ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CƠ ĐIỆN TỬ BÁCH KHOA HÀ NỘI

Đồ án tốt nghiệp Bộ môn máy ma sát học MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH .4 DANH MỤC BẢNG .6 LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT NỘI DUNG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ PHÁT BÓNG TRONG ĐÀO TẠO BÓNG ĐÁ .9 1.1 Tổng quan thiết bị cơng nghệ cao đào tạo cầu thủ bóng đá .9 1.2 Ứng dụng vào sơ đồ huấn luyện cầu thủ 12 1.2.1 Đào tạo hậu vệ cầu thủ .12 1.2.2 Đào tạo thủ môn: 14 1.2.3 Đối với huấn luyện viên: .16 1.3 Một số hệ thống phát bóng có thị trường nước .16 1.3.1 Thị trường quốc tế .17 1.3.2 Thị trường nước 22 1.4 Kết luận: .23 CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CƠ KHÍ THIẾT BỊ PHÁT BÓNG 25 2.1 Yêu cầu thiết kế thiết bị phát bóng: 25 2.2 Các phương án thiết kế: 25 2.2.1 Phương án 1: 26 2.2.2 Phương án 2: 27 2.2.3 Phương án 3: 28 2.2.4 Kết luận: 30 2.3 Tính tốn thiết kế kết cấu khí: 30 2.3.1 Sơ đồ động: 30 2.3.2 Tính tốn thiết kế cấu phát bóng: 32 GVHD: TS Lê Đức Bảo Đồ án tốt nghiệp Bộ môn máy ma sát học 2.3.3 Tính tốn thiết kế cấu bàn xoay: 81 2.3.4 Tính tốn thiết kế cấu giữ bóng: .92 2.3.5 Tính tốn thiết kế cấu dẫn bóng: 97 CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ PHÁT BÓNG 102 3.1 Nhiệm vụ hệ thống điều khiển 102 3.2 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển thiết bị phát bóng 102 3.3 Sơ đồ nguyên lý dạng khối điều khiển thiết bị phát bóng 104 3.4 Các thành phần điều khiển .104 3.4.1 Arduino Mega 2560 104 3.4.2 Module điều khiển động chiều BTS 7960 .108 3.4.3 Module điều khiển động bước DVR 8825 109 3.4.4 Màn hình LCD 112 3.4.5 Động DC .114 3.4.6 Động bước 116 3.4.7 Triết áp .118 3.4.8 Nút nhấn 119 3.4.9 Ắc quy .121 3.4.10 Cơng tắc hành trình 127 3.5 Mạch điều khiển máy bắn bóng 128 3.6 Phần mềm lập trình điều khiển Arduino IDE 129 3.6.1 Lập trình điều khiển động DC 132 3.6.2 Lập trình điêu khiển động bước 136 CHƯƠNG IV: LẮP RÁP, VẬN HÀNH, THỬ NGHIỆM 143 4.1 Lắp ráp máy: .143 4.2 An toàn vận hành máy: 144 4.2.1 An toàn .144 GVHD: TS Lê Đức Bảo Đồ án tốt nghiệp Bộ môn máy ma sát học 4.2.2 Chức phím điều khiển: 144 4.2.3 Thao tác vận hành máy 145 4.3 Bảo dưỡng máy: .146 KẾT LUẬN 147 TÀI LIỆU THAM KHẢO 148 GVHD: TS Lê Đức Bảo Đồ án tốt nghiệp Bộ môn máy ma sát học DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Các cầu thủ Việt Nam .9 Hình Quỹ đạo tạo Máy bắn bóng toca 11 Hình Sơ đồ phịng tập bóng đá công nghệ cao 11 Hình Các tập đào tạo cầu thủ 14 Hình Hình ảnh thủ mơn tập luyện thực tế .16 Hình Sơ đồ huấn luyện 16 Hình Máy Jugs .17 Hình Máy Sitirike Attack .18 Hình Máy Pro Trainer 19 Hình 10 Máy Sidekich Techne Pro 19 Hình 11 Máy Toca 20 Hình 12 First Pitch Playmaker 21 Hình 13 Globus Uerogoal 21 Hình 14 Máy bắn bóng học sinh trung học Ninh Bình 23 Hình Thiết bị phát bóng theo phương án 27 Hình 2 Thiết bị phát bóng theo phương án 28 Hình Thiết bị phát bóng theo phương án 29 Hình Sơ đồ động thiết bị phát bóng 31 Hình Kết cấu cụm bánh đà 33 Hình Khung 35 Hình Bánh đà 42 Hình Các thành phần lực biến dạng bóng trình bóng bắn .45 Hình Thanh đỡ bánh đà 47 Hình 10 Thanh lề .49 Hình 11 Ổ bi đỡ-chặn .50 Hình 12 Cơ cấu phát bóng 51 Hình 13 Rotor 52 Hình 14 Động quay lô 55 Hình 15 Các phương án nâng hạ cụm phát bóng .55 Hình 16 Động nâng hạ cụm phát bóng 62 GVHD: TS Lê Đức Bảo Đồ án tốt nghiệp Bộ mơn máy ma sát học Hình 17 Cụm bàn xoay .82 Hình 18 Tấm đế 83 Hình 19 Tấm đế 84 Hình 20 Kết mơ 86 Hình 21 Ổ bi đỡ 88 Hình 22 