Đang tải... (xem toàn văn)
Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập Đề cương ôn tập
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ & TRUYỀN THÔNG BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN HỌC: AI hệ thống nhúng ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG HỆ THỐNG XE TỰ HÀNH TRONG KHO HÀNG Giáo viên hướng dẫn: ThS Phạm Xuân Kiên Lớp : ĐTƯD K18A Sinh viên thực hiện: Tạ Việt Anh Nông Đức Duy Đồng Thị Hạnh Nguyễn Thị Trang Hứa Minh Cương Thái Nguyên, tháng năm 2023 LỜI MỞ ĐẦU Với phát triển ngày mạnh mẽ cách mạng cơng nghiệp 4.0, tự động hóa xuất ngày nhiều đời sống sản xuất Chính phát triển mạnh mẽ đặt vấn đề thiết yếu cần giải tốn tối ưu vận chuyển hàng hóa Một yếu tố quan trọng để giải tốn phương tiện vận chuyển hàng hóa tự động Bên cạnh đó, nhiều hệ thống thị giác dùng cho dẫn đường xe, cảnh báo đường tránh vật cản quan tâm nghiên cứu phát triển Các mẫu xe tự hành lĩnh vực dịch vụ trở nên gần gũi y tế, siêu thị, trường học,… Dữ liệu quan sát thu từ camera gửi xử lý trung tâm, kết hợp liệu từ cảm biến hồng ngoại, siêu âm giúp cho xe đảm bảo lái bám theo yêu cầu đặt đối tượng, đường, tránh vật cản Cùng với mở rộng nhà máy tự động hóa khí hóa, vấnđề việc vận chuyển, bốc dỡ tích trữ hàng hóa trở nên ngày quan trọnghơn Theo xu hướng gia tăng tự động hóa lĩnh vực sản xuất, hệthống vận chuyển bên nhà máy dạng “hệ thống máy dẫn đường tựđộng” ngày chiếm vị trí quan trọng toàn lĩnh vực xử lý vật liệu Nhận thấy thuận lợi tính ứng dụng cao xe tự hành nhiều ngành khác nhau, chúng em định chọn đề tài “Ứng dụng IA xe tự hành dùng kho hàng ” 1 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC .2 DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tình hình đề tài 1.2.1.Tình hình nước .7 1.2.2.Tình hình nước ngồi 1.3 Khái quát AI 11 1.3.1 Khái niệm lịch sử đời AI 11 1.3.2 Ứng dụng AI 13 1.3.3 Ưu nhược điểm AI 19 1.3.4 Phân loại AI 20 1.4 Xe tự hành AGV 21 1.4.1 Khái niệm 21 1.4.2 Cấu trúc xe tự hành 22 1.4.3 Nguyên lý hoạt động .23 1.4.4 Phân loại 24 1.4.5 Ưu điểm 24 1.4.6 Ứng dụng .25 CHƯƠNG 2: NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH VÀ PHẦN MỀM PHỤ TRỢ 32 2.1 Ngôn ngữ lập trình .32 2.1.1 Python 32 2.1.2 C 33 2.2 Phần mềm hỗ trợ 35 2.2.1 Hệ điều hành Raspbian 35 2.2.2 Xampp 36 2.2.3 Pycharm 40 2.2.4 VNC 42 CHƯƠNG 3: THỰC THI THIẾT KẾ 44 3.1 Thiết kế phần cứng .44 3.1.1 Sơ đồ khối 44 3.1.2 Sơ đồ nguyên lý 44 3.1.3 Linh kiện sử dụng 44 3.1.4 Sơ đồ mạch in .57 3.2 Thiết kế phần mềm .57 3.2.1 Lưu đồ thuật toán 57 3.2.2 Giải thuật 57 3.3 Kết 57 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 DANH MỤC HÌNH Ả Hình 1: Hệ thống xe tự hành nhà kho Hình 2: Smart AGV công ty Changsing Việt Nam 10 Hình 3: Kiva Robot nâng kệ hàng 10 Hình 4: Robot AMR phân loại