intTypePromotion=1
ADSENSE

Nghiên cứu thiết kế chế tạo robot phục vụ trẻ em từ 4 đến 6 tuổi

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

13
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo Robot phục vụ trẻ em từ 4 đến 6 tuổi”. Robot mang tên BeTa với khả năng hoạt động liên tục, được trang bị đa chức năng cùng giao diện tương tác gần rủi nhằm trợ giúp tối đa cho con người về các nhu cầu như: tra cứu, tìm kiếm, hỏi đáp thông tin, dạy học và chơi đùa với trẻ em trong gia đình… Robot BeTa được nghiên cứu, chế tạo và chạy thực nghiệm tại trường đại học Sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu thiết kế chế tạo robot phục vụ trẻ em từ 4 đến 6 tuổi

  1. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT PHỤC VỤ TRẺ EM TỪ 4 ĐẾN 6 TUỔI Bùi Nguyễn Hoài Thương*, Lê Thành Bền, Trần Trọng Nghĩa Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh *Tác giả liên lạc: 16146202@student.hcmute.edu.vn TÓM TẮT Với sự tiến bộ không ngừng của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là ngành Cơ – Điện Tử đã ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp và đời sống. Trong đó, nhánh Robot dịch vụ đang được phát triển rộng rãi trên thế giới để phục vụ đời sống và công việc của con người. Sự ra đời của chúng mở ra một kỉ nguyên mới, kỉ nguyên của khoa học kỹ thuật, của sự thông minh sáng tạo, trong đó sức lao động cơ bắp dần được thay thế bằng sức lao động của máy móc thiết bị. Với độ chính xác cao, khả năng làm việc không ngừng nghỉ, cùng với tiềm lực đa tác vụ tốt, robot dần có thể giúp con người trong mọi lĩnh vực của cuộc sống. Vì những ưu điểm trên, nhóm chúng em quyết định triển khai đề tài “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo Robot phục vụ trẻ em từ 4 đến 6 tuổi”. Robot mang tên BeTa với khả năng hoạt động liên tục, được trang bị đa chức năng cùng giao diện tương tác gần rủi nhằm trợ giúp tối đa cho con người về các nhu cầu như: tra cứu, tìm kiếm, hỏi đáp thông tin, dạy học và chơi đùa với trẻ em trong gia đình… Robot BeTa được nghiên cứu, chế tạo và chạy thực nghiệm tại trường đại học Sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh. Từ khóa: Robot, trẻ em. RESEARCH, DESIGN AND CREATING ROBOT TO SERVE CHILDREN FROM 4 TO 6 YEARS Bui Nguyen Hoai Thuong*, Le Thanh Ben, Tran Trong Nghia Ho Chi Minh City University of Technology and Education *Corresponding Author: 16146202@student.hcmute.edu.vn ABSTRACT With the continuous advancement of science and technology, especially in the field of Mechatronics, which widely applied in industry and life. The service robots branch is being developed popularly in the world to serve life and work of human. The exist of them opens a new era, the era of science and technology, the creative intelligence, in which the muscular labor was gradually replaced by the labor of machinery. With high accuracy, the ability to operate non-stop, with good multi-tasking capabilities, the robot can gradually help people in all areas of life. Because of the above advantages, we decided to implement the project “Research, design and manufacturing robots serve children from 4 to 6 years old”. Robot’s name is Beta. Robot can continuous operate, is programmed multi – functional and has friendly users interface to support people at most on needs such as: searching information, training, play with children in your family,… Robot Beta was built and operated at Ho Chi Minh City University of Technology and Education. Keywords: Robot, children. 486
