tuyển tập công trình khoa học hội nghị cơ điện tử toàn quốc...
TRANSCRIPT
Hội Cơ điện tử Việt Nam Trường Đại học Cần Thơ (Đơn vị đăng cai tổ chức)
Ủy ban Nhân dân Thành phố Cần ThơHội Tự động hóa Cần Thơ
Khu Công nghệ cao Thành phố Hồ Chí Minh
Tuyển tập Công trình khoa học Hội nghị Cơ điện tử toàn quốc lần thứ 8 (VCM-2016) Cần Thơ, ngày 25 - 26/11/2016
Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ
Hội Cơ điện tử Việt Nam Trường Đại học Cần Thơ (Đơn vị đăng cai tổ chức)
Ủy ban Nhân dân Thành phố Cần ThơHội Tự động hóa Cần Thơ
Khu Công nghệ cao Thành phố Hồ Chí Minh
Tuyển tập Công trình khoa họcHội nghị Cơ điện tử toàn quốc lần thứ 8 (VCM-2016) Cần Thơ, ngày 25 - 26/11/2016
Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ
Tuyển tập Công trình khoa họcHội nghị Cơ điện tử toàn quốc lần thứ 8 (VCM-2016)
ISBN: 978-604-913-503-3
Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Địa chỉ: Nhà A16, Số 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà NộiĐiện thoại:(04) 22149040 Fax: (04) 37910147 Email: [email protected]
Tuyển tập Công trình khoa học Hội nghị Cơ điện tử toàn quốc lần thứ 8 (VCM-2016)
Cần Thơ, ngày 25 - 26/11/2016
BAN BIÊN TẬP
PGS. TS. Lê Hoài Quốc
GS. TSKH. Nguyễn Đức Cương
PGS. TS. Trần Quang Vinh
PGS. TS. Nguyễn Chí Ngôn
TS. Nguyễn Minh Thạnh
TS. Trần Thanh Hùng
TS. Nguyễn Chánh Nghiệm
ThS. Trần Nhựt Thanh
LỜI NÓI ĐẦU
Nhằm hỗ trợ cho sự phát triển bền vững của đất nước và lĩnh vực khoa học -công nghệ Cơ điện tử, từ năm 2002, Hội Cơ điện tử Việt Nam định kỳ hai năm mộtlần tổ chức Hội nghị khoa học toàn quốc về Cơ điện tử.
Tiếp theo sự thành công của các Hội nghị VCM-2002, VCM-2004, VCM- 2006, VCM-2008, VCM-2010, VCM-2012, VCM-2014, Hội Cơ điện tử Việt Nam, Ủy ban Nhân Dân Thành phố Cần Thơ, Khu Công nghệ cao Thành phố Hồ Chí Minh, Hội Tự động hóa Cần Thơ, và Trường Đại học Cần Thơ phối hợp tổ chức Hội nghị VCM-2016.
Hội nghị là dịp để các nhà khoa học trình bày các kết quả nghiên cứu mới của mình, trao đổi những ý tưởng khoa học, tìm hiểu những vấn đề để có thể ứng dụng vào thực tiễn đất nước.
Ban biên tập cảm ơn sự tham gia nhiệt tình, có trách nhiệm của các tác giả, các thành viên Ban biên tập, Ban Chương trình, Ban tổ chức, Ban thư ký và nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ đã giúp đỡ trong việc ấn hành tuyển tập.
Mong nhận được ý kiến đóng góp của bạn đọc về các sai sót của tuyển tập.
Ban Biên tập
Hội nghị đã nhận được 176 bài và qua hai vòng phản biện Ban chương trình đã chọn ra được 131 bài được trình bày và in trong Tuyển tập của Hội nghị. Tuyển tập của Hội nghị đã được cấp mã số ISBN là 978-604-913-503-3.
Đơn vị tài trợ chính
Trường Đại học Cần Thơ Ủy ban Nhân dân Thành phố Cần Thơ
Khu Công nghệ cao Thành phố Hồ Chí Minh
Đơn vị đăng cai tổ chức Hội nghị
Trường Đại học Cần Thơ
Đơn vị đồng tổ chức Hội nghị
Hội Cơ điện tử Việt Nam Ủy ban Nhân dân Thành phố Cần Thơ
Khu Công nghệ cao Thành phố Hồ Chí Minh Hội Tự động hóa Cần Thơ
Ban Chỉ đạo
Đỗ Hữu Hào, Trần Việt Trường
Chủ tịch Hội nghị
Nguyễn Khoa Sơn
Đồng Chủ tịch Hội nghị
Hà Thanh Toàn
Ban Chương trình
Trưởng ban: Lê Hoài Quốc
Phó trưởng ban: Nguyễn Đức Cương, Trần Quang Vinh
Thành viên
Bùi Quốc Khánh, Bùi Thế Dũng, Chử Đức Trình, Đặng Văn Nghìn, Đào Văn Hiệp, Đinh Văn Phong, Đoàn Quang Vinh, Dương Hoài Nghĩa, Hồ Phạm Huy Ánh, Lã Hải Dũng, Lê Bá Dũng, Ngô Kiều Nhi, Nguyễn Chí Ngôn, Nguyễn Chỉ Sáng, Nguyễn Công Định, Nguyễn Đức Cương, Nguyễn Hữu Trung, Nguyễn Minh Thạnh, Nguyễn Ngọc Lâm, Nguyễn Ngọc Phương, Nguyễn Phùng Quang, Nguyễn Tấn Tiến, Nguyễn Tăng Cường, Nguyễn Thanh Sơn, Nguyễn Thế Truyện, Nguyễn Văn Chúc, Nguyễn Văn Khang, Nguyễn Văn Nhờ, Nguyễn Vũ Quỳnh, Phạm Mạnh Thắng, Phạm Minh Tuấn, Phạm Ngọc Tiệp , Phạm Thị Ngọc Yến , Phan Xuân Minh, Ryutaro Maeda, Sungchul Kang, Susumu Sugiyama, Tạ Cao Minh, Thái Doãn Tường, Thái Quang Vinh, Thân Ngọc Hoàn, Trần Đức Tân, Trần Đức Thuận, Trần Hoài Linh, Trần Quang Vinh, Trần Thanh Hùng, Võ Minh Trí, Vũ Hoả Tiễn, Vũ Quốc Trụ.
Tham gia phản biện
Ngô Quang Hiếu, Nguyễn Chánh Nghiệm, Nguyễn Hữu Cường, Nguyễn Trọng Tài, Trần Nhựt Thanh, Trương Quốc Bảo.
Ban Tổ chức
Trưởng ban: Nguyễn Chí Ngôn
Phó Trưởng ban: Dương Nghĩa Hiệp, Võ Minh Trí, Đặng Văn Nghìn
Đặng Huỳnh Giao, Lê Hải Toàn, Lê Phan Hưng, Lưu Trọng Hiếu, Ngô Quang Hiếu, Nguyễn Huỳnh Anh Duy, Nguyễn Khắc Nguyên, Nguyễn Minh Luân, Nguyễn Nhựt Duy, Nguyễn Thanh Nhã, Nguyễn Thị Thanh Thủy, Nguyễn Thị Vân, Nguyễn Văn Khanh, Nguyễn Văn Ngọc, Phạm Minh Quốc, Phan Hồng Toàn, Phương Thanh Vũ, Trần Lê Trung Chánh, Trương Quốc Bảo, Trương Thoại Khánh, Võ Quốc Hùng.
Ban Thư ký
Trưởng ban: Trần Thanh Hùng
Nguyễn Chánh Nghiệm, Nguyễn Hữu Cường, Phan Văn Nhiều, Trần Nhựt Thanh.
