BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

--🙢🙢🙢-KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỂ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MƠ HÌNH ROBOT
DI ĐỘNG PHỤC VỤ LỄ TÂN

GVHD: TS. NGUYỄN VĂN TRƯỜNG
SINH VIÊN THỰC HIỆN:
• NGUYỄN VĂN NGUYÊN

MSV: 2018600954 - Lớp DH CĐT 1

• LÊ DUY NHẤT

MSV: 2018603843 - Lớp DH CĐT 2

• HẠ THÀNH TRUNG

MSV: 2018605602 - Lớp DH CĐT 3

• KHĨA: 13

HÀ NỘI – 2022


i

ii


iii


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN


iv


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

v



MỤC LỤC
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ........ Error! Bookmark not defined.
NỘI DUNG THỰC HIỆN ........................................ Error! Bookmark not defined.
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ...................................................... iv
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ...........................................................v
MỤC LỤC ................................................................................................................. vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................ ix
DANH MỤC BIỂU BẢNG ..................................................................................... xii
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN ................................2
1.1. Tổng quan đề tài ................................................................................................... 2
1.2. Các vấn đề đặt ra .................................................................................................. 2
1.3. Khảo sát thực tế .................................................................................................... 3
1.4. Mục tiêu của đề tài ............................................................................................... 6
1.5. Phương pháp thực hiện đề tài ............................................................................... 6
1.6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 7
1.7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.............................................................................. 7
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ...........................................................................9
2.1 Nguyên lý làm việc, chức năng của từng module trong hệ thống ........................ 9
2.1.1 Nguyên lý làm việc ............................................................................................9
2.1.2 Chức năng của từng module trong hệ thống ....................................................10
2.1.2.1 Module di chuyển ..........................................................................................11
2.1.2.2 Module phục vụ lễ tân ...................................................................................14
2.2 Hệ thống điều khiển ............................................................................................ 15
2.2.1 Hệ thống hiển thị: .............................................................................................19
vi



2.3 Hệ thống cảm biến .............................................................................................. 22
2.3.1 Cảm biến dò đường ..........................................................................................22
2.3.1.1 Cảm biến dò đường từ ...................................................................................22
2.3.1.2 Cảm biến dò đường hồng ngoại ....................................................................23
2.3.2 Cảm biến phát hiện vật cản ..............................................................................24
2.4 Cơ cấu chấp hành ................................................................................................ 28
2.4.1 Lựa chọn động cơ .............................................................................................28
2.4.2.1 Động cơ bước ................................................................................................28
2.4.2.2 Động cơ DC servo .........................................................................................29
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG .............................................32
3.1 Thiết kế hệ thống cơ khí ...................................................................................... 32
3.1.1 Thiết kế cơ khí module di chuyển ....................................................................32
3.1.1.1 Phân tích mơ hình động học của robot ..........................................................32
3.1.1.2 Tính tốn chọn cơng suất động cơ ................................................................36
3.1.2 Bản vẽ cơ khí Robot .........................................................................................38
3.1.2.1 Thiết kế cơ khí module phục vụ ....................................................................40
3.1.2.2 Các bản vẽ gia công ......................................................................................40
3.2 Thiết kế hệ thống điều khiển ............................................................................... 43
3.2.1 Chọn thiết bị điều khiển ...................................................................................43
3.2.2 Chọn thiết bị điện .............................................................................................45
3.3. Lập trình điều khiển trên stm32 ......................................................................... 49
3.3.Thuật toán điều khiển ..........................................................................................49
3.3.1.1 Điều khiển module di chuyển .......................................................................49
3.3.1.2 Điều khiểu động cơ DC encoder bằng PID ...................................................49
3.3.1.3 Lưu đồ thuật toán điều khiển module phục vụ: ............................................53
vii


3.3.1.4 Điều khiển robot tìm vị trí di chuyển ............................................................58
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN...............................60

4.1. Kết quả đạt được ................................................................................................ 60
4.1.1 Lý thuyết .......................................................................................................... 60
4.1.2 Thực nhiệm ......................................................................................................60
4.1.3 Hạn chế.............................................................................................................61
4.2. Đánh giá và định hướng phát triển ..................................................................... 61
PHỤ LỤC ..................................................................................................................63
LƯU ĐỒ THUẬT TỐN .........................................................................................65
CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ............................................................................66
BẢN VẼ KỸ THUẬT ...............................................................................................77

viii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình ảnh 1: Robot phục vụ khách hàng của Pudu ......................................................3
Hình ảnh 2: robot phục vụ của hãng LG Electronic ...................................................4
Hình ảnh 3: Robot phục vụ MORTA đang bưng đồ uống cho khách ........................5
Hình ảnh 4: Sơ đồ cấu trúc hệ thống robot phục vụ lễ tân ........................................10
Hình ảnh 5: Cơ cấu vi sai ..........................................................................................12
Hình ảnh 6: Cơ cấu lái xe ba bánh ............................................................................13
Hình ảnh 7: Cơ cấu lái đồng bộ.................................................................................13
Hình ảnh 8: Vi điều khiển 8051 ................................................................................16
Hình ảnh 9: Vi điều khiển PIC ..................................................................................17
Hình ảnh 10: Vi điều khiển AVR ..............................................................................18
Hình ảnh 11: Vi điều khiển ARM .............................................................................19
Hình ảnh 12: Màn hình LCD ....................................................................................20
Hình ảnh 13: Màn hình HMI .....................................................................................21
Hình ảnh 14: Cảm biến từ dị line .............................................................................23
Hình ảnh 15: Cảm biến hồng ngoại dị line ..............................................................23
Hình ảnh 16: Cảm biến radar ....................................................................................25

Hình ảnh 17: Cảm biến siêu âm ................................................................................25
Hình ảnh 18: Cảm biến Lidar ....................................................................................27
Hình ảnh 19: Vision camera – Optic sensor .............................................................28
Hình ảnh 20: Động cơ bước ......................................................................................29
Hình ảnh 21: Động cơ DC servo ...............................................................................30
Hình ảnh 22: Mơ hình Robot ....................................................................................32
Hình ảnh 23: Các hướng Robot có thể di chuyển .....................................................33
Hình ảnh 24: Phác hoạ xe bám theo đường ..............................................................36
ix


Hình ảnh 25: Phân tích các lực xe di chuyển ............................................................36
Hình ảnh 26: Động cơ giảm tốc Planet .....................................................................38
Hình ảnh 27: Bản vẽ tổng quan .................................................................................39
Hình ảnh 28: Bản vẽ phân rã .....................................................................................39
Hình ảnh 29: Bản vẽ thân vỏ sau khi hàn 2 thanh đỡ ...............................................40
Hình ảnh 30: Bản vẽ hộp thân ...................................................................................41
Hình ảnh 31: Bản vẽ thanh đỡ khay đồ ăn ................................................................41
Hình ảnh 32: Bản vẽ khay đồ ăn ...............................................................................42
Hình ảnh 33: Bản vẽ đế di chuyển Robot .................................................................42
Hình ảnh 34: Sơ đồ khối nguyên lý ..........................................................................43
Hình ảnh 35: Board mạch STM32F101VBT6 ..........................................................43
Hình ảnh 36: Giao diện phần mềm KielC V5 ...........................................................44
Hình ảnh 37: Mạch cầu H BTS7960 .........................................................................45
Hình ảnh 38: Modun LM2596 ..................................................................................46
Hình ảnh 39: Màn hình HMI .....................................................................................47
Hình ảnh 40: Động cơ giảm tốc ................................................................................48
Hình ảnh 41:Lưu đồ thuật tốn chương trình bám line của robot .............................50
Hình ảnh 42: Sơ đồ bộ điều khiển động cơ PID cho động cơ...................................50
Hình ảnh 43: Chương trình PID điều khiển tốc độ động cơ DC ...............................52