xếp hàng kho .11 Hình 5:AI trí tuệ nhân tạo ứng dụng để nâng cao an toàn hiệu việc vận tải 15 Hình 6:AI sử dụng để tối ưu hóa quy trình sản xuất, điều khiển giám sát máy móc q trình sản xuất .15 Hình 7:Thiết bị bay AI ứng dụng cứu hộ nguy cấp 16 Hình 8:Học máy sử dụng để phân tích liệu, phát gian lận 17 Hình 9:AI có khả tạo video hình ảnh sinh động, tạo nhạc hát có giai điệu 18 Hình 10:Oppo Find X với chipset tích hợp AI, giúp tăng khả xử lý hình ảnh 18 Hình Xe tự hành AGV 22 Hình Xe tự hành đạng chuyển động phần mềm cảm biến 24 Hình Xe tự hành AGV dạng chở 27 Hình Xe tự hành AGV dạng nâng 28 Hình 10 Xe tự hành AGV dạng đẩy 29 Hình 11 Xe tự hành AGV dạng kéo 30 Hình 12 Xe tự hành băng tải AGV 31 Hình 13 Xe tự hành kết hợp lăn 31 Y Hình 1:Ngôn ngữ python 34 Hình 2:Hệ điều hành Raspbian 36 Hình 3:Xampp 37 Hình 4:PyCharm 41 Hình 5:Cách thức hoạt động VNC 44 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Đặt vấn đề Ngày nay, trước gia tăng dân số toàn cầu ngành vận tải cần phải phát triển nhanh chóng mặt thơng tin hóa di động hóa Trong năm gần đây, xuất công nghệ AI thúc đẩy phát triển thông minh ngành công nghiệp Khả ứng dụng quản lý đội xe vận tải sử dụng công nghệ nhận dạng hình ảnh AI ứng dụng kết hợp lái xe tự động không người lái trở nên khả thi, mở kỷ nguyên lĩnh vực hậu cần Vì tốc độ an tồn hai yếu tố việc nâng cấp hiệu suất vận chuyển, nhiều nhà khai thác vận tải quy mô lớn bắt đầu kết hợp hệ thống điện tử di động 10 năm trước Trong năm gần đây, họ tiếp tục sử dụng công nghệ đám mây, AI 5G để xây dựng ứng dụng thơng minh, quản lý xác đội xe giám sát hành vi tài xế đồng thời cải thiện hiệu giao hàng an tồn lái xe Dù có nhiều vấn đề mặt phương pháp luận lĩnh vực nghiên cứu xe tự hành, thách thức gặp phải nhiệm vụ nhà nghiên cứu quan tâm lĩnh vực xe tự hành tạo quỹ đạo chuyển động tối ưu Quỹ đạo tạo gồm có tiêu chí định tạo nên trình di chuyển trơn mịn, tạo thoải mái đạt hiệu suất lượng tốt, đồng thời phải đáp ứng hạn chế phát sinh trình hoạt động xe yếu tố mơi trường bên ngồi tình đa dạng, phức tạp mà thường gặp điều kiện môi trường giao thông Mặc dù có nhiều nghiên cứu hướng đến chủ đề này, vấn đề nghiên cứu mở, có tính thời thu hút quan tâm cộng đồng nghiên cứu Ở Việt Nam, công nghệ tự hành xếp vào danh mục công nghệ cao Chính phủ khuyến khích, tạo chế để phát triển Hình 1: Hệ thống xe tự hành nhà kho Xe tự hành sử dụng nhiều kỹ thuật thiết bị để phát môi trường xung quanh, từ hệ thống điều khiển phân tích thơng tin thu nhận từ mơi trường xung quanh để điều chỉnh hướng di chuyển thích hợp hữu ích việc lập kế hoạch cho đường đến đích mong muốn Từ đó, đặt số vấn đề: Xe tự hành nên thiết kế để di chuyển đến đích mơi trường phức tạp với chướng ngại vật, với quy định phân loại hàng hóa , với trường hợp