MỤC LỤC
Susumu Sugiyama Development of Environmental Friendly Polymer MEMS Fabrication Technology ............... 1
Sungchul KANG MODMAN: Modular Manipulation System ............................................................................. 4
Ryutaro MAEDA IoT for Life and Green .............................................................................................................. 5
Đinh Văn Nam, Phan Văn Dư, Hồ Sỹ Phương và Nguyễn Văn Cường Nghiên Cứu và Thử Nghiệm Thiết Kế Hệ Robot Tự Động Bám Khuôn Mặt Sử Dụng Thuật Toán PCA và Viola-Jones ......................................................................................................... 6
Nguyen Phu Thuong Luu The Effect of Suspension Stiffness for Vehicle Anti-Rollover Control .................................. 14
Nguyễn Quốc Ân và Nguyễn Đình Dũng Tính Toán Quỹ Đạo Tiếp Cận Hạ Cánh Tối Ưu cho Máy Bay Không Người Lái Cỡ Nhỏ ... 19
Phạm Nhật Tân, Chu Bá Long, Trương Nguyên Vũ và Nguyễn Tấn Tiến Nghiên Cứu Thiết Kế Cơ Cấu Dẫn Động Đàn Hồi Nối Tiếp Ứng Dụng cho Khớp Cổ Chân Humanoid UXA-90 ................................................................................................................. 28
Nguyễn Văn Tiến Anh, Trần Thiên Phúc và Nguyễn Tấn Tiến Nghiên Cứu Điều Khiển Bước Đi Trên Robot UXA-90 Light ............................................... 35
Nguyễn Nhật Đăng Khoa, Chu Bá Long, Nguyễn Thanh Phương và Nguyễn Tấn Tiến Thiết Kế Bộ Điều Khiển Tối Ưu cho Robot Dáng Người UXA 90-Light .............................. 43
Nguyễn Đình Châu Minh và Lê Xuân Huy Nghiên Cứu Thiết Kế Sơ Bộ MicroDragon, Vệ Tinh Lớp Micro Đầu Tiên Do Người Việt Phát Triển ........................................................................................................................................ 50
Cong Bang Pham and Manh Truong Tran Study and Develop a Low Cost 2-D Laser Engraver Based on 5-Bar Linkage ...................... 59
Cao Văn Trung, Ngô Thanh Bình, Đỗ Bình Nguyên, Huỳnh Minh Cảnh và Phan Như Quân Thiết Kế và Chế Tạo Hệ Thống Điều Khiển và Giám Sát Từ Xa Các Trạm Biến Áp Công Cộng Tại Điện Lực Đồng Nai ................................................................................................. 65
Lê Anh Kiệt, Nguyễn Hồng Phúc, Nguyễn Xuân Vinh, Nguyễn Ngọc Lâm và Lê Anh Tài Phân Tích Động Lực Học và Tối Ưu Hóa Cấu Hình Lai cho Robot Bốc Xếp AKB .............. 71
Phạm Bá Khiển, Phạm Hùng Kim Khánh và Nguyễn Hùng Thiết Kế và Chế Tạo Máy In 3D Kết Hợp với Khắc Laser và Phay CNC .............................. 78
Trần Đức Độ Mô Hình Hóa và Bù Trễ đối với Cơ Cấu Chấp Hành Áp Điện Dựa Trên Mô Hình Prandtl - Ishlinskii .................................................................................................................................. 84
Phan Như Quân, Ngô Thanh Bình, Cao Văn Trung, Ngô Kim Long, Đỗ Bình Nguyên, Trương Thanh Hải và Huỳnh Minh Cảnh Tối Ưu Cân Bằng Tải cho Mạng LTE dựa vào Điều Chỉnh Góc Nghiêng Anten .................. 90
Đinh Văn Nam, Phan Văn Dư, Hồ Sỹ Phương và Đặng Thái Sơn Nghiên Cứu và Thử Nghiệm Thiết Kế Hệ Thống Tự Động Hóa Quá Trình Đọc Ghi Dữ Liệu của Các Máy Hiển Thị Số Trên Cơ Sở Mạng Noron Nhân Tạo ............................................ 97
Lê Xuân Hải, Quách Thái Quyền, Lê Văn Hùng, Nguyễn Văn Thái, Trần Hải Đăng, Phan Xuân Minh, Phạm Đức Tuấn và Bùi Thế Hào Nâng Cao Chất Lượng Điều Khiển Cần Cẩu Treo bằng Điều Khiển Trượt Bậc Hai Thích Nghi Mờ ......................................................................................................................................... 103
Đỗ Việt Dũng, Đặng Xuân Kiên và Lê Ân Tình Điều Khiển Cân Bằng Mô Hình Giàn Khoan Tự Nâng dựa trên Giải Thuật Fuzzy-PID ..... 110
Hoàng Thị Tú Uyên, Phạm Đức Tuấn, Lê Xuân Hải, Lê Việt Anh, Nguyễn Công Hiểu và Phan Xuân Minh Thiết Kế Bộ Điều Khiển Bám Quỹ Đạo Sử Dụng Mạng Nơ-Ron với Hệ Số Thích Nghi cho Tàu Thủy ............................................................................................................................... 116
Nguyễn Thế Truyện và Nguyễn Văn Cường Hệ Thống Tự Động Hoá cho Các Nhà Trồng Cây ................................................................ 123
Nguyễn Văn Chung, Đỗ Như Ý và Phạm Quang Hiếu Khảo Sát Nguyên Lý Điều Khiển Kết Hợp của Tên Lửa Không Đối Không ....................... 131
Trần Đức Thuận, Phạm Quang Hiếu, Nguyễn Văn Lâm và Nguyễn Văn Chung Tổng Hợp Bộ Điều Khiển Tối Ưu - Thích Nghi cho Thiết Bị Bay Có Tốc Độ Thay Đổi .... 135
Lê Tiên Phong, Ngô Đức Minh và Nguyễn Văn Liễn Một Phương Pháp Điều Khiển Mới Nâng Cao Khả Năng Khai Thác Nguồn Pin Mặt Trời . 140
Võ Thanh Hà và Nguyễn Phùng Quang Vai Trò của Bộ Điều Khiển Dòng Dead-Beat trong Cách Nhìn Mới Cấu Trúc Hệ Truyền Động Xoay Chiều Ba Pha ..................................................................................................... 148
Đinh Hồng Toàn, Trương Đăng Khoa và Nguyễn Trần Hiệp Thiết Kế Luật Dẫn và Điều Khiển Tên Lửa Kết Hợp trên Cơ Sở Hệ Mờ Thích Nghi ......... 156
Nguyen Huu-Dang Khoa, Pham Thi-Thu Hien and Le Thanh Hai A Real-Time Embedded Vein Detection System Utilizing Near Infrared Technology ........ 164
Hoang Nam Nguyen, Dang Thanh Bui and Nguyen Huy Phuong Applying IoT (Internet of Things) for Monitoring House Energy and Ambient Environment Parameters ............................................................................................................................. 170
Nguyễn Vinh Quan, Nguyễn Văn Nhờ và Dương Hoài Nghĩa Điều Khiển Định Hướng Từ Thông Stator cho Động Cơ Ba Pha Không Đồng Bộ trong Điều Kiện Bão Hòa Từ................................................................................................................... 176
Nguyễn Vinh Quan, Nguyễn Văn Nhờ và Dương Hoài Nghĩa Điều Khiển Gián Tiếp Định Hướng Từ Thông Stator cho Động Cơ Ba Pha Không Đồng Bộ trong Điều Kiện Bão Hòa Từ ................................................................................................ 184
Cao Văn Kiên và Hồ Phạm Huy Ánh Pendubot Balancing System Using Hybrid Fuzzy PID Control Optimized by Differential Evolution Algorithm .............................................................................................................. 191
Nguyễn Tấn Sỹ, Huỳnh Thái Hoàng Ứng Dụng Điều Khiển Từ Xa Các Thiết Bị trong Nhà Kết Hợp Mạng CAN và Web Server Nhúng trên Vi Điều Khiển .................................................................................................... 199
Nguyễn Hoàng Duy và Đỗ Bình Nguyên Thiết Kế Bộ Điều Khiển Thiết Bị Từ Xa qua Mạng Di Động Sử Dụng Tín Hiệu DTMF ... 206
Le Minh Phuong, Pham Thi Xuan Hoa and Nguyen Minh Huy Control of Power in an Island Microgrid using Adaptive Droop Control ............................. 211
Le Minh Phuong, Pham Thi Xuan Hoa and Nguyen Minh Huy Control of Power Sharing in an Island Microgrid Using Virtual Impedance ....................... 221
Lê Minh Phương, Phạm Thị Xuân Hoa và Nguyễn Minh Huy Control of Power in Island Microgrids Based on Online Line Impedance Estimate ............ 231
Trần Văn Thân và Lương Hồng Sâm Lựa Chọn Tham Số Khâu Ước Lượng Trạng Thái cho Hệ Truyền Động Ghép Nối Điện – Cơ Có Tính Đến Yếu Tố Đàn Hồi trên Trục ............................................................................... 241
Van Khanh Nguyen, Gia Bao Tran, Phu Chau Huynh, To Cuong Nguyen and Van Sat Nguyen Hệ Thống Đo Lường, Giám Sát và Phân Tích Môi Trường Ao Nuôi Tôm Công Nghiệp .... 249
Thân Trọng Khánh Đạt, Trần Hữu Phước và Trần Thiên Phúc Mô Hình và Thực Nghiệm Các Kiểu Dáng Di Chuyển cho Robot 4 Chân .......................... 255
Phùng Trí Công, Nguyễn Duy Anh và Võ Cường Nghiên Cứu Xác Định Không Gian Làm Việc Tối Ưu cho Quá Trình Sơn Tự Động của Mô Hình Robot 5 Bậc Tự Do ...................................................................................................... 263
Pham Van Anh, Nguyen Tan Tien and Vo Tuong Quan The Flexible Pectoral Fin for Fish Robot: A Modeling Approach and Propulsive Efficiency Comparision Between Several Fin Types ............................................................................. 269
Quoc Le Hoai, Thanh Nguyen Minh, Glazunov Victor A., Kheylo Sergey V., Razumeev Konstantin E. and Garin Oleg A. Oscillations and Control of Spherical Parallel Manipulator ................................................. 278
Tran Thien Huan, Ho Pham Huy Anh Implementation of Novel Stable Walking Method for Small-Sized Biped Robot ................ 283
Phạm Hữu Đức, Hoàng Văn An, Bùi Đức Vinh, Trần Quang Phước và Đoàn Thế Thảo Thiết Kế Bộ Cảm Biến Râu cho Robot Tự Hành .................................................................. 293
Nguyễn Trí Dũng, Chu Bá Long, Lê Hoài Quốc và Nguyễn Tấn Tiến Hoạch Định Dáng Đi cho Robot Dạng Người Ứng Dụng cho Mô Hình UXA90-Light ...... 299
Tan Tien Nguyen, Quang Dung Le, Nhat Dang Khoa Nguyen and Van Dong Nguyen Study on Design of Unit Thrust Applied for Small Flight Object ........................................ 307
Tan Tien Nguyen, Thien Chi Tran and Thanh Tam Huynh Design of A Humanoid Arm to Perform the Task of Shaking Hand .................................... 313
Phạm Uyên Phương, Võ Văn Tân Nhật, Nguyễn Xuân Tiên và Nguyễn Tấn Tiến Nghiên Cứu Tạo Chuyển Động cho Robot Đồng Diễn Sử Dụng Kinect .............................. 322
