BỘ GIÁO DỤC &amp ĐÀO TẠO
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: ỨNG DỤNG ROBOT SCARA KẾT HỢP XỬ
LÝ ẢNH PHÂN LOẠI RÁC THẢI
GVHD: Th.S Phùng Sơn Thanh
SVTH: Phạm Ngọc Phúc
MSSV: 20151405
Ngành: CNKT Điều khiển và Tự động hóa

Tp. Hồ Chí Minh tháng 06 năm 2024

BỘ GIÁO DỤC &amp ĐÀO TẠO
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: ỨNG DỤNG ROBOT SCARA KẾT HỢP XỬ
LÝ ẢNH PHÂN LOẠI RÁC THẢI

GVHD: Th.S Phùng Sơn Thanh
SVTH: Phạm Ngọc Phúc
MSSV: 20151405
Ngành: CNKT Điều khiển và Tự động hóa

Tp. Hồ Chí Minh tháng 06 năm 2024
i

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

Thành phố Thủ Đức, tháng 06 năm 2024
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Phạm Ngọc Phúc

MSSV: 20151405

Chuyên ngành:

Công nghệ kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa

Hệ đào tạo:

Đại học chính quy

Khóa:

2020 – 2024

Lớp: 20151CL3B

I. TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG ROBOT SCARA KẾT HỢP XỬ LÍ ẢNH
PHÂN LOẠI RÁC THẢI
II. NHIỆM VỤ:
1.

Các số liệu ban đầu:
• Xác định đối tượng phân loại: chai nhựa, lon
• Tìm hiểu về nguyên lí và cách điều khiển Servo
• Tìm hiểu về Driver Servo MRJ3, MRJ4
• Tìm hiểu về PLC dòng Q
• Tìm hiểu về Positioning Module QD75MH4
• Tìm hiểu về Camera 3D Intel Realsense D435i
• Giao tiếp giữa các thiết bị

2.

Nội dung thực hiện:
• Tính toán, lựa chọn thiết bị phần cứng
• Thi công phần cứng, đấu nối tủ điện
• Tính toán tỉ số truyền của các khớp Robot
• Tính toán kiểm chứng động học Robot Scara
• Lập trình điều khiển Robot bằng GxWork2
• Lập trình xử lí ảnh trên Python
• Thu thập hình ảnh , dán nhãn, xây dựng model bằng YOLOV8
• Thiết kế giao diện HMI
• Chạy kiểm nghiệm mô hình
• Viết báo cáo

ii

III. NGÀY GIAO ĐỒ ÁN:

20/02/2024

IV. NGÀY HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN:

20/06/2024

V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:

ThS. Phùng Sơn Thanh

Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2024
Xác nhận của Bộ Môn

Giáo viên hướng dẫn

iii

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

Thành phố Thủ Đức, tháng 06 năm 2024
LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Phạm Ngọc Phúc

MSSV: 20151405

Chuyên ngành:

Công nghệ kỹ thuật Đ
...

...
LO và thư viện xử lí ảnh OpenCV giải quyết các
bài toán Oject detection.
• Về phần cứng:
Phần cứng chắc chắn, chịu được áp lực cao, ít dao động khi robot hoạt động
ở tốc độ cao. Dễ dàng tháo lắp, thay thế hay sửa chữa khi có sự cố.
Thiết kế, đấu nối tủ điện
• Về phần mềm:

84

Giao diện được thiết kế dễ nhìn, dễ sử dụng, có hiển thị các thông số robot,
vận hành giúp giám sát quá trình hoạt động.
Xây dựng được chương trình điều khiển giải quyết bài toán gắp rác với hiệu
suất ổn định. Chạy thử, hiệu chỉnh hệ thống nhiều lần để tìm ra các thông số phù
hợp, có độ ổn định cao.
6.2. Kết luận
Ưu điểm:
-

Mô hình hoạt động chính xác và ổn định ở 2 chế độ

-

Tốc độ robot nhanh giúp tăng hiệu suất phân loại

-

Nhờ sử dụng pin chuyên dụng, mô hình có khả năng chạy tiếp sau khi mất
điện mà không phải hoạt động lại từ đầu.
Nhược điểm:

-

Để phân loại được nhiều loại rác, hiệu suất cao cần 1 mô hình đủ lớn thì
thời gian xử lý (inference time) cho mỗi ảnh sẽ tăng lên dẫn đến tốc độ băng
tải bị giới hạn.

-

Camera hoạt động không ổn định trong điều kiện ánh sáng tự nhiên.

-

Phần cơ khí vẫn còn hiện tượng rung lắc khi robot hoạt động ở tốc độ cao
dẫn đến sai số khi gắp vật.

6.3. Hướng phát triển
Phát triển mạng YOLO và tối ưu hoá thuật toán phân loại thêm nhiều loại rác
khác nhau.
Xây dựng phần cứng chắc chắn giảm thiểu sự rung lắc đảm bảo robot hoạt
động ổn định.
Tối ưu hoá phần cứng xử lí ảnh bằng GPU mạnh mẽ để gia tăng tốc độ xử lý
khung hình.
Nâng cấp hệ thống cơ khí để cơ cấu gắp có khả năng gắp các vật có mặt
phẳng gồ ghề. Ngoài ra, thiết kế máy cấp rác tự động cấp cho băng tải

85

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] MELSEC-Q/L, serial communication module users manual (application)
[2] QCPU User’s Manual (Multiple CPU System)
[3] MELSEC-Q QD75MH Positioning Module User’s Manual (Details) QD75MH1 -QD75MH2 -QD75MH4
[4] HSR-048/055/065｜4-Axis (SCARA) Robots｜Products｜Industrial Robots｜
DENSO WAVE.

[5] Introduction to Robotics: Mechanics and Control (3rd Edition) - JOHN J. CRAIG.
[6] HSR-048/055/065｜4-Axis (SCARA) Robots｜Products｜Industrial Robots｜
DENSO WAVE
[7] “Giáo Trình Máy và Hệ Thống Xử Lý Ảnh Trong Công Nghiệp - Trường Đại Học Sư
Phạm Kỹ Thuật,”- Lê Mỹ Hà (2017).
[8] YOLOv8 vs. YOLOv5: Choosing the Best Object Detection Model
[9] Trainning model with YOLOV8 “ https://docs.ultralytics.com/tasks/detect/”
[10] Chuyển đổi hệ toạ độ camera sang robot “https://automaticaddison.com/how-toconvert-camera-pixels-to-robot-base-frame-coordinates/”

86