ỨNG DỤNG BỘ LỌC CHỨC NĂNG ĐỂ ĐỊNH HƯỚNG CHO MOBILE ROBOT

Abstract

Công nghệ mô phỏng và điều khiển mobile robot hiện nay đang dần được phát triển mạnh mẽ và tiến bộ hơn, được ứng dụng đa dạng trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, công nghiệp, thủy sản… Với sự phát triển của các phần mềm mô phỏng như ROS (Robot Operating System) và RViz cung cấp, xây dựng nên một môi trường mô phỏng linh hoạt, chính xác cho việc thử nghiệm, phát triển các thuật toán và hệ thống điều khiển mobile robot. Bên cạnh đó, việc định hướng và điều hướng cho robot cũng là một trong những kỹ thuật đóng vai trò quan trọng trong việc định vị, điều khiển chuyển động, tương tác và đảm bảo an toàn của robot. Nắm bắt được xu hướng trên, nên nhóm tác giả mong muốn nghiên cứu và thiết kế một chương trình sử dụng các bộ lọc chức năng để định hướng cho robot từ dữ liệu thu được của các loại cảm biến. Chương trình được thiết kế cho phép người dùng thử nghiệm và kiểm tra các thuật toán, phương pháp điều khiển và hệ thống trên môi trường mô phỏng trước khi triển khai thực tế. Mục tiêu của đề tài là cung cấp một công cụ mô phỏng linh hoạt và chính xác dựa trên việc xây dựng mô hình và mô phỏng bằng ROS2 kết hợp với sử dụng các cảm biến và kỹ thuật lọc như lọc Madgwick, dữ liệu quaternion để định hướng cũng như điều hướng hiệu quả trong môi trường xung quanh, điều khiển robot mô phỏng bằng Gazabo và sử dụng vi điều khiển ESP32 để hỗ trợ xử lý, nhận dữ liệu và truyền dữ liệu. Qua quá trình nghiên cứu, thử nghiệm và đo đạc, kết quả nhận được là robot có thể hoạt động trong môi trường mô phỏng, thu thập được dữ liệu các thông số đọc được từ cảm biến và robot có thể xác định được hướng.

Từ khóa: Mobile Robot, nền tảng ROS, bộ lọc Madgwick, quaternion.