acecook

Thiết kế xe tự hành giảm tải sức người: sinh viên đạt điểm xuất sắc tốt nghiệp

Giáo dục
25/08/2022 11:17
Trong nhiều đồ án được Hội đồng bảo vệ tốt nghiệp trường Điện - Điện tử thuộc Đại học Bách khoa Hà Nội đánh giá cao trong kỳ bảo vệ vừa qua, đồ án “Thiết kế điều khiển xe tự hành cấu hình đa hướng Mecanum bám người bằng kỹ thuật xử lý ảnh” của sinh viên Nguyễn Thế Cơ - lớp 08 K62 Kỹ thuật điều khiển - Tự động đã xuất sắc giành được số điểm gần như tuyệt đối
aa

Trong nhiều đồ án được Hội đồng bảo vệ tốt nghiệp trường Điện – Điện tử thuộc Đại học Bách khoa Hà Nội đánh giá cao trong kỳ bảo vệ vừa qua, đồ án “Thiết kế điều khiển xe tự hành cấu hình đa hướng Mecanum bám người bằng kỹ thuật xử lý ảnh” của sinh viên Nguyễn Thế Cơ – lớp 08 K62 Kỹ thuật điều khiển – Tự động đã xuất sắc giành được số điểm gần như tuyệt đối.

Kết quả đánh giá này của hội đồng không chỉ vì khả năng giải quyết bài toán công nghệ mà còn bởi ý nghĩa thực tiễn của đề tài.

• Khi nhà trường coi sinh viên là trung tâm của đào tạo
• Lễ bảo vệ đồ án tốt nghiệp đầy cảm xúc của sinh viên ngành Điện – Tự động hóa

Tìm lối đi riêng để xe tự hành giảm tải sức người

Trên thế giới, xe tự hành (AGV) đang dần trở nên phổ biến, tiện dụng không chỉ trong công nghiệp, với vai trò vận chuyển vật tư giữa các công đoạn sản xuất, mà còn cả trong các ứng dụng dân dụng như hỗ trợ con người vận chuyển hàng hóa trong siêu thị, sân bay, hoặc hỗ trợ người bệnh, bác sĩ trong bệnh viện. Với mục tiêu làm chủ công nghệ xe tự hành, từ hệ truyền động đến hệ điều khiển, sinh viên Nguyễn Thế Cơ đã bắt tay vào thực hiện thiết kế điều khiển xe tự hành cấu hình đa hướng Mecanum bám người bằng kỹ thuật xử lý ảnh.


Các nhiệm vụ cần giải quyết trong đề tài: xây dựng cấu hình xe, tính chọn thiết bị; thiết kế mạch điều khiển xe bằng vi điều khiển STM32F1, viết firmware cho mạch điều khiển; xây dựng các mô hình xử lý ảnh dựa trên lý thuyết mạng nơron tích chập CNN; xây dựng chương trình điều khiển xe trên máy tính trung tâm intel NUC.

Nguyễn Thế Cơ cho biết, thiết kế có tính ứng dụng thực tế rất cao trong điều kiện kho bãi chưa có thiết kế đồng bộ hoặc những không gian rộng (kho bãi, sân bay, trung tâm thương mại), đường hành lang hẹp (bệnh viện,…). Ví dụ trong bệnh viện, xe sẽ làm nhiệm vụ đi theo nhân viên y tế để chuyên chở thiết bị y tế hoặc những vật dụng cần thiết theo nhu cầu sử dụng. Trong các trung tâm thương mại, mặt bằng rộng, xe sẽ đi theo khách hàng để chở đồ trong toàn bộ quá trình mua sắm mà chúng ta không cần đẩy xe hàng như những cách truyền thống cũ. Trong sản xuất, thông thường các xe tự hành được cài đặt để đi theo một lộ trình cố định, với các trạm cấp/nhận vật tư biết trước. Để tăng tính linh hoạt cho hệ thống vận chuyển, người sử dụng có thể chuyển xe sang chế độ “follow me” để xe tự chuyển đồ bám theo người. Để có thể di chuyển trong không gian hẹp với nhiều chướng ngại vật, cấu hình xe sử dụng bánh đa hướng có lợi thế nhờ khả năng chuyển hướng tức thì.