Hình ảnh 44: Giao tiếp UART ..................................................................................53
Hình ảnh 45: Giao diện phần mềm thiết lập giao diện trên màn HMI......................54
Hình ảnh 46: Giao diện khởi động của hiển thị giao tiếp .........................................54
Hình ảnh 47: Giao diện chính ...................................................................................55
Hình ảnh 48: Giao diện quản lý di chuyển robot ......................................................55
Hình ảnh 49: Giao diện quản lý cài đặt tốc độ di chuyển và âm thanh ....................55
x


Hình ảnh 50:Giao diện số lượng đặt món tại số bàn .................................................56
Hình ảnh 51: Giao diện quản lý đánh giá chất lượng ...............................................56
Hình ảnh 52: Giao diện Menu chọn món ..................................................................56
Hình ảnh 53: Giao diện đánh giá chất lượng phục vụ...............................................57
Hình ảnh 54: Cài đặt line ..........................................................................................57
Hình ảnh 55: Lưu đồ thuật tốn sử dụng loa .............................................................58
Hình ảnh 56: Sơ đồ vị trí bàn và đường di chuyển cho robot ...................................58
Hình ảnh 57: Lưu đồ thuật tốn gặp vật cản cho Robot ...........................................59
Hình ảnh 58: Hình ảnh mơ hình số 1 ........................................................................60
Hình ảnh 59: Hình ảnh mơ hình số 2 ........................................................................61

xi


DANH MỤC BIỂU BẢNG
Bảng 1: Bảng so sánh các mẫu Robot phục vụ: ..........................................................5
Bảng 2: Bảng phân tích ưu điểm, nhược điểm các loại vi điều khiển ......................16
Bảng 3: Bảng phân tích ưu điểm, nhược điểm của các loại màn hiển thị .................19
Bảng 4: Bảng phân tích ưu điểm, nhược điểm các loại cảm biến phát hiện vật cản 24
Bảng 5: Bảng so sánh động cơ bước và động cơ DC servo. .....................................30


xii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG

LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trong giai đoạn cơng nghiệp hóa và hiện đại hóa. Để tiến kịp
các nước trong khu vực và trên thế giới, nền công nghiệp nước nhà cần tiếp cận các
công nghệ và thiết bị hiện đại. Các cán bộ kỹ thuật cần được trang bị các kiến
thức mới, như vậy mới có thể đẩy nhanh các q trình phát triển của đất nước.
Kỹ thuật robot đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực ở nhiều
nước, nó đã đem lại hiệu quả to lớn trong sản xuất cơng nghiệp, trong quốc phịng, y
tế, xã hội, thám hiểm vũ trụ. Việc ứng dụng robot dịch vụ hiện vẫn còn là lĩnh vực
mới mẻ đối với nền công nghiệp nước nhà. Trong xu hướng phát triển chung việc
nghiên cứu và sử dụng robot ở Việt Nam chắc chắn sẽ phát triển. Robot lễ tân là một
loại robot được sử dụng tại nước ngoài trong các ngành dịch vụ dùng để phục vụ
trong nhà hàng, khách sạn. Tuy nhiên đối với Việt Nam thì cơng nghệ này vẫn chưa
được áp dụng nhiều trong thực tế, hầu hết các ngành dịch vụ ở nước ta đều có quy
mơ nhỏ hoặc vừa nhưng chất lượng chưa cao do những hạn chế về khoa học kỹ thuật,
dịch vụ chăm sóc khách hàng chỉ đạt ở mức trung bình vì cịn nhiều hạn chế. Dựa vào
xu thế đất nước đang phát triển khơng ngừng, nhóm đã quyết định thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu, thiết kế mơ hình robot di động phục vụ lễ tân”.
Nội dung đồ án gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về robot phục vụ lễ tân.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
Chương 3: Tính tốn, thiết kế hệ thống.
Chương 4: Kết luận và đánh giá.
Chúng em xin được gửi lời cảm ơn đến tồn thể các thầy cơ trong khoa Cơ

