Luận án Xây dựng Robot tự hành dạng Non - Holonomic và tổng hợp bộ điều khiển bám quỹ đạo

1 
MỤC LỤC 
MỤC LỤC ...................................................................................................................... 1 
DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................... 3 
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt .......................................................................... 6 
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 7 
1. Tính cấp thiết của luận án ..................................................................................... 7 
2. Mục tiêu của luận án ............................................................................................. 9 
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án ................................................... 9 
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ....................................................... 10 
5. Nội dung của luận án ........................................................................................... 11 
CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH 
ROBOT THÍ NGHIỆM .............................................................................................. 13 
1.1. Nghiên cứu tổng quan về hệ thống robot có gắn camera .............................. 13 
1.1.1 Tổng quan về một hệ robot có gắn camera bám mục tiêu di động ............... 13 
1.1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước................................. 17 
1.2.3. Kết luận và lựa chọn hướng nghiên cứu, phát triển Luận án ...................... 21 
1.2. Xây dựng mô hình robot tự hành. ................................................................... 22 
1.2.1. Xây dựng cấu trúc của hệ robot tự hành ..................................................... 22 
1.2.2. Xây dựng phần cứng cho mạch chủ điều khiển robot: ................................ 24 
1.3. Kết luận chương 1 ............................................................................................. 27 
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ CHẾ TẠO CẢM BIẾN VỊ TRÍ TRÊN CƠ SỞ XỬ LÝ 
ẢNH CHO BÀI TOÁN BÁM MỤC TIÊU DI ĐỘNG ............................................. 29 
2.1. Tổng quan về hệ thống bám ảnh tự động ....................................................... 29 
2.1.1. Tổng thể hệ bám ........................................................................................... 29 
2.1.2. Kiến trúc tổng thể hệ bám. ........................................................................... 30 
2.2. Lập trình xử lý ảnh bám mục tiêu chuyển động ............................................ 32 
2.2.1. Phương pháp bám theo các đặc điểm của ảnh (Thuật toán KLT) ............... 32 
2.2.2. Thuật toán bám ảnh Camshift ...................................................................... 35 
2.2.3. Kết hợp bộ lọc Kalman với thuật toán bám ảnh Camshift ........................... 36 
2.3. Kết luận chương 2 ............................................................................................. 43 
CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH HÓA HỆ ROBOT TỰ HÀNHGẮN CAMERA ............. 44 
3.1. Mô hình hóa hệ thống Pan/Tilt. ....................................................................... 44 
3.2. Quy chiếu tọa độ mục tiêu và camera về tọa độ tâm robot ......................... 48 
2 
3.3. Mô hình động học, động lực học robot di động ............................................. 50 
3.4. Kết luận chương 3 ............................................................................................. 55 
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI ĐIỀU KHIỂN BÁM 
QUỸ ĐẠO CHO ROBOT TỰ HÀNH ....................................................................... 56 
4.1. Các phương pháp điều khiển bám quỹ đạo cho robot tự hành .................... 57 
4.1.1. Điều khiển bám sử dụng trực tiếp hàm điều khiển Lyapunov ...................... 58 
4.1.2. Các phương pháp dựa trên điều khiển trượt. ............................................... 60 
4.1.3. Một số thuật toán khác ................................................................................. 62 
4.2. Thuật toán thích nghi theo mô hình mẫu để điều khiển bám quỹ đạo cho 
robot tự hành khi robot có tham số m, I là bất định ............................................ 63 
4.3. Thuật toán điều khiển bám quỹ đạo thích nghi robot tự hành khi có các 
tham số m, I thay đổi và chịu tác động bởi nhiễu. ................................................ 68 
4.3.1. Mô hình động học, động lực học: ................................................................ 69 
