TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ
_______________________

LÝ HIỆP THÀNH
1400375

ROBOT DI CHUYỂN ĐA HƯỚNG THÔNG QUA
SMARTPHONE
Ngành: Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Mã số: 7510303

LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

TP. CẦN THƠ, tháng 07 năm 2018


TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ
_______________________

LÝ HIỆP THÀNH
1400375

ROBOT DI CHUYỂN ĐA HƯỚNG THÔNG QUA
SMARTPHONE
Ngành: Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Mã số: 7510303

LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

TP. CẦN THƠ, tháng 07 năm 2018


CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
Cán bộ hướng dẫn: Ths. ĐƯỜNG KHÁNH SƠN
Luận văn đại học được bảo vệ tại Trường Đại học Kỹ thuật – Công nghệ Cần Thơ
ngày 07 tháng 07 năm 2018.
Thành phần Ban chấm đánh giá luận văn đại học gồm:
1. Trưởng ban: TS. ĐỖ VINH QUANG
2. Uỷ viên phản biện: ThS. TRẦN HOÀI TÂM
3. Thư ký ban chấm: ThS. ĐƯỜNG KHÁNH SƠN
Xác nhận của Ban chấm đánh giá sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
TRƯỞNG BAN

UỶ VIÊN PHẢN BIỆN

THƯ KÝ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC
KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN ĐẠI HỌC
Họ và tên sinh viên: LÝ HIỆP THÀNH


MSSV: 1400375

Ngày, tháng, năm sinh: 06/02/1996

Nơi sinh: Cần Thơ

Ngành: Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

Mã số: 7510303

TÊN ĐỀ TÀI: ROBOT DI CHUYỂN ĐA HƯỚNG THÔNG QUA SMARTPHONE
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
Nhiệm vụ: Nghiên cứu thiết kế một robot di chuyển linh hoạt điều khiển thông qua
smatphone
Nội dung:
- Thiết kế, chế tạo mô hình robot di động đa hướng ba bánh phục vụ cho học tập,
nghiên cứu, vui chơi và giải trí.
- Sử dụng bộ điều khiển PID vào robot, bên cạnh đó còn sử dụng thêm các cảm
biến để tránh vật cản, kết nối bluetooth với smartphone.
- Truyền hình ảnh về máy tính từ một camera trên smartphone.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. ĐƯỜNG KHÁNH SƠN
THỜI GIAN GIAO ĐỀ TÀI: 15/01/2018
THỜI GIAN HOÀN THÀNH: 29/06/2018

Cần Thơ, ngày 19 tháng 07 năm 2018
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOÁ

KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ



LỜI CẢM ƠN

LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn đến các thầy, cô trong khoa Kỹ Thuật Cơ Khí của
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Cần Thơ, đã giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi và
cung cấp tài liệu để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Đồng thời, em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên hướng dẫn thầy Đường
Khánh Sơn, thầy đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi nhất để em hoàn thành
được đề tài tốt nghiệp này.
Con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho con
trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè đã hỗ trợ và chia sẽ kinh nghiệm cho tôi trong
thời gian qua.
Trong quá trình thực hiện đề tài chắc chắn sẽ còn nhiều thiếu sót nhất định. Vậy
nên, em mong sự góp ý và chỉ dẫn nhiều hơn của thầy cô .
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện

Lý Hiệp Thành

I


LỜI CAM ĐOAN

LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan về công trình nghiên cứu cho luận văn tốt nghiệp là được thực
hiện bởi cá nhân em và sự hỗ trợ và hướng dẫn của giảng viên thầy Đường Khánh Sơn,

nếu có điều gì sai sót theo lời cam đoan em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.

II


TÓM TẮT

TÓM TẮT
Luận văn này trình bày phương pháp, quá trình thiết kế lắp đặt tạo ra một robot di
chuyển đa hướng linh hoạt, bên cạnh đó xây dựng bộ điều khiển động cơ bằng bộ điều
khiển PID giúp động cơ hoạt động chính xác theo mong muốn của người điều khiển, lắp
đặt thêm các cảm biến để robot tránh được vật cản, kết nối blutooth với smartphone để
điều khiển robot khoảng cách xa hơn. Truyền hình ảnh về máy tính và xác định vị trí,
hướng đi cho robot.

