Như chúng ta đã biết nhu cầu công nghiệp, đời sống đang ngày càng hiện đại. Là chất xúc tác đẩy mạnh thêm cuộc cách mạng công nghệ 4.0. Trong đó Robot dò đường là một khái niệm công nghệ rất quen thuộc với các sinh viên, kỹ sư trong ngành điện tự động hóa. Nhưng khá là xa lạ với người dân làm trong các lĩnh vực khác. Hôm nay hãy cùng Uniduc tìm hiểu và học về công nghệ này nhé.
Bạn đang xem: Hướng dẫn làm xe dò line
Khái niệm tổng quát về Robot dò Line
Trong thực tế Robot dò line được áp dụng rất nhiều trong các sản phẩm công nghệ. Cũng như giúp ích con người trong đời sống các hoạt động hằng ngày. Nhưng đầu tiên chúng ta hãy cùng tìm hiểu từ những thứ cơ bản nhất về Robot.
Robot dò line là gì?
Robot dò line là loại Robot có thể đi theo đường vẽ có sẵn hoặc các vật cản, bản đồ để Robot có thể nhận biết và di chuyển. Nhằm mục đích đi đến vị trí đề ra ban đầu. Dù chỉ là 1 ứng dụng rất nhỏ, nhưng đây chính là cơ sở để phát triển những dự án lớn và tối tân hơn. Robot vận chuyển công nghiệp, Robot dò đường tránh vật cản là những ứng dụng của robot dò line được phát triển lên.
Là một biến thể của Robot hướng sáng, do Robot dò line cũng dùng nguyên lý hoạt động của cảm biến quang điện. Tuy nhiên khác là cảm biến được bố trí gần mặt đất. Robot dò đường sử dụng bộ so sánh độ sáng để chỉnh hướng đi thích hợp.
Cách làm Robot dò đường đơn giản
Đế chế tạo Robot đơn giản, chúng ta phải chuẩn bị cho mình những kiến thức cơ bản nhất. Về cả phần cơ khí và điện điều khiển. Sau đây chúng tôi xin hướng dẫn làm robot dò đường với Arduino để các bạn có thể tham khảo.
Thiết kế robot dò đường
Cấu trúc của Robot gồm:
2 bánh sau được kết nối với 2 motor (mô-tơ) truyền động cho xe1 bánh xe trước chỉnh hướngBo mạch chủ Arduino mạch điều khiển chuyển động L298Hệ thống dò đường gồm 5 cặp quang trở ( 5 mắt)Dây nguồn Pin 9V có đầu cắm
Cáp 7 màu
Để Pin 18650 x 22 Pin Ultrafire 1200 m
Ah
Mạch Robot dò đường
Nguồn dương (+) đi qua 1 công tắc, sau đó chia làm 2 đường. 1 đường vào điểm dương của Jack DC trên Arduino, 1 đường vào 12V của L298. Đường âm các bạn cũng chia 2 đường, 1 đường vào GND của L298 và 1 đường vào điểm âm của Jack DC Arduino. Nối các các điểm Input 1, Input 2, Input 3, Input 4 của L298 theo thứ tự vào các điểm 6, 7, 8, 9 của Arduino. Chân End A câu vào chân 11, chân End B câu vào chân số 10. Arduino 5V nối vào VCC của cụm mắt cảm biến, GND câu vào GND, A1, A2, A3, A4, A5 sẽ nối theo thứ tự với SS1, SS2, SS3, SS4, SS5 của cụm cảm biến.
Trên đây chúng ta đã hoàn thành mạch code Robot dò đường.
Lưu ý: Nếu trong trường hợp hoàn thành thiết kế Robot tìm đường. Động cơ ngược chiều bạn hãy kiểm đấu nối lại vị trí các chân 6,7,8,9 của Arduino
Trong quá trình làm Robot dò đường với Arduino có rất nhiều bạn sẽ gặp khó khi thực hiện cách câu lệnh code. Nhưng thực tế Lập trình Code cho Robot dò đường được công khai rất nhiều trên Internet hoặc các bạn có thể click vào link này trên Stack Over
Flow để chọn code phù hợp cho mình nhé.