4.3.2. Cấu trúc của hệ điều khiển .......................................................................... 70 
4.3.3. Tổng hợp bộ điều khiển thích nghi theo mô hình mẫu ................................. 71 
4.3.3.1. Bộ điều khiển động học vòng ngoài .......................................................... 72 
4.3.3.2. Tổng hợp bộ điều khiển vòng trong .......................................................... 72 
A. Xây dựng mô hình động học mẫu ...................................................................... 72 
B. Giải thuật điều khiển thích nghi theo mô hình mẫu .......................................... 74 
C. Tính ổn định của toàn hệ: .................................................................................. 77 
4.4. Kết quả mô phỏng ............................................................................................ 79 
4.4.1. Khi quỹ đạo đặt là đường thẳng .................................................................. 81 
4.4.2 Khi quỹ đạo đặt là đường tròn có tâm tại gốc tọa độ (0,0), bán kính bằng 5
 ................................................................................................................................ 84 
4.5 Kết quả chạy thực nghiệm ............................................................................... 88 
4.6. Kết Luận chương 4 ........................................................................................... 89 
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 91 
1. Các kết quả đạt được của Luận án .................................................................... 91 
2. Hướng phát triển của Luận án. .......................................................................... 93 
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 94 
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LUẬN ÁN ........................ 101 
3 
DANH MỤC HÌNH VẼ 
Hình 1.1. Sơ đồ tổng quan của một hệ thống tích hợp quang điện tử ........................... 15 
Hình 1.2. Sơ đồ hệ thống robot và camera cố định ...................................................... 16 
Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống robot và camera di chuyển ................................................... 17 
Hình 1.4. Ảnh một số sản phẩm hệ quang điện tử tích hợp cố định trên thế giới ......... 18 
Hình 1.5. PAN robot, robot Pops, MIDbo ................................................................... 18 
Hình 1.6. robot Talon, robot MARRS và robot Spirit thám hiểm sao hỏa của NASA 19 
Hình 1.7. Sơ đồ tổng quan của hệ thống robot tự hành bám mục tiêu di động ............ 22 
Hình 1.8. Cấu trúc tổng thể phần cứng khi gắn liền bộ xử lý trung tâm trên xe robot . 23 
Hình 1.9. Cấu trúc tổng thể phần cứng khi tách bộ xử lý trung tâm đặt riêng tại trung 
tâm điều khiển ................................................................................................................ 23 
Hình 1.10. Ảnh chụp toàn bộ hệ robot tự hành sản phẩm ............................................ 26 
Hình 1.11. Ảnh chụp bên trong và bên ngoài robot ...................................................... 27 
Hình 2.1. Cảm biến ảnh, gimbal và bộ xử lý ................................................................. 30 
Hình 2.2. Cửa sổ mục tiêu khử nhiễu ........................................................................... 31 
Hình 2.3. Kiến trúc toàn thể hệ thống bám .................................................................. 32 
Hình 2.4. Lưu đồ thuật toán Camshift .......................................................................... 36 
Hình 2.5. Sơ đồ kết hợp bộ lọc Kalman và Camshift .................................................... 37 
Hình 2.6. Sơ đồ tóm tắt của bộ lọc Kalman .................................................................. 38 
Hình 2.7. Kết quả dự đoán vị trí với bộ lọc Kalman ..................................................... 39 
Hình 2.8. Bộ lọc Kalman khi bị che khuất ..................................................................... 40 
Hình 2.9. Sơ đồ tóm tắt của bộ lọc Kalman mở rộng .................................................... 41 
Hình 2.10. Việc theo dõi các chuyển động phức tạp sử dụng bộ lọc Kalman mở rộng 42 
Hình 2.11. Chụp các frame chạy thực nghiệm thuật toán bám Camshift không có 
Kalman ........................................................................................................................... 42 
Hình 2.12. Chụp các frame chạy thực nghiệm với thuật toán bám Camshift có Kalman
 ....................................................................................................................................... 43 
