TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÔ HÌNH VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN
CÂN BẰNG CHO ROBOT HAI BÁNH THAY ĐỔI
CHIỀU CAO
GVHD: TS. Trần Đức Thiện
Sinh viên thực hiện:
Trần Nhật Tín

20151419

Khóa 2020 – 2024
Ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển và Tự Động Hóa

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÔ HÌNH VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN
CÂN BẰNG CHO ROBOT HAI BÁNH THAY ĐỔI
CHIỀU CAO
GVHD: TS. Trần Đức Thiện
Sinh viên thực hiện:
Trần Nhật Tín

20151419

Khóa 2020 – 2024
Ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển và Tự Động Hóa

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 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 TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

o0o

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2024

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sinh viên thực hiện đề tài:
1. Trần Nhật Tín

MSSV: 20151419

Lớp: 20151CL5B

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: 05/02/2024
Ngày nộp đề tài: 25/06/2024
1. Tên đề tài:
Thiết kế mô hình và bộ điều khiển cân bằng cho robot hai bánh cân bằng thay
đổi chiều cao.
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
Kích thước mô hình dự kiến: 330x220x260 mm (dài, rộng, cao).
3. Nội dung thực hiện đề tài
- Thiết kế mô hình robot hai bánh cân bằng thay đổi chiều cao trên phần mềm
Solidworks 2022.
- Thiết kế bộ điều khiển toàn phương tuyến tính LQR để giữ cân bằng cho
robot.
- 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 khiển robot cân bằng và thay đổi chiều cao.
- Thiết kế giao diện điều khiển và thu thập dữ liệu robot sử dụng ngôn ngữ C#.
- Áp dụng giải thuật đã thiết kế trên mô hình thực.
- Thực nghiệm và đánh giá kết quả.
4. Các sản phẩm dự kiến:
- Mô hình robot hai bánh cân bằng thay đổi chiều cao.

Trang i

- Chương trình, giao diện điều khiển.
- Quyển báo cáo đồ án tốt nghiệp.
- Poster giới thiệu đồ án.
5. Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh 

Tiếng Việt

x

Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh 

Tiếng Việt

x

TRƯỞNG NGÀNH

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký, ghi rõ họ tên)

(ký, ghi rõ họ tên)

Trang ii

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚ
...

...
elfbalancing robot, Microsystem Technologies, vol. 24, pp. 3677-3687, 2018.
K. N. ĐÌNH, C. H. MẠNH, and H. N. HOÀNG, ĐIỀU KHIỂN HỒI TIẾP
PHI TUYẾN XE HAI BÁNH TỰ CÂN BẰNG DI CHUYỂN TRÊN MẶT
PHẲNG NGHIÊNG, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, vol. 60, no. 60,
pp. 32-35, 2019.
H. A. Vũ and Đ. T. Tín, Bộ điều khiển pid online auto-tuning sử dụng mạng
nơ ron cho hệ xe hai bánh tự cân bằng, TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƯỜNG ĐẠI
HỌC QUỐC TẾ HỒNG BÀNG, vol. 13, pp. 51-62, 2020.
A. K. Vo, H. T. Nguyen, V. D. H. Nguyen, M. T. Nguyen, and T. T. H. Le,
Trajectory Tracking Pid-Sliding Mode Control for Two-Wheeled SelfBalancing Robot, in Intelligent Computing in Engineering:
Proceedings of RICE 2019, 2020: Springer, pp. 885-898.
D. T. Tran, N. M. Hoang, N. H. Loc, Q. T. Truong, and N. T. Nha, A Fuzzy
LQR PID Control for a Two-Legged Wheel Robot with Uncertainties and
Variant Height, Journal of Robotics and Control (JRC), vol. 4, no. 5, pp. 612620, 2023, doi: 10.18196/jrc.v4i5.19448.
P. Benavidez and M. Jamshidi, Mobile robot navigation and target tracking
system, in 2011 6th International Conference on System of Systems
Engineering,
27-30
June
2011
2011,
pp.
299-304,
doi:
10.1109/SYSOSE.2011.5966614.
C. Dai, X. Liu, J. Zhou, Z. Liu, Z. Zhu, and Z. Jia, SWhegPro: A Novel
Robust Wheel-Leg Transformable Robot, in 2022 IEEE International
Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO), 2022: IEEE, pp. 421-426.
A. M. Bloch, P. S. Krishnaprasad, J. E. Marsden, and R. M. Murray,
Nonholonomic mechanical systems with symmetry, Archive for Rational
Mechanics and Analysis, vol. 136, no. 1, pp. 21-99, 1996/12/01 1996, doi:
10.1007/BF02199365.
I. Kirbas, Developing a signal similarity analyse software for accelerometer
sensor data, vol. 13, pp. 172-179, 09/28 2019.

Trang 77

Phụ lục

PHỤ LỤC
-

Chương trình điều khiển hệ thống:

https://drive.google.com/drive/folders/1Hb3f90IEGyFg2CFjNbbAnWzsM8XGuo1J
?usp=drive_link
-

Chương trình giao diện điều khiển

https://drive.google.com/drive/folders/169EUCn6cGCKZnY6oleWam6jH4mHbA0
s_?usp=sharing
-

Phụ lục ma trận quá tính Μ(θ)θ , ma trận Coriolis/centrifugal C(θ,θ)θ và
vector trọng trường G(θ) .


2J w

M   LMRcosψ - 2J m n 2


0


LMRcosψ - 2J m n
J ψ + L2 M + 2J m n 2
2

0



0

0

2
2) 
2
W (J w + J m n 
(W m) 2
Jφ +
+ L Msin 2ψ +

2
2R 2



0 -LMRψsin(ψ)

0


2
L Mψsin2ψ 

C 0
0


2


2
2
L Mψsin2ψ 
0 L Mψsin2ψ


2
2

0



G   -LMgsinψ 


0

Trang 78