Con lăn đa hướng .89 Hình 23 Cơ cấu culit 93 Hình 24 Động cấu culit 97 Hình 25 Máng dẫn bóng 98 Hình 26 Máng chứa bóng trịn xoay 10 Hình Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 103 Hình Sơ đồ dạng khối nguyên lý điều khiển .104 Hình 3 Arduino mega 2560 105 Hình Hình ảnh chi tiết chân Arduino mega 2560 106 Hình Sơ đồ mạch cầu BTS 7960 108 Hình Sơ đồ mạch DRV 8825 110 Hình Động DC ZYT 90S 116 Hình Động bước .118 Hình Triết áp 119 Hình 10 Kí hiệu triết áp sơ đồ nguyên lý 119 Hình 11 Nút nhấn 120 Hình 12 Sơ đồ nguyên lý nút nhấn 120 Hình 13 Sơ đồ lắp nút nhấn vào mạch 121 Hình 14 Nguyên lý hoạt động ắc quy 122 Hình 15 Trạng thái phóng nạp ắc quy 123 Hình 16 Cấu tạo ác quy 125 Hình 17 Cấu tạo ắc quy 125 Hình 18 Ắc quy GS N200 126 Hình 19 Cơng tắc hành trình 128 Y Hình Sơ đồ quy trình lắp ráp .143 Hình Màn hình điều khiển máy 145 GVHD: TS Lê Đức Bảo Đồ án tốt nghiệp Bộ môn máy ma sát học DANH MỤC BẢNG Bảng A.4 - Cơ tính số thép Các bon kết cấu 35 Bảng 2 Khảo sát mối liên hệ hệ số ma sát với góc tiếp xúc và chiều dài tiếp xúc 44 Bảng Modul đàn hồi vật liệu 46 Bảng Thông số ổ bi đỡ - chặn 50 Bảng Bảng thông số kĩ thuật Arduino mega 2560 .107 Bảng Cổng serial 107 Bảng 3 Thông số kĩ thuật 109 Bảng Thông số kĩ thuật Module DRV 8825 cho động bước 111 Bảng Microstep Resolution 111 Bảng Thông số động ZYT 90S .115 Bảng Thông số động bước .117 Bảng Thông số ắc quy 127 Bảng Thông số kĩ thuật cơng tắc hành trình 128 GVHD: TS Lê Đức Bảo Đồ án tốt nghiệp Bộ môn máy ma sát học LỜI CẢM ƠN Đi qua năm tháng Bách Khoa, ta biết tuổi trẻ trân trọng đáng quý Trân trọng khơng hẳn có khó khăn tưởng chừng gục gã, khơng ta biết trưởng thành đến đâu mà trân trọng đơn giản ta biết ta làm điều Năm năm chẳng đáng so với đời, có lẽ xuân Không biết Bách Khoa cho bao nhiêu, lấy gì, biết tuổi trẻ có Bách Khoa chắn khơng quên điều Bách Khoa cho ta kiến thức, cho ta biết người thầy tâm huyết, yêu nghề, cho ta quen biết người bạn mà sau không quên họ Bách Khoa kỉ niệm đẹp học giảng đường, thí nghiệm đặc biệt kỉ niệm khó quên quãng thời gian làm đồ án tốt nghiệp bạn xưởng C8 Người ta nói khơng có thành cơng mà không gắn liền với giúp đỡ nhiệt tình người bạn, người thầy đời ta Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập giảng đường đại học, chúng em nhận nhiều quan tâm giúp đỡ thầy Với lịng biết ơn em xin cảm ơn thầy cô với tri thức tâm huyết để truyển đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt trình học tập trường Và đặc biệt chúng em trân thành cảm ơn sâu sắc tới TS Lê Đức Bảo hướng dẫn, bảo giúp đỡ chúng em tận tình để chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế, chế tạo thiết bị phát bóng có điều hướng tốc độ thay đổi bóng đá” Chúng em xin cảm ơn thầy cô môn Máy Ma sát học giúp đỡ tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành đồ án Nhóm Thiết Kế Lê Thành Long Tạ Việt Anh Nguyễn Thế Giang TĨM TẮT NỘI DUNG Lí chọn đề tài - Giúp người tập luyện bóng đá chuyên nghiệp đỉnh cao GVHD: TS Lê Đức Bảo Đồ án tốt nghiệp Bộ mơn máy ma sát học - Móng muốn giúp đỡ bóng đá Việt Nam ngày phát triển vươn tầm quốc tế - Yêu cầu từ trung tâm huấn luyện bóng đá Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Xuất phát từ nhu cầu thực tế, giải vấn đề thực tiễn Với phát triển xã hội, nhu cầu thể thao người đẩy mạnh lên, đặc biệt bóng đá nên sản phẩm giúp người chơi thể thao suất hơn, thực nhiều tập theo ý thích Mục đích nghiên cứu đồ án, đối tượng phạm vi nghiên cứu Mục đích nghiên cứu - Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị phát bóng - Đi sâu vào thiết kế, chế tạo thiết bị phát bóng ứng dụng vào tập luyện bóng đá cho người đạt độ xác theo yêu cầu người sử dụng cao Đối tượng phạm vi nghiên cứu Một số loại thiết bị phát bóng có thị trường Cơ sở phương pháp luận Dựa sở lý thuyết nghiên cứu thực tế, hỗ trợ luận điểm khoa học, cố vấn thầy cô giáo trường đại học Bách Khoa Hà Nội Phương pháp nghiên cứu - Kết hợp nghiên cứu lý thuyết ngành bóng đá thiết bị cơng nghệ cao có thị trường - Phân tích, đánh giá, lựa chọn phương án thiết kế, kết cấu, công nghệ chế tạo phù hợp với điều kiện Việt Nam Kết cấu đồ án Chương I: Tổng quan thiết bị phát bóng đào tạo bóng đá Chương II: Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế khí thiết bị phát bóng Chương III: Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị phát bóng Chương IV: Chế tạo, lắp ráp, vận hành, thử nghiệm GVHD: TS Lê Đức Bảo Đồ án tốt nghiệp Bộ môn máy ma sát học CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ PHÁT BÓNG TRONG ĐÀO TẠO BĨNG ĐÁ 1.1 Tổng quan thiết bị cơng nghệ cao đào tạo cầu thủ bóng đá Sự phát triển kinh tế giúp mức sống người ngày cao hơn, kéo theo nhu cầu giải trí, thể thao giúp nâng cao chất lượng sống sức khỏe người không ngừng cải thiện Bóng đá năm gần nhận quan tâm tập luyện đông đảo tầng lớp xã hội Hình 1 Các cầu thủ Việt Nam Nhằm hỗ trợ việc tập luyện môn thể thao từ hoạt động phong trào tới tập luyện thi đấu đỉnh cao, việc thiết kế, cải tiến chế tạo máy bắn bóng bóng đá cấp thiết Nhằm phục vụ đại đa số vận động viên chơi tập luyện môn thể thao này; đồng thời cải tiến máy có tránh lệ thuộc vào sản phẩm ngoại nhập giá thành cao thị trường nước Mặc dù bóng đá mơn thể thao phát triển, có số lượng hạn chế vận động viên huấn luyện viên chuyên nghiệp có sẵn để đào tạo người chơi giới GVHD: TS Lê Đức Bảo Đồ án tốt nghiệp Bộ môn máy ma sát học Vì trị chơi địi hỏi kỹ kiểm sốt bóng phức tạp, điều quan trọng cầu thủ bóng đá phải đào tạo đầy đủ kỹ lưỡng Đào tạo q trình tốn nhiều thời gian lao động Ví dụ, buổi luyện tập, thành viên đội huấn luyện huấn luyện viên sử dụng kĩ năng, kinh nghiệm, sức lực, kỹ thuật để tạo loạt chuyển động bóng để đào tạo người chơi Đó khó khăn trình tốn thời gian huấn luyện viên hay cầu thủ mệt mỏi sau thực nhiều pha bóng kĩ thuật hay sút (khoảng) nhiều bóng liên tiếp vài ngày buổi tập, huấn luyện viên phải sút bóng liên tục tới vài trăm lần xấp xỉ Ngồi ra, độ xác chuyển động bóng người tạo khơng thể kiểm sốt điều ảnh hưởng đến phát triển kỹ vận động viên Một cách để phát triển kiểm sốt bóng, kỹ bóng giải vấn đề huấn luyện khác thảo luận sử dụng chế tự động tạo chuyển động bóng Mặc dù có máy ném bóng có sẵn cho mơn thể thao khác, chẳng hạn bóng chày, tennis, bóng bàn bóng đá, khơng có máy số có thiết kế để đặc biệt đáp ứng nhu cầu môn thể thao bóng bóng đá GVHD: TS Lê Đức Bảo 10 ... Thông số kĩ thuật cơng tắc hành trình 128 GVHD: TS Lê Đức Bảo Đồ án tốt nghiệp Bộ môn máy ma sát học LỜI CẢM ƠN Đi qua năm tháng Bách Khoa, ta biết tuổi trẻ trân trọng đáng quý Trân trọng... hoàn thành đồ án Nhóm Thiết Kế Lê Thành Long Tạ Việt Anh Nguyễn Thế Giang TĨM TẮT NỘI DUNG Lí chọn đề tài - Giúp người tập luyện bóng đá chuyên nghiệp đỉnh cao GVHD: TS Lê Đức Bảo Đồ án tốt nghiệp. .. sơ đồ cơng • Bài tập cụ thể để học cách ngăn chặn, kiểm sốt đường bóng đến với khoảng cách lớn GVHD: TS Lê Đức Bảo 12 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Lê Đức Bảo Bộ môn máy ma sát học 13 Đồ án tốt nghiệp