Tiêu chuẩn TCVN 14446:2025 Rô bốt di động - Từ vựng ISO 19649:2017

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 14446:2025

ISO 19649:2017

RÔ BỐT DI ĐỘNG - TỪ VỰNG

Mobile Robots - Vocabulary

 

Lời nói đầu

TCVN 14446:2025 hoàn toàn tương đương ISO 19649:2017

TCVN 14446:2025 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 299 Robot biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

RÔ BỐT DI ĐỘNG - TỪ VỰNG

Mobile robots - Vocabulary

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này định nghĩa các thuật ngữ liên quan đến rô bốt di động di chuyển trên bề mặt rắn, gồm cả rô bốt công nghiệp và rô bốt dịch vụ. Tài liệu này định nghĩa các thuật ngữ được sử dụng để mô tả khả năng di chuyển, chuyển động và các chủ đề khác liên quan đến việc điều hướng của rô bốt di động.

2 Tài liệu viện dẫn

Trong tiêu chuẩn này, không có tài liệu nào được viện dẫn.

3 Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây:

3.1 Thuật ngữ và định nghĩa chung liên quan đến rô bốt di động

3.1.1

Rô bốt di động

Rô bốt có thể di chuyển dưới sự điều khiển của bản thân rô bốt.

Chú thích 1: Một rô bốt di động có thể là một sàn di động (3.1.2) có hoặc không có các tay máy.

[NGUỒN: ISO 8373:2012, 2.13]

3.1.2

Sàn di động

Tập hợp của tất cả các thành phần của rô bốt di động (3.1.1) cho phép di chuyển (3.1.10)

Chú thích 1: Sàn di động có thể bao gồm khung gồm có thể được sử dụng để đỡ tải trọng.

Chú thích 2: Do có thể nhầm lẫn với thuật ngữ "đế", nên không sử dụng thuật ngữ "đế di động" để mô tả sàn di động.

[NGUỒN: ISO 8373:2012, 3.18]

3.1.3

Tính di động

Khả năng của sàn di động (3.1.2) khi di chuyển trong môi trường của nó.

Chú thích 1: Khả năng di chuyển có thể được sử dụng làm thước đo, ví dụ: cơ cấu di chuyển đa hướng (3.3.6) thường có khả năng di chuyển tốt hơn cơ cấu bánh xe truyền động vi sai (3.3.7).

3.1.4

Lái

Kiểm soát hướng di chuyển của sàn di động (3.1.2)

3.1.5 Cấu hình

Tập hợp tất cả các giá trị của khớp xác định hoàn toàn hình dạng của rô bốt tại bất cứ thời điểm nào.

[NGUỒN: ISO 8373:2012, 3.5]

3.1.6

Cấu hình căn chỉnh

Cấu hình tham chiếu

Cấu hình (3.1.5) được quy định của sàn di động (3.1.2) do nhà sản xuất xác định.

VÍ DỤ Cấu hình lái bằng 0 cho rô bốt có bánh xe, cấu hình đứng yên được chỉ định của rô bốt có chân.

3.1.7

Bề mặt di chuyển

Địa hình trên đó rô bốt di động (3.1.1) di chuyển.

[NGUỒN: ISO 8373:2012, 7.7]

3.1.8

Vùng tiếp xúc với bề mặt di chuyển

Vùng tiếp xúc với mặt nền

Vùng tiếp xúc của một hoặc nhiều bánh xe, xích hoặc chân với bề mặt di chuyển (3.1.7).

3.1.9

Chân đế

Mặt bao lồi của tất cả các vùng tiếp xúc bề mặt di chuyển (3.1.8).

3.1.10

Tự di chuyển

Di chuyển tự hành của sàn di động (3.1.2).

3.1.11

Tháp quay

Cấu trúc quay được gắn trên một sàn di động (3.1.2) để định hướng độc lập cho bất kỳ thiết bị nào được gắn trên cấu trúc.

3.2 Thuật ngữ liên quan đến cấu trúc di chuyển

3.2.1

Hệ thống treo

Hệ thống hoặc cấu trúc hấp thụ chấn động hoặc rung động từ bề mặt di chuyển (3.1.7).

Chú thích 1: Mục đích của hệ thống treo có thể là duy trì sự ổn định của sàn di động (3.1.2) và khắc phục độ nhấp nhô của bề mặt di chuyển bằng cách duy trì tiếp xúc với bề mặt di chuyển.

3.2.2

Hệ thống treo chủ động

Hệ thống treo (3.2.1) có đặc tính giảm chấn và/hoặc lò xo có thể được kiểm soát.