Võ Thanh Hà, An Thị Hoài Thu Anh, Vũ Hoàng Phương và Nguyễn Tùng Lâm Nghiên Cứu Hệ Thống Giả Lập Turbine Gió Sử Dụng Máy Phát PMSG ............................ 329
Lê Thị Thùy Trâm và Đào Minh Đức Nghiên Cứu Đáp Ứng của Cơ Cấu Tập Phục Hồi Khớp Khuỷu Tay và Cổ Tay Khi Sử Dụng Xylanh Khí Nén ..................................................................................................................... 337
Tin Huu Le Quang Nguyen and Viet-Hong Tran Mechanical Design of a Finger Exoskeleton for Haptic Applications .................................. 342
Trần Văn Thân và Lương Hồng Sâm Thiết Kế Cấu Trúc Điều Khiển Bù Sự Ảnh Hưởng Mômen Tải Tác Động lên Hệ Truyền Động Ghép Nối Điện – Cơ Có Tính Đến Yếu Tố Đàn Hồi trên Trục. ................................. 350
Ngo Phong Nguyen and Quang Hieu Ngo Adaptive Fuzzy Sliding Mode Control of Container Cranes ................................................ 357
Le Phuong Truong, Nguyen Van Tan and Phan Van Duc Developing Photovoltaic Evaluation System Using MATLAB/Simulink and Arduino Platform ............................................................................................................................................... 364
Nguyễn Hoàng Huy và Nguyễn Vũ Quỳnh Nghiên Cứu Thiết Kế Bộ Điều Khiển Mờ Thích Nghi với Tải Thay Đổi cho Động Cơ PMSM Không Dùng Cảm Biến ......................................................................................................... 371
Le Hoai Quoc, Nguyen Minh Thanh và Phan Van Duc Variable Structure Control State Feedback for Two DOF Active Magnetic Bearing System .... ............................................................................................................................................... 377
Phó Hoàng Linh, Lâm Thiện Tín và Võ Minh Trí Khảo Sát Tính Phi Tuyến và Nhận Dạng Hệ Ổn Định Lưu Lượng Chất Lỏng Công Nghiệp .... ............................................................................................................................................... 382
Trần Xuân Tùy, Phạm Đăng Phước và Đào Minh Đức Nghiên Cứu Đáp Ứng của Cơ Cấu Tập Phục Hồi Chức Năng Chi Dưới ............................. 389
Cao Van Kien and Ho Pham Huy Anh Identification Coupled Tanks System with Multilayer Fuzzy Logic and Differential Evolution Algorithm .............................................................................................................................. 396
Phạm Quốc Khánh, Cao Văn Kiên và Hồ Phạm Huy Ánh Ước Lượng Thông Số Động Cơ PMSM dựa trên Thuật Toán Tiến Hóa Vi Sai ................... 404
Nguyễn Vũ Quỳnh, Võ Thanh Công và Nguyễn Việt Hưng Sử Dụng Công Cụ SimMechanics trong Giảng Dạy Chuyên Ngành Điều Khiển Tự Động ....... ............................................................................................................................................... 410
Nguyễn Tấn Tiến, Trần Thanh Tùng và Kim Sang Bong Giảng Dạy Thiết Kế Hệ Thống Cơ Điện Tử qua Đồ Án ....................................................... 416
Cong Bang Pham and Nguyen Dang Minh Study, Design and Control Belt-Driven 2-D CNC System ................................................... 423
Đinh Công Sang, Lâm Thành Hiển, Trần Phú Cường, Nguyễn Thanh Sơn Mô Hình Truyền Dữ Liệu Dùng Ánh Sáng LED Kết Hợp Giữa PLC (Power Line Communication) và VLC (Visible Light Communications) ................................................. 429
Nguyễn Trần Hiệp và Nguyễn Xuân Hùng Một Phương Pháp Xác Định Hướng Tàu Mục Tiêu cho Ngư Lôi Tự Dẫn dựa trên Mạng Hydrophone Tuyến Tính ....................................................................................................... 434
Nguyễn Văn Vị Quốc và Dương Hoài Nghĩa Điều Khiển Tàu Định Vị Động Học ...................................................................................... 440
Nguyễn Ngọc Minh, Nguyễn Quang Long, Hà Sinh Nhật, Chu Mạnh Hoàng và Vũ Ngọc Hùng Nghiên Cứu Thiết Kế Chế Tạo Con Quay Vi Cơ Kiểu Âm Thoa Có Độ Suy Hao Thấp trong Môi Trường Không Khí ........................................................................................................ 448
Ngoc-Huy Tran, Thanh-Duong Nguyen, Dinh-Duy-Khanh Ngo, Duy-Trung Truong, Van-Hung Tran and Thanh-Nam Nguyen Brain Control Interfaces with Posterior Dominant Rhythm Detection Using EEG Signals. 453
Lê Tiến Dung, Vũ Việt Phương, Lê Xuân Huy và Nguyễn Đình Châu Minh So Sánh Các Thuật Toán Hội Tụ Ảnh Ra-Đa Khẩu Độ Tổng Hợp ...................................... 458
Quân Trịnh Hoàng, Quân Phạm Minh, Quế Nguyễn Xuân, Thức Nguyễn Văn, Huynh Hoàng Thế, Hùng Trương Xuân, Huy Lê Xuân, Phương Vũ Việt and Tuấn Phạm Anh Kết Quả Nghiên Cứu Phát Triển Bộ Giả Lập Môi Trường Không Gian Dùng cho Kiểm Nghiệm Hệ Thống Xác Định và Điều Khiển Tư Thế Vệ Tinh ............................................. 464
Trân Văn Thuân, Nguyên Minh Khai và Dương Trương Duy Bộ Tăng Áp Độ Lợi Cao DC-DC Không Cách Ly ............................................................... 472
Lương Hoàn Tiến, Nguyễn Minh Khai, Trần Văn Thuận và Ngô Văn Thuyên Bộ Nghịch Lưu Một Pha Nguồn Z Hình T với Giải Thuật Ngắn Mạch Hỗn Hợp ............... 477
Võ Đại Vân, Nguyễn Minh Khai, Trần Tấn Tài, Nguyễn Minh Tâm, Đỗ Đức Trí Nghịch Lưu Một Pha Tăng Áp Bảy Bậc ............................................................................... 482
Ngô Kiều Nhi, Nguyễn Quang Thành, Đào Thanh Tiến và Huỳnh Thanh Bình Thiết Kế và Chế Tạo Cảm Biến Áp Suất Sử Dụng Công Nghệ Strain Gauge ...................... 486
Trần Ngọc Hải, Lê Cung và Ngô Anh Dũng Nghiên Cứu Thực Nghiệm về Ổn Định Tốc Độ của Trục Chính Máy Tiện Khi Truyền Động bằng Động Cơ Thủy Lực ....................................................................................................... 494
Trần Ngọc Hải, Trần Xuân Tùy và Hoàng Hữu Vỹ Nghiên Cứu, Thiết Kế và Chế Tạo Máy Phay CNC 4 Trục Cỡ Nhỏ .................................... 500
Ha Quang Thinh Ngo, Quoc Chi Nguyen and Thanh Phuong Nguyen Design of ARM-based Motion Controller for Servo System in the Industry ....................... 505
Nguyen Trong Tai, Truong Duy Trung and Pham Van Phuc Điều Khiển Thích Nghi Vật Liệu Có Nhớ - SMA ................................................................ 512
Nguyễn Đình Tứ, Trần Chí Cường, Lê Hoàng Đăng, Phạm Thanh Tùng và Nguyễn Chí Ngôn Mô Hình Hóa và Điều Khiển Robot Ba Bánh Đa Hướng ..................................................... 517
Nguyễn Văn Nhờ, Phạm Thúy Ngọc Kỹ Thuật Điều Khiển Độ Rộng Xung Sóng Mang Mới để Giảm Điện Áp Common Mode cho Động Cơ 6 Pha Không Đối Xứng ......................................................................................... 524
Nguyễn Văn Nhờ, Phạm Thúy Ngọc Kỹ Thuật Điều Chế Độ Rộng Xung Mới Dùng Sóng Mang để Giảm Điện Áp Common Mode cho Bộ Nghịch Lưu 3 Pha ..................................................................................................... 532
Trần Văn Lợi, Nguyễn Văn Bình, Nguyễn Văn Bang và Đỗ Văn Dũng Thiết Kế Bộ Điều Khiển Hệ Thống Lái Steer-By-Wire ....................................................... 539
Cong Binh Phan and Truong Thinh Nguyen Application of Dielectric Electro Active Polymer Material in Ocean Wave Energy Converter Systems .................................................................................................................................. 545
Lê Anh Kiệt, Nguyễn Hồng Phúc, Nguyễn Xuân Vinh, Nguyễn Ngọc Lâm và Lê Anh Tài Thiết Kế Chế Tạo Hệ Thống Điều Khiển Robot Bốc Xếp AKB .......................................... 551
Nguyễn Văn Khoa và Nguyễn Chí Ngôn Điều Khiển Backstepping Hệ Tay Máy ................................................................................ 557
Bùi Xuân Khoa, Đỗ Quốc Tuấn và Lã Hải Dũng Nghiên Cứu Xây Dựng Chương Trình Điều Khiển cho Thiết Bị Tự Động Điều Chỉnh Đặc Tính Điều Khiển Kênh Dọc trên Máy Bay Thế Hệ Mới ....................................................... 564
Giang Hồng Bắc và Nguyễn Phùng Quang Điều Khiển Tầng Ổ Đỡ Từ Chủ Động với Vòng Trong Là Vòng Điều Khiển Từ Thông .... 569
Vương Anh Trung, Nguyễn Văn Thinh and Vũ Mạnh Hùng Tổng Hợp Luật Điều Khiển Tối Ưu cho Máy Bay Không Người Lái Sử Dụng Cánh Lái Ga Động ...................................................................................................................................... 574
Lê Văn Lẻ, Ngô Quang Hiếu Điều Khiển Cần Cẩu trong Công Nghiệp .............................................................................. 579
Nguyễn Huỳnh Phi Long, Phạm Phương Tùng và Nguyễn Quốc Chí Phát Triển Hệ Thống Khử Dao Động Tích Hợp Hệ Thống Thị Giác cho Cầu Trục Container ............................................................................................................................................... 584
Thanh Hai Le, Pham Hien and Heon Hwang Calculating 3D Information Using CMLAN and Stereo Image ............................................ 590
Đinh Thành Nhân, Trương Quốc Bảo và Trương Quốc Định Thuật Toán Cải Tiến để Phát Hiện Nhắm-Mở Mắt Sử Dụng Đặc Trưng Hog và Máy Học Véctơ Hỗ Trợ ......................................................................................................................... 596
Van-Tuyen Dinh, Manh-Dung Ngo and Hoang-Hon Trinh Histogram of Oriented Gradients based Vehicle Detection .................................................. 603
Huu-Cuong Nguyen Large-Scale Moving Object Measurement Using Stereo Vision Technology ...................... 609