Hình 3.1. Mô hình hóa hệ đế xoay Pan/Tilt .................................................................. 44 
Hình 3.2. Mô hình robot tự hành có gắn đế xoay Pan/Tilt .......................................... 48 
Hình 3.3. Tính toán vị trí đối tượng theo tọa độ robot .................................................. 49 
4 
Hình 3.4. Tính toán động học ngược cho vị trí thực camera ........................................ 50 
Hình 3.5. Phối cảnh của robot tự hành dạng non-honolomic cơ bản ........................... 51 
Hình 3.6. Phối cảnh của robot di động ......................................................................... 53 
Hình 4.1. Phối cảnh của hệ robot gắn camera bám mục tiêu di động .......................... 56 
Hình 4.2. Cấu trúc điều khiển bám sử dụng hàm Lyapunov ......................................... 58 
Hình 4.3. Cấu trúc rút gọn điều khiển bám sử dụng hàm Lyapunov ........................... 59 
Hình 4.4. Cấu trúc điều bám khiển thích nghi tách mô hình động học và động lực học
 ....................................................................................................................................... 63 
Hình 4.5. Cấu trúc hai vòng điều khiển ......................................................................... 70 
Hình 4.6. Sơ đồ khối tổng thể của hệ thống điều khiển thích nghi đề xuất ................... 77 
Hình 4.7. Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển .............................................................. 79 
Hình 4.8. Sơ đồ mô phỏng trêm Simulink hệ thống khi sử dụng bộ điều khiển thường 80 
Hình 4.9. Sơ đồ mô phỏng trêm Simulink hệ thống khi sử dụng bộ điều khiển thích nghi 
theo mô hình mẫu đề xuất .............................................................................................. 80 
Hình 4.10. (a) Hội tụ của các biến sai lệch; (b) Vận tốc tịnh tiến và vận tốc quay khi 
sử dụng bộ điều khiển thường. ...................................................................................... 81 
Hình 4.11. (a) Hội tụ của các biến sai lệch; (b) Vận tốc tịnh tiến và vận tốc quay khi 
sử dụng MRAS. .............................................................................................................. 82 
Hình 4.12. (a) Hội tụ của các biến sai lệch; (b) Vận tốc tịnh tiến và vận tốc quay khi 
sử dụng bộ điều khiển thường khi tham số robot thay đổi. ........................................... 83 
Hình 4.13. (a) Hội tụ của các biến sai lệch; (b) Vận tốc tịnh tiến và vận tốc quay khi 
sử dụng bộ điều khiển MRAS khi tham số robot thay đổi. ............................................ 84 
Hình 4.14. (a) Quỹ đạo bám các biến sai lệch; (b) Vận tốc tịnh tiến và vận tốc quay 
khi sử dụng bộ điều khiển thường. ................................................................................ 85 
Hình 4.15. (a) Quỹ đạo bám các biến sai lệch; (b) Vận tốc tịnh tiến và vận tốc quay 
khi sử dụng MRAS. ........................................................................................................ 86 
Hình 4.16. (a) Quỹ đạo bám; (b) Vận tốc tịnh tiến và vận tốc quay khi sử dụng bộ điều 
khiển thường khi tham số robot thay đổi. ..................................................................... 87 
Hình 4.17. (a) Quỹ đạo bám; (b) Vận tốc tịnh tiến và vận tốc quay khi sử dụng bộ 
điều khiển MRAS khi tham số robot thay đổi ............................................................... 87 
Hình 4.18. Sơ đồ khối cấu trúc tổng thể của hệ thống .................................................. 88 
5 
Hình 4.19. Giao diện HMI trên máy tính PC ............................................................... 88 
Hình 4.20. Một số hình ảnh chạy thực nghiệm robot tự hành bám và gắp đối tượng là 
quả bóng màu đỏ R=5cm. Kết quả robot bám và gắp vật tốt, tuy nhiên mới chỉ thử 
nghiệm trong phạm vi <1m2, bối cảnh (nền và nhiễu) ảnh hưởng rất lớn đến kết quả.
 ....................................................................................................................................... 89 
Hình 4.21. Một số hình ảnh chạy thực nghiệm robot tự hành bám đối tượng là quả 
bóng màu vàng R=5cm. Tốc độ bám chậm (<10 hình/giây) và phụ thuộc nhiều vào 
nền và nhiễu xung quanh. .............................................................................................. 89 
6 
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt 
Chữ viết tắt Tiếng anh Tiếng việt 
ASIC 
Application-Specific Integrated 
Circuit 
Mạch tích hợp ứng dụng chuyên 
biệt (hay IC chuyên dụng) 
DSP Digital Signal Processor Bộ xử lý tín hiệu số. 
HSV Hue, Saturation and Value 
không gian màu HSV, là một 
không gian màu dựa trên ba số liệu: 
(Hue) vùng màu; (Saturation) độ 
bão hòa màu; (Value) độ sáng. 
