Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Cơ điện tử: Thiết kế, chế tạo robot kiểm tra cọc bê tông ly tâm sau khi ép

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:143

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong luận văn này đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo robot kiểm tra cọc bê tông ly tâm. Các vấn đề thiết kế chế tạo robot gồm phần cơ khí và phần thu thập xử lý tín hiệu trả về từ các cảm biến và camera. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Cơ điện tử: Thiết kế, chế tạo robot kiểm tra cọc bê tông ly tâm sau khi ép

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- NGUYỄN HOÀNG TRUNG KIÊN THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT KIỂM TRA CỌC BÊ TÔNG LY TÂM SAU KHI ÉP LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ Thuật Cơ Điện Tử Mã số ngành: 60520114 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 5 năm 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- NGUYỄN HOÀNG TRUNG KIÊN THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT KIỂM TRA CỌC BÊ TÔNG LY TÂM SAU KHI ÉP LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ Thuật Cơ Điện Tử Mã số ngành: 60520114 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Bùi Thanh Luân TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 5 năm 2017
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. Bùi Thanh Luân Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM ngày 14 tháng 5 năm 2017 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: TT Họ và tên Chức danh Hội đồng 1 TS. Nguyễn Thanh Phương Chủ tịch 2 TS. Ngô Hà Quang Thịnh Phản biện 1 3 TS. Nguyễn Hùng Phản biện 2 4 TS. Ngô Mạnh Dũng Ủy viên 5 TS. Võ Tường Quân Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV TS. Nguyễn Thanh Phương
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Độc lập – Tự do – Hạnh phúc TP. HCM, ngày 20 tháng 5 năm 2017 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Hoàng Trung Kiên Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 29/08/1990 Nơi sinh: Bến Tre Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Điện Tử MSHV: 1441840005 I- Tên đề tài: THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT KIỂM TRA CỌC BÊ TÔNG LY TÂM SAU KHI ÉP II- Nhiệm vụ và nội dung:  Thiết kế robot chui vào cọc bê tông ly tâm sau khi ép.  Mô phỏng lực tác dụng khi làm việc lên robot.  Thiết kế hệ thống thu thập dữ liệu gồm: camera, cảm biến đo độ nghiêng của cọc.  Thực nghiệm robot kiểm tra vết nứt, đo độ nghiêng cọc bê tông ly tâm sau khi đã ép ở công trình (250 Nguyễn Thái Sơn, Q.Gò Vấp, TP HCM) III- Ngày giao nhiệm vụ: .......................................................................................... IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: ............................................................................. V- Cán bộ hướng dẫn: TS. Bùi Thanh Luân CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) TS. Bùi Thanh Luân
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện Luận văn (Ký và ghi rõ họ tên) Nguyễn Hoàng Trung Kiên
ii LỜI CÁM ƠN Trong quá trình thực hiện luận văn tác giả gặp rất nhiều khó khăn nhưng nhờ có sự tận tâm hết lòng giúp đỡ của Thầy TS. Bùi Thanh Luân nên giúp tôi có thể hoàn thành luận văn. Lời cảm ơn đầu tiên và chân thành nhất tôi xin được gửi đến Thầy TS. Bùi Thanh Luân. Xin cảm ơn toàn thể các Thầy, Cô của Trường Hutech đã truyền đạt kiến thức và tạo điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành luận văn một cách tốt đẹp. TP.HCM, ngày 14 tháng 5 năm 2017 (Họ và tên của Tác giả Luận văn) Nguyễn Hoàng Trung Kiên
iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong luận văn này đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo robot kiểm tra cọc bê tông ly tâm. Các vấn đề thiết kế chế tạo robot gồm phần cơ khí và phần thu thập xử lý tín hiệu trả về từ các cảm biến và camera Phần cơ khí thì toàn robot được thiết kế 3D và mô phỏng các tác dụng lực lên tất cả các cơ cấu của robot, các mô phỏng lực, ứng suất và các biến dạng nhằm đánh giá khả năng chịu lực của robot trước khi tiến hành thiết kế mô hình. Phần xử lý tín hiệu tôi đã nghiên cứu tổng quát các mạch xử lý tín hiệu như mạch Arduino, mạch cảm biến gia tốc, con quay hồi chuyển. Còn về phần lọc nhiễu tín hiệu từ cảm biến tôi còn nghiên cứu về thuật toán lọc nhiễu kalman, bộ lọc này sẽ giúp giảm các sai số trả về từ cảm biến, phần camera đưa hình ảnh quan sát được gửi về máy tính. Luận văn gồm 6 phần: Chương 1 giới thiệu tổng quan, chương 2 thiết kế cơ khí, chương 3 mô phỏng lực tác dụng, chương 4 thiết kế hệ thống đo độ nghiêng, chương 5 mô hình và kết quả thực nghiệm.
