Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Nội dung nghiên cứu

2 Nội dung nghiên cứu

Tải bản đầy đủ - 0trang

4



1.2.3 Cơ cấu tổ chức

-



Trung tâm Robotica gồm có:

Giám đốc trung tâm.

Nhóm lập trình VĐK và hệ thống nhúng (gồm có 4 thành viên).

Nhóm cơ khí (gồm có 2 thành viên).

Quản lý xưởng + văn thư (gồm có 1 thành viên).

Nhóm cộng tác viên (gồm có 5 thành viên).



5



CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ

ROBOT

2.1. Hệ thống cảm biến

2.1.1 Định nghĩa

Trong một con robot cơ bản. Một trong những phần quan trọng nhất trong

robot chính là hệ thống cảm biến.

- Cảm biến được định nghĩa như cá hệ thống các giác quan của robot. Robot

cần xác định trạng thái mội trường bên ngoài (như là các vạch trắng, màu sắc của

các vật ghi điểm, nơi ghi điểm....) để gửi trạng thái mơi trường đến bộ xử lí rồi đưa

ra các phản ứng điều khiển robot để đối phó với các sự kiện bên ngồi ấy.

- Ví dụ đơn giản nhất chính là con nguời của chúng ta. Ta ví con mắt như là 1 bộ

cảm biến. Khi chúng ta đang đi sắp đụng vào vách tường thì mắt sẽ như những cảm

biến truyền dữ liệu về cho bộ bộ não. Tương tự như vậy, các cảm biến sẽ chuyền dữ

liệu về cho bộ vi xử lí. Sau đó bộ não sẽ gửi trả thông thông phản ứng như là đi

hướng khác để tránh va đụng vào vách tường. Vi xử lí của robot cũng thế, nó sẽ gửi

thơng tin để cho robot đi đúng đường.

2.1.2 Các loại cảm biến

Trong kĩ thuật robocon người ta sử dụng nhiều loại cảm biến như là:

-



Led hồng ngoại (bộ phát thu hồng ngoại).



-



Quang điện trở (PHOTORESISTANCE): cds hoặc cdse.



-



Tế bào quang điện.



-



Cảm biến công nghiệp.



-



Camera số trong cơng nghệ xử lí ảnh.



6



Hình 2.1: Cảm biến quang và cảm biến vật thể



Các đặc tính của IR sensor

Trong con robot mẫu tự động này, chúng tôi sử dụng 2 linh kiện hồng ngoại (IR):

Một linh kiện phát hồng ngoại (IR emitter) và một linh kiện nhận (IR receiver) tạo

thành 1 cặp cảm biến sensor. Linh kiện phát sẽ tạo tia hồng ngoại và sau khi phản xạ sẽ

truyền tới linh kiện nhận.



Hình 2.2: IR Sensor.



Dòng điện đi qua linh kiện nhận sẽ tỉ lệ với cường độ năng lượng của tia hồng

ngoại mà nó nhận được.



Hình 2.3: Tỉ lệ dòng điện và cường độ năng lượng.



Trong robot mẫu, linh kiện phát và nhận được nối mạch theo sơ đồ hình 2.3. Khi

TX ở trạng thái thấp, dòng sẽ đi qua linh kiện phát và nó sẽ phát ra tia hồng

ngoại. Nếu có 1 vật phản xạ mầu trắng thì năng lượng hồng ngoại sẽ phản hồi lại

và tạo một dòng cao hơn đi qua linh kiện nhận, do đó điện áp trên IRS0 sẽ hạ

xuống. Nếu vật phản xạ có mầu đen, hoặc mầu sẫm hơn thì điện áp trên IRS0 sẽ



7



nâng lên.



Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý mạch phân biệt vạch dẫn đường.



IR Sensor điều biến

Độ chính xác của sensor hồng ngoại được miêu tả trên phần trước bị ảnh hưởng

rất nhiều bởi ánh sáng môi trường. Mức điện áp trên đầu ra của sensor IR không chỉ

phụ thuộc vào cường độ ánh sáng phản xạ mà còn bị thay đổi bởi điều kiện ánh sáng

môi trường.