I/O In/Out Vào/Ra 
KLT Kanade–Lucas–Tomasi Feature 
Tracker 
Bám theo đặc trưng ảnh 
LED Light-emitting Diod Đi ốt phát quang 
LCD Liquid Crystal Display Màn hình tinh thể lỏng 
MCU Micro Control Unit Vi điều khiển 
MIMO 
Multiple-Inputs and Multiple-
Outputs 
Hệ nhiều đầu vào-nhiều đầu ra 
MRAS 
Model Reference Adaptive 
Systems 
Hệ thích nghi mô hình mẫu 
MISO Multi Input –Single Output Hệ nhiều đầu vào- một đầu ra 
FLS Fuzzy Logic System Hệ logic mờ 
FMRLC 
Fuzzy Model Reference 
Learning Control 
Điều khiển mờ thích nghi mô hình 
mẫu 
PID 
Proportional–Integral–
Derivative 
Bộ điều khiển tỷ lệ vi tích phân 
PC Persional Computer Máy tính cá nhân 
PWM Pulse Wide Modulation Điều chế độ rộng xung 
SISO Single Input- Single Output Hệ một đầu vào-một đầu ra 
7 
MỞ ĐẦU 
1. Tính cấp thiết của luận án 
Robot đang là tâm điểm của một cuộc cách mạng lớn sau  ...  Phước, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung, “Lý thuyết điều 
khiển phi tuyến”, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 2003. 
[3] Nguyễn Doãn Phước, “Lý Thuyết điều khiển nâng cao”, NXB Khoa Học và 
Kỹ thuật, 2002. 
[4] Lê Hoài Quốc, Chung Tấn Lâm, “Nhập môn Robot công nghiệp”, NXB Khoa 
Học và Kỹ thuật, 2002. 
[5] Trần Thế San, Nguyễn Tiến Dũng, “Cơ sở nghiên cứu và sang tạo Robot”. 
Nhà xuất bản Thống kê, 2003. 
[6] Đào Văn Hiệp, “Kỹ thuật Robot”, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 2003 
[7] Nguyễn Thiện Phúc, “Robot công nghiệp”, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 
2004. 
[8] Nguyễn Kim Sách “Xử lý ảnh và video số”, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 
1997. 
[9] Ngô Diên Tập “Xử lý ảnh bằng máy tính”, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 1997. 
[10] Lương Mạnh Bá, Nguyễn Thanh Thuỷ “Nhập môn xử lý ảnh số”, NXB 
Khoa học và Kỹ thuật, 1999. 
[11] Nguyễn Văn Ngọ, “Xử lý ảnh (trích dịch từ “Two-Dimensional Signal 
and Image Processing” của tác giả Jae S. Lim, 2001. 
[12] Nguyễn Tăng Cường, Phạm Quốc Thắng, “Xử lý tín hiệu số DSP”, NXB 
Khoa học Kỹ thuật, 2002. 
Tài liệu Tiếng Việt (Bài báo + Luận án) 
[13] Phạm Thượng Cát, Trần Việt Phong, “Nghiên Cứu Phát Triển Hệ Robot 
– camera Tự Động Tìm Kiếm Và Bám Đối Tượng Di Động VICON “, Tạp chí Cơ điện 
tử, 2000. 
[14] Bùi Trọng Tuyên, Phạm Thượng Cát, “Về Một Phương Pháp Điều Khiển 
Hệ camera-robot Bám Mục Tiêu Sử Dụng Mạng Nơ-Ron”, Hội nghị toàn quốc lần thứ 
nhất về Cơ điện tử, 2002 . 
95 
[15] Phạm Thượng Cát, Bùi Trọng Tuyên, “Một Sơ Đồ Điều Khiển Hệ Thống 
Hand-Eye Robot Bám Mục Tiêu Di Động Sử Dụng Mạng Nơ-Ron”, Hội nghị toàn 
quốc lần thứ hai về Cơ điện tử, 2004. 
[16] Nguyễn Văn Tính, Phạm Thượng Cát, Phạm Minh Tuấn, Bùi Thị Thanh 
Quyên, “Thiết Kế Quỹ Đạo và Điều Khiển Xe Tự Hành Vận Chuyển Trong Kho”, 
VCCA 2011. 
[17] Bạch Hoàng Giang, “ Xây Dựng Robot Tránh Vật Cản”, Đồ án Tốt 
nghiệp, ĐH Công Nghệ, 2005. 
[18] Vũ Bá Huấn, “Nghiên Cứu, Thiết Kế và Thử Nghiệm Hệ camera Bám và 
Theo Dõi Đối Tượng Chuyển Động”, Luận văn Thạc sỹ ĐH Công nghệ, 2005 
[19] Hoàng Ngọc Minh, “Nghiên Cứu, Thiết Kế Và Chế Tạo Thiết Bị Quan 
Sát và Bám Bắt Mục Tiêu Bằng Ảnh Hồng Ngoại Sử Dụng Trong An Ninh Quốc 
Phòng”, Báo cáo tổng kết Đề tài trọng điểm cấp Viện KHCN VN, 2008. 