iv ABSTRACT In this thesis has studied the design and manufacture robotic inspection centrifugal concrete piles. These issues include robotics design mechanical parts and components collected signal processing returns from the sensors and camera. Mechanical parts, all designed 3D robot simulation and its effects on all the structure of the robot, the power simulation, stress and deformation to evaluate the bearing capacity of the robot before proceeding design model. Signal processing section I studied general signal processing circuits such as Arduino circuit, circuit accelerometer sensor, gyroscope. As for noise filtering signals from the sensor I studies of filtering algorithms Kalman noise filter will help reduce the errors returned from the sensor, The camera portion of the observation image is sent to the computer. The thesis consists of 6 parts: chapter 1 presents an overview, chapter 2 of mechanical design, chapter 3 simutates the force, chapter 4 designs tilt measurement, chapter 5 models and experimental results.
v MỤC LỤC Tên đề mục Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Tóm tắt luận văn iii Abstract iv Mục lục v Danh mục các bảng vii Danh mục các từ viết tắt viii Danh mục các hình ix CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 1.1. Mở đầu 1 1.1.2 Đặt vấn đề 1 1.1.3 Tính cấp thiết của đề tài, ý nghĩa thực tiễn 1 1.1.4 Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu 1 1.1.5 Giới hạn đề tài 2 1.2. Tổng quan 2 1.3. Các công trình nghiên cứu liên quan 5 1.3.1. Các công trình nghiên cứu trong nước 5 1.3 Nhận xét chung 32 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 36 2.1 Các yêu cầu thiết kế 36 2.2 Sơ đồ nguyên lý 36 2.2 Thiết kế 37 2.2.1 Thiết kế 3D 37 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG LỰC TÁC DỤNG 41 3.1 Mô phỏng các chi tiết của robot 41 3.2 Tấm cố định cơ cấu bung 43 3.3 Thanh bung bánh xe 44
vi 3.4 Thanh đẩy cơ cấu bung 46 3.5 Thanh sườn đứng cơ cấu bung 48 3.6 Mặt bích dưới của robot 49 3.7 Mô phỏng lực tác dụng lên toàn khung robot 51 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO ĐỘ NGHIÊNG 57 4.1 Thiết kế kiểm tra độ nghiêng 57 4.1.1 Nguyên lý 57 4.1.2 Phần cứng 59 4.1.3 Phần mềm 62 4.2 Giao diện hiển thị 66 4.2.1 Giới thiệu phần mềm Processing 66 4.2.2 Lập trình giao diện 67 4.3 Bộ phận quan sát của robot 68 CHƯƠNG 5: MÔ HÌNH VÀ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 70 5.1 Mô hình 70 5.1.1 Cụm điều chỉnh theo đường kính cọc bê tông 70 5.1.2 Cụm camera 71 5.1.3 Phần thân robot 72 5.1.4 Nhận tín hiệu 73 5.2 Thực nghiệm và kết quả 73 5.2.1 Một số hình ảnh thực nghiệm công trình Hutech (khu công nghệ cao)74 5.2.2 Một số hình ảnh thực nghiệm công trình (250 Cao Thái Sơn, GV) 77 5.1.2 Tiến hành thực nghiệm 79 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 87 6.1 Kết quả thực hiện 87 6.2 Hạn chế 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88
vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Thông số hằng số vật liệu 41 Bảng 3.2 Thông số độ bền kéo 41 Bảng 3.3 Thông số độ bền nén 41 Bảng 3.4 Thông số ứng suất 42 Bảng 3.5 Kết quả mô phỏng tấm cố định 44 Bảng 3.6 Kết quả mô phỏng thanh bung bánh xe 46 Bảng 3.7 Kết quả mô phỏng thanh đẩy 47 Bảng 3.8 Kết quả mô phỏng thanh sườn đứng 49 Bảng 3.9 Kết quả mô phỏng mặt bích dưới 51 Bảng 3.10 Thông số lực tác dụng 51 Bảng 3.11 Thông số các chi tiết mô phỏng 52 Bảng 3.12 Kết quả mô phỏng khung robot 56
viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT  Accel (Accelerometer) : Cảm biến gia tốc.  Gyro (Gyroscope) : Cảm biến con quay hồi chuyển.  Offset : Bù trừ giá trị nào đó để thông số chính xác so với thực tế.  Môđun (Module) : Một khối, bộ phận có chức năng xử lý 1 công việc nào đó.
ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Một số loại robot chuyên dụng ................................................................ 2 Hình 1.2 Robot kiểm tra đường ống....................................................................... 3 Hình 1.3 Robot vệ sinh đường ống Dewalop ......................................................... 4 Hình 1.4 Nhữang nghiên cứu Robot đường ống kích thước nhỏ............................. 4 Hình 1.5 Robot thông đường ống........................................................................... 5 Hình 1.6 Mô hình thực nghiệm .............................................................................. 6 Hình 1.7 Bảng điều khiển cho robot ...................................................................... 6 Hình 1.8 Ảnh trả về từ camera ............................................................................... 7 Hình 1.9 Mô hình 3D............................................................................................. 8 Hình 1.10 Mô hình robot thực tế............................................................................ 8 Hình 1.11 Bánh xích của robot .............................................................................. 8 Hình 1.12 Ảnh thu về từ camera ip ........................................................................ 9 Hình 1.13 Cơ cấu robot đường ống ........................................................................ 9 Hình 1.14 Cơ cấu bám thành ống........................................................................... 10 Hình 1.15 Sơ đồ các khối của Kursk Robot ........................................................... 11 Hình 1.16 Mô hình của robot ................................................................................. 11 Hình 1.17 Mô hình robot đường ống ..................................................................... 12 Hình 1.18 Cơ cấu của Robot .................................................................................. 13 Hình 1.19 Các bộ phận một cơ cấu bung của robot ................................................ 13 Hình 1.20 Cấu tạo bánh xích ................................................................................. 14 Hình 1.21 Cơ cấu bung của Robot khi gặp vật cản................................................. 14 Hình 1.22 Sơ đồ phần cứng robot ống. .................................................................. 15 Hình 1.23 Robot cho các đường ống khác nhau ..................................................... 16 Hình 1.24 Mô hình robot ....................................................................................... 17 Hình 1.25 Thiết kế cho ống 70mm......................................................................... 17 Hình 1.26 Mẫu 1.................................................................................................... 18 Hình 1.27 Mẫu 2.................................................................................................... 19 Hình 1.28 Robot Moritz......................................................................................... 20
x Hình 1.29 Mô hình khi di chuyển .......................................................................... 20 Hình 1.30 Mô hình của robot ................................................................................. 21 Hình 1.31 Kích thước của robot............................................................................. 22 Hình 1.32 Các bộ phận trên robot .......................................................................... 22 Hình 1.33 Khả năng thích nghi với các đường ống của robot ................................. 23 Hình 1.34 Hoạt động trong đường ống đứng.......................................................... 23 Hình 1.35 Mô hình thực tế robot rắn ...................................................................... 24 Hình 1.36 Thực nghiệm chui vào đường ống ......................................................... 24 Hình 1.37 Mô hình robot Explore .......................................................................... 25 Hình 1.38 Phần đầu của robot ................................................................................ 25 Hình 1.39 Mô hình Dewalop robot ........................................................................ 26 Hình 1.40 Các bộ phận trên robot .......................................................................... 26 Hình 1.41 Mô tả hoạt động cánh tay của robot....................................................... 