Để giảm bớt sự ảnh hưởng của ánh sáng môi trường, ta dùng 1 sensor hồng

ngoại điều biến thay vì sensor IR thơng thường.

Trong hệ thống sensor IR điều biến, linh kiện phát được bật và tắt bởi 1 đồng

hồ. Tín hiệu nhận được sau đó đi qua 1 mạch khuếch đại một chiều DC như trên hình

vẽ dưới đây. Tụ C2 trong mạch sẽ chặn dòng DC ra khỏi tín hiệu đi qua bộ khuếch đại

này. Chỉ có phần xoay chiều của tín hiệu thay đổi tương ứng với tia hồng ngoại phản

xạ phát ra từ bộ phát là được khuếch đại và tích hợp vào mức 1 chiều ở đầu ra của

mạch. Như vậy mức ra của mạch chỉ phụ thuộc vào tia hồng ngoại mà không phụ

thuộc vào ánh sáng mơi trường.



8



Hình 2.5: Sơ đồ ngun lý mạch điều biến.



2.2 Hệ thống truyền động

2.2.1 Định nghĩa

Hệ thống truyền động được ví như là chân, tay của robot vậy. Robot di chuyển,

cầm, nắm,...... đuợc là do có hệ thống truyền động. Hệ thống truyền động các bánh xe,

động cơ bao gồm động cơ bước (Stepper Motor) động cơ 1 chiều (DC Motor) động cơ

trợ động (Servo Motor)… ; dây truyền động: dây cuaroa, dây xích (xên nhơng dĩa),

dây kéo, ròng rọc và các vật dụng cơ khí khác.

2.2.2 Các loại động cơ

Có 3 loại động cơ chính :

-



Động cơ 1 chiều (DC Motor).



-



Động cơ bước (Stepper Motor).



-



Động cơ trợ động (Servo Motor).



 Động cơ 1 chiều (DC Motor)



Hình 2.6: Động cơ Planet



Động cơ một chiều có cấu tạo từ hai bộ phận: Bộ phận đứng yên cấu tạo từ

nam châm vĩnh viễn đuợc gọi là Stato và bộ phận quay được cấu tạo từ một nam châm

nhận tạo có cấu tạo từ một cuộn dây đồng có lõi là một thanh kim loại đuợc gọi là

Roto. Động cơ có thể xoay theo chiều thuận hoặc chiều nghịch của kim đồng hồ. Có

gắn thêm Encoder để đếm số vong xoay của động cơ.



9



Hình 2.7: Động cơ quay theo chiều kim đồng hồ.



Xét hoạt động của DC motor:





Như hình trên ta thấy rằng khi cho dòng diện một chiều (tuyệt đối ko dùng

điện xoay chiều) đi qua motor sẽ khiến cho motor quay như trên hình.



Hình 2.8: Động cơ quay theo chiều ngược kim đồng hồ.



Khi ta đảo hai cực của dòng điện thì ta sẽ sẽ đuợc hiện tượng như hình trên, đó là động

cơ sẽ quay theo chiều hồn tồn ngược lại so với hình truớc đó. Qua đó ta có thể rút

đuợc kết luận như sau:

- Động cơ DC cho dòng diện một chiều chạy qua và làm quay phần Roto dẫn đến

motor quay, nếu ta đổi chiều dòng điện thì motor sẽ quay theo chiều ngược lại. Do đó

ta có thể điều chỉnh được hướng quay của DC Motor. Đặc tính kĩ thuật của hầu hết

động cơ DC là tốc độ quay (vòng/phút) cao và moment ngẫu lực thấp. Nhưng mà hầu

hết robot cần tốc độ quay chậm và moment ngẩu lực cao. Do đó một hộp số có thể

được lắp vào DC Motor nhằm giảm tốc độ quay và tăng moment ngẫu lực. Trên hộp số

thường ghi rõ thì số truyền động giữa trước và sau hộp số, ví dụ tốc độ quay của một

DC Motor là 1000 vòng/phút đuợc gắn vào 1 hộp số 1000:1. Có nghĩa là tốc độ quay



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Nội dung nghiên cứu

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×