
phải sẽ quay 7 xung = điểm tọa độ dưới Robot là (50x0,3,170x0,3) = (15 51)
cm. Như vậy robot sẽ di chuyển khoảng cách là distance = 53 cm.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP -Y SINH

Trang 27