Robotics Engineering và Design

CAD (Computer-Aided Design) là phần mềm được sử dụng để tạo ra các mô hình 2D và 3D của các bộ phận cơ khí. Trong robotics, các kỹ sư sử dụng CAD để thiết kế khung gầm, các khớp nối, và các bộ phận khác, đảm bảo chúng vừa vặn và hoạt động chính xác trước khi chế tạo.

Vi xử lý (như CPU trong máy tính) là bộ não tính toán, cần các thành phần bên ngoài như RAM, ROM. Vi điều khiển (như Arduino) là một hệ thống hoàn chỉnh trên một chip, đã tích hợp sẵn CPU, RAM, ROM và các cổng I/O. Vi điều khiển phù hợp cho các tác vụ điều khiển chuyên dụng.

Là bộ phận tạo ra chuyển động cho robot. Các loại actuator phổ biến nhất là động cơ điện (DC, servo, stepper), xi lanh khí nén hoặc thủy lực, và các vật liệu thông minh.

Encoder là một cảm biến cung cấp phản hồi về vị trí và tốc độ của động cơ. Dữ liệu này rất quan trọng cho việc điều khiển chính xác chuyển động của robot, ví dụ như đi thẳng một khoảng cách nhất định hoặc quay một góc chính xác.

LIDAR (Light Detection and Ranging) hoạt động bằng cách phát ra các xung laser và đo thời gian để ánh sáng phản xạ trở lại. Bằng cách quét môi trường xung quanh, nó có thể tạo ra một "đám mây điểm" 3D chính xác, rất hữu ích cho việc lập bản đồ và phát hiện vật cản.

IMU là một cảm biến kết hợp gia tốc kế (đo gia tốc) và con quay hồi chuyển (đo tốc độ góc). Nó giúp robot xác định hướng và phương vị của mình, rất quan trọng cho việc giữ thăng bằng và điều hướng.

PWM là một kỹ thuật để điều khiển công suất cung cấp cho các thiết bị điện, đặc biệt là động cơ. Bằng cách thay đổi độ rộng của xung điện, ta có thể điều khiển tốc độ của động cơ DC hoặc vị trí của động cơ servo một cách hiệu quả.

In 3D cho phép tạo mẫu nhanh (rapid prototyping). Các kỹ sư có thể nhanh chóng tạo ra các bộ phận tùy chỉnh phức tạp với chi phí thấp, thử nghiệm thiết kế và lặp lại một cách nhanh chóng mà không cần đến các quy trình sản xuất truyền thống đắt đỏ.

Là quá trình kết hợp dữ liệu từ nhiều loại cảm biến khác nhau để có được một bức tranh tổng thể chính xác và đáng tin cậy hơn về môi trường so với việc chỉ sử dụng một cảm biến duy nhất. Ví dụ: kết hợp dữ liệu từ camera và LiDAR để nhận dạng vật thể tốt hơn.

Là một cơ cấu truyền động phổ biến cho robot di động, sử dụng hai bánh xe được điều khiển độc lập ở hai bên của robot. Bằng cách thay đổi tốc độ tương đối của hai bánh xe, robot có thể đi thẳng, quay tại chỗ, hoặc đi theo một đường cong.