[20] Lê Bá Dũng, Hà Mạnh Đào, Nguyễn Thanh Tùng, “Xây Dựng Hệ Thí 
Nghiệm Điều Khiển Robot với Quá Trình Nhận Dạng Vật Thể Động Trên Cơ Sở 
camera” 
[21] Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phước“Cấu Trúc Đa Dạng Của Bộ 
Điều Khiển Động”, Tự động hóa ngày này, 2007. 
[22] Phan Xuân Minh và cộng sự “Điều Khiển Thích Nghi Theo Mô Hình 
Mẫu”. Hội nghị Cơ điện tử toàn quốc lần thứ 2. 2008. 
Tài liệu tiếng nước ngoài (Sách) 
[23] P. N. Paraskevopoulos, “Modern Control Engineering”, Marcel Dekker, 
Inc, 2002. 
[24] Jean-Jacques E. Slotine, Weiping Li, “Applied Nonlinear Control”, 
Prentice – Hall International, Inc, 1991. 
[25] Petros A. Iounou, Jing Sun, “Robust and Adaptive Control”, Prentice – 
Hall International, Inc, 1996. 
[26] Lorenzo Sciavicco, Bruno Siciliano, “Modeling and control of Robot 
Manipunator”, International Editions, 1996. 
[27] John J. Craig, “Introduction to Robotics Mechanics & Control”. 
Addison – Wesley Publishing Company, 1986. 
[28] J. Somlo, B. Lantos, P. T. Cat, “Advanced Robot Control”, 1998 
96 
[29] Mark W. Spong, Seth Hutchinson, and M. Vidyasagar; “Robot Dynamics 
and Control” Addison – Wesley Publishing Company, 2004 
[30] Frank L.Lewis, Darren M.Dawson, Chaouki T.Abdallah, “Robot 
Manipulator Control Theory and Practice”, MARCEL DEKKER, INC, 2004 
[31] Bruno Siciliano, Lorenzo Sciavicco, Luigi Villani, Giuseppe Oriolo, 
“Robotics Modelling, Planning and Control”, Advanced Textbooks in Control and 
Signal Processing series ISSN 1439-2232, 2009. 
[32] Suraiya Jabin, “Robot Learning”, Sciyo, 2010. 
[33] Peter Corke, “Robotics Vision and Control Fundamental Algorithms in 
MATLAB®”, Springer Tracts in Advanced Robotics, ISSN 1610-7438, 2011. 
[34] Anil K. Jain, “Fundamentals of Digital Image Processing”, Prentice 
Hall PTR, 1989. 
[35] George Downey, Larry Stockum, “Electro-Optical Tracking 
Considerations”, Acquisition, Tracking and Pointing III, SPIE Proceedings Vol. 1111, 
pp. 70-84 1989. 
[36] Gerald C. Holst, “Electro-Optical Imaging System Performance,” 
pp.197-216, 248-288, 1993. 
[37] Michael C. Dudzik “The Infrared & Electro-Optical Systems Handbook”, 
Vol. 4, pp. 245-298 1993. 
[38] Robert E. Nasburg, “IR/EO HandBook, chapter 5: Tracking and Control 
Systems”, 2001. 
[39] David A. Forsyth & Jean Ponce, “Computer Vision a Modern 
Approach”, Prentice Hall PTR, 2003. 
[40] Nathan Funk, “A Study of the Kalman Filter Applied to Visual Tracking”, 
Project for CMPUT 652, 7- 2003. 
[41] Gary R. Bradski “Computer Vision Face Tracking For Use in a 
Perceptual User Interface”, Microcomputer Research Lab, Santa Clara, CA, Intel 
Corporation, 2005 
[42] Gary Bradski and Adrian Kaehler, “Learning OpenCV Computer Vision 
with the OpenCV Library” O’Reilly, 2008. 
Tài liệu tiếng nước ngoài (Bài báo + Tạp chí). 
97 
[43] R. Ortega, and M. W. Spong. “Adaptive motion control of rigid robot”, 
A tutorial. Atomatica. Dec 1989. 