3.2.3

Điểm cân bằng mô men

ZMP

Điểm, hỗ trợ di chuyển (3.1.9), tại đó mô men được tạo ra, hợp lực từ tất cả các lực tác động từ bề mặt di chuyển (3.1.7) đến rô bốt di động (3.1.1) có thành phần theo hướng ngang bằng không.

3.3 Thuật ngữ liên quan đến rô bốt có bánh xe

3.3.1

Vô lăng

Bánh xe lái

Bánh xe được kiểm soát để thay đổi hướng di chuyển.

3.3.2

Bánh xe dẫn động

Bánh xe dẫn động

Bánh xe đẩy sàn di động (3.1.2).

3.3.3

Bánh xe dẫn

Bánh xe bị động

Bánh xe kéo theo

Bánh xe không đẩy sàn di động (3.1.2) và không được lái chủ động.

3.3.4

Con lăn xoay

Con lăn

Tổ hợp bao gồm một hay nhiều con lăn trong một rãnh quay tự do quanh một trục thẳng đứng có độ lệch ngang so với trục quay của bánh xe

3.3.5

Bánh xe đa hướng

Bánh xe có con lăn gắn trên bề mặt ngoài của nó cho phép dịch chuyển theo bất kỳ hướng nào, thậm chí vuông góc với chính bánh xe.

VÍ DỤ Bánh xe Omniwheels (con lăn định hướng theo góc 90° so với trục bánh xe), bánh xe Mecanum (con lăn định hướng theo góc 45° so với trục bánh xe)

Chú thích 1: Một cơ cấu di chuyển đa hướng (3.3.6) thường được chế tạo bằng cách sử dụng ba hoặc nhiều bánh xe đa hướng.

3.3.6

Cơ cấu di chuyển đa hướng

Cơ cấu có bánh xe có thể làm cho rô bốt di động (3.1.1) di chuyển đa hướng.

[NGUỒN: ISO 8373:2012, 3.19]

3.3.7

Truyền động vi sai

Cơ chế và phương pháp điều khiển chuyển động trong đó các bánh xe dẫn động (3.3.2) dọc theo một trục được điều khiển độc lập; tốc độ của các bánh xe ảnh hưởng đến sự tịnh tiến, sự khác biệt của chúng ảnh hưởng đến sự quay.

Chú thích 1: Thuật ngữ này cũng có thể áp dụng cho robot có bánh xích

3.4 Thuật ngữ liên quan đến rô bốt có chân

3.4.1

Dáng đi

Mẫu chuyển động tuần hoàn của chân (các chân) để di chuyển (3.1.10) bằng chân.

3.4.2

Chiều dài sải chân

Sải chân

Khoảng cách di chuyển của rô bốt có chân trong một chu trình của dáng đi (3.4.1).

3.4.3

Chu trình đi bộ

Chu trình dáng đi

Thời gian của một chu trình dáng đi (3.4.1).

3.4.4

Pha dịch chuyển chân

Tỷ lệ giữa thời gian trễ từ thời điểm bắt đầu trạng thái nhấc chân (3.4.6) của một chân so với thời điểm tương ứng của chân tham chiếu và thời gian chu trình đi bộ (3.4.3).

3.4.5

Trạng thái đỡ

Trạng thái đứng

Trạng thái của một chân khi tiếp xúc với bề mặt di chuyển (3.1.7).

3.4.6

Trạng thái nhấc chân

Trạng thái phục hồi

Trạng thái chuyển giao

Trạng thái của một chân khi không tiếp xúc với bề mặt di chuyển (3.1.7).

3.4.7

Hệ số làm việc

Tỷ lệ giữa thời gian trạng thái đứng (3.4.5) của một chân và thời gian chu trình đi bộ (3.4.3).

3.4.8

Biểu đồ dáng đi

Biểu đồ chuyển động tuần hoàn của chân theo thời gian chân di chuyển (3.1.10)

VÍ DỤ Biểu đồ dáng đi (3.4.1) bò của động vật bốn chân được thể hiện trong Hình A1.

3.5 Thuật ngữ liên quan đến sự di chuyển

3.5.1

Phản lực từ bề mặt di chuyển

Phản lực từ mặt nền

Lực tác dụng lên sàn di động (3.1.2) từ bề mặt di chuyển (3.1.7) qua vùng tiếp xúc bề mặt di chuyển (3.1.8)

3.5.2

Áp suất tiếp xúc từ bề mặt di chuyển

Áp suất tiếp xúc từ mặt nền

Áp suất tác dụng lên sàn di động (3.1.2) từ bề mặt di chuyển (3.1.7) có bánh xe, xích hoặc chân qua vùng tiếp xúc với bề mặt di chuyển (3.1.8)

3.5.3

Mô men lật

Mô men tối thiểu cần thiết để lật một rô bốt di động (3.1.1) từ tư thế (3.6.1) ổn định tĩnh.

