Đồ án tốt nghiệp - Xây dựng ứng dụng Slam robot

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
-

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

ĐỀ TÀI:

XÂY DỰNG ỨNG DỤNG SLAM
ROBOT
GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Hùng
SVTH: Ngô Thanh Quang
MSSV: 20161355
SVTH: Nguyễn Tất Ý
MSSV: 20161399
Tp. Hồ Chí Minh – 6/2024

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
-

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

ĐỀ TÀI:

XÂY DỰNG ỨNG DỤNG SLAM
ROBOT

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Hùng
SVTH: Ngô Thanh Quang
MSSV: 20161355
SVTH: Nguyễn Tất Ý
MSSV: 20161399
Tp. Hồ Chí Minh – 6/2024

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
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. HCM, ngày 15 tháng 6 năm 2024

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:

Ngô Thanh Quang

MSSV: 20161355

Nguyễn Tất Ý

MSSV: 20161399

Chuyên ngành:

Kỹ Thuật Điện tử công nghiệp

Mã ngành:

141

Hệ đào tạo:

Đại học chính quy

Mã hệ:

1

Khóa:

2020

Lớp:

20161DTCN

I. TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG SLAM ROBOT

II. NHIỆM VỤ

1. Các số liệu ban đầu:
- Kit Robot X3 PLUS, được sản xuất bởi Yahboom. Các số liệu quan trọng của Robot:
+ Kích thước: chiều dài 300mm, chiều rộng 246mm.
+ Cân nặng 3kg.
+ 4 Động cơ DC 12V encoder.
+ Pin lithium dung lượng 9600mAh.
+ Hệ điều hành Ubuntu.
+ Phần mềm điều khiển Rviz.
- Cảm biến YDLIDAR 4ROS.
- Ngôn ngữ lập trình Python 3.10
2. Nội dung thực hiện:
-

Nghiên cứu, tìm hiểu nguyên lý hoạt động các cảm biến YDLIDAR 4ROS.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
ii

-

Nghiên cứu, tìm hiểu nguyên lý hoạt động động cơ của Kit Robot X3 PLUS.

-

Nghiên cứu về phầm mềm hiển thị kết hợp điều khiển trạng thái của robot.

-

Nghiên cứu tìm hiểu về ROS.

-

Thiết lập máy ảo để điều khiển và quan sát trạng thái robot trong bản đồ.

-

Xây dựng ứng dụng SLAM thiết lập bản đồ.

-

Chạy thử nghiệm, đánh giá và hiệu chỉnh.

-

Viết báo cáo luận văn.

Bảo vệ đề tài tốt nghiệp.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:
-

12/02/2024

IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/06/2024
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH

TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
iii

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM
Khoa Điện - Điện Tử
Bộ Môn Điện Tử Công Nghiệ
...

...
ển thị cho
người dùng tương đối trực quan và dễ sử dụng. Cùng với đó robot cũng có chức năng điều
hướng đến vị trí xác định kết hợp tránh né vật cản trên đường đi tương đối tối ưu.
Tuy nhiên vẫn còn một số hạn chế cần cải thiện trong đề tài như tầm hoạt động điều
khiển robot còn hạn chế do sử dụng wifi để kết nối, chưa làm được chức năng robot tự
hành để thiết lập bản đồ, và chỉ quét được những vật cản cao tầm trên 20cm nên sẽ va vào
vật cản thấp trong môi trường.

6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Sau thời gian học hỏi, nghiên cứu và hoàn thiện đề tài, nhóm đã thấy được những
thiếu sót trong vận hành nên xin được đề ra một số hướng phát triển cho robot như sau:
+ Xây dựng bản đồ 3D để biểu diễn môi trường được thực tế hơn.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
56

CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
+ Kết hợp thêm camera để quan sát được môi trường xung quanh robot.
+ Thiết kế giao diện điều khiển như website, ứng dụng di động…để người dùng
có thể dễ dàng điều khiển.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
57

TÀI LIỆU THAM KHẢO

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] J. Leonard, H. Durrant-Whyte, and I. J. Cox, Dynamic map building for autonomous
mobile robot, EEE International Workshop on Intelligent Robots and Systems, Towards
a New Frontier of Applications, vol. 1, pp. 89-96, 1990.
[2] H. Durrant-Whyte and T. Bailey, Simultaneous localization and mapping: part I,
IEEE Robotics &amp Automation Magazine, vol. 13, no. 2, pp. 99-110, June 2006
[3] Nguyễn Huỳnh Thanh Tú, Trần Đình Vương, Nghiên Cứu Và Thiết Kế Mobile Robot
Tự Hành Trong Nhà Sử Dụng Lidar, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật, 8/2022
[4] Phan Minh Trí, “Thiết lập xe tự hành trong nhà dùng streo camera”, Luận văn tốt
nghiệp, Trường ĐH Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh, 08/2018.
[5] Kaiyu Zheng, ROS Navigation Tuning Guide , 2-9-2016,
[6] M.S. Hendriyawan Achmad, Mohd Razali Daud, Saifudin Razali, Dwi Pebrianti, A
ROS‐based human‐robot interaction for indoor exploration and mapping, 10 – 2021.
[7] Basavanna Mahadevaiah, Shivakumar Mahadevappa, Mapping of an Unknown
Indoor Environment Using 2D-Lidar and ROS for Mobile Robot Navigation, 10 – 2020.
[8] Zuhair A. Ahmed, Safanah Mudheher Raafat, An Extensive Analysis and Fine-Tuning
of Gmappings Initialization Parameters, 6 – 2023.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
58

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC
Do phần source code gồm nhiều thư mục và tệp, nên dễ dàng sử dụng sau này nên
nhóm xin đính kèm liên kết: https://github.com/qung11/catkin_ws

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
59