[44] Y. Kanayama, Y. Kimura, F. Miyazaki, T. Noguchi. “A Stable Tracking 
Control Scheme for an Autonomous Mobile Robot”, proc. of IEEE Int. Conf. on 
Robotics and Automation, pp. 384-389, 1990. 
[45] Abdallah, C. et. Al. “Survey of robust control for rigid robot”, IEEE 
Control systems Magazine. Vol 11. Feb 1991. 
[46] B. d'Andri:a-Novel, G. Bastin aiid G. Campion, “Modelling and 
Control of Non Holonomic Wheeled Mobile Robots” Proceedings of the 1991 IEEE 
InternationalConference on Robotics and Automation Sacramento, California - April 
1991. 
[47] Spong M. W. “On the Robust Control of Manipunator”, IEEE Trans. 
Automatic Control. Vol 37. Nov 1992. 
[48] A.M. Bloch, M. Reyhanoglu, H. McClamorch. “Control and 
Stabilization of Nonholonomic Dynamic Systems”, IEEE Tran. On Automatic Control, 
37, 11, pp. 1746-1757, 1992. 
[49] Walsh, Tillbury, Sastry, Murray, Laumond. “Stabilization of 
Trajectories for Systems with Nonholonomic Constraints”, IEEE Tran. On Automatic 
Control, 39, pp. 216-222, 1994. 
[50] O.J. Sordalen, O. Egeland. “Exponential Stabilization of Nonholonomic 
Chained Systems”, IEEE Tran. On Automatic Control, 40, 1, pp. 35-49, 1995. 
[51] R. Fierro, L. Lewis. “Control of a Nonholonomic Mobile Robot: 
backstepping kinematics into dynamics”, proc. of the 34th IEEE Conf. on Decision & 
Control, New Orleans, pp. 3805-3810, 1995. 
[52] Ilya Kolmanovsky and N. Harris McClamroch, “Developments in 
Nonholonomic Control Problems”, IEEE Control System, 1995. 
[53] Z.P. Jiang, H. Nijmeijer. “Tracking Control of Mobile Robots: A Case 
Study in Backstepping”, Automatica, 33, 7, pp. 1393-1399, 1997. 
[54] Xiaoping Yun and Yoshio Yamamoto, Internal, “Dynamics of a Wheeled 
Mobile Robot”, Mngs of the 1993 IEEWRSJ International Conference on Intelligent 
Robots and Systems Yokohama, Japan July 2630, 1999. 
98 
[55] B. K. Yoo, W. C. Ham “Adaptive Control of Robot Manipunator Using 
Fuzzy Compensator”, IEEE Trans on Fuzzy Systems. Vol 8. April 2000 
[56] Takanori Fukao, Hiroshi Nakagawa, and Norihiko Adachi, Adaptive 
Tracking Control of a Nonholonomic Mobile Robot, IEEE Transactions on Robotics 
And Automation, Vol. 16, No 5, October 2000. 
[57] W. Dong, W.L. Xu. “Adaptive Tracking Control of Uncertain 
Nonholonomic Dynamic System”, IEEE Tran. On Automatic Control, 46, 3, pp. 450-
454, 2001. 
[58] H.G. Tanner, K.J. Kyriakopoulos. “Discontinuous Backstepping for 
Stabilization of Nonholonomic Mobile Robots”, proc. of IEEE Conf. on Robotics and 
Automation, Washington DC, pp. 3948-3953, 2002. 
[59] A. Gholipour, S.M. Dehghan, M. Nili Ahmadabadi. “Lyapunov Based 
Tracking Control of Nonholonomic Mobile Robot”, proc. of 10th Iranian conference 
on electrical engineering, Tabriz, Iran, 3, pp. 262-269, 2002. 
[60] Ali Gholipour, M.J.Yazdanpanah, “Dynamic Tracking Control of 
Nonholonomic Mobile Robot With Model Reference Aadaption for Uuncertain 
Parameters”, 2005. 