Nguyen Tan Dai, Nguyen Huu Duoc, Doan The Thao Remote Gaze Estimation based on Face and Iris Detection under IR Light ......................... 613
Ngo Ha Quang Thinh, Nguyen Quoc Chi and Nguyen Thanh Phuong Design and Control of PC-based Servo System .................................................................... 620
Đỗ Văn Cần, Nguyễn Phùng Quang và Đoàn Quang Vinh Nghiên Cứu, Thiết Kế Phần Cứng Bộ CNC-on-Chip ........................................................... 628
Võ Duy Thành, Nguyễn Hoàng Thạch và Đỗ Mạnh Cường Ứng Dụng Mạng CAN trong Thu Thập và Hiển Thị Dữ Liệu Phân Tán ............................. 636
Đỗ Văn Cần, Lê Nam Dương và Bùi Văn Vũ Thiết Kế Kiến Trúc Thành Phần PLC của Bộ CNC trên Công Nghệ CSoC ........................ 643
Trọng Nghĩa Nguyễn, Tăng Khả Duy Nguyễn và Thanh Hùng Trần Hệ Thống Giám Sát Điện Năng Tự Động bằng Mạng Cảm Biến Không Dây ..................... 651
Tăng Quốc Nam và Trần Tuấn Trung Ứng Dụng Thuật Toán Kiến cho Bài Toán Tìm Đường Đi của Robot Tự Hành .................. 658
Võ Khắc Phú, Bùi Trọng Hiếu, Trương Nguyên Vũ và Nguyễn Tấn Tiến Nghiên Cứu Phát Triển Robot Vệ Sinh Đường Ống Tự Động ............................................. 666
Nguyễn Minh Tuấn và Tăng Quốc Nam Ổn Định Cân Bằng Robot Hai Bánh Dọc nhờ Con Quay Hồi Chuyển ................................. 673
Nguyễn Văn Đông, Lê Quang Bình, Nguyễn Đức Tiến, Nguyễn Tấn Tiến Một Số Giải Pháp cho Hệ Động Lực Đẩy Đồng Trục của Thiết Bị Dưới Nước .................. 678
Tống Nhựt Phương, Chu Bá Long, Phan Tấn Tùng và Nguyễn Tấn Thiết Kế Cơ Khí cho Robot Dạng Người ............................................................................. 685
Thắng Phạm Quang, Nghìn Đặng Văn, Đại Kiều Nguyễn Phương, Tuấn Cao Trần Ngọc và Hiển Phạm Xuân Thiết Kế Cụm Lấy Thịt trong Hệ Thống Lột Vỏ Tôm Bán Tự Động ................................... 691
Đặng Văn Nghìn, Phạm Xuân Hiển, Kiều Nguyễn Phương Đại, Cao Trần Ngọc Tuấn, Gia Xuân Long Nghiên Cứu Thiết Kế Cụm Gieo Hạt Tự Động trên Khay .................................................... 696
Vũ Thanh Trần, Vui-Văn Nguyễn, Nho-Van Nguyen and Hoai Nghıa Dương Thực Nghiệm Điều Khiển Bộ Biến Đổi AC-DC-AC 1 Pha- 3 Pha Dùng DSP .................... 700
Nghìn Đặng Văn, Đại Kiều Nguyễn Phương, Long Gia Xuân, Tuấn Cao Trần Ngọc và Hiển Phạm Xuân Thiết Kế Máy Đùn Sợi Nhựa Cỡ Nhỏ ................................................................................... 706
Nguyễn Ngọc Bình and Tăng Quốc Nam Nghiên Cứu, Thiết Kế và Chế Tạo Máy In 3D Theo Công Nghệ FDM trên cơ sở Robot Song Song Delta ............................................................................................................................. 713
Nguyễn Hữu Cường Phát Triển Hệ Thống Laser-Camera để Tái Dựng Bề Mặt Ba Chiều của Vật Thể ............... 721
Lê Anh Tú, Vũ Đức Thái và Ngô Phương Thùy Cải Tiến Mạng Nơron Tự Tổ Chức cho Mục Đích Phân Cụm Dữ Liệu ............................... 726
Hồ Phạm Huy Ánh, Trần Lê Minh Tâm và Nguyễn Đức Minh Hệ Thống Nhận Dạng Khuôn Mặt Sử Dụng Mạng Nơ-Ron Tự Cấu Trúc và Phương Pháp Biến Đổi Cosin Rời Rạc ........................................................................................................ 735
Lê Hoàng Đăng, Nguyễn Đình Tứ, Trần Chí Cường, Phạm Thanh Tùng và Nguyễn Chí Ngôn Điều Khiển Robot 3 Bánh Đa Hướng Sử Dụng Bộ Điều Khiển RBF-PD Tự Chỉnh ........... 744
Hà Thị Thu Phương, Nguyễn Tiến Thư, Hồ Phạm Huy Ánh, Cao Văn Kiên Tối Ưu Công Suất MPPT Nguồn Quang Năng PV Dùng Thuật Toán P&O Mờ Thích Nghi .... ............................................................................................................................................... 750
Nguyen Ngoc Phuong, Nguyen Truong Thinh and Le Phan Hung Ứng Dụng Bộ Điều Khiển Fuzzy Logic trong Hệ Thống DCS Blueline cho Điều Khiển Cánh Hướng Gió Turbine Khí ........................................................................................................ 758
Đào Văn Thành, Nguyễn Trọng Tài Điều Khiển Con Lắc Ngược Quay Sử Dụng Giải Thuật Mờ ................................................ 764
Trung Thanh Pham, Hai Nam Tran and Ngoc Anh My Nguyen A Mathematical Model for Simulation and Manufacturing Ball-End Mill Using 5 Degrees of Freedom Manipulator ............................................................................................................ 769
Võ Minh Trí, Khưu Hữu Nghĩa Điều Khiển Mềm Dẻo Robot Mitsubishi Melfa RV-2AJ Trực Tiếp Từ Máy Tính .............. 779
Nguyễn Văn Khang, Nguyễn Đình Dũng, Nguyễn Văn Quyền Điều Khiển Bám Quỹ Đạo Robot Song Song Delta Không Gian 3-PRS dựa trên Mô Hình Hệ Các Phương Trình Vi Phân-Đại Số ....................................................................................... 785
Tuan Tran Cong, Lâm Nguyễn Ngọc, Thanh Nguyen Minh and Khoa Đỗ Tân Tối Ưu Hóa Theo Đa Tiêu Chí Thiết Kế Tay Máy Song Song Có Các Chuỗi Động Phụ Phân Bố Bên Ngoài Không Gian Làm Việc Có Tính Đến Độ Cứng Vững ................................... 796
Nguyễn Tiến Kiệm Điều Khiển Hệ Rô Bốt Có Chú Ý Tác Động của Phụ Tải Không Biết Trước và Mô Hình Động Lực Ma Sát LuGre ...................................................................................................... 802
Ngô Kiều Nhi, Nguyễn Quang Thành, Phạm Bảo Toàn và Trần Vân Anh Đề Xuất Một Phương Pháp Mới nhằm Đánh Giá Tốc Độ Suy Giảm Độ Cứng của Dầm dưới Tác Dụng của Tải Trọng Di Chuyển ..................................................................................... 806
Phạm Bảo Toàn, Ngô Kiều Nhi, Vương Công Luận và Nguyễn Quang Lợi Khảo Sát Sự Xuống Cấp của Cầu bằng Hàm Mật Độ Phổ Công Suất .................................. 815
Bùi Ngọc Can, Nguyễn Thị Thái Huyền, Võ Tường Quân và Nguyễn Tấn Tiến Nghiên Cứu Giải Thuật Máy Cắt Ống Laser ........................................................................ 823
Nguyễn Đức Chính, Phạm Nhật Tân, Trương Nguyên Vũ và Nguyễn Tấn Tiến Nghiên Cứu Thiết Kế Thiết Bị Trợ Lực Khớp Cổ Chân cho Người Tàn Tật ....................... 829
Ngô Kiều Nhi, Nguyễn Quang Thành, Nguyễn Hoàng Kim Anh Xây Dựng Mối Quan Hệ giữa Đô Không Tin Cây vơi Tín Hiệu Dao Động Thực Tế tại Các Cầu ......................................................................................................................................... 835
Nhat Khang Duong, Thien Phuc Tran, Tan Tien Nguyen Ý Tưởng Thiết Kế cho Giường Y Tế Đa Chức Năng Dạng Mô Đun .................................. 843
Nghiên Cứu Điều Khiển Bước Đi Trên Robot UXA-90 Light
Study on Walking Control of Humanoid Robot UXA-90 Light
Nguyễn Văn Tiến Anh, Trần Thiên Phúc, và Nguyễn Tấn Tiến
Trường Đại học Bách khoa, 268 Lý Thường Kiệt, Q.10, Tp.HCM
[email protected]; [email protected]; [email protected]
Tóm tắt Bài báo này giới thiệu những kết quả ở giai đoạn đầu
trong nghiên cứu về robot dáng người (Humanoid
robot) tại HiTech Mechatronics Lab, dựa trên cấu hình
phần cứng của robot UXA-90 Light. Dưới đây, việc
thực hiện chuyển động đi cho robot sẽ được trình bày
cụ thể với 3 nội dung chính: giải bài toán động học cho
hai chân dựa trên lý thuyết về dual quaternion, tạo quỹ
đạo đi mong muốn bằng mô hình con lắc ngược và thiết
kế bộ điều khiển Preview Control cho tác vụ đi. Kết
quả mô phỏng cho thấy trong quá trình đi robot luôn
nằm trong miền ổn định và đây là cơ sở để chúng tôi
tiến hành thực nghiệm trên mô hình thật.
Abstract: This paper introduces the first step on
study of humanoid research in HiTech Mechatronics
Lab. The studies based on hardware of humanoid robot
UXA-90 Light. The kinematic of biped leg was solved
by dual quaternion method, walking pattern generated
based on Linear Inverted Pendulum Model
successfully and the Preview Controller is
implemented for walking control. The simulation
shows that robot is stable walking.
Ký hiệu Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa
𝑅𝑜 Phép xoay trục tọa độ
𝑇𝑟 Phép tịnh tiện trục tọa độ
ℛℯ(𝑞) Phần thực của quaternion
𝒥𝓂(𝑞) Phần ảo của quaternion 𝑞
𝒟 (𝑞) Dual part của dual number 𝑞
𝒫 (𝑞) Primary part của dual number
𝑞
𝓋ℯ𝒸(𝑞) Dạng vector cột quaternion,
dual quaternion 𝑞
𝒫 𝑘𝑔𝑚𝑠−1 Moment động lượng tịnh tiến
ℒ 𝑘𝑔𝑚2𝑠−1 Moment động lượng xoay
𝑃𝐶𝑜𝑀 𝑚 Vị trí trọng tâm của robot
𝑀 𝑘𝑔 Khối lượng robot
𝑔 𝑚𝑠−2 Gia tốc trọng trường
𝐷𝑠 𝑚 Khoảng cách một bước đi
𝑇𝑐 𝑠 Thời gian thực hiện một bước
đi
𝑇𝑑𝑠 𝑠 Thời gian DSP
𝑇𝑠𝑠 𝑠 Thời gian SSP
∆𝑡 𝑠 Thời gian lấy mẫu
Chữ viết tắt ZMP Zero moment point
CoM Center of mass
LIPM Linear inverted pendulum model
DOF Degree of freedom
DSP Double support phase
SSP Single support phase
1. Phần mở đầuỞ Việt Nam cũng đã có những nghiên cứu về robot đi
hai chân như Hubot-1 [1] và HUTECH-1 [2]. Hai
nghiên cứu trên cũng đã được những kết quả ban đầu
như bài toán động học, tạo quỹ đạo đã được giải quyết
tuy nhiên việc áp dụng xuống mô hình thực còn gặp
nhiều hạn chế, robot di chuyển khá nặng nề và kém ổn
định. Từ năm 2016, HiTech Mechatronics Lab đã thực
hiện các nghiên cứu đầu tiên của mình về robot dáng
người. So với hai nhóm nghiên cứu trên chúng tôi tiến
hành một hướng tiếp cận khác đó là dựa trên một cấu
hình humanoid robot thương mại, nhóm nghiên cứu tập
trung vào việc xây dựng giải thuật điều khiển, xây dựng
các tác vụ như: đi, ngồi, chào hỏi, đá bóng… và áp
dụng lên mô hình sẵn có. Việc chế tạo một humanoid
robot trong nước sẽ nằm ở giai đoạn tiếp theo của
nghiên cứu.