27 Hình 1.42 Mô hình robot Piko ............................................................................... 28 Hình 1.43 Các bánh xe trên 1 phần của robot......................................................... 28 Hình 1.44 Thí nghiệm với đường ống đứng ........................................................... 28 Hình 1.45 Mô hình Mininature mobile robot ......................................................... 29 Hình 1.46 Nghiên cứu phương pháp di chuyển ...................................................... 30 Hình 1.47 Mô hình robot đường ống Gas............................................................... 31 Hình 1.48 Nghiên cứu phương pháp di chuyển ...................................................... 31 Hình 1.49 Cấu tạo của robot .................................................................................. 32 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý robot ............................................................................. 36 Hình 2.2 Khung robot ............................................................................................ 37 Hình 2.3 Cụm động cơ........................................................................................... 38 Hình 2.4 Cụm cơ cấu bung bánh xe của robot........................................................ 38 Hình 2.5 Cụm cảm biến, camera ............................................................................ 39 Hình 2.6 Cơ cấu bung bánh xe của robot ............................................................... 39 Hình 2.7 Bánh xe của robot ................................................................................... 40 Hình 3.1 Vị trí tấm cố định cơ cấu bung ................................................................ 43
xi Hình 3.2 Nhập các thông số cho chi tiết................................................................. 43 Hình 3.3 Mô phỏng biến dạng tấm cố định cơ cấu bung ........................................ 43 Hình 3.4 Mô phỏng ứng suất tấm cố định cơ cấu bung .......................................... 44 Hình 3.5 Vị trí thanh bung bánh xe ........................................................................ 44 Hình 3.6 Nhập các thông số của chi tiết vào Ansys ................................................ 45 Hình 3.7 Chuyển vị của thanh bung bánh xe .......................................................... 45 Hình 3.8 Mô phỏng ứng suất của thanh bung bánh xe............................................ 45 Hình 3.9 Vị trí thanh đẩy cơ cấu bung ................................................................... 46 Hình 3.10 Nhập các thông số của chi tiết ............................................................... 46 Hình 3.11 Mô phỏng chuyển vị của thanh đẩy cơ cấu bung ................................... 47 Hình 3.12 Mô phỏng ứng suất thanh đẩy cơ cấu bung ........................................... 47 Hình 3.13 Vị trí của thanh sườn đứng cơ cấu bung ................................................ 48 Hình 3.14 Đặt thông số thanh sườn đứng ............................................................... 48 Hình 3.15 Mô phỏng chuyển vị trên thanh sườn đứng ........................................... 48 Hình 3.16 Mô phỏng ứng suất sinh ra trên thanh sườn đứng .................................. 49 Hình 3.17 Vị trí mặt bích trên robot ....................................................................... 49 Hình 3.18 Đặt các thông số cho mặt bích ............................................................... 50 Hình 3.19 Mô phỏng chuyển vị của mặt bích ......................................................... 50 Hình 3.20 Mô phỏng ứng suất khi lực tác dụng vào mặt bích................................. 50 Hình 3.21 Đặt các thông số mô phỏng trên robot ................................................... 51 Hình 3.22 Thông số lực tác dụng lên bánh xe robot ............................................... 52 Hình 3.23 Mô phỏng chuyển vị của robot khi lực tác dụng .................................... 55 Hình 3.24 Mô phỏng ứng suất sinh ra khi tác dụng lực .......................................... 