Khí nói chung và đặc biệt là thầy Ts.Nguyễn Văn Trường đã tận tình dạy dỗ, hỗ trợ
chúng em hồn thành đồ án này. Mặc dù chúng em đã cố gắng hết sức mình để hồn
thiện đồ án nhưng do cịn nhiều khó khăn về kiến thức và thời gian nên khơng tránh
khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự đóng góp và ý kiến chỉ bảo của thầy cơ
và các bạn.
CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN

NHĨM SV K13
1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN
1.1. Tổng quan đề tài
Trong thời đại mà các thành tựu khoa học kỹ thuật phát triển không ngừng,
chất lượng cuộc sống ngày càng được nâng cao hơn nhờ các thiết bị tích hợp trí thơng
minh nhân tạo. Máy móc đang dần thay thế con người, đặc biệt là robot. Trong thế
kỷ XXI, chất lượng sống con người sẽ càng được nâng cao, các công việc đơn giản,
nhàm chán hoặc nặng nhọc sẽ được thay thế bởi các máy móc tự động, vì thế đây là
thời điểm phát triển vượt bậc của công nghệ robot đặc biệt là robot dịch vụ.
Robot dịch vụ là một chủ đề rất rộng và nó được xem như là một lĩnh
vực lớn chưa được phổ biến rộng rãi trên thị trường. Robot phục vụ các ứng dụng từ
chăm sóc, vệ sinh nhà cửa đến các hoạt động phức tạp hơn địi hỏi sự chính xác và
khéo léo hơn như: việc vận chuyển người bệnh trong bệnh viện, vận chuyển thuốc,…
Các ứng dụng của robot dịch vụ hoạt động trong văn phịng, trường học, siêu thị
khơng được nghiên cứu rộng rãi và bài báo này sẽ mở rộng kiến thức về lĩnh vực này.
Việc nghiên cứu thiết kế và chế tạo robot dịch vụ ứng dụng vào thực tế cuộc sống là

một điều rất cần thiết, nhất là trong việc tiếp cận làm chủ được công nghệ robot ở
nước ta hiện nay. Phát triển robot dịch vụ sẽ góp phần vào việc nâng cao chất lượng
cuộc sống, hiệu quả làm việc, tạo nền tảng ban đầu cho việc phát triển robot dịch vụ
cũng như tiền đề vững chắc cho việc nghiên cứu và học tập về công nghệ robot dịch
vụ. Đối tượng nghiên cứu là robot dịch vụ có hình dáng con người được đặt trong
môi trường là đại sảnh trường học, văn phịng, khách sạn đơng người qua lại, yêu cầu
đặt ra cho robot là phải tự di chuyển, nhận biết tự tránh vật cản, nhận biết được con
người từ đó cơ bản có thể giao tiếp, hướng dẫn và cung cấp thơng tin về vị trí phịng
ban hoặc các vấn đề mà người dùng quan tâm.
1.2. Các vấn đề đặt ra
Robot phục vụ lễ tân là một hệ thống cơ điện tử phức tạp, phải có sự phối hợp
hài hồ giữa cơ khí, điện và điều khiển. Thêm vào đó, chương trình hoạt động phải
chạy đúng u cầu các bài toán đặt ra đặt ra của một Robot phục vụ lễ tân:

CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN

NHÓM SV K13
2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG

⮚ Dò theo đường line tìm đến vị trí các bàn.
⮚ Hiển thị menu cho khách hàng chọn món.
⮚ Tìm đường về nhà bếp.
⮚ Chở đồ ăn đến những bàn đã chỉ định.
⮚ Nói một số câu thoại đơn giản.
1.3. Khảo sát thực tế

1. Robot phục vụ Pudu
- Hãng sản xuất: Shenzhen Pudu Technology-hãng công nghệ cung cấp robot
phục vụ đến hàng ngàn chủ nhà hàng Trung Quốc.
- Chức năng: phục vụ được từ 300 đến 400 bữa ăn mỗi ngày.
- Tuổi thọ:10 năm
- Giá thành: khoảng 5.650 USD đến 7.060 USD

