Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chương 1: Tổng quan về robot tự hành

Chương 1: Tổng quan về robot tự hành

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án hệ thống số

Bài tốn tìm đường của robot tự hành cũng khơng phảo là loại bài tốn đơn giản như

nhiều người nghĩ lúc ban đầu. Trong đồ án mơn học này, bài tốn tìm đường sẽ được

giải quyết ở mức độ khơng q phức tạp.



Hình 1.1 một số hình ảnh về robot tự hành

Dò đường (navigation) là một khoa học dẫn hướng robot tự hành di chuyển

trong không gian làm việc của nó. Trong vấn đề dò đường, bài tốn được quan tâm

nhiều nhất là tìm đường về đích mà khơng chạm vật cản trên đường đi. Có hai bài

tốn tìm đường cho robot: bài tốn cục bộ (local) và bài tốn tồn cục (global). Trong

bài tốn tồn cục, bản đồ mơi trường làm việc của robot hồn tồn biết trước, vấn đề

chính là tìm được đường đi cho robot trước khi nó xuất phát. Ở bài tốn cục bộ, môi

trường làm việc của robot chưa biết hoặc chỉ biết 1 phần, robot hoàn toàn phải nhờ

vào sự cảm nhận môi trường thông qua cảm biến gắn trên nó để dò đường. Bài tốn



Đồ án hệ thống số

tồn cục tỏ rõ lợi thế là ta biết trước đường đi tới đích hay khơng trước khi robot khởi

hành. Tuy vậy nó lại có hạn chết là đòi hỏi nhiều lệnh tính tốn và bộ nhớ, và đặc biệt

tình huống xấu có thể xảy ra nếu bản đồ mơi trường làm việc khơng được khai báo

chính xác, u cầu biết trước hồn tồn mơi trường làm việc cũng là một nhược điểm

của nó. Trong khi đó, robot tìm đường cục bô chỉ biết được thông tin xung quanh qua

sensor cảm nhận mơi trường gắn cùng. Vì thế, robot tìm đường cục bộ có thể khơng

hoản thành việc tới đích, khái niệm tối ưu khơng có ý nghĩa trong bài tốn này. Tuy

nhiên, dung lương bộ nhớ và khơi lượng tính toán lại thấp. Ngày nay, cách tiếp cận

giữa cục bộ và toàn cục đang ngày càng phổ biến, giúp robot tự hành tăng tính linh

hoạt và hiệu quả.

1.2.Mục tiêu

Mục tiêu của đề tài là thiết kế, thi công, điều khiển robot tự hành. Robot tự

hành có thể hoạt động ổn định, tự tìm đường đi tới đích xác định của mê cung, có thể

học nhanh chóng cách tìm đường đi khi thay đổi hình dạng mê cung, sử dụng thuật

tốn tìm kiếm theo hướng ưu tiên rẽ 1 hướng trước. Sử dụng kit vi xử lý để xử lý thuật

toán dò đường.

1.3.Nợi dung

Nội dung nghiên cứu:

Tìm hiểu về kit CPLD: CoolRuner-II Starter Board

Khảo sát phân tích tổng hợp: phân tích cách thức hoạt động của robot tự hành

theo thiết kế bộ phận dò tìm.

Tìm hiểu mạch thu phát hồng ngoại TCRT5000

Khảo sát tính khả thi của thuật tốn dò đường

Thực nghiệm: kiểm tra tính ổn định của robot, tối ưu code

Đánh giá kết quả đạt được



Đồ án hệ thống số

Chương 2: Các thành phần phần cứng và cấu trúc xe

2.1. Các thành phần phần cứng

2.1.1. Kit CPLD CoolRuner-II Starter Board



Hinh2.1 CoolRunner-II Starter Board

Tính năng:

Tần số cố định 8MHz dao động và một ổ cắm cho một Dao động tinh thể

Mở rộng kết nối cho 64 tín hiệu I / O (32 trên các kết nối Pmod và 32 trên song

song kết nối)

Một một dây DS28E01Q EEPROM

Một on-board cổng USB2 cho hội đồng quản trị điện, lập trình JTAG, và dữ

liệu chuyển



Đồ án hệ thống số

Cấu hình:

Mạch CollRunner-II của CPLD phải được cấu hình từ người sử dụng trước khi

nó có thể thực hiên bất kỳ chức năng nào. Tập tin có thể được tao ra từ sơ đò hoặc tập

tin mã nguồn HDL bằng cách sử dụng ISE

Phần mềm WebPack từ Xilinx, các file được cấu hình có thể được chuyển giao

cho mạch CoolRunner-II sử dụng cáp USB và phần mềm của Xilinx iMPACT hoặc

bằng cách sử dụng 1 cáp được lập trình bên ngồi.

Sau khi cấu hình, CPLD giữ lại trạng thái của nó vơ thời hạn. Mạch

CoolRunner-II đươc hỡ trợ trên hầu hết các cấu hình CPLD có trước. Một cấu hình

mới có thể được nạp bất cứ lúc nào và ngay sau khi cấu hình được tải thì nó định

nghĩa hành vi của CPLD

Nguồn cung cấp:

Mạch CoolRunner-II có thể được cấp nguồn từ cổng USB tách rời của nó hoặc

từ 1 ngồn cấp bên ngồi gắn vào kết nói JB3, jumper JB2 sử dụng mạch nguồn USB

hoặc nguồn bên ngồi.

Nguồn bên ngồi được định tuyến thơng qua 1 điều Maxim LT3028 để sản xuất

nguồn cung cấp điện áp (3.3V i/o và 1.8V cho lõi) theo yêu cầu của các CPLD. Bất cứ

khi nào mạch nguồn được sử dụng sẽ có đền LED báo.

Mạch CoolRunner-II được thiết kế từ mạch 4 lớp với các lớp bên trong dành

riêng cho VCC và GND.

Xung Clocks.

Bao gồm 1 bộ dao động tần số cố định 8MHz, được gán tên PCLK trong các sơ

đồ mạch và được kết nối với pin GCLK2 của CPLD (P38) để nó có thể được chuyển

đến chia đồng hồ nội bộ. Kích thước ổ cắm bằng 1 nửa kích thước theo chuẩn DIP.

Dao động cũng được cung cấp tại điểm IC3.

Chức năng I/O:



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chương 1: Tổng quan về robot tự hành

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×