Chú thích 1: Mô men này phụ thuộc vào điều kiện bề mặt, ví dụ như độ dốc.

3.5.4

Lực kéo

Lực ma sát tối đa có thể tạo ra giữa bề mặt di chuyển (3.1.7) và bánh xe, xích hoặc chân của rô bốt di động (3.1.1)

3.5.5

Hệ tọa độ của sàn di động

Hệ tọa độ gắn vào một trong các chi tiết của sàn di động (3.1.2).

Chú thích 1: TCVN 13697:2023, 5.5, chỉ định hệ tọa độ nền tảng di động, O _p - X _p - Y _p - Z _p . Gốc của hệ tọa độ sàn di động, O _p là gốc của sàn di động. Trục + X _p thường được lấy theo hướng về phía trước của sàn di động. Trục + Z _p thường được lấy theo hướng lên trên của sàn di động. Xem Hình A.2.

[NGUỒN: ISO 8373:2012, 4.7.6, đã sửa đổi - Chú thích 1 đã bị xóa và Chú thích 1 mới đã được thêm vào].

3.5.6

Góc lái

Độ dịch chuyển góc của trục bánh xe lái (3.3.1) quanh trục +Z _p

Chú thích 1: Góc lái thường bằng 0 khi trục bánh xe được căn chỉnh theo hướng Y _p của sàn di động (3.1.2).

Chú thích 2: Xem hệ tọa độ sàn di động (3.5.5).

3.5.7

Di chuyển về phía trước

Chuyển động của sàn di động (3.1.2) dọc theo trục +X _p của nó.

Chú thích 1: Xem hệ tọa độ sàn di động (3.5.5).

3.5.8

Di chuyển ngược

Di chuyển về phía sau

Chuyển động của sàn di động (3.1.2) dọc theo trục -X _p của nó

Chú thích 1: Xem hệ tọa độ sàn di động (3.5.5).

3.5.9

Đi ngang

Di chuyển ngang

Chuyển động của sàn di động (3.1.2) dọc theo trục Y _p của nó.

Chú thích 1: Xem hệ tọa độ sàn di động (3.5.5).

3.5.10

Di chuyển chéo

Chuyển động của sàn di động (3.1.2) kết hợp giữa di chuyển về phía trước (3.5.7) / di chuyển về phía sau (3.5.8) và di chuyển ngang (3.5.9).

3.5.11

Di chuyển đa hướng

Chuyển động của sàn di động (3.1.2) có thể thay đổi hướng di chuyển ngay lập tức và tùy ý bằng cơ cấu di chuyển đa hướng (3.3.6)

3.5.12

Quay

Chuyển động của sàn di động (3.1.2) gây ra sự thay đổi hướng của hệ tọa độ sàn di động (3.5.5)

Chú thích 1: Quay thường đi kèm với sự thay đổi hướng di chuyển của sàn di động.

Chú thích 2: Bảng A.1 cung cấp sự so sánh giữa quay, xoay (3.5.13) và quay tròn (3.5.14).

3.5.13

Xoay

Xoay trục

Quay với chuyển động tịnh tiến trong đó một bánh xe, xích hoặc điểm tiếp xúc của chân giữ nguyên một vị trí trên bề mặt di chuyển (3.1.7) được sử dụng làm tâm quay (3.5.12)

Chú thích 1: Bảng A 1 cung cấp sự so sánh giữa quay, xoay và quay quanh (3.5.14).

3.5.14

Quay

Quay quanh

Xoay tại chỗ hoặc xoay quanh gốc của sàn di động (3.1.2) mà không tịnh tiến.

Chú thích 1: Bảng A 1 cung cấp sự so sánh giữa quay (3.5.12), xoay (3.5.13) trục và quay tròn.

3.5.15

Bán kính quay vòng

Bán kính cong của đường đi của gốc sàn di động (3.1.2).

3.5.16

Chiều rộng quay

Chiều rộng tối thiểu của lối đi hình chữ nhật mà sàn di động (3.1.2) có thể hoàn thành một kiểu quay (3.5.12) cụ thể.

3.5.17

Lực rẽ

Lực tác dụng lên rô bốt di động (3.1.1) bằng lực ly tâm khi di chuyển.

3.5.18

Kiểm soát cân bằng

Quản lý cân bằng

Quá trình duy trì sự ổn định tĩnh và động của rô bốt di động (3.1.1).

3.6 Thuật ngữ liên quan đến điều hướng

3.6.1 Tư thế

Sự kết hợp đồng thời của định vị và định hướng trong không gian.

