Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
5 Lịch sử nghiên cứu

5 Lịch sử nghiên cứu

Tải bản đầy đủ - 0trang

1.5.2 Kết quả nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới đã có nhiều nhà nghiên cứu về robot leo tường. Những nghiên cứu

từ các đại học nổi tiếng trên thới giới cũng như những công ty chuyên về thiết kế chế

tạo Robot. Và tất cả các dòng Robot leo tường được cho ra đều có những ưu nhược

điểm khác nhau, tùy từng mục đích sử dụng mà ta ứng dụng chúng trong cơng việc.

Đặc biệt nổi trội trong số đó có thể kể đến một số nghiên cứu và một số mẫu

Robot leo tường nổi bật sau đây:

Robot City-Climber được Jizhong Xiao and Ali Sadegh thuộc trường đại học

City của Hoa Kỳ dựa trên nguyên lý nền tảng là khí động lực học đã chế tạo thành

công robot leo tường có khả năng leo lên tường, đi trên trần nhà và chuyển tiếp giữa

các bề mặt khác nhau.



Hình 1.7 Các mẫu Robot của City-Climber



Việc phát triển cơ cấu bám dính, đánh dấu bước phát triển đột phá của việc bắt

chước động vật leo trèo. Nghiên cứu bàn chân tắc kè là nguồn cảm hứng cho việc phát

triển các Robot leo bao gồm phiên bản đầu được phát triển từ Mecho-gecko.

Irobot kết hợp với UC berkely của phòng thí nhiệm PEDA, Wallbot đã được phát

triển ở đại học Carnegie và gần đây hơn là Stickybot ở đại học Stanford Những robot

này lấy bàn chân tắc kè làm cảm hứng và đã có những thành cơng nhất định trong ứng

dụng leo trèo.



Hình 1.8 Robot stickybot (trái) và Robot Rise (phải)

Robot Rise lấy cảm hứng từ con dán với các móc ngón chân sắc nhọn di chuyển

trên tường lỗi lõm, các loại bề mặt nhẵn thì robot này khơng di chuyển được, mặt khác

nó di chuyển chậm do phải đảm bảo các chân phải bám chặt vào các gờ trên tường.

Một robot có thể leo tường khéo léo với nhiều ứng dụng tiềm tàng đang được chế

tạo ở Mỹ. ROCR là cơng trình sáng tạo của các chuyên gia thuộc Đại học Utah. Robot

này sử dụng hai mấu, một động cơ và một cái đuôi đong đưa như quả lắc đồng hồ để

leo lên bức tường phủ thảm cao 2,4 mét trong 15 giây, như một vận động viên leo núi

chuyên nghiệp hoặc một con khỉ đánh đu từ cành cây này sang cành khác.



Hiện nay, ROCR chỉ giới hạn ở các bức tường trải thảm, nhưng các nhà nghiên

cứu đang làm việc để thích ứng với các bề mặt khác - trong khi vẫn giữ hiệu quả như

là ưu tiên hàng đầu. Giáo sư William Provancher tại Đại học Utah và là người đứng

đầu của dự án ROCR giải thích: “Hiệu quả leo trèo cao hơn sẽ kéo dài tuổi thọ pin của

robot tự động, tự động và mở rộng nhiều loại robot mà robot có thể thực hiện”.



(a)



(b)



Hình 1.9 Robot ROCR.

Một nhà khoa học có tên Amir Shapiro, anh đang làm việc tại trường Đại học

Ben-Gurion, Israel. Các loại robot mới do anh thiết kế đều có thể leo những bức tường

thẳng đứng, thậm chí di chuyển qua các góc tường rất ấn tượng và không hề bị rơi.

Con robot thứ nhất (Hình 1.9 b), nó có phương thức leo trèo giống như mèo hay động

vật có móng vuốt, 4 "chân" gồm các móng vuốt sắc nhọn, giúp bám chặt vào tường

hay cây cối. Trong khi đó chú robot thứ hai (Hình 1.10 b) trong bộ sưu tập robot leo

tường của Shapiro có bánh là nam châm, có thể leo những bề mặt có từ tính dễ dàng.

Với 4 chú robot này, Shapiro cho biết nó là ý tưởng, nguồn cảm hứng thiết kế cho các

robot trinh thám hay robot làm những nhiệm vụ đặc biệt trong tương lai.



(a)



(b)



Hình 1.10 Robot do Amir Shapiro thiết kế.



1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn

Với lịch sử phát triển robot leo tường trên thế giới có thể thấy nội dung này được

quan tâm nhiều và luôn cố gắng đạt được mục tiêu đa dụng trong thiết kế, với nhiều

mẫu robot với nhiều chức năng khác nhau. Cần thiết phải tạo ra một robot với giá

thành thấp, dễ dàng trong điều khiển để đưa vào thực tế nhằm tăng năng xuất lao động,

an toàn và tiết kiệm chi phí. Tích hợp thêm cảm biến, camera, chúng có khả năng gửi

nhận dữ liệu mơi trường về hệ thống máy chủ xử lý, nghiên cứu kết cấu hạ tầng, kiểm

tra mối hàn, kiểm tra vết nứt, độ ẩm, màu sắc hoặc các thông tin môi trường tại địa

điểm thực thi nhiệm vụ Robot. Đặc biệt trong lĩnh vực an ninh, qn sự, có thể tích

hợp chương trình tự hành để quan sát, gửi dữ liệu hình ảnh về trung tâm điều khiển.



1.7 Kết quả dự kiến đạt được

Trong khóa luận này sẽ chỉ ra cách để chế tạo một robot leo tường và hệ thống

điều khiển của nó. Robot sẽ đáp ứng được yêu cầu leo trên các bề mặt khác nhau với

thời gian làm việc vừa đủ để thu thập hình ảnh về máy tính phục vụ công tác khảo sát.

Robot điều khiển bằng tay với bộ điều khiển riêng biệt để có thể dễ dàng hơn trong

thao tác và tăng phạm vi điều khiển. Camera gắn trên robot có thể vừa ghi lại hình ảnh

trong q trình di chuyển cũng như có thể chụp chính xác vị trí cần khảo sát và truyền

liệu trực tiếp về máy tính qua Wireless hoặc có thể lưu trữ trên thẻ nhớ microSD.



CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Tính tốn lý thuyết cho Robot

Để chế tạo Robot leo tường được với thiết kế bao gồm bánh xe, máy ảnh, hoặc

thiết bị khác thì ta cần tính tốn để chọn các thiết bị bao gồm động cơ, bánh xe, khung

sườn cho Robot phù hợp với yêu cầu về trọng lượng Robot. Với một robot leo tường

được ứng dụng trong việc khảo sát thì yêu cầu hệ thống lái phải linh hoạt là hết sức

cần thiết. Cần lưu ý là ở những góc tường (góc vng) thì robot gần như phải đứng

đứng và xoay tránh trường hợp bị rơi rớt trong quá trình di chuyển.

Trong phần này ta chỉ sét trên mặt tường đứng vì mặt trường nằm ngang robot

chỉ cần thắng lại trọng lực là có thể đứng yên. Nói cách khác là quạt hút chỉ đảm

nhiệm thắng trọng lực di chuyển là do động cơ.



Hình 2.1 Phân tích lực cho Robot leo tường



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

5 Lịch sử nghiên cứu

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×