III


MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ I
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. II
TÓM TẮT ............................................................................................................ III
MỤC LỤC ...............................................................................................................i
DANH MỤC HÌNH ẢNH ..................................................................................... v
MỞ ĐẦU................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................. 2
1.1. Lý do và mục đích chọn đề tài ....................................................................... 2

1.1.1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................... 2
1.1.2. Mục đích của đề tài .................................................................................. 5
1.2. Robot ................................................................................................................ 5
1.2.1 Lịch sử hình thành và phát triển ............................................................. 5
1.2.2. Các ứng dụng của Robot ......................................................................... 9
1.2.2.1. Các ưu điểm khi sử dụng Robot ...................................................... 9
1.2.2.2. Một số lĩnh vực ứng dụng ............................................................... 10
1.3. Xe điều khiển từ xa qua sóng Bluetooth ..................................................... 12
1.3.1. Sơ lược về công trình nghiên cứu ......................................................... 12
1.3.2. Ưu điểm và khuyết điểm ....................................................................... 14
1.3.2.1. Ưu điểm ............................................................................................ 14
1.3.2.2. Khuyết điểm..................................................................................... 14

i


MỤC LỤC

1.4. Robot di chuyển đa hướng ba bánh ............................................................ 15
1.4.1. Sơ lược về công trình nghiên cứu ......................................................... 15
1.4.2. Ưu điểm và khuyết điểm ....................................................................... 17
1.4.2.1. Ưu điểm ............................................................................................ 17
1.4.2.2. Khuyết điểm..................................................................................... 18
1.5. Đặt vấn đề ...................................................................................................... 18
1.6. Hướng giải quyết cho nghiên cứu sắp tới ................................................... 19
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............... 20
2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... 20
2.1.1. Tiêu chuẩn cho một robot ..................................................................... 20
2.1.2. Những ứng dụng được robot. ............................................................... 20
2.1.3. Arduino ................................................................................................... 21

2.1.1.1 Khái niệm .......................................................................................... 21
2.1.1.2 Lịch sử hình thành Arduino............................................................ 22
2.1.1.3 Các loại Arduino .............................................................................. 22
2.1.3. Tổng quan về Android........................................................................... 24
2.1.3.1. Khái niệm về android ..................................................................... 24
2.1.3.2. Lịch sử hình thành .......................................................................... 25
2.1.3.3. Các phiên bản của Android ........................................................... 26
2.1.4. Công nghệ Bluetooth ............................................................................. 27
2.1.4.1. Khái niệm về Bluetooth .................................................................. 27
2.1.4.2. Đặc điểm về công nghệ Bluetooth .................................................. 27

ii


MỤC LỤC

2.1.4.3. Hoạt động của Bluetooth ................................................................ 28
2.1.4.4. Các thế hệ Bluetooth ....................................................................... 28
2.1.4.5. Vấn đề bảo mật trong công nghệ Bluetooth ................................. 29
2.1.4.6. Các trạng thái của thiết bị Bluetooth ............................................ 30
2.1.5. Phần Mềm Arduino ............................................................................... 31
2.1.5.1 Phần mềm viết chương trình và biên dịch chương trình ............. 31
2.1.5.2 Cấu trúc chương trình ..................................................................... 33
2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 33
2.2.1. Phân tích động học................................................................................. 33
2.2.2. Phương pháp hạn chế sai số .................................................................. 36
2.2.2.1. Lý thuyết về bộ điều khiển PID ..................................................... 36
2.2.2.2 Bộ điều khiển PID số........................................................................ 38
2.2.2.3 Chỉnh định tham số bộ điều khiển PID.......................................... 40
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH ROBOT ................................................. 42

