Thiết kế chế tạo kit Stem phục vụ giảng dạy và thi đấu robotics tiểu học và THCS 

Dự án thiết kế và chế tạo kit STEM Robotics phục vụ giảng dạy và thi đấu cho học sinh Tiểu học và THCS tập trung vào hai yếu tố lõi: linh hoạt hiệu năng và kết nối thông minh, bền bỉ. 

1. Bộ não điều khiển trung tâm (Controller)

• Vi điều khiển kép: Sử dụng ESP32 tích hợp Wi-Fi/Bluetooth phục vụ IoT, điều khiển từ xa qua app và lập trình khối (Scratch/Blockly) cho khối Tiểu học. Tích hợp thêm STM32 (như dòng STM32F4) để xử lý thuật toán thời gian thực, bám vạch tốc độ cao và tính toán chính xác cho học sinh THCS thi đấu.

• Tính năng bổ sung: Màn hình OLED hiển thị trạng thái, còi báo hiệu (buzzer), nút nhấn cấu hình nhanh và mạch nạp chữ ký bảo vệ chống cắm ngược nguồn.

2. Giao tiếp ngoại vi qua chuẩn cáp mạng RJ45

Thay thế các loại dây bus rời (DuPont) dễ lỏng bằng chuẩn cáp mạng RJ45 (8 chân) để truyền dẫn tín hiệu và nguồn đồng thời:

• Cổng động cơ (Motor Ports): Cấp nguồn dòng cao (VCC/GND) và chân băm xung PWM/Encoder để kiểm soát tốc độ, vị trí chính xác.

• Cổng cảm biến (Sensor Ports): Tích hợp nguồn 5V/3.3V cùng các đường giao tiếp I2C, UART hoặc Analog/Digital, cho phép cắm mọi loại cảm biến (siêu âm, dò vạch, màu sắc) vào bất kỳ cổng nào nhờ chip định tuyến tín hiệu.

• Cổng Servo (Servo Ports): Thiết kế đường nguồn 5V-6V độc lập dòng lớn kèm chân tín hiệu điều khiển góc mở cho các cơ cấu chấp hành, tay gắp.

3. Ưu điểm giáo dục và thi đấu

• Dành cho giảng dạy: Đầu cáp RJ45 giúp học sinh thao tác cắm rút cực nhanh, không lo cắm sai gây cháy mạch, tăng thời gian thực hành.

• Dành cho thi đấu: Kết nối RJ45 có ngàm giữ chắc chắn, chống rung lắc, đảm bảo robot vận hành ổn định tuyệt đối trên sa bàn.

Vũ Duy Tâm, Đoàn Thế Lộc, Lê Kim Toàn 

Mẫu bài báo:

Autonomous Mobile Vehicle Using ROS2 and 2DLidar and SLAM Navigation 

https://assets-eu.researchsquare.com/files/rs-4323431/v1_covered_82bd3b7d-4f4c-4916-b061-bba5a6d57501.pdf

DATN 20252 :

https://github.com/tammechantronics/Custom_lidar_driver

https://github.com/lekimtoan14-cyber/jetbot_ros2_hust