55 Hình 4.1 Mô tả cảm biến gia tốc 3 trục (Accel) ..................................................... 57 Hình 4.2 Cảm biến la bàn điện tử 3 trục tọa độ ...................................................... 58 Hình 4.3 Con quay hồi chuyển (Gyro) ................................................................... 58 Hình 4.4 Mô đun GY-86........................................................................................ 59 Hình 4.5 Cảm biến MPU-6050 .............................................................................. 59 Hình 4.6 Cảm biến la bàn số HCM5883L .............................................................. 60
xii Hình 4.7 Mô đun Arduino R3 ............................................................................... 61 Hình 4.8 Sơ đồ hệ thống kiểm tra độ nghiêng, camera ........................................... 62 Hình 4.9 Sơ đồ khối hệ thống đo độ nghiêng ......................................................... 62 Hình 4.10 Giao diện Processing ............................................................................. 66 Hình 4.11 Giao diện phần mềm nguồn mở Multiwii .............................................. 67 Hình 4.12 Giao diện quan sát của robot kiểm tra cọc bê tông................................. 68 Hình 4.13 Hình dạng camera gắn trên robot........................................................... 68 Hình 4.14 Giao diện quan sát và điều khiển của camera ........................................ 69 Hình 5.1 Mô hình robot kiểm tra cọc bê tông......................................................... 70 Hình 5.2 Cụm motor điều chỉnh vít me .................................................................. 70 Hình 5.3 Cụm camera của robot ............................................................................ 71 Hình 5.4 Hình ảnh vết nứt lấy được về từ camera .................................................. 71 Hình 5.5 Ảnh khe nứt chụp từ camera ................................................................... 72 Hình 5.6 Các bộ phận trên thân robot .................................................................... 72 Hình 5.7 Máy tính nhận tín hiệu độ nghiêng từ robot............................................. 73 Hình 5.8 Tọa độ của robot để xác định góc nghiêng .............................................. 73 Hình 5.9 Vết nứt trong cọc 141.............................................................................. 74 Hình 5.10 Vết nứt bên trong cọc 122 ..................................................................... 74 Hình 5.11 Các vết nứt trong cọc 135...................................................................... 75 Hình 5.12 Đo vết nứt trong cọc 135 ....................................................................... 75 Hình 5.13 Vết nứt trong cọc 140............................................................................ 75 Hình 5.14 vết nứt trong cọc 252 ............................................................................ 76 Hình 5.15 Đáy của cọc 203 .................................................................................... 76 Hình 5.16 Rạn nứt thành trong cọc ........................................................................ 76 Hình 5.17 Cọc bê tông ly tâm D500....................................................................... 77 Hình 5.18 Bên trong của cọc bê tông ly tâm. ......................................................... 77 Hình 5.19 Thử tải tĩnh với lực ép 120 tấn lên cọc sau khi đóng.............................. 78 Hình 5.20 Bơm dầu cho xy lanh thủy lực thử tĩnh.................................................. 78 Hình 5.21 Thực nghiệm cọc số 1 ........................................................................... 79
