Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế bộ điều khiển dự báo chuyển động cho robot di động vi sai tránh vật CĐ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG – ĐIỀU KHIỂN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN DỰ BÁO CHUYỂN
ĐỘNG CHO ROBOT DI ĐỘNG VI SAI TRÁNH VẬT
CẢN ĐỘNG
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hoá
GVHD: TS. Trần Đức Thiện
Sinh viên thực hiện:
Phạm Quốc Anh Huy

20161100

Võ Văn Duy

20151347

Lê Quang Thành

19161289

Thành phố Hồ Chí Minh,

tháng 07 năm 2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG – ĐIỀU KHIỂN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN DỰ BÁO CHUYỂN
ĐỘNG CHO ROBOT DI ĐỘNG VI SAI TRÁNH VẬT
CẢN ĐỘNG
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hoá
GVHD: TS. Trần Đức Thiện
Sinh viên thực hiện:
Phạm Quốc Anh Huy

20161100

Võ Văn Duy

20151347

Lê Quang Thành

19161289

Thành phố Hồ Chí Minh,

tháng 07 năm 2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC 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 TỰ ĐỘNG – ĐIỀU KHIỂN

o0o

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sinh viên thực hiện đề tài:
-

Phạm Quốc Anh Huy

MSSV: 20161100

Lớp: 20151CL4B

-

Võ Văn Duy

MSSV: 20151347

Lớp: 20151CL4B

-

Lê Quang Thành

MSSV:19161289

Lớp: 19151CL3A

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển và Tự Động Hóa
Giảng viên hướng dẫn: TS. Trần Đức Thiện

ĐT: 0988862588

Ngày nhận đề tài: 22/02/2024
Ngày nộp đề tài: 25/06/2024
1. Tên đề tài:
Thiết kế bộ điều khiển dự báo chuyển động cho robot di động vi sai tránh vật
cản động
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
Kích thước mô hình dự kiến: 600x350x270 mm (dài, rộng, cao).
Kích thước bản đồ dự kiến: 10x2.6 m (dài, rộng)
3. Nội dung thực hiện đề tài
- Thiết kế mô hình robot di động vi sai trên phần mềm Solidworks 2021.
- Tìm hiểu giải thuật xây dụng bản đồ Hector SLAM, giải thuật định vị
Adaptive Monte Carlo Localization (AMCL), giải thuật Extended Kalman Filter
( EKF), giải thuật điều hướng Model Predictive Control (MPC).
- Thiết kế giải thuật bộ điều hướng MPC.
- Mô phỏng giải thuật điều hướng kết hợp tránh vật cản động trên Gazebo.
- Thi công mô hình robot dựa trên mô hình 3D đã thiết kế, thiết kế và thi công
mạch điều khiển robot.
- Xây dựng chương trình điều hướng tránh vật cản và chương trình điều khiển
robot.

Trang i

- Thiết kế giao diện điều khiển và thu thập dữ liệu robot sử dụng ngôn ngữ
Python.
- Áp dụng giải thuật đã thiết kế trên mô hình thực.
- Thực nghiệm và đán
...

...
stic Robotics. Sebastian Thrun, Wolfram Burgard, and
Dieter Fox. (2005, MIT Press.) 647 pages, Artificial Life, vol. 14, no. 2, pp.
227-229, 2008, doi: 10.1162/artl.2008.14.2.227.
Z. Yong et al., An Autonomous Navigation Strategy Based on Improved
Hector SLAM With Dynamic Weighted A* Algorithm, IEEE Access, vol. 11,
pp. 79553-79571, 2023, doi: 10.1109/ACCESS.2023.3299293.
S. Kohlbrecher, O. v. Stryk, J. Meyer, and U. Klingauf, A flexible and
scalable SLAM system with full 3D motion estimation, in 2011 IEEE
International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics, 1-5 Nov.
2011 2011, pp. 155-160, doi: 10.1109/SSRR.2011.6106777.
F. Klaesson, J. Ge, and R. M. Murray, Design And Implementation Of a
Controller To Advance In Multi-Lane Traffic Similar To Human Behavior
Using Control Improvisation.
G. Welch and G. Bishop, An introduction to the Kalman filter, 1995.
R. Hanten, S. Buck, S. Otte, and A. Zell, Vector-AMCL: Vector Based
Adaptive Monte Carlo Localization for Indoor Maps, in Intelligent
Autonomous Systems 14, Cham, W. Chen, K. Hosoda, E. Menegatti, M.
Shimizu, and H. Wang, Eds., 2017// 2017: Springer International Publishing,
pp. 403-416.
Giải
thuật
tìm
kiếm
A*.
https://vi.wikipedia.org/wiki/Gi%E1%BA%A3i_thu%E1%BA%ADt_t%C3
%ACm_ki%E1%BA%BFm_A* (accessed.

Trang 124

Tài liệu tham khảo
[31]

[32]
[33]

[34]

[35]

Heuristics.
http://theory.stanford.edu/~amitp/GameProgramming/Heuristics.html
(accessed.
S. G. Tzafestas, Introduction to Mobile Robot Control. 2013.
A. Salimi Lafmejani and S. Berman, Nonlinear MPC for collision-free and
deadlock-free navigation of multiple nonholonomic mobile robots, Robotics
and Autonomous Systems, vol. 141, p. 103774, 03/01 2021, doi:
10.1016/j.robot.2021.103774.
A. Wächter and L. T. Biegler, On the implementation of an interior-point
filter line-search algorithm for large-scale nonlinear programming,
Mathematical Programming, vol. 106, no. 1, pp. 25-57, 2006/03/01 2006, doi:
10.1007/s10107-004-0559-y.
W. A. S. Norzam, H. Hawari, and K. Kamarudin, Analysis of Mobile Robot
Indoor Mapping using GMapping Based SLAM with Different Parameter,
IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 705, p.
012037, 12/02 2019, doi: 10.1088/1757-899X/705/1/012037.

Trang 125

PHỤ LỤC
Trong quá trình thực hiện đề tài nhóm đã đóng góp một bài báo nghị tại GTSD
2024 được tổ chức tại Việt Nam và được chấp thuận (minh chứng) với mã bài 214.

Hình 1. Minh chứng mail chấp thuận