[61] R. Fierro, F. L. Lewis, “Control of nonholonomic mobile robot using 
neural networks”, IEEE Tr ansactions on Neural Networks, Vol. 9, No. 4, 589-600, 
1998 
[62] Razvan Solea, Adrian Filipescu and Urbano Nunes, “Sliding-Mode 
Control for Trajectory-Tracking of a Wheeled Mobile Robot in Presence of 
Uncertainties”, Asian Control Conference, 2009. ASCC 2009. 7th 
[63] Ying-Chieh Yeh, Tzuu-Hseng S. Li, and Chih-Yang Chen, “Adaptive 
Fuzzy Sliding-Mode Control of Dynamic Model Based Car-Like Mobile Robot”, 
International Journal of Fuzzy Systems, Vol. 11, No. 4, December 2009 
[64] Hasan Mehrjerdi, Maarouf Saad, “Dynamic tracking control of mobile 
robot using exponential sliding mode”, IECON 2010 - 36th, 2010. 
[65] M. H. Amoozgar, Y. M. Zhang, “Trajectory Tracking of Wheeled 
Mobile Robots: A Kinematical Approach”, Mechatronics and Embedded Systems and 
Applications (MESA), 2012 IEEE/ASME International Conference, 2012. 
99 
[66] Tairen Sun, Caihong Zhang, Hailong Pei; “Lyapunov-based 
Environmental Boundary Tracking Control of Mobile Robots”, Networking, Sensing 
and Control (ICNSC), 2012 9th IEEE International Conference on, 11-14 April 2012. 
[67] TIAN-TIAN YANG, ZHI-YUAN LIU, HONG CHEN, RUN PEI, “The 
Research on Robust Tracking Control of Constrained Wheeled Mobille Robot” 
Proceedings of the Fourth International Conference on Machine Learning and 
Cybernetics, Guangzhou, 18-21 August 2005. 
[68] JYoung Min Kim, “Object Tracking in a Video Sequence”, CS 229 Final 
Project Report, 2006. 
[69] Marvin K. Bugeja † and S imon G. Fa bri, Department o f Electrical 
Power a nd Control Engineering University of Malta, “Dual Adaptive Control for 
Trajectory Tracking of Mobile Robots”, IEEE International Conference on Robotics 
and Automation, 2007. 
[70] Yin-Tien Wang, Yu-Cheng Chen and Ming-Chun Lin, “Dynamic O bject 
Tracking Control f or a Non-Holonomic Wheeled Autonomous Robot”, Tamkang 

Journal of Science and Engineering, Vol. 12, No. 3, pp. 339 350, 2009. 
[71] Jasmin Velagic, Bakir Lacevic and Nedim Osmic, University of Sarajevo 
Bosnia and Herzegovina, “Nonlinear Motion Control of Mobile Robot Dynamic 
Model”, Mobile Robots Motion Planning, New Challenges, 2010. 
[72] Wenjie Dong, The University of Texa - Pan Amerian, Edinburg, 
TX78539, USA, “Control of Uncerta in Wheeled Mobile Robots with Slipping”, 
49th IEEE Conference on Decision and Control, December 15-17, 2010. 
[73] Boyoon Jung and Gaurav S. Sukhatme, “Detecting Moving Objects 
using a Single camera on a Mobile Robot in an Outdoor Environmen”t, In the 8th 
Conference on Intelligent Autonomous Systems pp. 980--987, Amsterdam, The 
Netherlands, March 10-13, 2004. 
[74] Gian Luca Foresti and C. Micheloni, “A Robust Feature Tracker for 
Active Surveillance of Outdoor Scenes”, Electronic Letters on Computer Vision and 
Image Analysis, 1(1):21-34, 2003. 
[75] Sang-joo Kim, Jin-woo Park, and Jang-Myung Lee “Implementation of 
Tracking and Capturing a Moving Object using a Mobile Robot”, International 
Journal of Control, Automation, and Systems, vol. 3, 2005. 
100 
[76] Ahmad Ali, Dr. Sikander Majid Mirza, “Object Tracking using 
Correlation, Kalman Filter and Fast Means Shift Algorithms”, IEEE-ICET 2006 2nd 
International Conference on Emerging Technologies, 2006 
[77] Erik Cuevas, Daniel Zaldivar, Raul Rojas, “Kalman filter for vision 
tracking”, Technical Report B 05-12, 2005. 
[78] C. Tomasi and T. Kanade, “Detection and Tracking of Point Fatures. 
Technical Report”, CMU-CS-91-132, School of Computer Science, Carnegie Mellon 
University, 1991. 
[79] D.J. Dailey and L. Li, “Video Image Processing to Create a Speed 
Sensor”, Research Project T99-3, Task 75, Research Report, April, 2000. 
