Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế mô hình và giải thuật quy hoạch chuyển động tối ưu cho robot di động VS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÔ HÌNH VÀ GIẢI THUẬT QUY
HOẠCH CHUYỂN ĐỘNG TỐI ƯU CHO ROBOT DI
ĐỘNG VI SAI
GVHD: TS. Trần Đức Thiện
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Quang Chiến

19151102

Phạm Đức Huy

19151134

Khóa 2019 – 2023
Ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển và Tự Động Hóa

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2023

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

o0o

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sinh viên thực hiện đề tài:
1. Nguyễn Quang Chiến

MSSV: 19151102

Lớp: 19151CL2A

2. Phạm Đức Huy

MSSV: 19151134

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: 06/02/2023
Ngày nộp đề tài: 30/06/2023
1. Tên đề tài:
Thiết kế mô hình và giải thuật quy hoạch chuyển động tối ưu cho robot di động
vi sai.
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
Kích thước mô hình dự kiến: 600x400x270 mm (dài, rộng, cao).
Kích thước bản đồ dự kiến: 6.6x3.3 m (dài, rộng)
3. Nội dung thực hiện đề tài
- Thiết kế mô hình robot di động vi sai trên phần mềm Solidworks 2021.
- Thiết kế giải thuật tìm đường đi tối ưu dựa vào giải thuật A*, giải thuật bám
quỹ đạo kết hợp tránh vật cản sử dụng bộ điều khiển PID và phương pháp trường thế
năng – PF cho robot.
- Mô phỏng giải thuật tìm đường đi tối ưu, giải thuật bám quỹ đạo kết hợp
tránh vật cản trên phần mềm Webots R2021a.
- 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 tìm đường đi tối ưu, chương trình điều khiển robot
chạy bám quỹ đạo và tránh vật cản.
- Thiết kế giao diện điều khiển và thu thập dữ liệu robot sử dụng ngôn ngữ C#.

Trang i

- 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 di động vi sai.
- 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 ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC

BỘ MÔN TỰ
...

...
[44]

K. Kozłowski and D. Pazderski, Modeling and control of a 4-wheel skidsteering mobile robot, International journal of applied mathematics and
computer science, vol. 14, no. 4, pp. 477-496, 2004.
C. Prahacs, A. Saudners, M. K. Smith, D. McMordie, and M. Buehler,
Towards legged amphibious mobile robotics, Proceedings of the Canadian
Engineering Education Association (CEEA), 2004.
R. Guldenring, M. Görner, N. Hendrich, N. J. Jacobsen, and J. Zhang,
Learning local planners for human-aware navigation in indoor
environments, in 2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent
Robots and Systems (IROS), 2020: IEEE, pp. 6053-6060.
V. Klemm et al., Ascento: A two-wheeled jumping robot, in 2019
International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2019: IEEE,
pp. 7515-7521.
V. Klemm et al., LQR-assisted whole-body control of a wheeled bipedal
robot with kinematic loops, IEEE Robotics and Automation Letters, vol. 5,
no. 2, pp. 3745-3752, 2020.
B. L. Due, A Walk in the Park With Robodog: Navigating Around
Pedestrians Using a Spot Robot as a “Guide Dog”, Space and Culture, 2023.
K. Y. Pettersen, Snake robots, Annual Reviews in Control, vol. 44, pp. 1944, 2017.
C. Fiester et al., A modular, compact, and efficient next generation remus
600 auv, in OCEANS 2019-Marseille, 2019: IEEE, pp. 1-6.
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.
Heuristics.
http://theory.stanford.edu/~amitp/GameProgramming/Heuristics.html
(accessed.
H. Choset, K. M. Lynch, S. Hutchinson, G. A. Kantor, and W. Burgard,
Principles of robot motion: theory, algorithms, and implementations. MIT
press, 2005.
Raspberry Pi 4 Model B Datasheet.
Arduino® MEGA 2560 Rev3 Product Reference Manual.
Arduino® Nano Product Reference Manual.
S. J. Russell, Artificial intelligence a modern approach. Pearson Education,
Inc., 2010.

Trang 111

Phụ lục

PHỤ LỤC
-

Chương trình điều khiển của máy tính nhúng Raspberry

https://drive.google.com/drive/folders/1IZl4tHgbp0n5G6sKgJeyWVSUzA4BHOQ?usp=sharing
-

Chương trình điều khiển của Arduino Mega2560:

https://drive.google.com/drive/folders/1vB5ZS-CNlErqDw7kdJ4sCibYqE_FuoL?usp=sharing
-

Chương trình điều khiển của Arduino Nano

https://drive.google.com/drive/folders/1xvz40_n5Pd0fDM4aybDyoQ0PBfH6jN4?usp=sharing
-

Chương trình giao diện điều khiển

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

Trang 112