thiet ke xe tu hanh giam tai suc nguoi sinh vien dat diem xuat sac tot nghiep
Sinh viên Nguyễn Thế Cơ lắng nghe ý kiến phản biện của Hội đồng bảo vệ đồ án. Ảnh Đỗ Phương

Xe tự hành chủ động, linh hoạt nhờ thiết kế sáng tạo

Chia sẻ về phần thiết kế và cơ chế hoạt động xe, Nguyễn Thế Cơ cho biết: Xe có các drive động cơ và mạch điều khiển. Phần trên xe có sử dụng máy tính và cammera để thu thập hình ảnh. Hình ảnh thu thập tại camera sẽ có hai khung trả về gồm: 1 khung xử lý ảnh, 1 khung độ sâu trả về cho ta khoảng cách từng điểm ảnh để hỗ trợ tính toán khoảng cách đến người. Đặc biệt, khi khởi động xe phải có mặt người được cấp quyền điều khiển. Nhân viên cấp quyền là những nhân viên mà ta đã thu thập, lưu trữ họ trong cơ sở dữ liệu, và chỉ những nhân viên đó xe mới nhận diện và vào chế độ sẵn sàng chờ lệnh điều khiển. Xe được trang bị hai chế độ điều khiển. Với chế độ “hand pose”, người sử dụng có thể ra lệnh điều khiển bằng cử chỉ của tay như rẽ trái, rẽ phải, tiến, quay tròn, lùi. Trong chế độ bám theo người, xe sẽ thu thập hình ảnh camera xử lý hình ảnh, tìm ra vị trí người trong khung ảnh và tìm khoảng cách từ xe đến người từ đó tìm ra vận tốc đặt cho xe. Vận tốc đặt cho xe được gửi tới mạch điều khiển, từ đó xử lý qua mô hình động học ra vận tốc đặt cho 4 bánh. Xe dừng lại khi nhận lệnh Stop điều khiển bằng tay, hoặc bất ngờ mất người trong khung camera xe sẽ dừng lại.

Ngoài ra, trên xe còn được trang bị thêm các cảm biến siêu âm để đo khoảng cách tới các chướng ngại vật, sử dụng cho chế độ an toàn. Khi không nhận diện được hoặc có vật quá gần, xe sẽ tự động dừng lại để đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.

Điểm nổi bật của xe là sử dụng bánh Mecanum đa hướng, cho phép xe ngay lập tức di chuyển theo một hướng bất kỳ. Ưu điểm thứ 2 là khả năng bám chính xác theo người nhờ công nghệ xử lý ảnh. Ví dụ như nhân viên y tế gom đồ, nhân viên kho bãi tới các điểm khác nhau lấy đồ, hay chở đồ trong trung tâm thương mại”. Nguyễn Thế Cơ cho biết.

Thành quả là trái ngọt

Chúng tôi có dự buổi bảo vệ đồ án của Nguyễn Thế Cơ và phỏng vấn em sau khi bảo vệ xong. Phải thừa nhận rằng, Cơ có kỹ năng, tự tin trình bày đồ án của mình, làm chủ được vấn đề nghiên cứu tốt nên tự tin trả lời các câu hỏi phản biện của thầy cô trong hội đồng. Các kết quả thực nghiệm của đề tài thu được cho thấy hệ thống đã vận hành được ở các chế độ như: Cho phép cấp quyền sử dụng qua nhận dạng khuôn mặt, vóc dáng của người sử dụng, xe bám theo người được cấp quyền với khoảng cách có thể cài đặt được, có thể điều khiển hướng dịch chuyển của xe thông qua nhận dạng cử chỉ của bàn tay (hand pose), qua đó hỗ trợ dịch chuyển xe theo yêu cầu của người sử dụng.

Sinh viên Nguyễn Thế Cơ thực hiện đề mô sản phẩm trước hội đồng.

Để giải quyết được các bài toán kỹ thuật đặt ra trong đề tài, Nguyễn Thế Cơ đã đọc nhiều tài liệu về deep learning, tham gia các khoá học về xử lý ảnh. “Em phải đọc và nghe rất nhiều để lấy kiến thức nền xử lý vấn đề của mình nhưng khó khăn lớn nhất là xử lý ảnh mới phát triển gần đây nên tài liệu, khoá học đều sử dụng tiếng Anh. Quá trình học có rất nhiều từ vựng chuyên ngành, mà để hiểu một từ có ý nghĩa gì cần bỏ khá nhiều thời gian đọc tài liệu mới có thể hiểu chuẩn được”. Bên cạnh đó, Cơ cũng cho biết mình có thuận lợi là đã theo Lab nghiên cứu của các thầy từ cuối năm thứ 2 đại học, được thầy định hướng từ sớm nên công việc đã phát triển dần từ đó, nhất là trong phần thiết kế và viết chương trình firmware cho bo mạch điều khiển xe.