[80] Marco Zucchelli, “Optical Flow Based Structure from Motion”, 
Stockholm 2002, Doctoral Dissertation, Royal Institute of Technology, 2002. 
[81] Oliver Frank, “Multiple Target Tracking”, A Thesis degree Dipl. El. 
Ing. ETH, Swiss Federal Institute of Technology Zurich (ETH), February, 2003. 
[82] Stan Birchfield, KLT “An Implementation of the Kanade-Lucas-
Tomasi”, 2004. 
101 
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LUẬN ÁN 
1. Ngô Mạnh Tiến, Phạm Xuân Khánh, Phan Xuân Minh, Hà Thị Kim Duyên; 
Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển thông minh đa năng trên nền DSPIC33F của 
microchip, Hội nghị cơ điện tử toàn quốc lần thứ 5 VCM2010, tr 78-83, 10/2010 
2. Ngô Mạnh Tiến, Phạm Xuân Khánh, Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Một 
đề xuất cải tiến phương pháp chỉnh định thích nghi tham số PID của Zao-
tomizuka-Isaka để tăng khả năng thích nghi trên nền công nghệ số, Tạp chí khoa 
học công nghệ số 05/2011 - Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội. ISSN 1859 
3585, Tr 25-30, 5/2011. 
3. Ngô Mạnh Tiến, Phan Xuân Minh; Nghiên cứu phát triển hệ robot tự hành có gắn 
camera tự động tìm kiếm và bám mục tiêu di động, Hội Nghị toàn quốc về điều 
khiển và tự động hóa VCCA2011. ISBN 978-604-911-020-7, tr 506-512, 11/2011 
4. Ngô Mạnh Tiến, Phan Xuân Minh, Hà Thị Kim Duyên; Một phương pháp sử dụng 
bộ lọc Kalman kết hợp với thuật toán bám ảnh Camshift nhằm nâng cao chất 
lượng bám trong các hệ thống robot tự động tìm kiếm và bám bắt mục tiêu, Hội 
Nghị toàn quốc về điều khiển và tự động hóa VCCA2011. ISBN 978-604-911-
020-7, tr 513-518, 11/2011. 
5. Ngô Mạnh Tiến, Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phước, Phan Quốc Thắng; Một 
thuật toán điều khiển thích nghi theo mô hình mẫu cho robot tự hành non-
holonomic với tham số bất định, Hội Nghị Cơ điện tử toàn quốc lần thứ 6 VCM6, 
ISBN 978-604-62-0753-5; tr 607-613, 12/2012. 
6. Ngô Mạnh Tiến, Phan Xuân Minh, Hà Thị Kim Duyên, Phạm Ngọc Minh; Một số 
kết quả nghiên cứu mới trong phát triển hệ robot tự hành có gắn camera tự động 
tìm kiếm và bám mục tiêu di động, Hội Nghị Cơ điện tử toàn quốc lần thứ 6 
VCM6, ISBN 978-604-62-0753-5; 708-716, 12/2012. 
7. Ngô Mạnh Tiến, Phan Xuân Minh, Trần Đức Hiếu, Nguyễn Doãn Phước, Bùi Thu 
Hà, Hà Thị Kim Duyên; Điều khiển bám Robot tự hành có tham số bất định và 
chịu tác động nhiễu sai lệch mô hình bằng thuật toán thích nghi theo mô hình 
mẫu; Hội Nghị toàn quốc về điều khiển và tự động hóa VCCA2013; ISBN 978-
604-911-517-2, tr 548-555, 11/2013. 
8. Ngô Mạnh Tiến, Phan Xuân Minh, Lê Trung Kiên, Trần Đức Hiếu, Hà Thị Kim 
Duyên; Omni mobile robot tránh vật cản sử dụng cảm biến camera Kinect; Hội 
Nghị toàn quốc về điều khiển và tự động hóa VCCA2013; ISBN 978-604-911-
517-2, tr389-396, 11/2013. 
9. Tien-Ngo Manh, Minh-Phan Xuan, Phuoc-Nguyen Doan, Thang-Phan Quoc; 
Tracking Control for Mobile robot with Uncertain Parameters Based on Model 
Reference Adaptive Control; International Conference on Control, Automation and 
Information Sciences ICCAIS2013; IEEE catalog number: CFP1226S-CDR; 
ISBN: 978-1-4673-0811-3, tr 18-23, 11/2013.