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 PHÂN LOẠI
RÁC

GVHD: Th.S Lê Hoàng Lâm
SVTH: Đoàn Quốc Việt
MSSV: 20151123
Ngành: CNKT Điều khiển và Tự động hóa
Khóa: 2020-2024

Tp. Hồ Chí Minh tháng 06 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: ỨNG DỤNG ROBOT SCARA PHÂN LOẠI
RÁC

GVHD: Th.S Lê Hoàng Lâm
SVTH: Đoàn Quốc Việt
MSSV: 20151123
Ngành: CNKT Điều khiển và Tự động hóa
Khóa: 2020-2024

Tp. Hồ Chí Minh tháng 06 năm 2024
i

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Thông tin sinh viên

Họ và tên: Đoàn Quốc Việt

MSSV: 20151123

Tel: 0964477534

Email: [email protected]

2. Thông tin đề tài

Tên của đề tài ỨNG DỤNG ROBOT SCARA PHÂN LOẠI RÁC
Đồ án tốt nghiệp được thực hiện tại: Bộ môn Tự Động Điều Khiển, Khoa
Điện - Điện Tử, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh.
Thời gian thực hiện: Từ ngày 20/02/2024 đến 20/06/2024.
3. Các nhiệm vụ cụ thể của đề tài

-

Tìm hiểu các mô hình phân loại rác được ứng dụng trong thực tế

-

Thực hiện việc lắp đặt robot Scara, băng tải.

-

Thi công tủ điện điều khiển.

-

Ứng dụng YOLOv8 trong việc xây dựng mô hình nhận diện lon và chai
trong rác thải sinh hoạt

-

Thiết kế lưu đồ điều khiển robot gắp nhiều vật chạy trên băng tải.

-

Thiết kế giao diện HMI và chạy thực nghiệm, hiệu chỉnh hoàn thiện hệ
thống

-

Đánh giá hiệu suất mô hình, kết quả thực hiện và hướng mở rộng.

4. Lời cam đoan của sinh viên

Tôi Đoàn Quốc Việt cam đoan ĐATN là công trình nghiên cứu của bản thân
tôi dưới sự hướng dẫn của Thạc sĩ Lê Hoàng Lâm.
Các kết quả công bố trong ĐATN là trung thực và không sao chép từ bất kỳ
công trình nào khác.
Tp.HCM, ngày … tháng 06 năm 2024
SV thực hiện đồ án

ii

Giáo viên hướng dẫn xác nhận về mức độ hoàn thành và cho phép được bảo
vệ:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2024
Xác nhận của Bộ Môn

Giáo viên hướng dẫn
(Ký ghi rõ họ tên và học hàm
học vị)

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
o0o

Thành phố Thủ Đức, tháng 06 năm 2024
LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Đoàn Quốc Việt

MSSV: 20151123

Chuyên ngành:

Công nghệ kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa

Hệ
...

...
nh toán tỉ số gear, hiểu biết cách giao tiếp giữa PLC và các driver qua mạng
servo sscnet III/H, giữa máy tính và PLC qua giao thức truyền thông MC- Protocol.
Tính toán mô phỏng động học thuận, nghịch và không gian làm việc của
robot.
Biết sử dụng thuật toán YOLO 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:
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.
86

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
Nghiên cứu mạng học sâu Transformer để nâng cao hiệu suất, từ đó có thể
phân loại thêm nhiều loại rác khác.
Xây dựng giải thuật hiệu quả hơn, tối ưu quỹ đạo đường đi của robot để gia
tăng số lượng rác gắp được.
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

87

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

88