Robot di chuyển bằng hai chân là phần quan trọng
trong nghiên cứu về robot dáng người, những nghiên
cứu thành công đều phát triển từ robot đi bằng hai chân
như Wabian với WL-5 [3], Honda với E0 [4] và các dự
án khác [5–8]. Vấn đề chính của nghiên chuyển động
đi hai chân là hoạch định ra quỹ đạo di chuyển mong
muốn và điều khiển robot giữ thăng bằng và bám theo
quỹ đạo đó. Một số phương pháp đã áp dụng thành
công để tạo quỹ đạo cho robot như: model-based gait,
biological mechanism-based gait and natural
dynamics-based gait [9]. Tuy nhiên việc phân tích ổn
định của robot đi bằng hai chân là một bài toán phức
tạp bởi đây là một hệ có độ phi tuyến lớn,
underactuated, chịu tác động của ngoại lực và có nhiều
trạng thái thay đổi trong suốt quá trình hoạt động [10].
Để phân tích ổn định của robot đi hai chân có các
phương pháp: ZMP, periodicity-based gait, theory of
capture points và foot placement estimator.
Bài báo này trình bày việc thực hiện chuyển động đi
bằng hai chân cho robot UXA-90 Light bao gồm các
vấn đề: mô hình hóa robot hai chân, hoạch định quỹ
đạo đi và thiết kế bộ điều khiển.
Hội nghị toàn quốc lần thứ 8 về Cơ Điện tử - VCM-2016
VCM-2016 35
H. 1 Cấu trúc robot UXA-90 Light
Nghiên cứu này sử dụng robot UXA-90 Light của hãng
Robobuilder với tổng cộng 23 DOF (H. 1). Ở giai đoạn
đầu, chúng tôi tập trung vào chuyển động đi hai chân
với 12 DOF, các bậc tự do còn lại thì không chuyển
động nên không xét tới. Một số thông số cơ bản của
robot được trình bày trong B. 1
B. 1 Thông số robot UXA-90 Light
Khối lượng 9.5 𝑘𝑔
Chiều cao 1000 𝑚𝑚
Chiều rộng 350 𝑚𝑚
Số bậc tự do 12 DOF (hai chân)
8 DOF (hai tay)
1 DOF (khớp hông)
2 DOF (đầu)
Cảm biến IMU 2G 9Axis, ±90° (Pitch),
±180° (Roll/Yaw)
2. Mô hình hóa robot hai chânChúng tôi áp dụng lý thuyết về dual quaternion để giải
quyết bài toán động học, đây là một phương pháp biểu
diễn đồng thời vị trí, hướng của end-effector một cách
ngắn gọn và đơn giản hơn so với phương pháp sử dụng
ma trận biến đổi thuần nhất (ma trận 4×4) [11]. Nhiều
nghiên cứu đã áp dụng thành công lý thuyết dual
quaternion để giải quyết các bài toán trong lĩnh vực
robotics [12–16].
2.1 Cơ sở lý thuyết
Quaternion được giới thiệu bởi Hamilton [17] và được
định nghĩa:
𝑞 = 𝑞1 + 𝑞2𝑖 + 𝑞3𝑗 + 𝑞4��
Trong đó, 𝑞1, 𝑞2 , 𝑞3 và 𝑞4 là các số thực, 𝑖, 𝑗, �� là các
phần ảo và thõa mãn 𝑖2 = 𝑗2 = ��2 = 𝑖𝑗�� = −1. Nếu 𝑞là một quaternion chúng ta có ℛℯ(𝑞) = 𝑞1, ℐ𝓂(𝑞) =
[𝑞2 𝑞3 𝑞4]𝑇and 𝖎 = [𝑖 𝑗 ��]
𝑇. Khi đó 𝑞 được viết lại
thành 𝑞 = ℛℯ(𝑞) + 𝖎 ∘ 𝒥𝓂(𝑞) với ∘ biểu phép nhân
các phần tử tương ứng của hai ma trận.
Với một quaternion cho trước 𝑞 = ℛℯ(𝑞) + 𝖎 ∘𝒥𝓂(𝑞), toán tử 𝓋ℯ𝒸 dùng để biểu diễn một quaternion
dưới dạng ma trận cột
𝓋ℯ𝒸(𝑞) = [ℛℯ(𝑞)
𝒥𝓂(𝑞)]
= [𝑞1 𝑞2 𝑞3 𝑞4]𝑇
Dual number được giới thiệu bởi Clifford [18] và
được định nghĩa:
𝑎 = 𝑎 + 𝜀𝑎′
Trong đó 𝜀 là toán tử dual có tính chất 𝜀2 = 0 nhưng
𝜀 ≠ 0. 𝒫(𝑎) = 𝑎 được gọi là primary part và 𝒟(𝑎) =
𝑎′ được gọi là dual part.
Dual quaternion là một dual number có primary part
và dual part đều là quaternion
𝑞 = (𝑞1 + 𝑞2𝑖 + 𝑞3𝑗 + 𝑞4��)
+ 𝜀(𝑞5 + 𝑞6𝑖 + 𝑞7𝑗 + 𝑞8��)
Với một dual quaternion 𝑞 chúng ta primary part lần
lượt là 𝒫 (𝑞) = 𝑞1 + 𝑞2𝑖 + 𝑞3𝑗 + 𝑞4�� và 𝒟 (𝑞) =
𝑞5 + 𝑞6𝑖 + 𝑞7𝑗 + 𝑞8��. Dạng ma trận của một dual
quaternion
𝓋ℯ𝒸 (𝑞) = [𝓋ℯ𝒸 (𝒫 (𝑞))
𝓋ℯ𝒸 (𝒟 (𝑞))]
= [𝑞1 𝑞2 𝑞3 𝑞4 𝑞5 𝑞6 𝑞7 𝑞8]𝑇
2.2 Phép biến đổi tọa độ dùng Dual quaternion
Dưới đây chúng tôi giới thiệu cách biểu diễn các phép
biến đổi tọa độ dưới dạng dual quaternion.
H. 2 Phép xoay và tịnh tiến hệ trục tọa độ
Một chuyển động xoay quanh gốc tọa độ một góc 𝜃
quanh một vector đơn vị 𝑛 = [𝑛𝑥 𝑛𝑦 𝑛𝑧]𝑇 biểu diễn ở
dạng dual quaternion
𝑅𝑜(𝑛, 𝜃) = cos𝜃
2+ 𝖎 ∘ 𝑛 sin
𝜃
2
Một chuyển động tịnh tiến dọc theo vector đơn vị 𝑡 =
[𝑡𝑥 𝑡𝑦 𝑡𝑧]𝑇một khoảng cách 𝑑 được biểu diễn ở dạng
dual quaternion
𝑇𝑟(𝑡, 𝑑) = 1 + 𝜀𝑡
2𝑑
Thực hiện liên tiếp các phép xoay và tịnh tiến tọa độ
như H. 3.
H. 3 Minh họa các phép biến đổi tọa độ
Dual quaternion 𝑞10 biểu diễn phép dời từ hệ tọa độ
𝒪0 sang 𝒪1
Hội nghị toàn quốc lần thứ 8 về Cơ Điện tử - VCM-2016
VCM-2016 36
𝑞1 0 = 𝑟1
0 + 𝜀1
2𝑝1 0 𝑟1
0
Trong đó thành phần 𝒫 ( 𝑞1 0 ) = 𝑟1
0 biểu diễn phép
xoay và thành phần 2𝒟 ( 𝑞1 0 )𝒫 ( 𝑞1
0 ) = 𝑝1 0 biểu diễn
phép tịnh tiến. Tương tự phép dời từ hệ tọa độ 𝒪1 sang
hệ tọa độ 𝒪2 được biểu diễn bằng dual quaternion 𝑞21 ,
cuối cùng phép dời tọa độ 𝒪0 sang tọa độ 𝒪2𝑞20 = 𝑞1
0 𝑞21
2.3 Động học chân robot UXA-90 Light
Cấu tạo của hai chân robot là giống nhau do đó chúng
tôi trình bày việc giải bài toán động học thuận, động
học ngược cho chân trái, chân còn lại hoàn toàn tương
tự.
