Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế và điều khiển robot tự hành dò đường trong mê cung

Trong bối cảnh phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật hiện đại, các bài toán phức tạp đòi hỏi những thuật toán tiên tiến, đặc biệt là các ứng dụng trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo. Robot tự hành, hay mobile robot, đang trở thành một thành phần không thể thiếu trong ngành Robot học và tự động hóa, với khả năng tự di chuyển và thực hiện nhiệm vụ một cách tự động. Một trong những thách thức cốt lõi đối với robot tự hành là khả năng định vị và tìm đường hiệu quả trong các môi trường phức tạp, cũng như tránh vật cản. Nghiên cứu này tập trung vào việc thiết kế và điều khiển robot tự hành nhằm giải quyết bài toán dò đường trong mê cung, góp phần nâng cao khả năng ứng dụng và phát triển của công nghệ robot.

Sinh viên, kỹ sư, và nhà nghiên cứu trong các lĩnh vực robot học, tự động hóa, trí tuệ nhân tạo và kỹ thuật điện tử, quan tâm đến thiết kế, thi công và điều khiển robot tự hành giải quyết bài toán dò đường trong môi trường mê cung.

Nghiên cứu này trình bày quá trình thiết kế, thi công và điều khiển một robot tự hành có khả năng dò đường trong mê cung, tập trung vào việc ứng dụng các nguyên lý trí tuệ nhân tạo. Mục tiêu chính là phát triển một hệ thống robot có thể hoạt động ổn định và tự động tìm đường đến đích định sẵn. Đề tài đã thành công trong việc thiết kế phần cơ khí với cấu trúc kỹ thuật và thẩm mỹ, cùng với việc phát triển mạch điện điều khiển bao gồm điều khiển động cơ bằng PWM, mạch cầu H sử dụng IC L298, thu thập tín hiệu từ cảm biến quang trở bằng ADC và giao tiếp qua RS232. Về phần mềm, một thuật toán tìm kiếm theo chiều sâu đã được triển khai để robot có thể dò đường trong mê cung. Tuy nhiên, giới hạn của đề tài là robot chưa hoàn toàn thích ứng với mọi hình dạng mê cung, đặc biệt khi khoảng cách các đường quá ngắn, và chức năng xử lý ảnh để tái tạo bản đồ mê cung chưa được thực hiện. Các kết quả thực nghiệm đã chứng minh tính khả thi của thiết kế và thuật toán trong môi trường mô phỏng Matlab và trên mô hình thực tế. Hướng phát triển trong tương lai bao gồm việc nâng cấp hệ thống cảm biến lên siêu âm hoặc hồng ngoại, tích hợp công nghệ xử lý ảnh để xây dựng bản đồ môi trường, và khám phá các thuật toán tìm kiếm khác nhằm tối ưu hóa hiệu suất cho các ứng dụng đa dạng của robot tự hành.