Trên đây là cách đơn giản để các bạn có thể, thao tác tạo nên 1 combo robot dò đường. Bằng những mô hình Robot nhỏ thế này, bạn có thể làm báo cáo đồ án robot dò đường dùng Arduino. Cũng có thể sẽ là bước đệm để bạn phát triển bạn thân trong tương lai. Với nhiều ứng dụng hiện đại hơn như Robot dò đường bằng PIC, Robot dò đường micro 51 và cả Robot dò đường siêu âm nữa. Biết đâu ước mơ tham gia các cuộc thi Robot dò đường sẽ thành hiện thực trong tương lai gần.
Làm Robot dò line nâng cao
Lập trình robot dò đường trong mê cung
Trên là cách làm mô hình với thuật toán dò đường Robot đơn giản, sau đây là 1 ứng dụng thú vị và hấp dẫn hơn. Làm Robot dò đường Mê cung. Với cấu toàn hoàn toàn giống như Robot đơn giản trên. Nhưng thuật toán phức tạp hơn, với khả năng ghi nhớ và phân tích đường đi. Các bạn có thể cho Robot mặc định rẽ trái (hoặc phải) ở mỗi ngã 3, ngã tư. Robot sẽ đi đi hết đoạn đường đã chọn. Nếu là đoạn đường cụt Robot sẽ quay lại và vẫn theo thuật toán cũ chỉ rẽ trái (hoặc phải). Các bạn hãy thử và sẽ nhận được kết quả như mong muốn.
Làm robot dò đường bằng cảm biến siêu âm
Là một loại Robot đặc biệt dùng cảm biến siêu âm để tránh vật cản. Loại này sẽ không dò đường bằng các đường tạo sẵn dưới bánh. Mà có thể tạo đường bằng các vật cản ve đường. Bạn có thể lập trình nếu thấy vật cản Robot sẽ quay về trái (hoặc phải) mặc định. Như thế nếu thấy vật cản Robot sẽ xoay lần lượt đến lúc không còn vật cản trước mặt nữa, rồi tiếp tục di chuyển.
Các ứng dụng của Robot dò đường
Hiện nay có rất nhiều ứng dụng công nghệ được áp dụng trong công nghiệp đời sống trên cơ sở Robot dò Line. Có rất nhiều người đã nghe, đã đọc và đã đang sử dụng nhưng không biết đấy chính là 1 ứng dụng của công nghệ được nói trên.
Robot vận chuyển hàng hóa
Robot vận chuyển hàng hóa hay được biết đến là xe tự hành AGV (Autonomous Guided Vehicles). Đây là Robot được vận hành rất nhiều trong các khu công nghiệp lớn. Với nhiệm vụ phân phối và vận chuyển hàng hóa một cách tự động. Với sự kết hợp của các Sensor quang điện giúp định hướng đường đi. Và Sensor siêu âm tránh va chạm gây ảnh hướng đến hàng hóa và nhân viên kỹ thuật trong nhà máy.
Do vận hành 1 cách tự động, có khả năng tự sạc pin, dễ dàng điều phối và quản lý lượng hàng hóa qua hệ thống. Cộng với ưu điểm hoạt động được lâu dài, vận chuyển lượng hàng hóa có khối lượng lớn. AGV đang ngày càng được lựa chọn để thay thế hoàn toàn con người để giảm chi phí thuê nhân công, cũng như tăng độ chính xác trong công việc.
Công nghệ ô tô tự lái
Trước đây việc nghĩ đến có 1 chiếc ô tô có thể tự di chuyển mà không cần tài xế, là 1 suy nghĩ thật viển vông. Nhưng thực tế ở hiện tại có rất nhiều dòng xe được thì nghiệm và phát triển để có thể thực hiện được điều đó một cách hoàn thiện. Ở Việt Nam cũng đã có những dòng xe được nhập khẩu về có thể tự động tìm và di chuyển vào vị trí đậu xe: các dòng Mercedes, BMW,… mới. Dù hiện tại chưa có dòng xe hoàn toàn có thể được di chuyển trên đường 1 cách tự động. Nhưng trong tương lai gần việc những xe không người lái đi trên đường sẽ không còn xa với đâu, hãy tin tôi đi. Và đây cũng là 1 ứng dụng được phát triển nên từ Robot tự động tìm đường.