  2. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học TỔNG QUAN tĩnh và động. Do đó, thiết kế phải đảm Thiết kế và phát triển robot dịch vụ di bảo rằng thiết kế phần cứng và thuật động có thể tự động vận hành trong nhà tóa n phải đưa ra quyết định cấp cao. để giao tiếp với trẻ em, dạy học, chơi Robot được thiết kế và thiết lập phần các trò cơ bản,… cứng được phát triển song song. Robot Robot được thiết kế để phù hợp với được thiết kế 6 bậc tự do. Các thành một số tiêu chí. Cấu trúc cơ học đơn phần chính của robot là đầu, thân robot giản và hiệu quả với sự linh hoạt trong và màn hình cảm ứng đặc phía trướng chuyển động. Robot có thể tự động bụng. Cơ sở của robot bao gồm 3 bánh tránh những trở ngại tĩnh và động lực. xe: 2 bánh chủ động và 1 bánh xe bị Robot có thể tìm thấy cơ sở sạc của nó động. Khối lượng theo phân tích dự vì năng lượng thấp. Giao diện người kiến robot khoảng 20 kg bao gồm tất dùng của robot rất đơn giản, thân thiện. cả các bộ phận cơ khí, hệ thống điện, Robot sẽ được đặt trong không gian gia thiết bị truyền động, máy tính, màn đình để dạy học và chơi đùa với trẻ em. hình… Thiết bị truyền động là động cơ Robot có thể di chuyển trên mặt phẳng DC. Tốc độ tối đa của robot là 0.9 đồng chất và tránh các chướng ngại vật km/h. Hình 1. Sơ đồ cấu trúc của robot dịch vụ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU tính năng cơ bản để tương tác với trẻ Để bắt tay vào nguyên cứu chế tạo và em. thiết kế một con robot. Khởi điểm ban Thứ hai, phải ước tính kích thước và đầu phải với nhiều ý tưởng và thực cân nặng của robot. Điều cần quan tâm hiện rất nhiều bước để hoàn thành đề nhất là kích thước robot. Kích thước tài. Quy trình thực hiện thông qua các robot phải phù hợp với việc giao tiếp, bước sau: trẻ em có thể tương tác với màn hình Đầu tiên, cần phải xác định đối tượng khi ngồi chơi với robot. Nếu kích phụ vụ của robot này là trẻ em từ 4 đến thước robot quá lớn, nó sẽ làm hạn chế 6 tuổi. Sau đó lựa chọn hình dáng robot đi sự tương tác của trẻ em với robot làm sao thu hút người nhìn, thân thiện, cũng như tốn kém chi phí và thời giam phù hợp với lứa tuổi thiếu nhi. Robot khi chế tạo. Mặc khác, nếu kích thước phải có tính thấm mĩ và phải có những robot quá nhỏ so với trẻ em thì việc sắp 487
  3. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học xếp, bố trí phụ kiện khó khăn, rất khó trọng và kết nối các thiết bị với nhau. để trẻ em tương tác và giao tiếp. Vấn Ở đây, dữ liệu thu được từ máy ảnh và đề trọng lượng của robot cũng đáng micrô được xử lý bởi CPU. Tính tóa n quan tâm. Nếu robot quá nặng sẽ tiêu các hành động thích hợp như hiển thị hao rất nhiều năng lượng khi duy thông tin để giao tiếp với người dùng chuyển, robot không thể duy chuyển xa thông qua màn hình và loa hoặc kiểm với thời gian lâu, ảnh hướng đến tuổi sóa t hành vi của robot thông qua bộ vi thọ của động cơ. điều khiển thông qua giao diện Thứ ba, tìm kiếm và lựa chọn phần UART.Việc điều khiển hành vi robot cứng thích hợp với việc điều khiển được thực hiện và được quản lý bởi robot. Việc tìm kiếm phụ kiện cho một vi điều khiển (MCU). MCU này robot rất dễ dàng việc còn lại là phải nhận tín hiệu điều khiển từ máy tính tính tóa n và chọn thông số hợp lý cho mini và sau đó phân tích nó và gửi lệnh robot. Giá thành