3.1. Thiết kế mô hình ........................................................................................... 42
3.1.1. Thiết kế App enventer ứng dụng trên android ............................... 42
3.1.2. Thiết kế cơ khí robot di chuyển đa hướng ....................................... 44
3.1.3. Thiết kế mạch điện ............................................................................. 46
3.1.4. Mô hình hoàn chỉnh ........................................................................... 54
3.2. Tiến hành chạy thực nghiệm ....................................................................... 57
3.2.1. Mô phỏng khi không có bộ PID ............................................................ 57
3.2.2. Mô phỏng khi có PID ............................................................................. 58

iii


MỤC LỤC

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .................................... 60
4.1. Kết quả nghiên cứu đạt được ...................................................................... 60
4.2. Hướng phát triển đề tài................................................................................ 60
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 62

iv


DANH MỤC HÌNH ẢNH
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1: Robot 3 bánh omni sử dụng cảm biến vật .............................................. 3
Hình 1. 2: Robot sử dụng trong cuộc thi RoboCup ................................................. 3
Hình 1. 3: Robot di động đa hướng ba bánh phục vụ cho nghiên cứu ................... 4
Hình 1. 4: Mô hình Mobile service robot sử dụng 3 bánh omni ............................. 4
Hình 1. 5: Robot Shakey .......................................................................................... 6

Hình 1. 6: Robot phẩu thuật .................................................................................... 7
Hình 1. 7: Mobile Robot .......................................................................................... 7
Hình 1. 8: Robot song song 6 bậc tự do Merlet ...................................................... 8
Hình 1. 9: Robot thám hiểm Mặt Trăng .................................................................. 9
Hình 1. 10: Robot hàn trong công nghiệp sản xuất cơ khí ................................... 10
Hình 1. 11: Ứng Dụng Robot trong các hệ thống sản xuất linh hoạt ................... 11
Hình 1. 12: Robot đóng gói sản phẩm................................................................... 11
Hình 1. 13: Robot được sử dụng trong công đoạn cấp vật liệu và lắp ráp .......... 12
Hình 1. 14: Nhìn từ phía dưới của xe điều khiển từ xa ......................................... 13
Hình 1. 15: Nhìn từ trên của xe điều khiển từ xa .................................................. 13
Hình 1. 16: Sản phẩm hoàn chỉnh ......................................................................... 14
Hình 1. 17: Mạch điều khiển động cơ DC Mini DRV8833 ................................... 16
Hình 1. 18: Three-wheeled omni-directional mobile robot (robot di động đa hướng
ba bánh) ................................................................................................................. 16
Hình 1. 19: Three-wheeled omni-directional mobile robot (robot di động đa hướng
ba bánh) nhìn từ trên ............................................................................................. 17

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2. 1: Arduino Mega ...................................................................................... 22
Hình 2. 2: Arduino Uno ......................................................................................... 22
Hình 2. 3: Arduino Yun ......................................................................................... 23
Hình 2. 4: Arduino Tre .......................................................................................... 23
Hình 2. 5: Arduino Robot ...................................................................................... 23
Hình 2. 6: Arduino micro ...................................................................................... 24
Hình 2. 7: Arduino ethernet .................................................................................. 24
Hình 2. 8: Logo Android ....................................................................................... 25

Hình 2. 9: Logo Bluetooth ..................................................................................... 27
Hình 2. 10: Kết nối các thiết bị bằng Bluetooth .................................................... 28
Hình 2. 11: Phần mềm Arduino............................................................................. 31
Hình 2.12: Màn hình làm việc của Arduino IDE .................................................. 32
Hình 2. 13: Chọn board và nạp chương trình ....................................................... 32
Hình 2. 14: Cấu tạo thân robot ............................................................................. 34
Hình 2. 15: Hệ tọa độ {B} và {W} ......................................................................... 34
Hình 2. 16: Phân tích lực ...................................................................................... 35
Hình 2. 17: Sơ đồ khối của bộ P.I.D điều khiển động cơ DC ............................... 36
Hình 2. 18: Xác định tham số của đặc tính quá tính ............................................. 40