Con số 9.75 điểm là kết quả xứng đáng mà Hội đồng bảo vệ đánh giá cho đồ án được Nguyễn Thế Cơ miệt mài trong nhiều tháng. Thế Cơ cho biết, em may mắn và biết ơn vì được các thầy cô trong nhóm nghiên cứu WSR tài trợ thiết bị, linh kiện nghiên cứu.

TS. Nguyễn Mạnh Linh, khoa Tự động hoá – trường Điện – Điện tử (ĐH Bách khoa Hà Nội), giáo viên trực tiếp hướng dẫn chính cho em đã chia sẻ: “Cơ là sinh viên rất thông minh, chăm chỉ. Đặc biệt là có khả năng tự nghiên cứu rất tốt. Lúc mới tham gia nhóm nghiên cứu WSR bạn ấy chưa có được các kỹ năng cũng như kiến thức thực tế. Nhưng chỉ hướng dẫn một thời gian ngắn là bạn ấy làm được mọi việc mà không cần thầy phải hỗ trợ như các bạn khác. Ở giai đoạn làm tốt nghiệp thầy giáo chỉ cần định hướng nghiên cứu, hỗ trợ trang thiết bị, còn bạn ấy tự triển khai và đã hoàn thành đồ án của mình một cách xuất sắc”.

Từ bỏ Học viện An Ninh nhân dân mà bao người mơ ước để vào ĐH Bách Khoa Hà Nội để thực hiện đam mê kỹ thuật. “Từng bước qua 2 ngôi trường đại học, nhưng dòng máu kỹ sư kỹ thuật đã chảy trong huyết quản thì có lọc máu cũng không hết”. Phát biểu mạnh mẽ đó tại đêm Gala sau lễ bảo vệ tốt nghiệp đồ án không chỉ khẳng định con đường Cơ chọn là đúng mà còn tiếp lửa, nhiệt huyết, đam mê cho tất cả sinh viên đã và sắp theo đuổi đam mê kỹ thuật.

Đỗ Phương – Bảo Hà

Bài liên quan
Tin bài khác
Đầu tư cho 11 cơ sở đào tạo để đáp ứng khoảng 3900 nhân lực phát triển điện hạt nhân

Đầu tư cho 11 cơ sở đào tạo để đáp ứng khoảng 3900 nhân lực phát triển điện hạt nhân

Theo Đề án “Đào tạo, bồi dưỡng nguồn nhân lực phục vụ phát triển điện hạt nhân đến năm 2035”, dự kiến 11 đơn vị sẽ được Nhà nước tập trung đầu tư trọng điểm trong đào tạo nguồn nhân lực, cung cấp khoảng 3.900 người phục vụ phát triển nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1 và Ninh Thuận 2.
Thủ tướng Phạm Minh Chính: 7 nhóm nhiệm vụ phải thực hiện để phát triển kinh tế tư nhân

Thủ tướng Phạm Minh Chính: 7 nhóm nhiệm vụ phải thực hiện để phát triển kinh tế tư nhân

Sáng 31/5, tại Trụ sở Chính phủ, Thủ tướng Phạm Minh Chính chủ trì cuộc tọa đàm với doanh nghiệp, hiệp hội doanh nghiệp với chủ đề "Để thực hiện hiệu quả Nghị quyết 68-NQ/TW của Bộ Chính trị về phát triển kinh tế tư nhân".
TS. Cấn Văn Lực nêu cách phát triển lực lượng doanh nghiệp dân tộc mạnh

TS. Cấn Văn Lực nêu cách phát triển lực lượng doanh nghiệp dân tộc mạnh

Theo TS. Cấn Văn Lực, cần đặt hàng cho các doanh nghiệp tư nhân lớn thực hiện một số chương trình, dự án trọng điểm quốc gia. Việc hỗ trợ cần dựa trên mức độ đóng góp thực tế của doanh nghiệp, chứ không chỉ căn cứ vào quy mô. Đây là cách để phát triển lực lượng doanh nghiệp dân tộc mạnh, đóng vai trò dẫn dắt nền kinh tế.
Xây dựng đặc tính Ampe ngắn mạch cho máy biến áp lõi vô định hình