phát sinh trình bốc phân loại hàng thực phản ứng trường hợp, nhằm giảm thiểu lỗi bốc nhầm hàng 1.2 Tình hình đề tài 1.2.1.Tình hình nước Tính đến thời điểm nay, Việt Nam trải qua bốn cách mạng công nghiệp Trong thời đại phát triển cách mạng cơng nghiệp 4.0, theo Tạp chí Thương mại quốc tế (Global Trade Magazine), xu hướng logistics ngày tập trung vào yếu tố bao gồm: Số hóa liệu khả hiển thị, Reshoring Nearshoring, Giá dầu diesel tăng, Vận chuyển bền vững Tự động hóa Trong đó, tự động hóa đóng vai trị thiết yếu hoạt động nhà kho nói chung, đặc biệt hoạt động xử lý, phân loại, vận chuyển hàng hóa nhà kho thương mại điện tử Theo Báo cáo “Thương mại điện tử năm 2021”: Thích ứng nhanh chóng vượt trở ngại từ Covid-19“ Lazada Việt Nam, thị trường bán lẻ thương mại điện tử Việt Nam dự báo tăng 300%, từ 13 tỷ USD năm 2021 lên 39 tỷ USD vào năm 2025 Trong đó, Logistics yếu tố quan trọng mang đến tăng trưởng mạnh mẽ Quy trình giao nhận hàng hóa tối ưu chất lượng dịch vụ thời gian động lực tăng trưởng thương mại điện tử Thực tế cho thấy, nhà kho thương mại điện tử thường xuyên phải xử lý chia chọn xuất nhập cho số lượng đơn hàng lớn áp lực thời gian gấp gáp để đảm bảo phục vụ yêu cầu khách hàng, việc nâng cao tỷ lệ tự động hóa quy trình vận hành kho điều vô quan trọng Hiện nay, số kho Việt Nam áp dụng công nghệ tự động việc chia chọn hàng hóa, nhiên số hoạt động sử dụng nhân công việc vận chuyển hàng từ băng chuyền đến cửa xuất kho khu vực lưu trữ tạm thời Vì vậy, yêu cầu việc sử dụng tự động hóa ứng dụng nhà kho thương mại điện tử coi yếu tố quan trọng hàng đầu, góp phần nâng cao suất tiết kiệm thời gian xử lý đơn hàng Các cơng ty nước có nghiên cứu, ứng dụng robot tự hành vào nhà máy Mục đích nghiên cứu nước giảm giá thành robot, nắm bắt công nghệ Những hạn chế cơng nghệ sản xuất ảnh hưởng nhiều đến quy mô chất lượng sản phẩm robot nước Năm 2013, công ty Changsing Việt Nam sử dụng AGV vận chuyển hàng tự động công đoạn sản xuất giày Dự án AGV thực nhóm AZauto trường Đại học Lạc Hồng Công nghệ dẫn đường AGV hệ thống line từ trường sử dụng RFID để nhận biết khúc cua, vị trí sạc bình AGV có khối lượng 150 (kg) kéo xe hàng lên đến 400 (kg) Tốc độ di chuyển hoạt động khoảng 0,5 (m/s) Hình 2: Smart AGV cơng ty Changsing Việt Nam 1.2.2.Tình hình nước ngồi Trên giới, robot tự hành nhà xưởng nghiên cứu phát triển từ lâu ngày có nhiều ứng dụng đa dạng tích hợp cơng nghệ nhất, điển hình Kiva Robot Đây robot vận chuyển kho hàng nghiên cứu sản xuất Amazon Robotics (USA) Nó lập trình tính năng: nhận thực đơn hàng, hoàn thành nhiệm vụ tiếp tục công việc mới, tự động nhận nhiệm vụ sạc pin xong Khối lượng robot khoảng 150 (kg), nâng kệ hàng lên đến 320 (kg) Vận tốc di chuyển robot kho hàng tối đa (m/s) Hình 3: Kiva Robot nâng kệ hàng