Đặt hệ tọa độ cho mỗi khâu theo quy ước Denavit-
Hartenberg [19], khi đó phép biến đổi từ tọa độ 𝒪𝑖−1sang 𝒪𝑖 được thực hiện thông qua các chuyển động
xoay và tịnh tiến sau:
Xoay quanh trục 𝑧𝑖−1 góc 𝜃𝑖:
𝑅𝑜(𝑧𝑖−1, 𝜃𝑖) = cos𝜃𝑖2+ �� sin
𝜃𝑖2
Tịnh tiến dọc theo trục 𝑧𝑖−1 khoảng cách 𝑑𝑖:
𝑇𝑟(𝑧𝑖−1, 𝑑𝑖) = 1 + 𝜀𝑑𝑖2��
Tịnh tiến dọc theo trục 𝑥𝑖 khoảng cách 𝑎𝑖:
𝑇𝑟(𝑥𝑖 , 𝑎𝑖) = 1 + 𝜀𝑎𝑖2𝑖
Xoay quanh trục 𝑥𝑖 góc 𝛼𝑖:
𝑅𝑜(𝑥𝑖 , 𝛼𝑖) = cos𝛼𝑖2+ 𝑖 sin
𝛼𝑖2
Dual quaternion biểu diễn phép biến đổi tọa độ 𝒪𝑖−1sang tọa độ 𝒪𝑖 theo quy ước Denavit-Hartenberg
𝑞𝑖 𝑖−1 = 𝑅𝑜(𝑧𝑖−1, 𝜃𝑖)𝑇𝑟(𝑧𝑖−1, 𝑑𝑖)𝑇𝑟(𝑥𝑖 , 𝑎𝑖)𝑅𝑜(𝑥𝑖 , 𝛼𝑖)
= 𝒫 ( 𝑞𝑖 𝑖−1 ) + 𝜀𝒟 ( 𝑞𝑖
𝑖−1 )
Trong đó:
𝒫 ( 𝑞𝑖 𝑖−1 ) = cos
𝜃𝑖2cos
𝛼𝑖2+ 𝑖 cos
𝜃𝑖2sin
𝛼𝑖2
+ 𝑗 sin𝜃𝑖2sin
𝛼𝑖2+ �� sin
𝜃𝑖2cos
𝛼𝑖2
𝒟 ( 𝑞𝑖 𝑖−1 ) = −
1
2(𝑑𝑖 sin
𝜃𝑖2cos
𝛼𝑖2+ 𝑎𝑖 cos
𝜃𝑖2sin
𝛼𝑖2)
+1
2𝑖 (−𝑑𝑖 sin
𝜃𝑖2sin
𝛼𝑖2+ 𝑎𝑖 cos
𝜃𝑖2cos
𝛼𝑖2)
+1
2𝑗 (𝑑𝑖 cos
𝜃𝑖2sin
𝛼𝑖2+ 𝑎𝑖 sin
𝜃𝑖2cos
𝛼𝑖2)
+1
2�� (𝑑𝑖 cos
𝜃𝑖2cos
𝛼𝑖2− 𝑎𝑖 sin
𝜃𝑖2sin
𝛼𝑖2)
Hệ tọa độ đặt lên mỗi khâu của chân trái robot UXA-
90 Light được thể hiện trong H. 4.
H. 4 Hệ tọa độ đặt lên một chân của robot
Với hệ trục tọa độ đã chọn, bảng thông số Denavit-
Hartenberg dùng để giải bài toán động học được thể
hiện ở B. 2
B. 2 Bảng thông số Denavit-Hartenberg
𝑖 𝜃𝑖 𝛼𝑖 𝑎𝑖 𝑑𝑖1 𝜃1 + 𝜋/2 −𝜋/2 0 −𝑙12 𝜃2 + 𝜋/2 𝜋/2 0 0
3 𝜃3 0 𝑙2 0
4 𝜃4 0 𝑙3 0
5 𝜃5 𝜋/2 0 0
6 𝜃6 0 𝑙4 0
𝑙1 = 0.042𝑚, 𝑙2 = 𝑙3 = 0.21𝑚, 𝑙4 = 0.065𝑚Động học thuận của chân robot UXA-90 Light
𝑞𝑒 = 𝑞1 0 𝑞2
1 𝑞32 𝑞4
3 𝑞54 𝑞6
5
Tiếp theo, chúng ta tính toán ma trận Jacobian 𝐽𝑥 để
giải bài toán động học ngược. Gọi ��𝑒 = [𝑣 𝜔]𝑇 là vận
tốc của bàn chân robot (end-effector) và vận tốc góc
của các khớp là �� = [��1 ��2 ��3 ��4 ��5 ��6]𝑇 chúng ta có
mối quan hệ ��𝑒 = 𝐽𝑥��. Khi biểu diễn bằng dual
quaternion
𝓋ℯ𝒸(��𝑒) = 𝐽𝑥��
Trong đó, ��𝑒 là đạo hàm bậc nhất của dual quaternion
thể hiện vị trí của bàn chân, 𝐽𝑥 là ma trận dual
quaternion Jacobian tương ứng.
Có hai phương pháp để tính ma trận dual quaternion
Jacobian: tính trực tiếp và tính dựa vào quy ước
Denavit-Hartenberg (gián tiếp) [20]. Trong bài báo
này, chúng tôi trình giới thiệu phương pháp gián tiếp
để tính ma trận 𝐽𝑥.
Đặt 𝐽𝑥 = [𝑗1 𝑗2 𝑗3 𝑗4 𝑗5 𝑗6]𝑇 với 𝑗1… 𝑗6 là các ma trận
cột.
𝑗𝑖+1 = 𝓋ℯ𝒸(𝑧𝑖𝑥𝑒), 𝑖 = 0,… ,5
Với 𝑧𝑖 =1
2𝑞𝑖0 �� ( 𝑞𝑖
0 )∗
hay 𝑧𝑖 = 𝒫(𝑧𝑖) + 𝜀𝒟(𝑧𝑖)
trong đó
𝒫(𝑧𝑖) = 𝑖(𝑞𝑖2𝑞𝑖4 + 𝑞𝑖1𝑞𝑖3) + 𝑗(𝑞𝑖3𝑞𝑖4 − 𝑞𝑖1𝑞𝑖2)
+1
2��(𝑞𝑖4
2 − 𝑞𝑖32 − 𝑞𝑖2
2 + 𝑞𝑖12 )
Hội nghị toàn quốc lần thứ 8 về Cơ Điện tử - VCM-2016
VCM-2016 37
𝒟(𝑧𝑖) = 𝑖(𝑞𝑖2𝑞𝑖8 + 𝑞𝑖6𝑞𝑖4 + 𝑞𝑖1𝑞𝑖7 + 𝑞𝑖5𝑞𝑖3)
+ 𝑗(𝑞𝑖3𝑞𝑖8 + 𝑞𝑖7𝑞𝑖4 − 𝑞𝑖1𝑞𝑖6 − 𝑞𝑖5𝑞𝑖2)
+ ��(𝑞𝑖4𝑞𝑖8 − 𝑞𝑖3𝑞𝑖7 − 𝑞𝑖2𝑞𝑖6 + 𝑞𝑖1𝑞𝑖5)
Tiếp theo đó chúng tôi giải bài toán động học ngược
bằng phương pháp số (H. 5).
H. 5 Giải động học ngược dùng Jacobian pseudo-inverse
Gọi sai lệch giữa vị trí mong muốn và vị trí hiện tại của
end-effector là ∆𝑥 = 𝑥𝑒𝑑 − 𝑥𝑒, đạo hàm bậc nhất hai vế
∆�� = ��𝑒𝑑 − ��𝑒
Bởi vì 𝑥𝑒𝑑 là một hằng số nên phương trình trên trở
thành 𝓋ℯ𝒸(∆��) = −𝐽𝑥��. Chọn �� = 𝐽𝑥+𝐾𝓋ℯ𝒸(∆𝑥) thì
phương trình động học ngược
𝓋ℯ𝒸(∆��) + 𝐾𝓋ℯ𝒸(∆𝑥) = 0
Nếu 𝐾 là một ma trận xác định dương thì sau một số
lần lặp tính toán 𝓋ℯ𝒸(∆𝑥) sẽ tiến về 0 tức vị trí hiện tại
bằng trùng với vị trí mong muốn, bài toán động học
ngược được giải quyết.
3. Hoạch định quỹ đạo điRobot đi hai chân là một hệ thống có độ phi tuyến cao
nên việc phân tích hệ thống một cách tường minh gặp
nhiều khó khăn. Vì vậy, các nghiên cứu về robot hai
chân thường tìm cách phân tích hệ thống qua một hệ
đơn giản hơn để tạo quỹ đạo đi và thiết kế bộ điều
khiển. Ở đây, chúng tôi sử dụng mô hình Con lắc ngược
tuyến tính (LIPM) được giới thiệu bởi Kajita [21] cho
việc tạo quỹ đạo của trọng tâm robot (CoM), quỹ đạo
bàn chân được tạo bằng phương pháp nội suy với các
điều kiện biên cho trước [22].
Một bước đi của con người được chia ra làm nhiều giai
đoạn nhỏ, ở mỗi giai đoạn các chân sẽ phối hợp chuyển
động để đưa trọng tâm đi chuyển về phía trước H. 6.
H. 6 Các giai đoạn của một bước đi
3.1 Quỹ đạo CoM
Chúng tôi tạo quỹ đạo di chuyển trong trường hợp
robot đi thẳng, trên sàn phẳng, thông số bước đi được
trình bày trong B. 3. Khi robot bắt đầu di chuyển và
chuẩn bị dừng thì bước chân ngắn lại hơn so với bước
đi bình thường nhằm mục đích tăng dần và giảm dần
vận tốc như vậy dáng đi sẽ gần với dáng đi tự nhiên của
con người [23] với 3 trạng thái:
Tăng tốc: robot chuyển từ vị trí đứng yên sang
trạng thái đi, vận tốc tăng từ 0 lên vận tốc mong
muốn 𝑣 trong thời gian 𝑇𝑖 . Đi ổn đinh: robot di chuyển với vận tốc 𝑣
Giảm tốc: robot giảm dần vận tốc từ 𝑣 về 0 trong
thời gian 𝑇𝑓.