Hình ảnh 1: Robot phục vụ khách hàng của Pudu

2. Robot CLOi ServeBot
- Hãng sản xuất: LG Electronics-Hàn Quốc
CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN

NHÓM SV K13
3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG

- Thông số: cao 130 cm , trọng lượng 15kg
- Chức năng: Serving Robot sẽ xuất hiện ở các khách sạn, phòng chờ sân bay
và thậm chí là nhà hàng – nơi nó sẽ bưng bê đồ ăn, đồ uống cho khách hàng nhờ khay
đựng của nó

Hình ảnh 2: robot phục vụ của hãng LG Electronic

3. Robot MORTA
- Người chế tạo: Nguyễn Quốc Phi và các cộng sự

- Thông số: chiều cao 130cm và trọng lượng 20kg,được tạo hình bằng phương
pháp đúc composite
- Chức năng: Phục vụ các quán café ở Hà Nội, các cảm biến dị đường thơng
qua line trắng để đi tới các bàn, cảm biến phát hiện vật cản giúp robot dừng lại và hệ
thống giao tiếp với người dùng qua màn hình cảm ứng trên nền hệ điều hành Android.
có thể hoạt động liên tục 15 giờ sau mỗi lần sạc điện.

CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN

NHÓM SV K13
4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG

Hình ảnh 3: Robot phục vụ MORTA đang bưng đồ uống cho khách

4. So sánh các mẫu robot
Bảng 1: Bảng so sánh các mẫu Robot phục vụ:
Mẫu robot

STT

Robot phục

Robot CLOi

Robot


vụ Pudu

ServeBot

MORTA

Tiêu chí
1

Thiết kế Ngoại hình

5

5

3

2

Khả năng vận chuyển đồ ăn

5

5

2

3


Độ chắc chắn

5

4

4

4

Khả năng tương tác khách

5

5

5

hàng
- Dựa vào bảng trên Nhóm em chọn mơ hình thứ nhất để thiết kế, nghiên cứu,
phát triển và chế tạo.

CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN

NHÓM SV K13
5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG

1.4. Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu của đề tài chính là nghiên cứu và chế tạo Robot phục vụ lễ tân
làm việc trong một không gian năng động nhiệt huyết với nhiệm vụ của Robot là vận
chuyển các thực đơn đến các vị trí bàn khác nhau.
Ngồi ra, cùng với sự phát triển của robot công nghiệp, ứng dụng thực tế của
robot đã trở nên phổ biến trong cuộc sống hàng ngày, robot có thể trợ giúp con người
trong cơng việc và phục vụ đời sống.
1.5. Phương pháp thực hiện đề tài
Phương pháp quan sát thực tế: nhóm chúng em đã có thời gian tiếp cận
với các sản phẩm trong thực tế qua quan sát các robot lễ tân trong các khách sạn, nhà
hàng..
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Trong thời gian nghiên cứu, nhóm
đồ án đã tìm hiểu qua các sách tài liệu, các đồ án sinh viên khóa trước, các trang web,
… liên quan đến đề tài Mobile Robot.
Từ quá trình bên trên, nhóm đồ án đã quyết định tiến hành xây dựng một robot
lễ tân bao gồm các kệ để phục vụ trong các quán ăn hay nhà hàng, khách sạn…
Để đạt được việc chế tạo ra một con robot tự động phục vụ các yêu cầu trên thì
những vấn đề sau cần được tìm hiểu và nghiên cứu:
⮚ Bài tốn dị đường sử dụng cảm biến dị line qua bộ điều khiển Arduino.
Tính tốn bài tốn động học xác định mối liên hệ giữa các chuyển động và tìm
quy luật thay đổi vị trí, quy luật chuyển hướng của Robot
⮚ Tính tốn bài tốn động lực học tìm hiểu nguyên nhân gây chuyển động
và sự liên kết giữa các robot.
⮚ Bài toán điều khiển động cơ giảm tốc và điều khiển tốc độ bằng xung
PWM.
Sau khi đã tìm hiểu và nghiên cứu, việc tiến hành làm ra sản phẩm cũng rất quan
trọng. Khi sản phẩm được hồn thành thì sản phẩm phải đạt được những tiêu chí sau:
CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN


