Đồ án tốt nghiệp - Nghiên cứu thuật toán điều khiển tránh né vật cản cho UAV

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH


KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: “NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN
TRÁNH NÉ VẬT CẢN CHO UAV”

Giảng viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Lớp:
Khóa:

TS. HÀ LÊ NHƯ NGỌC THÀNH
Tống Xuân Hoàng - 20146336
Nguyễn Mạnh Khoa - 20146353
20146CL6B
2020-2024

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY


BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: “NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN
TRÁNH NÉ VẬT CẢN CHO UAV”

Giảng viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Lớp:
Khóa:

TS. HÀ LÊ NHƯ NGỌC THÀNH
Tống Xuân Hoàng - 20146336
Nguyễn Mạnh Khoa - 20146353
20146CL6B
2020-2024

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn Cơ Điện Tử

NHIÊM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Học kỳ II / năm học 2024
Giảng viên hướng dẫn: TS. HÀ LÊ NHƯ NGỌC THÀNH
Sinh viên thực hiện:
1. Tống Xuân Hoàng

Điện thoại: 0819573446
Điện thoại: 0935538172

MSSV: 20146336
MSSV: 20146353

2. Nguyễn Mạnh Khoa
1. Mã số đề tài: ……………

Tên đề tài: …………….………..……….………………………………………………..
…………….………..……….………………………………………………..

2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
…………….………..……….………………………………………………………………..................
...............................................................................................................................................
…………….………..……….………………………………………………………………….

3. Nội dung chính của đồ án:
…………….………..……….………………………………………………………………….
…………….………..……….………………………………………………………………….
…………….………..……….………………………………………………………………….

4. Các sản phẩm dự kiến:
…………….………..……….………………………………………………………………….

5. Ngày giao đồ án:
6. Ngày nộp đồ án:
7. Ngôn ngữ trình bày:

Bản báo cáo:
Trình bày bảo vệ:

Tiếng Anh
Tiếng Anh

TRƯỞNG KHOA
(Ký, ghi rõ họ tên)

TRƯỞNG BỘ MÔN
(Ký, ghi rõ họ tên)




Tiếng Việt
Tiếng Việt








 Được phép bảo vệ ....................................................................
(GVHD ký, ghi rõ họ tên)

i

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên)

LỜI CAM KẾT
- Tên đề tài: Nghiên cứu thuật toán điều khiển tránh né vật cản cho UAV
- GVHD: TS.Hà Lê Như Ngọc Thành
- Họ tên sinh viên
Tống Xuân Hoàng - 20146336
Nguyễn Mạnh Khoa - 20146353
- Lớp : 20146CL6B
- Địa chỉ sinh viên: Phường An Bình, Thành phố Dĩ An, tỉnh Bình Dương
- Số điện thoại liên lạc: 0935538172
- Emai
...

...
ả đạt được
- Mô hình UAV 4 cánh.
- Mô hình toán học cho UAV 4 cánh.
- Nghiên cứu thiết kế được bộ điều khiển vị trí cho UAV và mô phỏng kết hợp thực
nghiệm.
- Nghiên cứu thiết kế được bộ điều khiển bay tránh né vật cản cho UAV và mô phỏng
kết hợp thực nghiệm.
7.1.2. Hạn chế
- Thực nghiệm cho thấy hiệu suất của bộ điều khiển tương đối ổn định tuy nhiên vẫn
còn sai số nhỏ.
- Chưa xử lý được khả năng nhận diện đa dạng các đối tượng: hiện tại thì hệ thống chưa
thể nhận diện chính xác nhiều loại đối tượng khác nhau, đặc biệt là trong các tình huống môi
trường phức tạp.
7.2. Hướng phát triển
- Sử dụng các bộ điều khiển phi tuyến như: Lyapunov, Stability, và Sliding Mode Control
(SMC) để nâng cao chất lượng điều khiển, đảm bảo hệ thống ổn định hơn, phản ứng nhanh
hơn và hoạt động hiệu quả trong các điều kiện môi trường đa dạng và phức tạp.
- Kết hợp machine learning để nhận biết được nhiều loại đối tượng, từ đó nâng cao khả
năng phân loại và nhận diện chính xác các vật cản khác nhau trong môi trường thực tế. Bằng
cách sử dụng các mô hình học sâu (deep learning) và mạng nơ-ron tích chập (CNN), hệ thống
có thể cải thiện khả năng phát hiện đối tượng qua thời gian, ngay cả trong các điều kiện ánh
sáng và góc nhìn phức tạp. Điều này không chỉ cải thiện hiệu suất tránh né vật cản mà còn
mở rộng phạm vi ứng dụng của UAV trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

89

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Quan Quan, Introduction to Multicopter Design and Control, Springer Nature,
Singapore, 2017.
[2]. Ha Le Nhu Ngoc Thanh, Guidance, Navigation and Control (UAV Control), link:
https://sites.google.com/view/halenhungocthanh/courses/guidance-navigation-and-control,
3/2024.
[3]. Ha Le Nhu Ngoc Thanh, Sung Kyung Hong, Quadcopter Robust Adaptive Second
Order Sliding Mode Control Based on PID Sliding Surface, , IEEE Access, 66850-66860,
Volume 6, IEEE, 2018.
[4] Nguyen Xuan-Mung, Sung Kyung Hong, Ngoc Phi Nguyen, Ha Le Nhu Ngoc Thanh,
Tien-Loc Le, Autonomous quadcopter precision landing onto a heaving platform: New
method and experiment, IEEE Access, 167192-167202, Volume 8, IEEE, 2020.
[5]. Alexander Mordvintsev and Abid K, OpenCV-Python Tutorials Documentation,
EastWillow, Canada, Nov 2017.
[6]. Anders Grunnet-Jepsen, Michael Harville, Brian Fulkerson, Daniel Piro, Shirit
Brook, Jim Radford, Introduction to IntelRealSense Visual SLAM and the T265 Tracking
Camera, link: https://dev.intelrealsense.com/docs/intel-realsensetm-visual-slam-and-thet265-tracking-camera, 6/2024.
.

90