Quỹ đạo trọng tâm tạo bởi phương pháp LIPM tại thời
điểm thay đổi chân đứng có vận tốc thay đổi đột ngột
vì vậy gia tốc của CoM có thể rất lớn, điều này dẫn đến
robot có thể bị hư hỏng. Để quỹ đạo CoM có vận tốc
liên tục tại thời điểm đổi chân, thời gian được thêm vào
thời điểm đổi chân
{
𝑆(𝑡0) = 𝑝𝐶𝑜𝑀(𝑡0)
𝑆(𝑡0 + 𝑇𝑑𝑠)= 𝑝𝐶𝑜𝑀(𝑡0 + 𝑇𝑑𝑠)
��(𝑡0) = ��𝐶𝑜𝑀(𝑡0)
��(𝑡0 + 𝑇𝑑𝑠)= ��𝐶𝑜𝑀(𝑡0 + 𝑇𝑑𝑠)
�� (𝑡0 +𝑇𝑑𝑠2)= 0
B. 3 Thông số bước đi
𝑠𝑥 0 𝐷𝑠/2 𝐷𝑠 𝐷𝑠 𝐷𝑠 𝐷𝑠 0 0
𝑠𝑦 𝑙0 𝑙0 𝑙0 𝑙0 𝑙0 𝑙0 𝑙0/2 0
Giải thuật tạo quỹ đạo dựa trên LIPM [24]
Bước 1:
Lựa chọn thời gian thực hiện một bước đi 𝑇𝑐, thông số
bước đi 𝑠𝑥, 𝑠𝑦 từ B. 3. Xác định vị trí ban đầu của CoM
(𝑥, 𝑦, 𝑧𝑐) và vị trí đặt chân ban đầu (𝑝𝑥∗ , 𝑝𝑦
∗) =
(𝑝𝑥0, 𝑝𝑦
0). Tính các thông số
𝑇0 = √𝑧𝑐𝑔, 𝐶 = cosh
𝑇𝑐𝑇0, 𝑆 = sinh
𝑇𝑐𝑇0
Bước 2:
𝑇 = 0, 𝑛 = 0
Bước 3:
Vị trí, vận tốc của CoM trong thời gian 𝑡 ∈ [𝑇, 𝑇 + 𝑇𝑐]được xác định từ phương trình chuyển động của con
lắc ngược
[𝑥(𝑡)
𝑦(𝑡)] =
[ 𝑥𝑖
𝑛 − 𝑝𝑥∗ cosh
𝑡
𝑇0+ 𝑇0��𝑖
𝑛 sinh𝑡
𝑇0+ 𝑝𝑥
∗
𝑦𝑖𝑛 − 𝑝𝑦
∗ cosh𝑡
𝑇0+ 𝑇0��𝑖
𝑛 sinh𝑡
𝑇0+ 𝑝𝑦
∗
]
[��(𝑡)
��(𝑡)] =
[ 𝑥𝑖𝑛 − 𝑝𝑥
∗
𝑇0𝑠𝑖𝑛ℎ
𝑡
𝑇0+ ��𝑖
𝑛 𝑐𝑜𝑠ℎ𝑡
𝑇0𝑦𝑖𝑛 − 𝑝𝑦
∗
𝑇0𝑠𝑖𝑛ℎ
𝑡
𝑇0+ ��𝑖
𝑛 𝑐𝑜𝑠ℎ𝑡
𝑇0]
Bước 4:
𝑇 = 𝑇 + 𝑇𝑐, 𝑛 = 𝑛 + 1Bước 5:
Tính vị trí đặt chân bước thứ 𝑛: (𝑝𝑥𝑛, 𝑝𝑦
𝑛)
[𝑝𝑥𝑛
𝑝𝑦𝑛] = [
𝑝𝑥𝑛−1 + 𝑠𝑥
𝑛
𝑝𝑦𝑛−1 − (−1)𝑛𝑠𝑦
𝑛]
Bước 6:
Tính toán bước tiếp theo (𝑥𝑛, 𝑦𝑛)
[𝑥𝑛
𝑦𝑛] =
[
𝑠𝑥𝑛+1
2
(−1)𝑛𝑠𝑦𝑛+1
2 ]
Hội nghị toàn quốc lần thứ 8 về Cơ Điện tử - VCM-2016
VCM-2016 38
[𝑣𝑥𝑛
𝑣𝑦𝑛] =
[ 𝐶 + 1
𝑇0𝐶𝑥𝑛
𝐶 − 1
𝑇0𝐶𝑦𝑛
]
Bước 7:
Tính giá trị (𝑥𝑑 , ��𝑑) và tương tự cho (𝑦𝑑 , ��𝑑)
[𝑥𝑑
��𝑑] = [
𝑝𝑥𝑛 + 𝑥
𝑛
𝑣𝑥𝑛 ]
Bước 8:
Tính vị trí đặt chân tiếp theo 𝑝𝑥∗ , tương tự cho 𝑝𝑦
∗
𝑝𝑥∗ = −
𝑎(𝐶 − 1)
𝐷(𝑥𝑑 − 𝐶𝑥𝑖
𝑛 − 𝑇𝑐𝑆��𝑖𝑛)
−𝑏𝑆
𝑇0𝐷(��𝑑 −
𝑆
𝑇0𝑥𝑖𝑛 − 𝐶��𝑖
𝑛)
Với: 𝐷 = 𝑎(𝐶 − 1)2 + 𝑏 (𝑆
𝑇0)2
Bước 9:
Quay lại Bước 3
H. 7 Vận tốc CoM theo phương x
Sau khi thực hiện giải thuật tạo quỹ đạo CoM và bổ
sung thêm DSP thì vận tốc của trọng tâm tại thời điểm
đổi chân trụ đã không còn hiện tượng thay đổi đột ngột
H. 7. Vị trí đặt chân của robot cũng được hoạch định
trước H. 8.
H. 8 Vị trí các bước chân
3.2 Quỹ đạo bàn chân
Bài toán động học ngược của mỗi chân hoàn toàn giải
được nếu chúng ta biết được vị trí của CoM và bàn chân
tại mỗi thời điểm. Tiếp theo đâu chúng ta sẽ hoạch định
quỹ đạo của bàn chân bằng phương pháp nội suy [25]
với các điều kiện biên ở hai phương trình dưới.
H. 9 Nội suy quỹ đạo của bàn chân
𝑥𝑎(𝑡)
= {
𝑘𝐷𝑠 𝑡 ∈ [𝑘𝑇𝑐 , 𝑘𝑇𝑐 + 𝑇𝑑𝑠)
𝑘𝐷𝑠 + 𝐿𝑎0 𝑡 = 𝑘𝑇𝑐 + 𝑇𝑚
(𝑘 + 2)𝐷𝑠 𝑡 ∈ ((𝑘 + 1)𝑇𝑐 , (𝑘 + 1)𝑇𝑐 + 𝑇𝑑𝑠)
𝑧𝑎(𝑡) = {
𝐿𝑎𝑛 𝑡 ∈ [𝑘𝑇𝑐 , 𝑘𝑇𝑐 + 𝑇𝑑𝑠)
𝐻𝑎0 𝑡 = 𝑘𝑇𝑐 + 𝑇𝑚
𝐿𝑎𝑛 𝑡 ∈ ((𝑘 + 1)𝑇𝑐 , (𝑘 + 1)𝑇𝑐 + 𝑇𝑑𝑠)
Với 𝑘 = 0,1, … , 𝑛 là số bước đi. Các thông số của quỹ
đạo bàn chân được thể hiện ở H. 8: 𝐿𝑎𝑛 = 𝑙4, 𝐿𝑎0 =
0.4𝐷𝑠, 𝐻𝑎0 = 𝐿𝑎𝑛 + 0.005 và 𝑇𝑚 = 0.5𝑇𝑐. Robot bước
đi trên bề mặt bằng phẳng, bàn chân luôn song song với
mặt đất.
Trong suốt quá trình đi, hai chân của robot lần lượt
chuyển từ chân đứng sang chân lắc, từ pha double
support sang pha single support. (H. 10)
H. 10 Sự thay đổi pha và vị trí của hai bàn chân robot theo phương z trong quá trình đi
Hội nghị toàn quốc lần thứ 8 về Cơ Điện tử - VCM-2016
VCM-2016 39
4. Thiết kế bộ điều khiểnSau khi đã có được quỹ đạo mong muốn, tiếp theo
chúng tôi thiết kế bộ điều khiển để robot đi ổn định.
Dựa trên lý thuyết ZMP, robot đi không bị ngã khi điểm
ZMP của robot luôn nằm trong mặt chân đế. Bộ điều
khiển Preview Control [26] được sử dụng để đảm bảo
điểm ZMP của robot bám theo quỹ đạo ZMP ổn định
mong muốn. Trong bài báo này, vị trí của ZMP
(𝑝𝑥 , 𝑝𝑦) của mô hình robot được tính gần đúng dựa vào
moment động lượng
𝑝𝑥 =𝑀𝑔𝑥 + 𝑝𝑧��𝑥 − ℒ𝑦
𝑀𝑔 + ��𝑧
𝑝𝑦 =𝑀𝑔𝑦 + 𝑝𝑧��𝑦 − ℒ𝑥
𝑀𝑔 + ��𝑧Trong đó 𝑝𝑧 = 0 do đi trên bề mặt phẳng, moment
động lượng tịnh tiến 𝒫 = [𝒫𝑥 𝒫𝑦 𝒫𝑧]𝑇, moment động
lượng xoay ℒ = [ℒ𝑥 ℒ𝑦 ℒ𝑧]𝑇, khối lượng của robot là
𝑀 , vị trí của CoM 𝑝𝐶𝑜𝑀 = [𝑥 𝑦 𝑧]𝑇và 𝑔 = 9.81 là gia
tốc trọng trường.
Phương trình trạng thái của hệ robot trong miền rời rạc
{𝑥(𝑘 + 1) = 𝐴𝑥(𝑘) + 𝐵𝑢(𝑘)
𝑝(𝑘) = 𝐶𝑥(𝑘)Trong đó:
𝑥(𝑘) = [𝑥(𝑘Δ𝑡) ��(𝑘Δ𝑡) ��(𝑘Δ𝑡)]𝑇
𝑢(𝑘) = 𝑢(𝑘Δ𝑡), 𝑝(𝑘) = 𝑝(𝑘Δ𝑡)
𝐴 = [1 Δ𝑡 Δ𝑡2
0 1 Δ𝑡0 0 1
] , 𝐵 = [Δ𝑡3
6
Δ𝑡2
2 Δ𝑡]
𝑇
𝐶 = [1 0 −𝑧𝑐𝑔]𝑇
H. 11 Sơ đồ hệ thống
Với quỹ đạo ZMP mong muốn 𝑝𝑟𝑒𝑓(𝑘) hàm mục tiêu
của bộ điều khiển
𝐽 = ∑[𝑄𝑒𝑒2(𝑖) + ∆𝑥𝑇(𝑖)𝑄𝑥∆𝑥(𝑖) + 𝑅∆𝑢
2(𝑖)]
𝑖=𝑘
∞
𝑒(𝑖) = 𝑝(𝑖) − 𝑝𝑟𝑒𝑓(𝑖) là sai số của ZMP, 𝑄𝑒 ,𝑅 > 0 và
𝑄𝑥 là ma trận 3×3 đối xứng xác định dương. ∆𝑥(𝑘) =𝑥(𝑘) − 𝑥(𝑘 − 1) và ∆𝑢(𝑘) = 𝑢(𝑘) − 𝑢(𝑘 − 1). Khi quỹ đạo của ZMP mong muốn có thể biết trước 𝑁𝐿bước tiếp theo tại mỗi thời điểm lấy mẫu thì bộ điều
khiển Preview Control được xác định
𝑢(𝑘) = −𝐺𝑖∑𝑒(𝑘)
𝑖=0
𝑘
− 𝐺𝑥𝑥(𝑘)
−∑𝐺𝑝(𝑗)𝑝𝑟𝑒𝑓(𝑘 + 𝑗)
𝑗=1
𝑁𝐿
Với các hệ số 𝐺𝑖 , 𝐺𝑥 , 𝐺𝑝(𝑗) được xác định từ các trọng
số 𝑄𝑒 𝑄𝑥 và 𝑅
5. Kết quả mô phỏngĐể kiểm tra kết quả tính toán động học, tạo quỹ đạo và
bộ điều khiển, chúng tôi tiến hành mô phỏng bằng phần
mềm Matlab, các thông số được trình bày trong B. 4.