Hình 3. 1: Thiết kế giao diện cho ứng dụng App Android .................................... 42
Hình 3. 2: Viết code điều khiển cho ứng dụng ...................................................... 43

vi


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 3. 3: Cấu trúc lệnh kết nối bluetooth ............................................................ 43
Hình 3. 4: Cấu trúc lệnh cho các nút nhấn ........................................................... 44
Hình 3. 5: Phần đế của robot ................................................................................ 45
Hình 3. 6: Phần thân của robot ............................................................................. 45
Hình 3. 7: Sơ đồ hệ thống điều khiển .................................................................... 46
Hình 3. 8: Board mạch Arduino ............................................................................ 47
Hình 3. 9: Nguồn vào Arduino .............................................................................. 48
Hình 3. 10: Các chân năng lượng ......................................................................... 50
Hình 3. 11: Các chân ra vào tín hiệu .................................................................... 50
Hình 3. 12: Module L298N.................................................................................... 51
Hình 3. 13: Module Bluetooth HC-05 ................................................................... 52

Hình 3. 14: Nguồn Ắc quy 12v .............................................................................. 53
Hình 3. 15: Module siêu âm .................................................................................. 54
Hình 3. 16: Bánh xe Omni 42m ............................................................................. 54
Hình 3. 17: Lắp đặt tầng 1 cho robot .................................................................... 55
Hình 3. 18: Mô hình hoàn chỉnh ........................................................................... 55
Hình 3. 19: Tầng 1 nhìn robot từ trên xuống ........................................................ 56
Hình 3. 20: Hướng nhìn từ trên cho toàn bộ robot ............................................... 56
Hình 3. 21: Đồ thị biểu diễn tốc độ của động cơ khi chưa có PID ....................... 57
Hình 3. 22: Đồ thì biểu diễn tín hiệu khi có bộ PID ............................................. 58
Hình 3. 23: Đồ thị biểu diễn tín hiệu sau khi điều chỉnh thông số Kp, Ki, Kd ..... 58
Hình 3. 24: Đồ thì biểu diễn sự bù điện áp ........................................................... 59

vii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 3. 25: Đồ thị biều diễn tín hiệu bám tốt và độ vọt lố giảm ........................... 59

viii


MỞ ĐẦU

MỞ ĐẦU
Đất nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa, nên khoa học kỹ
thuật luôn là mối quan tâm hàng đầu. Cùng với sự phát triển nhanh chóng về khoa học
kỹ thuật, ngành tự động hóa có những bước phát triển nhảy vọt với linh kiện bán dẫn,
các hệ thống nhúng ra đời… Và kèm theo đó là nhiều ứng dụng mới xuất hiện phục vụ
cho sinh hoạt và sản xuất của con người.
Hiện nay việc áp dụng các ứng dụng ngày càng trở nên phổ biến, từ những cái

đơn giản như: đếm sản phẩm dây chuyền sản xuất, điều khiển động cơ điện một chiều…
Đến những ứng dụng phức tạp như điều khiển robot, hệ thống kiểm soát…
Trong sự phát triển như hiện nay, Robot luôn được đề cập trong mọi ngành nghề,
trong sinh hoạt cuộc sống hằng ngày, vui chơi, giải trí đều có công cụ này để thay thế
con người. Nó đã góp phần rất lớn trong việc tạo sự thuận lợi, tiện ích cho con người
ngày nay, vì thế là một kỹ sư trong tương lai, em đã nắm bắt được thị hiếu này và tìm
hiểu, nghiên cứu để tiến tới công nghệ cao, xây dựng nên một giai đoạn mới, phát triển
mới cho bản thân, cho xã hội.