Chú thích 1: Tư thế đối với tay máy thường có liên quan đến định vị và định hướng của khâu tác động cuối hoặc mặt lắp ghép cơ khí.

Chú thích 2: Tư thế đối với một rô bốt di động (3.1.1) có thể bao gồm một tập hợp các tư thế của sàn di động (3.1.2) và bất cứ tay máy nào được liên kết với sàn di động trong hệ tọa độ gốc.

[NGUỒN: ISO 8373:2012, 4.5]

3.6.2

Định vị và lập bản đồ đồng thời SLAM

Xây dựng và hiệu chỉnh bản đồ môi trường trong khi sử dụng, các tính năng của bản đồ được xây dựng một phần để nhận dạng tư thế (3.6.1) di chuyển của rô bốt di động (3.1.1) trong môi trường của nó.

3.6.3

Hướng dẫn

Cung cấp thông tin bên ngoài để cho phép rô bốt di động (3.1.1) điều hướng.

3.6.4

Lập kế hoạch đường đi

Lập kế hoạch cho một loạt các tư thế (3.6.1) có thứ tự để di chuyển.

3.6.5

Lập kế hoạch quỹ đạo

Lập kế hoạch đường đi (3.6.4) với thời gian là tham số.

3.6.6

Va chạm

Tiếp xúc động lực dẫn đến trao đổi động lượng.

3.6.7

Tránh chướng ngại vật

Ngăn ngừa sự cản trở, chẳng hạn như tiếp cận, tiếp xúc hoặc va chạm (3.6.6) với các chướng ngại vật bằng cách phát hiện chúng thông qua các cảm biến trạng thái bên ngoài và điều chỉnh kế hoạch quỹ đạo (3.6.5).

3.6.8

Tránh va chạm

Ngăn ngừa va chạm (3.6.6) bằng cách sử dụng các cảm biến trạng thái bên ngoài và phản ứng phù hợp.

3.6.9 Trạm nối

Quá trình tiếp cận và/hoặc kết nối một trạm, cơ sở hoặc sàn di động (3.1.2) khác để thực hiện một nhiệm vụ đã định

Chú thích 1: Ví dụ về các nhiệm vụ đã định bao gồm sạc, trao đổi dữ liệu và chuyển tải trọng

3.6.10

Hệ thống dẫn đường quán tính

INS

Hệ thống xử lý dữ liệu từ các cảm biến quán tính để tính toán tư thế (3.6.1) và vận tốc của sàn di động (3.1.2)

Chú thích 1: INS thường tính toán tư thế và vận tốc bằng cách sử dụng một đơn vị đo lường quán tính (IMU) bao gồm con quay hồi chuyển và máy đo gia tốc, ngoài ra còn có la bàn.

3.6.11

Ước lượng vị trí của rô bốt

Phương pháp ước lượng tư thế (3.6.1) của một rô bốt di động (3.1.1) khi chỉ sử dụng các phép đo nội tại từ tư thế ban đầu đã biết.

[NGUỒN: ISO 8373:2012, 7.8]

3.6.12

Phương pháp đo quãng đường

Phương pháp đo lường sử dụng dữ liệu khoảng cách gia tăng từ các cảm biến trạng thái bên trong để ước tính các thay đổi về vị trí theo thời gian

Chú thích 1: Khi không chỉ dữ liệu khoảng cách gia tăng mà còn thông tin về hướng từ la bàn hoặc hệ thống dẫn đường quán tính (3.6.10) được sử dụng, thì ước lượng (3.6.11) là một thuật ngữ thích hợp hơn là đo quãng đường.

 

Phụ lục A

(tham khảo)

Ví dụ

Các giai đoạn chân của chân 2, 3 và 4 lần lượt là 0.75, 0.25 và 0,5.

Hình A.1 - Biểu đồ dáng đi của dáng đi bò điển hình

Hình A.2 - Ví dụ của hệ tọa đồ sàn di động

Bảng A.1 - So sánh giữa quay, xoay và quay tròn

 

Thư mục tài liệu tham khảo

TCVN 13228:2020, Rô bốt và các bộ phận cấu thành rô bốt - Từ vựng

TCVN 13696, Vận hành rô bốt công nghiệp - Chỉ tiêu tính năng và phương pháp thử

TCVN 13697:2023, Rô bốt và thiết bị rô bốt - Hệ thống tọa độ và chuyển động danh nghĩa

TCVN 13698, Vận hành rô bốt công nghiệp - Biểu thị đặc trưng

TCVN 13231, Rô bốt và các bộ phận cấu thành rô bốt - Yêu cầu an toàn cho các rô bốt chăm sóc cá nhân