Xây dựng đặc tính Ampe ngắn mạch cho máy biến áp lõi vô định hình

Bài báo này trình bày quá trình phát triển phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng phần mềm Ansys Maxwell để mô phỏng các thông số điện từ của máy biến áp lõi vô định hình trong điều kiện lỗi ngắn mạch ba pha trên cuộn dây hạ áp.
Bà Mai Kiều Liên: Cần một thời gian nhất định để giải quyết những vướng mắc của doanh nghiệp

Bà Mai Kiều Liên: Cần một thời gian nhất định để giải quyết những vướng mắc của doanh nghiệp

Bà Mai Kiều Liên cho biết, tại Vinamilk, vấn đề phát sinh phải được xử lý trong 48 tiếng. Tôi mong Chính phủ cũng có một khung thời gian cụ thể 7 ngày hay 15 ngày để doanh nghiệp biết rõ, có thể kỳ vọng và chủ động hơn.
LPBank tiên phong chuyển đổi số, kiến tạo hệ sinh thái tài chính hiện đại

LPBank tiên phong chuyển đổi số, kiến tạo hệ sinh thái tài chính hiện đại

Trong bối cảnh ngành ngân hàng Việt Nam đang đẩy mạnh chuyển đổi số, Ngân hàng TMCP Lộc Phát (LPBank) đã ghi dấu ấn mạnh mẽ tại sự kiện "Chuyển đổi số ngành Ngân hàng năm 2025" diễn ra ngày 29/5 tại Văn phòng Chính phủ. Tại đây, LPBank đã giới thiệu Tổng đài đa kênh thông minh thế hệ mới, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) vào dịch vụ chăm sóc khách hàng, hướng tới xây dựng hệ sinh thái tài chính số hiện đại.
Tiêu chuẩn đánh giá ESG: Cơ hội tiếp cận nguồn vốn xanh cho doanh nghiệp

Tiêu chuẩn đánh giá ESG: Cơ hội tiếp cận nguồn vốn xanh cho doanh nghiệp

Tại Việt Nam, ESG ngày càng trở thành yêu cầu bắt buộc đối với các doanh nghiệp xuất khẩu, doanh nghiệp niêm yết, cũng như các doanh nghiệp vừa và nhỏ muốn tiếp cận nguồn vốn xanh, vốn đầu tư quốc tế và các thị trường tiêu dùng mới. Theo Báo cáo “Cam kết ESG và thực hành Báo cáo Phát triển bền vững” do PwC Việt Nam thực hiện năm 2023, chỉ có khoảng 29% doanh nghiệp tại Việt Nam có kiến thức và triển khai ESG, trong khi hơn 70% doanh nghiệp chưa có chiến lược hoặc kế hoạch thực hiện ESG cụ thể, rõ ràng.
Nhiều trường đại học ở Hà Nội chính thức mở hồ sơ xét tuyển

Nhiều trường đại học ở Hà Nội chính thức mở hồ sơ xét tuyển

Từ cuối tháng 5, một số trường đại học đã công bố mở hồ sơ xét tuyển, tuy nhiên hầu hết mở xét tuyển từ đầu tháng 6 đến hết tháng 7, hoặc cho đến khi đủ chỉ tiêu.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 1/6/2025: Tuổi Dần hay gặp trục trặc, tuổi Mão may mắn

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 1/6/2025: Tuổi Dần hay gặp trục trặc, tuổi Mão may mắn

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 1/6/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Mở khóa chuyển đổi số cho doanh nghiệp tư nhân tìm cơ hội

Mở khóa chuyển đổi số cho doanh nghiệp tư nhân tìm cơ hội 'cất cánh'

Khu vực kinh tế tư nhân – một động lực then chốt của tăng trưởng – đang đứng trước yêu cầu cấp thiết phải chuyển đổi số để không bị tụt hậu. Nếu được hoạch định đúng đắn, chuyển đổi số sẽ đóng vai trò như một “hệ điều hành mới” cho tăng trưởng, sáng tạo và hội nhập.
siement
Quảng cáo
moxa