B. 4 Thông số mô phỏng
𝐷𝑠 𝑇𝑐 𝑙0 ∆𝑡 0.1 𝑚 1 𝑠 0.114 𝑚 0.01 𝑠
Kết quả mô phỏng trong H. 12 cho thấy khi di chuyển
điểm ZMP của robot luôn nằm trong miền ổn định có
nghĩa là robot sẽ không bị ngã. Sau khi áp dụng bộ điều
khiển Preview control, ZMP của robot đã bám theo quỹ
đạo mong muốn. Những kết quả này là cơ sở để chúng
tôi áp dụng lên mô hình robot thực.
H. 12 Kết quả mô phỏng bộ điều khiển bám theo ZMP
6. Kết luậnTrên đây là những kết quả nghiên cứu ban đầu của
Hitech Mechatronics Lab về lĩnh vực Humanoid robot.
Các vấn đề chính trong việc thực hiện chuyển động đi
cho robot UXA-90 Light đã được chúng tôi trình bày.
Kết quả mô phỏng cho thấy robot có thể đi ổn định, và
việc thực nghiệm đang được tiến hành tại HiTech
Mechatronics Lab và kế quả sẽ được chúng tôi công bố
trong thời gian tới.
Tài liệu tham khảo
[1] Nhựt, N.T., Lam, C.T.: Walking planning for
biped robot hubot. J. Comput. Sci. Cybern. 26,
361–374 (2012).
[2] Phuong, N.T., Huy, T.D., Cuong, N.C., Loc,
H.D.: A simple walking control method for biped
robot with stable gait. J. Comput. Sci. Cybern. 29,
105–115 (2013).
Hội nghị toàn quốc lần thứ 8 về Cơ Điện tử - VCM-2016
VCM-2016 40
[3] Kato, I., Tsuiki, H.: The hydraulically powered
biped walking machine with a high carrying
capacity. In: Dubrovnik, Y. (ed.) Proc. of the 4th
International Symposium on External Control of
Human Extremities. pp. 410–421 (1972).
[4] Hirose, M., Ogawa, K.: Honda humanoid robots
development. Philos. Trans. R. Soc. Math. Phys.
Eng. Sci. 365, 11–19 (2007).
[5] Hirukawa, H., Kanehiro, F., Kaneko, K., Kajita,
S., Fujiwara, K., Kawai, Y., Tomita, F., Hirai, S.,
Tanie, K., Isozumi, T., Akachi, K., Kawasaki, T.,
Ota, S., Yokoyama, K., Handa, H., Fukase, Y.,
Maeda, J., Nakamura, Y., Tachi, S., Inoue, H.:
Humanoid robotics platforms developed in HRP.
Robot. Auton. Syst. 48, 165–175 (2004).
[6] Kanehira, N., Kawasaki, T.U., Ohta, S., Ismumi,
T., Kawada, T., Kanehiro, F., Kajita, S., Kaneko,
K.: Design and experiments of advanced leg
module (HRP-2L) for humanoid robot (HRP-2)
development. In: IEEE/RSJ International
Conference on Intelligent Robots and Systems,
2002. pp. 2455–2460 vol.3 (2002).
[7] Park, I.-W., Kim, J.-Y., Park, S.-W., Oh, J.-H.:
Development of humanoid robot platform khr-2
(kaist humanoid robot 2). Int. J. Humanoid
Robot. 2, 519–536 (2005).
[8] Nelson, G., Saunders, A., Neville, N., Swilling,
B., Bondaryk, J., Billings, D., Lee, C., Playter, R.,
Raibert, M.: Petman: A humanoid robot for
testing chemical protective clothing. 日本ロボッ
ト学会誌. 30, 372–377 (2012).
[9] Al-Shuka, H.F.N., Allmendinger, F., Corves, B.,
Zhu, W.-H.: Modeling, stability and walking
pattern generators of biped robots: a review.
Robotica. 32, 907–934 (2014).
[10] van Zutven, P., Kostić, D., Nijmeijer, H.: On the
stability of bipedal walking. In: Simulation,
modeling, and programming for autonomous
robots. pp. 521–532. Springer (2010).
[11] Radavelli, L., Simoni, R., De Pieri, E., Martins,
D.: A Comparative Study of the Kinematics of
Robots Manipulators by Denavit-Hartenberg and
Dual Quaternion. Mecánica Comput. Multi-Body
Syst. 31, 2833–2848 (2012).
[12] Sahu, S., Biswall, B. B., Subudhi, B.: A Novel
Method for Representing Robot Kinematics using
Quaternion Theory, In Proceedings of IEEE
Sponsored Conference on Computational
Intelligence, Control and Computer Vision in
Robotics and Automation, 2008. pp. 181–184.
[13] Özgür, E., Mezouar, Y.: Kinematic modeling and
control of a robot arm using unit dual quaternions.
Robot. Auton. Syst. 77, 66–73 (2016).
[14] Pham, H.-L., Perdereau, V., Adorno, B.V.,
Fraisse, P.: Position and orientation control of
robot manipulators using dual quaternion
feedback. In: 2010 IEEE/RSJ International
Conference on Intelligent Robots and Systems
(IROS). pp. 658–663 (2010).
[15] Yang, A.T., Freudenstein, F.: Application of
Dual-Number Quaternion Algebra to the
Analysis of Spatial Mechanisms. J. Appl. Mech.
31, 300–308 (1964).
[16] Dooley, J.R., McCarthy, J.M.: Spatial rigid body
dynamics using dual quaternion components,
1991 IEEE International Conference on Robotics
and Automation, 1991. Proceedings. pp. 90–95
vol.1 (1991).
[17] Hamilton, W.R.: Elements of quaternions.
Longmans, Green, & Company (1866).
[18] Clifford: Preliminary Sketch of Biquaternions.
Proc. Lond. Math. Soc. s1-4, (1871).
[19] Sciavicco, L., Siciliano, B.: Modelling and
control of robot manipulators. Springer, London ;
New York (2000).
[20] Adorno, B.V.: Two-arm manipulation: From
manipulators to enhanced humanrobot
collaboration, Diss. Universit Pierre et Marie
Curie, France, (2011).
[21] Kajita, S., Kanehiro, F., Kaneko, K., Yokoi, K.,
Hirukawa, H.: The 3D linear inverted pendulum
mode: a simple modeling for a biped walking
pattern generation. In: 2001 IEEE/RSJ
International Conference on Intelligent Robots
and Systems, 2001. Proceedings. pp. 239–246
vol.1 (2001).
[22] Huang, Q., Yokoi, K., Kajita, S., Kaneko, K.,
Arai, H., Koyachi, N., Tanie, K.: Planning
walking patterns for a biped robot. Robot.
Autom. IEEE Trans. On. 17, 280–289 (2001).
[23] Rose, J., Gamble, J.G. eds: Human walking.
Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia
(2006).
[24] Kajita, S., Hirukawa, H., Harada, K., Yokoi, K.:
Introduction to Humanoid Robotics. Springer
Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg (2014).
[25] Huang, Q., Yokoi, K., Kajita, S., Kaneko, K.,
Arai, H., Koyachi, N., Tanie, K.: Planning
walking patterns for a biped robot. IEEE Trans.
Robot. Autom. 17, 280–289 (2001).
[26] Kajita, S., Kanehiro, F., Kaneko, K., Fujiwara,
K., Harada, K., Yokoi, K., Hirukawa, H.: Biped
walking pattern generation by using preview
control of zero-moment point. In: Robotics and
Automation, 2003. Proceedings. ICRA’03. IEEE
International Conference on. pp. 1620–1626.
IEEE (2003).
Nguyễn Văn Tiến Anh sinh năm
1992. Anh nhận bằng kỹ sư chuyên
ngành Cơ điện tử, Đại học Bách khoa
(HCMUT) năm 2015. Từ 2013 Tiến
Anh là thành viên của HiTech
Mechatronics Lab, HCMUT và từ
2016 là Nghiên cứu viên của Trung
tâm Nghiên cứu Thiết bị và Công
nghệ Cơ khí Bách khoa. Hướng
nghiên cứu chính hiện nay là Thiết bị
Cơ-Y-Sinh và Humanoid Robot.
Hội nghị toàn quốc lần thứ 8 về Cơ Điện tử - VCM-2016
VCM-2016 41
Trần Thiên Phúc sinh năm 1965,
nhận bằng kỹ sư Cơ khí Chế tạo Máy
tại trường Đại học Bách khoa Tp.
HCM (HCMUT) năm 1987, bằng thạc
sỹ Cơ khí Chế tạo Máy cũng của
HCMUT năm 1995 và tiến sỹ Cơ điện
tử của trường ĐHQG Pukyong, Hàn
Quốc. Giảng viên HCMUT từ năm
1987 đến nay. Lĩnh vực nghiên cứu
hiện nay: Động lực học Cơ hệ, Tự động
hoá Công nghiệp và các phương pháp gia công đặc biệt.
Nguyễn Tấn Tiến sinh năm 1968,
nhân băng ky sư Cơ khi Chê tao may
cua trương ĐH Bach khoa Tp. HCM
(HCMUT) năm 1990, nhân băng Thac
sy Cơ điên tư năm 1998 va Tiên sy Cơ
điên tư năm 2001 cua Trương ĐHQG
Pukyong, Han Quôc. Tư năm 1990 anh
la giang viên bô môn Thiêt kê may va
tư năm 2005 la giang viên bô môn Cơ
điên tư, HCMUT. Linh vưc nghiên cưu
hiên nay: ly thuyêt điêu khiên, humanoid robot, hê thông cơ
điên tư va các ưng dung trong linh vưc tư đông hoa công
nghiêp.
Hội nghị toàn quốc lần thứ 8 về Cơ Điện tử - VCM-2016
VCM-2016 42