xiii Hình 5.22 Hình ảnh quan sát từ camera ................................................................. 79 Hình 5.23 Độ nghiêng theo phương X ................................................................... 80 Hình 5.24 Độ nghiêng cọc 1 theo phương Y .......................................................... 81 Hình 5.26 Hình ảnh quan sát từ camera ................................................................. 82 Hình 5.27 Độ nghiêng theo phương X ................................................................... 82 Hình 5.28 Độ nghiêng theo phương Y ................................................................... 83 Hình 5.29 Cọc thực nghiệm số 3............................................................................ 84 Hình 5.30 Hình ảnh quan sát từ camera ................................................................. 84 Hình 5.31 Độ nghiêng theo trục X ......................................................................... 85 Hình 5.32 Độ nghiêng theo phương Y ................................................................... 85
1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Mở đầu 1.1.2 Đặt vấn đề Ngày nay với sự phát triển vượt bậc của ngành xây dựng nên các công trình xây dựng lớn không ngừng tăng lên về số lượng và cả chất lượng. Để xây dựng những công trình như thế đồi hỏi phải có một nền móng vững chắc. Hiện nay các nền móng của các công trình xây dựng lớn thường dùng cọc bê tông ly tâm ứng lực cường độ cao. Các cọc này được robot ép xuống nền đất và các cọc được liên kết với nhau bằng các mối nối. Một vấn đề đặt ra là ta cần kiểm tra chất lượng của từng lổ ép sao cho cọc có độ nghiêng phù hợp, các mối nối liên kết tốt, thân cọc không bị rạn nứt. 1.1.3 Tính cấp thiết của đề tài, ý nghĩa thực tiễn. Xuất phát từ những vấn đề kiểm tra chất lượng của cọc ép bê tông ly tâm ứng lực cường độ cao. Nên việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo một thiết bị robot để kiểm tra trở nên cần thiết. Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo robot kiểm tra cọc bê tông ly tâm sau khi ép sẽ đảm bảo từng lổ cọc được kiểm tra theo các tiêu chuẩn. Điều đó có ý nghĩa rất quan trọng đối với chất lượng, độ an toàn khi xây dựng các công trình xây dựng lớn. 1.1.4 Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu  Mục tiêu  Thiết kế robot chui vào cọc bê tông ly tâm sau khi ép  Mô phỏng lực tác dụng khi làm việc lên robot.  Thiết kế hệ thống thu thập dữ liệu gồm: camera, cảm biến đo độ nghiêng của cọc.  Thực nghiệm robot kiểm tra vết nứt, đo độ nghiêng cọc bê tông ly tâm sau khi đã ép.  Phương pháp nghiên cứu  Sách, báo, Internet.  Xây dựng mô hình thực nghiệm.
2 1.1.5 Giới hạn đề tài  Đề tài chỉ dừng lại theo những yêu cầu thực tế ngoài công trình xây dựng:  Thu thập hình ảnh khe nứt, gãy.  Quay phim khe nứt và mối nối giữa 2 đoạn cọc.  Đo góc nghiêng của cọc sau khi ép.  Trong quá trình đo độ nghiêng để cảm biến hoạt động và thu thập số liệu ổn định tác giả có dùng giải thuật lọc nhiễu cơ bản. 1.2. Tổng quan Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, lĩnh vực Robotics cũng có nhiều bước tiến vượt bậc. Robot đã dần thay thế sức lao động con người. Các ứng dụng từ robot là rất nhiều và chúng có thể làm việc trong các môi trường độc hại. Một số ứng dụng như hàn, sơn, các nhà máy điện hạt nhân, các dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử, máy tính... Và tuỳ theo các lĩnh vực ứng dụng mà sẽ có các loại robot với kết cấu chuyên biệt. Hình 1.1 Một số loại robot chuyên dụng
3 Ở Việt Nam cũng như trên thế giới đã có rất nhiều công trình sử dụng các đường ống để để thoát chất thải hay vận chuyển nguyên liệu như nước, gas.... Nhưng vấn đề đặt ra là các đường ống này qua thời gian sử dụng rất lâu. Nguy cơ đường ống bị hư hỏng dẫn đến các hư hỏng và gây tai nạn là rất lớn. Nhưng các đường ống này thường rất khó để kiểm tra. Vì vậy đã có những robot chuyên dùng để đi vào bên trong và tiến hành vệ sinh sửa chữa. Hình 1.2 Robot kiểm tra đường ống Trong việc kiểm tra các đường ống có ảnh hưởng rất lớn đến an ninh và năng suất trong các khu công nghiệp. Việc kiểm tra, bảo dưỡng, vệ sinh các đường ống này rất khó thậm chí không thể thao tác và rất đắc tiền. Do đó việc áp dụng các robots là một giải pháp tốt nhất. Các đường ống chủ yếu là dùng để vận chuyển các nguyên liệu như nước, dầu, khí đốt, nước thải…Và các nguyên liệu này là tác nhân trực tiếp gây hư hại các đường ống. Rất nhiều rắc rối do mạng lưới đường ống bị hư hại, lão hoá, nứt và những hư hỏng cơ khí.