Công nghệ Robot lau nhà
Gần gũi hơn với chúng ta, Robot lau nhà không còn quá xa lạ với mỗi người. Dù không sử dụng đường line có sẵn và cảm biến quang điện. Nhưng Robot lau nhà lại áp dụng công nghệ cảm biến siêu âm để tránh va chạm.
Để kể tên được hết tất cả các ứng dụng phát triển nên từ cơ sở robot dò line thì rất nhiều. Đây là công nghệ tương lai, công nghệ dành cho tự động hóa IOT (Internet of Things) vạn vật kết nối.
Trên đây là toàn bộ kiến thức cơ bản hiểu biết và cách hoàn thiện một thiết bị Robot tìm đường đơn giản nhất. Bạn cũng có thể Mua Kit xe Robot do đường, hàn linh kiện theo mạch có sẵn để thực hành trước. Mọi chi tiết có thể liên hệ Uniduc để được giải đáp. Cảm ơn các bạn đã luôn đón đọc những bài viết của chúng tôi. Xin chân thành cảm ơn.
Sẽ rất thú vị khi chính tay ta tạo ra một chiếc xe mà có thể tự vạch đường đi cho nó dựa trên tín hiệu phản xạ từ bề mặt sáng và tối khi ta kẻ 1 vạch. Xe sẽ hoàn toàn tự động chạy theo vạch,dựa trên tín hiệu phát ra và hồi tiếp từ bộ thu-phát hồng ngoại IR
Driver motor L293D sẽ điều khiển 2 động cơ DC 5v dẫn động cho hai bánh của xe quay thuận và nghịch nhờ tín hiệu từ Arduino qua driver điều khiển 2 động cơ độc lập nhau. Qua sự đảo chiều và quay tuần tự hay đồng thời của động cơ mà xe có thể quay trái,phải,khi chỉ có 1 động cơ ở bên tương ứng quay hoặc quay ngược. Để nhận biết và hướng xe đi theo vạch,ta nhờ vào bộ thu và phát tín hiệu hồng ngoại
Sơ đồ toàn mạch và kết nối các linh kiện
Trong đây ta sử dụng 1 bộ IR hồng ngoại đã lắp ráp sẵn có sơ đồ như sau
III. Giải thích các linh kiện
Board Arduino đóng vai trò là bộ vi xử lý trung tâm của xe,xử lý tín hiệu từ bộ thu phát hồng ngoại IR trên đoạn đường có vạch kẻ để đưa ra lệnh điều khiển chính xác cho driver điều khiển chuyển động 2 động cơ.
Motor Driver (L293D) đóng vài trò là bộ điều khiển cho hai động cơ,nhận tín hiệu trực tiếp từ Arduino dựa trên thông tin nhận được từ bộ IR hồng ngoại
Hai động cơ hoạt động độc lập cho ta chuyển động,tiến,lùi,quay trái-phải
Nguyên lý hoạt độngTrong đây,ta sẽ cho xe thực hiện một công việc khá đơn giản là chạy theo đoạn đường màu đen đã kẻ sẵn. IR sẽ phát hiện ra vạch qua việc phát ra bước sóng hồng ngoại và phản xạ lại trên bởi bề mặt có màu sáng tức là ở những nơi không có màu đen là vạch thì sẽ có phản hồi,còn trên vạch thì không,nguyên lý này sẽ dẫn hướng cho xe đi đúng vạch đã định.
Xem thêm: Hướng dẫn chơi fifa online 4 cho người mới, các phím tắt chơi game fifa online 4 (fo4)
Dưới đây là sơ đồ cơ chế hoạt động của IR hồng ngoại qua việc phản xạ và không phản xạ
Nhờ đó robot phát hiện được đoạn đường nào màu đen,đoạn đường nào không mà di chuyển chính xác.
Khi robot di chuyển về phía trước,cả hai cảm biến sẽ ở trạng thái chờ,nếu 1 trong hai cảm biến ở 2 phía phát hiện vạch màu đen ở phía của mình tức là sẽ sẽ rẽ theo một hướng trái hoặc phải, Arduino sẽ phát hiện ra sự thay đổi này và điều hướng 2 động cơ thông qua driver để điều khiển theo hướng phù hợp