NHÓM SV K13
6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG

⮚ Robot tự hành lễ tân phải đi chính xác trên đường line đã định sẵn từ
trước.
⮚ Phát hiện được vật cản bằng cảm biến đồng thời ngừng hoạt động và
báo hiệu bằng còi.
⮚ Kích thước nhỏ gọn nhưng vẫn đảm bảo độ cứng vững và tính linh hoạt.
⮚ Vận tốc di chuyển và dừng đỗ chính xác.
⮚ Năng suất làm việc cao, đảm bảo tính ổn định trong q trình làm việc.
⮚ Khung vỏ dễ dàng tháo lắp, thuận lợi cho việc sửa chữa, nâng cấp.
1.6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Do điều kiện làm việc trong thời gian ngắn và khả năng kiến thức có hạn nên
đề tài được giới hạn trong điều kiện sau:
⮚ Nghiên cứu thiết kế mơ hình Robot phục vụ lễ tân hai bánh dò đường.
⮚ Cho phép hoạt động trong phịng thí nghiệm.
⮚ Sử dụng màn hình hiển thị và nút nhấn để tương tác trực tiếp với con
người.
⮚ Sử dụng cảm biến siêu âm để tránh va chạm.
1.7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Hầu hết các tổ chức đều cần có nhân viên ở tuyến đầu chào hỏi khách hàng,
đối tác, nhà cung cấp của họ hoặc bất kỳ ai khác đang ghé thăm cơ sở. Ấn tượng đầu
tiên là điều cần thiết, vì vậy những nhân viên lễ tân được đào tạo bài bản, thân thiện
và dễ chịu là những thành viên chủ chốt của nhóm. Nhưng nếu nhân viên quan trọng

này là một người máy thì chúng ta thấy tăng thêm tính sinh động cho các khách sạn,
nhà hàng…
Robot lễ tân khách sạn có thể làm những cơng việc như:
⮚

Chào hỏi du khách và hỏi họ về chuyến viếng thăm.

CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN

NHÓM SV K13
7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG

⮚

Thông báo cho nhân viên rằng cuộc hẹn của họ đã đến.

⮚

Giúp khách đặt món và mang cho khách.

Một số Robot lễ tân khác cũng có nhiều lợi ích trong mơi trường an ninh cao
hoặc nguy hiểm, nơi chúng có thể:
⮚

Dẫn khách đến đúng phịng hoặc tầng.


⮚

Tự động tạo, cá nhân hóa và in thẻ khách.

⮚

Đưa ra các hướng dẫn an toàn chung quanh cơ sở.

⮚

Nêu các yêu cầu và vị trí của các thiết bị an toàn cần thiết.

⮚

Phát video về sức khỏe và an tồn.

Khi ta áp dụng cơng nghệ vào đời sống đặc biệt là các cơng việc mang tính
chất địi hỏi con người cần hoạt động tay chân và lặp đi lặp lại nhiều thì việc sử dụng
robot là một giải pháp mang tính thực tiễn cao hiệu quả và tiết kiệm thời gian. Nhờ
có Robot mà ta tiết kiệm được sức lao động của con người, giúp đời sống vật chất
tinh thần được nâng cao. Tất cả những điều đó khi kết hợp sẽ mang lại trải nghiệm
tuyệt vời cho du khách. Một trải nghiệm tạo ra kỷ niệm và dẫn đến các đánh giá tích
cực, đề xuất và khách hàng sẽ trở lại.

CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN

NHÓM SV K13
8



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 2:

GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Nguyên lý làm việc, chức năng của từng module trong hệ thống
2.1.1 Nguyên lý làm việc
Robot lễ tân được xem là một trong những ứng dụng công nghệ khách sạn hiệu
quả nhất, robot giúp nâng cao mức độ hài lòng của khách hàng.
Robot là thiết bị hoặc hệ thống được thiết kế để thực hiện một tập hợp các
nhiệm vụ cụ thể ở mức độ hiệu quả và độ chính xác gần như tuyệt đối. Ví dụ các
robot làm trong dây chuyền lắp ráp và máy CNC, được thiết kế để tạo ra các bộ phận
cực kỳ phức tạp mà con người yêu cầu. Ở ngành khách sạn, mục đích chính của robot
là nâng cao năng suất lao động và trải nghiệm tổng thể của khách hàng.
Có một vài lý do cho xu hướng này. Ở góc độ tài chính, chi phí triển khai cơng
nghệ khách sạn đã rẻ hơn rất nhiều so với trước kia. Điều này cho thấy rằng bất cứ
loại khách sạn nào, thậm chí là rất nhỏ vẫn có thể tận dụng những lợi thế liên quan.
Tuy nhiên, chúng ta cũng cần lưu ý các yêu cầu của khách đang bắt đầu thay đổi.
Nhờ kết nối không dây và sự hiện diện gần như khắp nơi của điện thoại thông
minh, khách hàng mong đợi chất lượng dịch vụ nhiều hơn trong suốt thời gian lưu
trú. Điều này rõ ràng liên quan đến sự hiện diện của công nghệ ở một mức độ nhất
định. Robot lễ tân có thể mang lại lợi thế cạnh tranh, vì vậy các nhà quản lý có lý do
để tận dụng cơ hội mà robot mang lại .
Như bạn có thể đã tưởng tượng, có rất nhiều loại Robot lễ tân và mỗi loại được
thiết kế để phù hợp với một mục đích riêng.
Khi bạn kích hoạt chế độ làm việc cho robot lễ tân, hệ thống Line Sensor được

trang bị cho robot sẽ tiến hành lấy mẫu line đã được thiết lập trước đó. Tiếp theo robot
tự động định vị và thiết lập phương án di chuyển và phục vụ cách tối ưu nhất. Một số
cảm biến siêu âm được trang bị có thể giúp robot tránh vật cản hoặc dừng tại vị trí
mong muốn. Chức năng chạy theo bản đồ giúp cho robot lễ tân có thể lên kế hoạch
làm việc nhanh và hiệu quả giúp tiết kiệm thời gian phục vụ.

CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN

NHÓM SV K13
9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG

Trong quá trình hoạt động, robot sẽ nhận biết đường đi và hướng di chuyển
để có thể đi đúng vị trí mong muốn. Hệ thống cảm biến siêu âm được trang bị thêm
cho robot có nhiệm vụ nhận biết vật cản cũng như biết được vị trí các bàn gần kề giúp
robot hoạt động hiệu quả.
Màn hình HMI và chức năng phục vụ bằng giọng nói được trang bị thêm khi
đến vị trí mong muốn để hiển thị các bàn đã được phục vụ. Q trình này diễn ra liên
tục cho đến khi hồn thành quá trình phục vụ tại các bàn mong muốn. Khi robot gặp
sự cố thì robot dừng hoạt động kiểm tra vị trí và thơng báo cho đến khi được sửa chữa
hoặc thiết lập lại từ xa để robot có thể tiếp tục hoạt động.
Hầu như các loại robot lễ tân đều được trang bị nhiều bộ cảm biến thông minh
giúp máy có thể tự động dừng lại và tìm kiếm hướng đi khác khi gặp chướng ngại
vật, vật cản hoặc cầu thang, hay tìm kiếm và quay trở lại trạm sạc khi gần hết điện.
2.1.2 Chức năng của từng module trong hệ thống


