1
MỤC LỤC
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG ....................................................................... 5
1.1 Giới thiệu chung ............................................................................................ 5
1.2 Các vấn đề đặt ra ........................................................................................... 5
1.3 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 5
1.4 Phạm vi giới hạn đề tài .................................................................................. 6
CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ ROBOT ĐỊA HÌNH QUÂN SỰ ......................... 7
2.1 Lịch sử phát triển của robot địa hình quân sự ................................................ 7
2.2 Các loại robot địa hình quân sự ..................................................................... 7
2.3 Các thành phần cơ bản của robot địa hình quân sự ...................................... 12
2.3.1 Kết cấu cơ khí của robot địa hình quân sự ............................................. 12
2.3.2 Các vi điều khiển có thể dùng trong robot ............................................. 14
2.3.3 Truyền thông giao tiếp .......................................................................... 16
2.3.4 Động cơ ................................................................................................. 17
2.3.5 Cơ cấu truyền động ............................................................................... 18
CHƯƠNG III THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÔ HÌNH ROBOT ĐỊA HÌNH QUÂN
SỰ ........................................................................................................................ 19
3.1 Mô hình hóa hệ thống .................................................................................. 19
3.1.1 Mô hình hóa cơ học ............................................................................... 19
3.1.2 Mô hình hóa hệ thống cơ khí ................................................................. 22
3.1.3 Mô hình hóa hệ thống điều khiển .......................................................... 27
3.2 Thiết kế hệ thống ......................................................................................... 30
3.2.1 Thiết kế mạch hệ thống điều khiển ........................................................ 30
3.2.1.1 Thành phần...................................................................................... 30
3.2.1.2 Module thu phát DRF7020D13 ...................................................... 33
3.2.1.3 Sơ lược về vi điều khiển .................................................................. 36
3.2.1.4 Mạch in ........................................................................................... 48
2
3.2.2 Chương trình điều khiển ........................................................................... 49
3.2.3 Thiết kế cơ khí.......................................................................................... 56
3
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 Robot Hanwha robot.…………………………………….….7
Hình 2.2 Robot cứu thương…………………………………….……..8
Hình 2.3 Robot BEAR………………………………………………....8
Hình 2.4 iRobot 210.…………………………………………………...9
Hình 2.5 irobot 710 Warrior……………………………………………9
Hình 2.6 iRobot 510 Packbot……………………………………...…...9
Hình 2.7.iRobot SUGV………………………………………………..10
Hình 2.8.Chiến binh iRobot 710………………………………………10
Hình 2.9 Robot Asendro....……………………………………………11
Hinh 2.10 Robot MAARS.…………………………………………….11
Hình 2.11 Dragon Runner.………………………………………….....11
Hình 2.12 SWORDS…………………………………………………..12
Hình 2.13 Robot chiến trường (VIỆT NAM)...……………………….12
Hình 2.14 MATILDA………………………...…………………….....13
Hinh 2.15 Dente II...………………………………………………......13
Hinh 2.16 Shrimp III địa hình gập ghềnh…………………….…….....13
Hình 2.17 Thích nghi với địa hình lồi lõm của robot nâng thân……...14
Hình 2.18 Vi điều khiển ATmega32………………………………….15
Hình 2.19 Điều khiển PIC…………………………………………......15
Hinh 2.20 Vi điều khiển hãng intel………………………………...….16
Hình 2.21 Động cơ………………………………………………..…..21
Hình 3.1 Mô hình hóa hệ thống cơ khí………………………………..22
Hình 3.2 Cơ cấu bánh sau…………………………………….…….…23
Hình 3.3 cơ cấu tay nâng……………………………….….………….24
Hình3.4 Cơ cấu bánh trước………………………….…..…………....25
4
Hình 3.5 Thân………………………...…………...……..……………26
Hình 3.6 Mạch nguyên lý hệ thống điều khiển…….…………………27
Hình 3.7 Khối nguồn……………………………….………………….30
Hình 3.8 IC 7805………………………………………..…………….30
Hình 3.9 Tụ điện…………………………………………..…………...31
Hình 3.10 led………………………………………………..………….31
Hình 3.11Vi điều khiển 89S52………………………………...………31
Hình 3.12 Sơ đồ chân IC L298………………………………….……..32
Hình 3.13 Module thu phát DRF7020D1……………………...…..…..33
Hình 3.14 Bộ thu phát RF………………………..………………….…35
Hình 3.15 Sơ đồ mạch nguyên lý mạch phát……………………….....35
Hình 3.16 Sơ đồ nguyên lý mạch thu………………………………...35
Hìn3.17.Sơ Đồ Khối Của Bộ Vi Điều Khiển………………………..…37
Hình 3.18.Sơ Đồ Chân của AT89S52………………………………….38
Hình 3.19.Sơ đồ khối cổng nối tiếp của 8051…………………………...43
Hình 3.20 Mạch in ……………………………………………………..48
5
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Giới thiệu chung
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các hệ thống Cơ-Điện tử, robot vượt địa
hình ngày một được hoàn thiện và càng cho thấy lợi ích của nó trong quân sự,
trong nghiên cứu. Nó có khả năng thăm dò những khu vực mà con người không
đến được thậm chí trong khám phá vũ trụ. Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học
kĩ thuật. Cộng với nhu cầu con người ngày càng cao, tiềm năng ứng dụng của
robot địa hình quân sự càng rộng lớn. Có thể kể tới một vài ứng dụng của robot
như:
-Kiểm tra trong các môi trường nguy hiểm, khắc nhiệt những nơi nhiễm khí độc,
môi trường nước, các đường ống ngầm…
-Dùng trong lĩnh vực quân sự, robot do thám…
-Một ưu điểm khác của robot địa hình quân sự phải kể đến là tính linh hoạt và
thích nghi khi làm việc ở những vị trí và địa hình khác nhau, điều này mở ra cho
robot vượt địa hình quân sự có thêm nhiều ứng dụng mới.
1.2 Các vấn đề đặt ra
- Vấn đề đầu tiên là robot địa hình dạng nâng phải leo được cầu thang và hoạt
động linh hoạt ở địa hình gồ gề.
- Từ yêu cầu về vượt địa hình phức tạp của robot, phải đưa ra thiết kế hệ thống
cơ khí phù hợp, mạch điều khiển phù hợp cho robot.
- Vật liệu làm khung robot phải nhẹ nhưng cũng phải chịu được lục tác dụng lớn.
1.3 Phương pháp nghiên cứu
Từ những nhiệm vụ đặt ra và thực tế bên ngoài , chúng em đã chọn những bước
làm cụ thể như sau: