ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SÓNG SIÊU CAO TẦN BĂNG THÔNG RỘNG TRONG THIẾT KẾ, CHẾ TẠO XE TỰ HÀNH BÁM THEO ĐỐI TƯỢNG
Từ khóa
DOI:
https://doi.org/10.34238/tnu-jst.13176Tóm tắt
Ngày nay, robot và các phương tiện tự hành có vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất. Trong nhiều trường hợp, đòi hỏi phương tiện phải có khả năng tự động di chuyển bám theo một đối tượng hoặc con người cho trước. Trong bài báo này, nhóm tác giả thiết kế xe tự hành tự động bám theo đối tượng sử dụng sóng siêu cao tần băng thông rộng kết hợp với phương pháp tọa độ cực. Hệ thống gồm 3 bộ thu phát sóng siêu cao tần băng thông rộng. 2 bộ gắn trên xe được dùng làm các điểm mốc gọi là các nút Anchor và 1 bộ thu phát được gắn trên đối tượng cần bám theo gọi là nút Tag. Dựa vào hệ tọa độ cực, hệ thống định vị trên xe xác định được vị trí nút Tag, sau đó, bộ dẫn động sẽ điều khiển xe di chuyển đến vị trí của đối tượng. Qua đánh giá thực nghiệm, xe tự hành có khả năng định vị và di chuyển bám đối tượng liên tục trong thời gian thực. Đồng thời kết quả cũng cho thấy, khi phương tiện di chuyển với tốc độ dưới 4 km/h, khoảng sai lệch quỹ đạo của phương tiện bám đối tượng được chỉ định với sai lệch dưới 20 cm. Với các thông số đạt được, thiết kế phù hợp để ứng dụng vào hệ thống điều khiển bám đối tượng cho robot và xe tự hành dùng trong dân dụng.Lượt tải
Tài liệu tham khảo
M. J. Islam, J. Hong, and J. Sattar, "Person Following by Autonomous Robots: A Categorical Overview," The International Journal of Robotics Research, vol. 38, no. 12, 2019, doi: 10.1177/0278364919881683.
M.‑F. R. Lee and K. H.‑E. Lee, "Autonomous Target Tracking and Following Mobile Robot," Journal of the Chinese Institute of Engineers, vol. 36, no. 4, 2013, doi: 10.1080/02533839.2012.731863.
N. Kanabar, U. Doshi, S. Jha, and A. Bhargava, “Global Positioning System,” International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), vol. 6, no. 12, pp. 1-3, 2018.
D. Pan and Y. Yu, "Design of Indoor Position System Based on DWM1000 Modules," IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 585, 5th Annual International Workshop on Materials Science and Engineering, May 17–18, 2019, Hunan, Changsha, China, doi: 10.1088/1757-899X/585/1/012067.
S. Shentu, Z. Gong, X. Liu, et al., "Hybrid Navigation System Based Autonomous Positioning and Path Planning for Mobile Robots," Chinese Journal of Mechanical Engineering, vol. 35, no. 109, 2022, doi: 10.1186/s10033-022-00775-4.
M. Zhang, X. Liu, D. Xu, and Z. Cao, "Vision-Based Target-Following Guider for Mobile Robot," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 66, no. 12, pp. 9360-9371, Dec. 2019, doi: 10.1109/TIE.2019.2893829.
A. Alarifi, A. M. Al-Salman, M. Alsaleh, and A. Alnafessah, "Ultra Wideband Indoor Positioning Technologies: Analysis and Recent Advances," Sensors, vol. 16, no. 5, 2016, Art. no. 707, doi: 10.3390/s16050707.
A. J. Kurdila and M. Zabarankin, Advanced Engineering Mathematics with MATLAB, CRC Press, Boca Raton, FL, USA, 2011.
M. Chen, “Recognition and Localization of Target Images for Robot Vision Navigation Control,” Journal of Robotics, vol. 2022, March 2022, doi: 10.1155/2022/8565913.
S. Gezici and H. V. Poor, “Position Estimation via Ultra-Wideband Signals,” IEEE Signal Processing Magazine, vol. 22, no. 4, pp. 70–84, Jul. 2005, doi: 10.1109/MSP.2005.149615.
Decawave Ltd., “DWM1000 Module Datasheet,” version 1.8, Decawave Ltd., Dublin, Ireland, 2016. [Online]. Available: https://www.qorvo.com/products/p/DWM1000. [Accessed Jun. 18, 2025].
K. Bae, Y. Son, Y.‑E. Song, and H. Jung, “Component‑Wise Error Correction Method for UWB‑Based Localization in Target‑Following Mobile Robot,” Sensors, vol. 22, no. 3, 2022, doi: 10.3390/s22031180.
Espressif Systems, “ESP32 Series Datasheet,” Version 4.9, Espressif Systems, Shanghai, China, 2025.
A. V. Oppenheim and R. W. Schafer, Discrete-Time Signal Processing, 3rd ed. Upper Saddle River, NJ, USA: Prentice Hall, 2010.
A. A. Prokhorov, M. Rubanov, and V. Solodovnikov, “Autonomous Vehicle Path Tracking Based on Cross-Track Error Minimization,” IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, vol. 21, no. 3, pp. 1123–1131, Mar. 2020, doi: 10.1109/TITS.2019.2903245.
A. M. Lekkas and T. I. Fossen, “Minimization of cross‑track and along‑track errors for path tracking of marine underactuated vehicles,” in Proc. European Control Conf. (ECC), 2014, pp. 1154–1161.