1

SVTH: Lý Hiệp Thành


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Lý do và mục đích chọn đề tài
1.1.1. Lý do chọn đề tài
Trong thời gian qua, ngành tự động ngày càng có những đóng góp to lớn vào cuộc
cách mạng khoa học kỹ thuật hiện đại, đặc biệt sự ra đời và phát triển nhanh chóng của
kỹ thuật số làm cho kỹ thuật điện tử trở nên phong phú và đa dạng hơn. Nó góp phần rất
lớn trong việc đưa kỹ thuật hiện đại thâm nhập rộng rãi vào mọi lĩnh vực của hoạt động
sản xuất, kinh tế và đời sống xã hội. Chúng ta có thể thấy rất rõ tầm quan trọng của ngành
tự động thông qua những hoạt động như: điều khiển các máy công nghiệp trong các nhà
máy, điều khiển một robot làm công việc hằng ngày, điều khiển các thiết bị trong gia
đình hay là nơi công cộng một cách linh hoạt, chi tiết và đồng bộ.
Robot là một lĩnh vực ngày càng được phát triển và sử dụng phổ biến trong sản
xuất cũng như trong cuộc sống của con người, từ các lĩnh vực công nghiệp cho đến y tế,
giáo dục đào tạo, giải trí, an ninh quốc phòng và thám hiểm không gian. Vì vậy robot đã

có một vị trí quan trọng, nó còn thay thế con người trong các công việc nặng nhọc và
trong điều kiện nguy hiểm, môi trường độc hại.
Bên cạnh đó lĩnh vực robot di động ngày càng chiếm được nhiều sự quan tâm của
các nhà nghiên cứu. Three-wheeled omni-directional mobile robot (robot di động đa
hướng ba bánh) là một loại robot di động đặc biệt. Sử dụng ba bánh omni được điều
khiển bởi ba động cơ độc lập, vì vậy robot có quỹ đạo chuyển động rất linh hoạt, có thể
di chuyển theo bất cứ hướng nào, bất kỳ góc nào trong những không gian nhỏ hẹp.
Với cấu tạo đặc biệt và khả năng di chuyển linh hoạt như vậy, nên robot di động
đa hướng ba bánh được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực, sau đây là một số hình ảnh về
robot di động đa hướng ba bánh được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau.

2

SVTH: Lý Hiệp Thành


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Hình 1. 1: Robot 3 bánh omni sử dụng cảm biến vật

Hình 1. 2: Robot sử dụng trong cuộc thi RoboCup
Đối với một sinh viên ngành kỹ thuật thì robot luôn là một ước mơ và hoài bảo,
để trao dồi kiến thức và học hỏi kinh nghiệm, để theo đuổi ước mơ vươn xa hơn đến
công nghệ tiến tiến, vì thế đã thúc đẩy em tìm tòi, nghiên cứu. Với mong muốn tìm hiểu
nguyên lý, phương thức hoạt động, kỹ thuật điều khiển, sáng tạo và vận hành một robot
điều khiển từ xa, nên em đã tìm đến với robot bằng cách thiết kế, xây dựng nên một mô
hình robot cho riêng bản thân. Với sự góp ý và hướng dẫn của thầy Đường Khánh Sơn,
em đã chọn ra đề tài “Robot Di Chuyển Đa Hướng Thông Qua Smartphone” cho luận
văn tốt nghiệp của mình.
3


SVTH: Lý Hiệp Thành


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Hình 1. 3: Robot di động đa hướng ba
bánh phục vụ cho nghiên cứu

