TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
ĐỀ TÀI:
LẬP BẢN ĐỒ VÀ ĐIỀU HƯỚNG CHUYỂN ĐỘNG
TRÁNH VẬT CẢN CHO ROBOT DI ĐỘNG TRÊN
NỀN TẢNG HỆ ĐIỀU HÀNH ROS1
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN HỢP
Lớp : K59 – KTĐK&TĐH
Giảng viên hướng dẫn : THS. HỒ SỸ PHƯƠNG
NGHỆ AN, 05 – 2023
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
ĐỀ TÀI:
LẬP BẢN ĐỒ VÀ ĐIỀU HƯỚNG CHUYỂN ĐỘNG
TRÁNH VẬT CẢN CHO ROBOT DI ĐỘNG TRÊN
NỀN TẢNG HỆ ĐIỀU HÀNH ROS1
Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN HỢP
Lớp : K59 – KTĐK&TĐH
Giảng viên hướng dẫn : THS. HỒ SỸ PHƯƠNG
Giảng viên phản biện : TS. MAI THẾ ANH
NGHỆ AN, 05 – 2023
TRƯNG ĐẠI HC VINH
VIN KỸ THUT VÀ CÔNG NGHỆ
CNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập - Tự do - Hnh pc
Bộ môn Kỹ thuật điều khin & Tự động
hóa
Đề tài:
GIẤY XÁC NHẬN
NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÃ ĐƯỢC CHỈNH SỬA
THEO YÊU CẦU CỦA HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Là đồ án tốt nghiệp đại học của sinh viên: ................................................................... Mã
số sinh viên:............................................................................................................
Lớp: ..............................................................................................................................
Giảng viên hướng dẫn: .................................................................................................
Đồ án tốt nghiệp này đã được bảo vệ tại hội đồng đánh giá đồ án tốt nghiệp
của Bộ môn Kỹ thuật Điều khiển & Tự động hóa, Viện Kỹ thuật Công nghệ,
Trường Đại học Vinh vào ngày ...... tháng ....... năm 20......
Thành phần Hội đồng đánh giá đồ án tốt nghiệp đại học gồm: (ghi học
hàm, học vị, họ và tên)
1.................................................................................. - Chủ tịch Hội đồng
2.................................................................................. - Ủy viên - Thư ký
3.................................................................................. - Ủy viên - Phản biện
4.................................................................................. - Ủy viên
5.................................................................................. - Ủy viên
Đồ án tốt nghiệp này đã được chỉnh sửa theo ý kiến đóng góp của giảng viên
phản biện và Hội đồng đánh giá.
Nghệ An, ngày ...... tháng ... năm 20......
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ n)
CÁN BỘ PHẢN BIỆN
(Ký, ghi rõ họ n)
TRƯỞNG BỘ MÔN
(Ký, ghi rõ họ n)
1
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ,
lĩnh vực Robot thông minh đang là một xu hướng được nghiên cứu và phát triển của
nhiều quốc gia trên thế giới. Sự ra đời của Robot thông minh đã có những đóng góp
to lớn trong các ngành công nghiệp hội giai đoạn vừa qua. Hiện nay, rất
nhiều ứng dụng của hệ thống robot thông minh được tìm thấy trong nhiều lĩnh vực
như hệ thống điều khiển, hệ thống quản sản xuất, AGV (phương tiện tự động dẫn
đường), chống thảm hoạ hỗ trợ y tế... Tuy nhiên vấn đề đây việc làm sao để
robot tự hành có thể di chuyển, nhận biết môi trường thực hiện được nhiệm vụ
đặt ra. Vấn đề đầu tiên di chuyển, robot tự hành nên di chuyển thế nào cấu
di chuyển nào sự lựa chọn tối ưu nhất. Điều hướng vấn đề cốt lõi trong nghiên
cứu và phát triển Robot tự hành.
Từ các thực tế trên, mục tiêu của đ tài xây dựng robot tự hành dựa trên
nền tảng ROS, robot khả năng lập bản đồ một không gian chưa xác định, định
vị di chuyển đến địa điểm khác hoàn toàn tự động. Thông qua đó thể trợ giúp
cho con người trong các công việc đòi hỏi tính chính xác cao, tần suất làm việc lớn
cũng như các công việc khó khăn, nguy hiểm.
Tuy thời gian hạn, song với tinh thần ham học nỗ lực của bản thân
chúng em đã hoàn thành đề tài đúng với mục tiêu đặt ra. Bên cạnh đó cũng không
tránh được sự sai sót. Do vậy, chúng em rất mong những góp ý chân thành của
các thầy, cô để đề tài có kết quả cao nhất.
Nhân đây, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến ThS. Hồ Sỹ Phương
người đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt các kiến thức chuyên môn trong suốt quá
trình thực hiện đồ án. Thầy đã tạo môi trường m việc thuận lợi nhất giúp chúng
em hoàn thành tốt những mục đã đề ra. Ngoài ra, chúng em cũng thật sự biết ơn
những thầygiáo trong khoa Kỹ Thuật Điều Khiển và Tự Động Hóa đã giảng dạy
chu đáo, cung cấp những kiến thức chuyên sâu góp phần quan trọng để chúng em có
thể hoàn thiện đề tài này.
Sinh viên thực hiện
(Ký, ghi rõ họ n)
2
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Đề tài được xây dựng trên nền tảng hệ điều hành dành cho robot (ROS
Robot Operating System), đây một hệ điều hành nguồn mở được tích hợp rất
nhiều công cụ, thư viện lớn của đông đảo các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới,
giúp cho việc thử ngiệm, chia sẻ các thuật toán trở nên dễ dàng hơn. Trong thời gian
ngắn kể từ khi xuất hiện, ROS đã phát triển nhanh chóng trở thành một công cụ
phổ biến, chuẩn mực được sử dụng rộng rãi bởi các đơn vị nghiên cứu chế tạo
robot.
Điều hướng cho robot di động là một vấn đề có nhiều ứng dụng to lớn và liên
quan tới nhiều lĩnh vực. Đây cũng một hướng ứng dụng trọng tâm của ROS.
Trong đề tài này, bài toán định hướng được nghiên cứu trên một robot tự hành phát
triển trên nền tảng ROS. Bằng việc ứng dụng thành công ROS, robot đã khả
năng tự định vị trong một môi trường những đặc điểm biết trước đồng thời phản
ứng thích hợp với những vật cản chưa xác định nhằm tìm đường di chuyển đến một
vị trí đích đã định. Từ tính năng bản này, trong tương lai gần ta thể khai thác
sâu hơn các tính năng của ROS, tích hợp các kỹ thuật định vị tiên tiến giúp cho
robot thể di chuyển chính xác n, phạm vi hoạt động rộng nhằm phục vụ cho
các ứng dụng trong đời sống con người.
Sau khi hoàn thành đồ án, nhóm đã rút ra các kết quả robot thể vẽ lại
một môi trường chưa xác định với độ chính xác cao. Bên cạnh đó, robot còn có khả
năng tự định vị di chuyển đến đích khá tốt với quãng đường đi ngắn nhất.
Trong quá trình điều hướng, robot sẽ tự động tránh các vật cản cố định cũng như
phản ứng tránh các vật cản di động.