Hình ảnh 4: Sơ đồ cấu trúc hệ thống robot phục vụ lễ tân

Cấu trúc của một robot phục vụ lễ tân bao gồm hai module chính đó là:
- Module di chuyển: đảm bảo cho việc di chuyển trong không gian nhà hàng,
khách sạn. Bên trong module di chuyển được chia thành hai hệ thống nhỏ là: Hệ
thống cảm biến và hệ thống di chuyển.
+) Hệ thống cảm biến đảm nhiệm thu thập thông tin vật lý từ môi trường như
đường line và vật cảm đảm bảo cho robot đi đúng đường và tránh va chạm không
mong muốn.
CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN

NHÓM SV K13
10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG

+) Hệ thống di chuyển có nhiệm vụ đưa đưa robot phục vụ lễ tân đến những
nơi đã chỉ định.
- Module phục vụ lễ tân: Đảm bảo cho việc phục vụ trở lên dễ dàng và thuận
tiền cho khách hàng. Bên trong module phục vụ lễ tân được chia thành hai hệ thống
nhỏ: Hệ thống thông báo và hiển thị, hệ thống thu thập thơng tin.
+) Hệ thống thơng báo và hiển thị có chức năng thông báo và hiển thị những
thông tin đảm bảo cho chức năng của module lễ tân như: giới thiệu về thực đơn, giới
thiệu về nhà hàng, chúc quý khách ngon miệng ….
+) Hệ thống thu thập thông tin giúp robot thu thập thông tin từ khách hàng
như: thực đơn món ăn, sự hài lịng của khách hàng, ….
2.1.2.1 Module di chuyển

Chức năng chức của các module là kết hợp và tạo ra sự chuyển động cho robot.
Là sự kết hợp giữa vi điều khiển, mạch driver động cơ và mạch line chúng ta
có 1 hệ khép kín gồm mạch xử lí tín hiệu và mạch chuyển đổi tín hiệu đó điện năng
tương ứng nhờ motor sẽ tạo ra cơ năng giúp robot di chuyển.
Đầu tiên mạch line sẽ thu thập tín hiệu giữa các sàn và đường line kẻ sẵn nhờ
các mắt hồng ngoại có khả năng nhận biết các màu.
Sau đó các tín hiệu được trả về vi điều khiển để xử lý, vi điều khiển sẽ phân
biệt được đâu là đường mà robot cần phải đi theo hoặc nhiệm vụ mà robot cần phải
thực hiện.
Bằng các dữ liệu trả về và đã xử lý vi điều khiển sẽ tính tốn tạo ra xung PWM
tương ứng với những gì nó thu thập được.
Mạch driver giúp kết nối giữa vi điều khiển và động cơ lại với nhau để động
cơ có thể hoạt động.
Lựa chọn cơ cấu lái
Để có phương án di chuyển phù hợp, ta sẽ phân tích các dạng cơ cấu lái thường
được sử dụng cho robot di chuyển trong nhà như sau:
CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN

NHÓM SV K13
11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ts.NGUYỄN VĂN TRƯỜNG

Cơ cấu vi sai (differential drive)

Hình ảnh 5: Cơ cấu vi sai


Cơ cấu này điều khiển với hai bánh dẫn động phía sau để đạt được vận tốc và
góc xoay mong muốn. Xe cần có bánh tự lựa để giữ cân bằng.
+ Ưu điểm:
• Đơn giản về cơ khí và dễ dàng áp dụng.
• Khơng cần cơ cấu bẻ lái.
• Bán kính quay xe bằng khơng.
• Điều khiển đồng thời vận tốc và hướng của xe bằng hai động cơ.
+ Nhược điểm:
• Khó điều khiển chạy thẳng do hai động cơ độc lập.
• Dễ lật đối với xe chỉ có một bánh tự lựa trên địa hình gồ ghề.
Cơ cấu lái xe ba bánh (tricycle)

CHỦ ĐỀ: ROBOT PHỤC VỤ LỄ TÂN

NHÓM SV K13
12