Hình 1. 4: Mô hình Mobile service robot sử dụng 3 bánh omni
4

SVTH: Lý Hiệp Thành


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1.2. Mục đích của đề tài
Xuất phát từ những ứng dụng quan trọng của robot nên em đã tìm hiểu, nghiên
cứu, cải tiến thêm từ các sản phẩm cũng như công trình của nhiều tác giả trước đây và
xây dựng ra mô hình thực tế “Robot Di Chuyển Đa Hướng Thông Qua Smartphone”
phục vụ cho việc học tập, nghiên cứu và sáng tạo.
Hơn nữa còn có thể nâng cao chất lượng sản phẩm robot từ di chuyển đơn sơ, cấu
tạo chưa hoàn thiện, sang một sản phẩm di chuyển linh hoạt và chắc chắn.
Cụ thể hơn là xây dựng bộ não trên vi điều khiển được tích hợp sẵn trong Arduino,
áp dụng kiến thức đã học để lập trình cho Arduino bằng ngôn ngữ Arduino (được xây
dựng trên ngôn ngữ C), để biên dịch chương trình và nạp chương trình lên board là phần
mềm Arduino IDE. Học cách viết App ứng dụng cho Android, giao tiếp tín hiệu thông
qua sóng Bluetooth, áp dụng cơ sở lý thuyết hệ thống điều khiển số vào việc nghiên cứu
và giải quyết bài toán điều khiển robot di động đa hướng ba bánh một cách linh hoạt với

độ chính xác cao là một công việc cần thiết.

1.2. Robot
1.2.1 Lịch sử hình thành và phát triển
Khái niệm Robot ra đời đầu tiên vào ngày 09/10/1922 tại New York, khi nhà soạn
kịch người Tiệp Khắc Karen Kapek đã tưởng tượng ra một cổ máy hoạt động một cách
tự động, nó là niềm mơ ước của con người lúc đó. Từ đó ý tưởng thiết kế, chế tạo Robot
đã luôn thôi thúc con người. Đến năm 1948, tại phòng thí nghiệm quốc gia Argonne,
Goertz chế tạo thành công tay máy đôi (master­slave manipulator). Đến năm 1954,
Goertz đã chế tạo tay máy đôi sử dụng động cơ servo và có thể nhận biết được lực tác
động lên khâu cuối. Năm 1956 hãng Generall Mills đã chế tạo tay máy hoạt động trong
việc thám hiểm dại dương. Năm 1968 R.S. Mosher, của General Electric đã chế tạo một
cỗ máy biết đi bằng 4 chân. Hệ thống vận hành bởi động cơ đốt trong và mỗi chân vận
hành bởi một hệ thống servo thủy lực.

5

SVTH: Lý Hiệp Thành


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Đến nay trên đà phát triển, ngành kỹ thuật robot được đưa vào các cuộc thi lớn
nhỏ trên toàn quốc giúp mọi người hiểu biết thêm về công nghệ tiên tiến này, các cuộc
thi về robocon luôn là sự thúc đẩy cho sinh viên ngành kỹ thuật có thể học tập và trao
dồi nhiều hơn bằng cách cọ xát thực tế.

Hình 1. 5: Robot Shakey
Năm 1970 con người đã chế tạo được Robot tự hành Lunokohod, thám hiểm bề
mặt của mặt trăng.

Trong giai đoạn này, ở nhiều nước khác cũng tiến hành công tác nghiên cứu tương
tự, tạo ra các Robot điều khiển bằng máy tính có lắp đặt các loại cảm biến và thiết bị
giao tiếp người và máy.
6

SVTH: Lý Hiệp Thành


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Hình 1. 6: Robot phẩu thuật
Theo sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, các Robot ngày càng được chế tạo nhỏ
gọn hơn, thực hiện được nhiều chức năng hơn, thông minh hơn. Một lĩnh vực được nhiều
nước quan tâm là các Robot tự hành, các chuyển động của chúng ngày càng đa dạng, bắt
chước các chuyển động của chân người hay các loài động vật như: bò sát, động vật 4
chân… Và các loại xe Robot (Robocar) nhanh chóng được ứng dụng rộng rãi trong các
hệ thống sản xuất tự động linh hoạt (FMS).

Hình 1. 7: Mobile Robot
7

SVTH: Lý Hiệp Thành


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Từ đó trở đi con người liên tục nghiên cứu phát triển Robot để ứng dụng trong
quá trình tự động hoá sản xuất để tăng hiệu quả kinh doanh. Ngoài ra Robot còn được
sử dụng thay cho con người trong các công việc ở môi trường độc hại, khắc nghiệt…
Chuyên ngành khoa học về Robot “Robotics” đã trở thành một lĩnh vực rộng trong

khoa học, bao gồm các vấn đề cấu trúc cơ cấu động học, động lực học, quỹ đạo chuyển
động, chất lượng điều khiển… Tuỳ thuộc vào mục đích và phương thức tiếp cận, chúng
ta có thể tìm hiểu lĩnh vực này ở nhiều khía cạnh khác nhau. Hiện nay, có thể phân biệt
các loại Robot ở hai mảng chính: Các loại Robot công nghiệp (cánh tay máy) và các loại
Robot di động (mobile robot). Mỗi loại có các ứng dụng cũng như đặc tính khác nhau.
Ngoài ra, trong các loại Robot công nghiệp còn được phân chia dựa vào cấu tạo động
học của nó: Robot nối tiếp (series robot) và Robot song song (parallel robot).

Hình 1. 8: Robot song song 6 bậc tự do Merlet
8

SVTH: Lý Hiệp Thành


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Chính công nghệ tiên tiến ở tất cả các lĩnh vực: cơ khí, vi mạch, điều khiển, công
nghệ thông tin… Đã tạo ra nền tảng cũng như những thách thức lớn đối với khoa học
nghiên cứu Robot. Chính vì vậy, con người đã và đang tiếp tục phát triển và nâng cao
mức độ hoàn thiện trong lĩnh vực đầy hấp dẫn này.

Hình 1. 9: Robot thám hiểm Mặt Trăng

1.2.2. Các ứng dụng của Robot
1.2.2.1. Các ưu điểm khi sử dụng Robot
Các loại Robot tham gia vào qui trình sản xuất cũng như trong đời sống, sinh hoạt
của con người, nhằm nâng cao năng suất lao động của dây chuyền công nghệ, giảm giá
thành sản phẩm, nâng cao chất lượng cũng như khả năng cạnh tranh của sản phẩm tạo
ra.
Robot có thể thay thế con người làm việc ổn định bằng các thao tác đơn giản và

hợp lý, đồng thời có khả năng thay đổi công việc để thích nghi với sự thay đổi của qui
trình công nghệ. Sự thay thế hợp lý của Robot còn góp phần giảm giá thành sản phẩm,
tiết kiệm nhân công ở những nước mà nguồn nhân công là rất ít hoặc chi phí cao như:
9

SVTH: Lý Hiệp Thành


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Nhật Bản, các nước Tây Âu, Hoa Kỳ… Tất nhiên nguồn năng lượng từ Robot là rất lớn,
chính vì vậy nếu có nhu cầu tăng năng suất thì cần có sự hỗ trợ của chúng mới thay thế
được sức lao động của con người. Chúng có thể làm những công việc đơn giản nhưng
dễ nhầm lẫn, nhàm chán.
Robot có khả năng nghe được siêu âm, cảm nhận được từ trường. Bên cạnh đó,
một ưu điểm của Robot là môi trường làm việc, chúng có thể thay thế con người làm
việc ở những môi trường độc hại, ẩm ướt, bụi bẩn hay nguy hiểm. Ở những nơi như nhà
máy hóa chất, các nhà máy phóng xạ, trong đại dương hay các hành tinh khác… Thì việc
ứng dụng Robot để cải thiện điều kiện làm việc là rất hữu dụng.

1.2.2.2. Một số lĩnh vực ứng dụng
Ứng dụng trong các lĩnh vực sản xuất cơ khí. Trong lĩnh vực cơ khí, Robot được
ứng dụng khá phổ biến nhờ khả năng hoạt động chính xác và tính linh hoạt cao. Các loại
Robot hàn là một ứng dụng quan trọng trong các nhà máy sản xuất ô tô, sản xuất các loại
vỏ bọc cơ khí…

Hình 1. 10: Robot hàn trong công nghiệp sản xuất cơ khí
10

SVTH: Lý Hiệp Thành