khi chế tạo robot cũng tới bộ truyền động để thực hiện (di là vấn đề quan ngại với người nghiên chuyển robot đến một vị trí nhất định, cứu và thử nghiệm robot. Nên dự trù thay đổi hướng của máy ảnh, v.v.). hết tất cả các tính năng và nghĩ đến việc Ngoài ra, MCU cũng nhận được tín nâng cấp cải tiến về sau khi lựa chọn hiệu từ các cảm biến để điều khiển thiết bị cho robot. robot thông minh hơn. Sau đó tính tóa n sơ bộ về vị trí lắp đặt của thiết bị. Vị trí của thiết bị và bảng KẾT QUẢ mạch phải được lắp đặt sao cho dễ Về robot điều khiển, thử nghiệm 3 dàng cài đặt và sửa chữa. Vị trí của trường hợp và quỹ đạo chuyển động thiết bị ảnh hưởng đến hình dạng robot được minh họa trên biểu đồ bên dưới vì vậy người thiết kế phải cách gá đặt (với đường đứt gãy là lý thuyết và kế nói các thiết bị sao cho hợp lý tiết đường liền nét là thực tế). Kiểm tra kiệm không gian robot chuyển động thẳng Từ điểm ban đầu Khi các giai đoạn trên hoàn tất người (0; 0), cho robot di chuyển đếm điểm thiết kế bắt đầu với bản vẽ 3D để có cái (3000; 0), sai số không lớn lắm. Kiểm nhìn trực quan về robot nhất. Giai đoạn tra độ chuyển động Cho robot di này người thiết kế phải sáng tạo để cho chuyển từ (0; 0) đến vị trí (3000; 3000), robot có cái nhìn phù hợp hơn với thực sai số chấp nhận được. Trong khoảng tế, như tối ưu hóa diện tích, khối lượng robot di chuyển được 3m sẽ tiến hành và hình dạng…Người thiết kế phải kiểm tra 1 lần. Khả năng cử động của hoàn thiện mọi thứ trên bản vẽ 3D để robot Với cấu hình robot có 6 bậc tự chốt phương án cuối cùng để tiến hàng do, Robot có thể cử động đầu, tay và di chế tạo. Hệ thống điều khiển robot là chuyển linh hoạt. Đầu robot có thể một hệ thống kết nối và tương tác giữa xoay một gốc 180 sang hai bê một cách các thành phần và thiết bị khác nhau nhẹ nhàng không rung lắc. đầu có thể như Mini PC (CPU), màn hình LCD, gật một gốc 50 độ, phù hợp với tầm camera, loa, micro, vi điều khiển, cảm nhìn trẻ em khi đang ngồi hoặc đứng biến, motor ...Điều khiển trung tâm là khi giao tiếp với robot. Hai cánh tay có máy tính mini. Máy tính mini có chức thể di chuyển tới lui với nhiều vị trí năng quản lý toàn bộ hoạt động của hệ khác nhau và gốc tối đa mà cách tay có thống, thu thập và xử lý thông tin quan thể duy chuyển được là 135 độ. 488
  4. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học Hình 2. Robot sau khi hoàn thành KẾT LUẬN nhưng nói chung robot đạt được các Sau quá trình nghiên cứu, phát triển và yêu cầu ban đầu và đảm bảo hỗ trợ cho thử nghiệm, BeTa Bot có thể làm việc con người một cách tốt nhất.Trong liên tục,… BeTaBot có thể tự động tương lai, chúng tôi hy vọng phát triển hoạt động và tránh các trở ngại tĩnh và thêm nhiều chức năng và trí tuệ nhân động lực. BeTaBot cũng có thể tự động tạo để hỗ trợ tốt nhất cho con người, tối tìm đế sạc khi năng lượng thấp. Trong ưu hóa các thuật tóa n điều khiển và mở quá trình hoạt động, đôi khi có lỗi nhỏ, rộng phạm vi ứng dụng. TÀI LIỆU THAM KHẢO DƯƠNG TUẤN ANH (2011). Tổng quan về tìm kiếm tương tự trên dữ liệu chuỗi thời gian. Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ, Tập 14 số K2-2011, pp. 71-79. NGUYỄN HỮU LỘC (2004). Cơ sở Thiết kế máy. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. TRỊNH CHẤT, LÊ VĂN UYỂN. Tính tóa n thiết kế hệ dẫn động cơ khí. Nhà xuất bản Giáo dục, tập 1, 2. . 489
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2