Trong bài viết này, thiết kế của cơ khí cánh tay robot sử dụng 4 servo được gọi là 4 DOF (bậc tự do). Với bộ vi điều khiển Arduino được sử dụng, nó sẽ điều chỉnh chuyển động của cánh tay robot 4 bậc tự do như một servo cơ sở, servo vai, servo tay và servo cầm. Hệ thống suy luận mờ thần kinh thích nghi (ANFIS) đã được áp dụng trong mô hình 4 này trong việc phát hiện các vật thể màu. Hỗ trợ lập trình để hoàn thiện hệ thống được áp dụng cho vi điều khiển Arduino để nó có thể thực hiện phát hiện màu và truy xuất đối tượng màu. Do đó, cấu tạo của cánh tay robot 4 bậc tự do sử dụng thị giác có thể nhận biết các vật thể màu một cách chính xác.

I. Tổng quan về hệ thống.

Đầu tiên là trong việc lắp ráp robot, việc thiết kế và thu thập các công cụ và vật liệu cần được thực hiện trước tiên. Sau đó, sau khi các công cụ và vật liệu đã được thu thập, chúng ta bắt đầu lắp ráp. Kế đến là tạo ra các chương trình được thiết kế để lập trình MATLAB và Arduino. Thiết kế chương trình trong MATLAB bao gồm GUI, ANFIS, Truyền thông nối tiếp và cơ học cánh tay robot 4 DOF.

Tiếp theo, chúng ta lấy dữ liệu học tập được xử lý trong Microsoft Excel với 2 đầu vào và 1 đầu ra rồi sao chép nó vào notepad và tạo tệp ở dạng (.dat). Sau đó, tệp này được gọi bởi ANFIS trong MATLAB để được đào tạo và lưu trữ dưới dạng tệp (.fis). Cảm biến được sử dụng trong nghiên cứu này là Webcam. Webcam được sử dụng để phát hiện các vật thể, để tạo ra tọa độ theo x và y được nhập và xử lý trong cấu trúc pin, cáp, hộp và acrylic MATLAB.

Xem thêm: Top 100 hình ảnh robot mới nhất từ trước đến nay

II. Thực hiện cánh tay robot 4 bậc tự do.

Về cơ bản, một cánh tay robot 4 DOF được chế tạo với 4 trục servo bao gồm các phần dọc và ngang. Các bộ phận này bao gồm servo cơ sở, servo vai, servo tay và servo kẹp. Quá trình thiết kế bắt đầu bằng cách chế tạo một dụng cụ cánh tay robot và sau đó sắp xếp thành một đơn vị hoàn chỉnh.

Các thành phần bao gồm một bộ vi điều khiển cụ thể là Arduino, webcam, động cơ servo, pin, cáp, hộp và cấu trúc khung robot acrylic. Kết nối servo bắt đầu từ servo cơ sở với servo, tiếp theo là kết nối với servo tay và servo kẹp. Tất cả servo được kết nối với Arduino nơi servo 1 được kết nối với chân 9, servo 2 được kết nối với chân 10, servo 3 được kết nối với chân 11 và servo 4 được kết nối với chân 12. Nguồn servo thu được bằng cách kết nối với nguồn điện áp trên Arduino với pin GND và 5 volt vcc hoặc 3,3 volt.

III. Mô hình động học nghịch đảo và thần kinh thích nghi.

Nghiên cứu này dựa trên phương pháp ANFIS hoặc sử dụng hệ thống ANFIS khi nghiên cứu. Đây là sự kết hợp của hệ thống logic mờ và mạng lưới thần kinh nhân tạo. Hệ thống mờ thần kinh dựa trên hệ thống suy luận mờ với các thuật toán học tập có nguồn gốc từ hệ thống mạng thần kinh nhân tạo. Do đó, nó có tất cả các lợi thế. Từ khả năng học hỏi vốn có, các hệ thống mờ thần kinh thường được gọi là ANFIS (hệ thống suy luận mờ thần kinh thích nghi).

Dựa trên dữ liệu học tập thu được cung cấp các góc servo cho mỗi servo, đó là kết quả của việc đọc tọa độ của đối tượng được phát hiện. Điều này có nghĩa là khi thu được tọa độ, chúng sẽ được biểu hiện hoặc dịch sang các góc servo tương ứng. Trong nghiên cứu này, khi tọa độ của các đối tượng được lấy và chuyển đổi thành các góc cho mỗi chuyển động servo thì trong quá trình dịch tọa độ thành các góc servo, ANFIS là một công cụ để xử lý chúng. Dữ liệu đầu vào thu được từ camera hoặc webcam từ pixel camera trở thành tọa độ, sau đó nó sẽ được xử lý với ANFIS để tạo dữ liệu đầu ra dưới dạng góc servo.

IV. Thực hiện phát hiện màu.

Khi máy ảnh phát hiện một vật thể màu, nó sẽ đưa ra tọa độ được xử lý thành các góc servo để khi thực hiện robot có thể di chuyển về phía đối tượng sau đó lấy và di chuyển nó. Kết quả thí nghiệm cho thấy robot có thể di chuyển khi có lệnh thực thi dưới dạng đầu ra góc được ANFIS xử lý từ tọa độ do máy ảnh cung cấp để di chuyển servo để lấy các vật thể màu.

V. Kết luận.

Trong công việc này, ANFIS đã được sử dụng để đưa ra giải pháp cho vấn đề động học nghịch đảo của cánh tay robot 4 bậc tự do. Theo cách tiếp cận này, đảo ngược quan hệ động học của robot được sử dụng để lấy dữ liệu đào tạo ANFIS. Xử lý ảnh được xử lý bằng thuật toán dựa trên MATLAB để phát hiện đối tượng màu. Cuối cùng, việc thực hiện phát hiện và phối hợp phát hiện màu đỏ để điều khiển 4 bậc tự do của cánh tay robot dựa trên vi điều khiển Arduino hoạt động vô cùng hiệu quả để lấy và đặt vật thể màu.

Công ty Uniduc có dòng sản phẩm robot AGV giúp vận chuyển hàng hóa trong nhà máy. Robot này do Uniduc trực tiếp sản xuất chạy trên công nghệ mới do Uniduc phát triển không sử dụng băng từ hay vạch kẻ dưới nền xưởng giúp tiến kiệm chi phí, vận hành linh hoạt.

Chúc bạn thành đạt trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống !

Hotline / Zalo: 0903 666 014

Website: https://uniduc.com/vi

-------------////--------------------------------------------////------------

HUMANOID ROBOT CỦA CÔNG TY UNIDUC SẢN XUẤT PHÁT TRIỂN.