HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG
Hoàng Anh
ỨNG DỤNG ROS (ROBOT OPERATING SYSTEM)
ĐIỀU KHIỂN ROBOT DỊCH VỤ BÁN CAFE
Chuyên ngành: Hệ thống thông tin
Mã số: 8.48.01.04
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
( Theo định hướng ứng dụng )
TP.HỒ CHÍ MINH - NĂM 2022
Người hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Chung Tấn Lâm
(Ghi rõ học hàm, học vị)
Phản biện 1: ........................................................................................................
Phản biện 2: ........................................................................................................
Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công
nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: ....... giờ ....... ngày ....... tháng ....... năm ...............
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
1
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hệ thống robot dịch vụ có thể chủ động giám sát và thích ứng nhanh với
những thay đổi liên tục trong các dây chuyền sản xuất. Bằng khả năng kết nối nhiều
thiết bị, robot cộng tác ngày càng thích ứng linh hoạt với không chỉ nhiệm vụ của bản
thân nó mà còn cộng tác thực hiện nhiệm vụ với các robot cộng tác khác, các hệ
thống thiết bị khác nhau và ngay cả với con người trong các nhà máy thông minh. Vì
vậy, nghiên cứu, thử nghiệm, chế tạo robot cộng tác là xu hướng hiện nay và trong
tương lai..
Đề tài góp phần vào việc giải quyết các vấn đề nền tảng cần thiết giúp giảm chi
phí xây dựng phần mềm, thời gian nghiên cứu giao tiếp phần cứng cho robot cộng tác
trong sự phát triển mạnh mẽ của IoT theo sự định hình phát triển Đô thị thông minh
trong tương lai. Đề tài có sự tham gia hỗ trợ về định hướng học thuật của Công ty
TNHH Chế tạo máy 3C (Công ty được hỗ trợ bởi Quỹ đổi mới sáng tạo Vingroup
VINIF trong dự án mã số VINIF.2020.NCUD.DA059 ) để kết quả đề tài mang tính
thực tiễn, có khả năng ứng dụng cao sau khi nghiên cứu..
2. Mục đích nghiên cứu
Mục tiêu chính : Nghiên cứu, tìm hiểu về RoboDK, cách cài đặt, các trình mô
phỏng và việc sử dụng nó trên các hệ thống ảo.
Từ mục tiêu chính trên, luận văn sẽ dự kiến các kết quả đạt được như sau:
- Tìm hiểu tổng quan về robot dịch vụ
- Tìm hiểu tổng quan về phần mềm mô phỏng RoboDK và ứng dụng.
- Tìm hiểu các API giao tiếp giữa RobotDK và máy tính.
- Tìm hiểu về một số thao tác robot.
- Tìm hiểu hoạch định quỹ đạo điều khiển robot dịch vụ pha chế cafe.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
2
Đối tƣợng nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu chính phần mềm RoboDK và các API giao tiếp.
- Lập trình giao tiếp với RoboDK với máy tính thông qua API dùng C#
- Mô phỏng robot ứng dụng trong dịch vụ pha chế cafe.
Phạm vi nghiên cứu
- Khảo sát phần mềm RoboDK
- Mô hình hóa robot định dạng 3D vào phần mềm RoboDK
- Lập trình cho robot thực hiện 1 số thao tác cơ bản phục vụ cafe bao gồm: lấy ly
cafe, rót cafe vào ly và đưa ly cafe vào vị trí phục vụ khách hàng.
- Thực hiện giao tiếp với RoboDK thông qua API dùng C#
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Phương pháp luận: Dựa trên cơ sở phân tích thiết kế hệ thống, đề xuất hệ
thống điều khiển, thực hiện giao tiếp thông qua các API giữa robot và phần mềm.
Phương pháp đánh giá bằng mô phỏng trên máy tính: Xây dựng mô hình
robot, mô phỏng điều khiển robot đã đề xuất, kết nối được với môi trường mô phỏng
robot dùng C# để từ đó sẵn sàng điều khiển cới các cơ cấu chấp hành theo thời gian
thực với truyền thông EtherCAT.
3
PHẦN NỘI DUNG
1. CHƢƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về robot dịch vụ
Robot dịch vụ hay còn gọi là robot phục vụ là loại người máy phục vụ con
người, nó hỗ trợ con người trong rất nhiều các công việc khác nhau từ đơn giản đến
phức tạp. Đặc biệt robot dịch vụ được đưa vào sử dụng với các công việc xa xôi, các
công việc có tính chất nguy hiểm, độc hại ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Robot
này còn được ứng dụng vào các công việc có tính chất lặp đi lặp lại, hoặc công việc
nội trợ hàng ngày.
Robot dịch vụ hiện nay có thể hoạt động bán tự động hoặc tự động hoàn toàn
nhằm phục vụ các công việc hữu ích theo nhu cầu của con người. Robot hoạt động
phục vụ nằm ngoài hoạt động sản xuất đó. Nó được vận hành bởi một hệ thống điều
khiển tích hợp với các tùy chọn điều khiển bằng tay, tức là tác động tức thì của con
người sẽ làm thay đổi hoạt động của robot theo ý muốn của bản thân và trong khung
lập trình cho phép hoạt động của nó
1.2 Robot cộng tác
Robot cộng tác (collaborative robot hay cobot) là một loại robot được thiết kế
để làm việc chung với con người trong một không gian chung. Một trong những điểm
khác biệt giữa cobot so với robot công nghiệp chính là robot công nghiệp thường hoạt
động độc lập, cần có thiết bị bảo vệ và rào chắn để tránh gây nguy hiểm đến con
người; còn cobot được đánh giá cao bởi tính an toàn, chính vì thế đây được coi là trợ
thủ đáng tin cậy khi làm việc cùng con người trong các hoạt động sản xuất công
nghiệp và dịch vụ. Cobot có yêu cầu kỹ thuật và thiết kế cao và khác biệt hơn so với
robot truyền thống: Các bộ phận cấu thành cần phải được thiết kế đặc biệt tinh gọn
(compact), đảm bảo độ an toàn và tin cậy cao, tương tác linh hoạt và đáp ứng nhanh
với người sử dụng và làm việc cùng, dễ điều khiển với chức năng dạy học (teach
mode), và phải hiệu quả về mặt chi phí.