Thiết kế chế tạo robot đặt rọ thủy canh tự động

TÓM TẮT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ - CHẾ TẠO ROBOT ĐẶT RỌ THỦY CANH TỰ ĐỘNG Đề tài trình bày mơ hình máy đặt rọ thủy canh tự động ứng dụng môi trường nông nghiệp Nhằm phát triển nông nghiệp nước nhà lên bước tiến để tối ưu thời gian, cơng sức tiền bạc mà giữ chất lượng số lượng sản phẩm làm ngành thủy canh nói riêng nơng nghiệp nói chung Qua q trình nghiên cứu chế tạo máy đặt rọ thủy canh tự động, nhóm khơng ngừng cải tiến qua phiên bản, tính đến thời điểm nhóm thực đến phiên thứ với nhiều cải tiến tối ưu cho robot nhóm Trong dề tài bao gồm: vẽ thiết kế 2D, thiết kế 3D phần khí máy đặt rọ thủy canh, sơ đồ kết nối dây điện hệ thống điều khiển, linh kiện sử dụng để chế tạo máy, lưu đồ giải thuật chương trình điều khiển Ngồi đề tài cịn có hình ảnh sản phẩm, mơ hình thực tế nhóm xây dựng trình nghiên cứu Kết cho thấy nhóm nghiên cứu chế tạo thành cơng mơ hình máy đặt rọ thủy canh tự động mơ hình hoạt động ổn định SUMMARY OF THE PROJECT DESIGN, CONSTRUCT AUTOMATIC NET POTS PLACING FOR HYDROPONIC SYSTEM This topic presents a model of automatic hydroponic gabion machines applied in agricultural environments These include: 2D drawing design, 3D design mechanical part of hydroponic gabion machine, wiring diagram of control system, components used to make machine, save algorithm diagram of the control program In addition, the topic also has product images and actual models developed by the group during the research process The results show that the research team has successfully contructed the automatic hydroponic gabion model and the model has been running basically stable v MỤC LỤC Trang phụ bìa TRANG Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp .i Trang phiếu nhận xét giáo viên hướng dẫn ii Trang phiếu nhận xét giáo viên phản biện iii Lời cảm ơn iv Tóm tắt .v Mục lục vii Danh mục chữ viết tắt .x Danh mục hình ảnh xi Danh mục bảng biểu ……………………… …………… xiii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .1 1.1Giới thiệu đề tài 1.1.1 Lý chọn đề tài 1.1.2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu đề tài .1 1.2 Các cơng trình nghiên cứu có liên quan 1.2.1 Nước 1.2.2 Trong nước CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan hệ thống thủy canh tự động 2.2 Tổng quan robot đặt rọ thủy canh 2.2.1 Nguyên lý hoạt động: 2.2.1.1 Database – MariaDB: .5 2.2.1.2 Web Server – Apache: 2.2.1.3 LAMP server 2.2.1.4 LORA – giao tiếp không dây: 10 2.2.1.5 Nguyên lí hoạt động chung xe: 10 vi 2.2.2 Nguyên lý điều khiển 10 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠ ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN 12 3.1 Mô tả hoạt động .12 3.2 Chọn cấu .12 3.2.1 Chọn cấu tịnh tiến cho robot 12 3.2.2 Chọn cấu tịnh tiến ngang tay gắp (Trục X) 13 3.2.3 Chọn cấu tịnh tiến dọc tay gắp (Trục Y) .14 3.2.4 Chọn cấu tịnh tiến thẳng đứng tay gắp (Trục Z) 15 3.2.5 Chọn cấu bám mặt phẳng di chuyển cho bánh xe 17 3.2.6 Thiết kế mơ hình 19 3.3 Tính tốn thiết kế khí .20 3.3.1 Tính tốn chọn động dây đai cho tay gắp chuyển động dọc 20 3.3.1.1 Tính tốn chọn động 20 3.3.1.2 Tính tốn chọn dây đai 20 3.3.2 Tính toán chọn động dây đai cho tay gắp chuyển động ngang .22 3.3.3 Tính tốn chọn động dây đai cho bánh xe .24 3.3.4 Tính tốn chọn xy lanh điện 25 3.3.5 Tính bền trục khớp lắc 26 3.3.6 Chọn linh kiện khí 29 3.4 Tính tốn thiết kế điều khiển 37 3.4.1 Tính toán điều khiển 37 3.4.2 Lựa chọn điều khiển 38 3.4.3 Linh kiện điều khiển 39 3.5 Hệ thống điều khiển 45 3.5.1 Arduino 45 3.5.2 Raspberry 49 3.5.3 Sơ đồ khối liên kết điều khiển 54 3.5.4 Sơ đồ kết nối dây .55 3.5.4.1 Các khối điều khiển 55 3.5.4.2 Sơ đồ kết nối dây mạch điều khiển 56 3.5.4.3 Sơ đồ kết nối dây mạch động lực 57 vii 3.6 Giải thuật điều khiển 59 3.6.1 Giải thuật set home 59 3.6.2 Giải thuật Arduino .59 3.6.3 Giải thuật Rasperry Pi 63 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ SO SÁNH, THỰC NGHIỆM, PHÂN 65 TÍCH, TỔNG HỢP 65 4.1 Kết thi cơng mơ hình .65 4.2 Phân tích thi cơng mơ hình 71 4.2.1 Sự cần thiết 71 4.2.2 Hệ đơn vị đo lường 72 4.2.3 Thông số Kỹ thuật máy 73 4.3 Kết điều khiển thực nghiệm 75 4.3.1 Các bước điều khiển 75 4.3.2.1 Kết thực nghiệm tốc độ máy .79 4.3.2.2 Kết thực nghiệm độ xác máy 84 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 88 5.1 Kết luận 88 5.2 Hướng phát triển 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 viii DANH MỤC VIẾT TẮT CTHT: công tắc hành trình PID: Proportional Integral Derivative LAMP: viết tắt L – linux, A-apache, M-mariadb/mysql, P-php/python HTTP: HyperText Transfer Protocol OS: Operating system PHP: Personal Home Page PWM: Pulse-width modulation TX: Transmitter RX: Receiver SPI: Serial Peripheral Interface I2C: Inter-Integrated Circuit TTL: Time to live SCK: Serial Peripheral Bus HĐH: Hệ điều hành CBDV: Cảm biến định vị CBTU: Cảm biến từ CBX, CBY, CBZ: Cảm biến trục X, Y, Z ix DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Mơ hình robot đặt rọ thủy canh tự động phiên Hình Mơ hình robot đặt rọ thủy canh tự động phiên Hình 1: Hệ thống thủy canh tự động Viscon Hydroponics Hình 2: Database .6 Hình 3: Wedserver Hình 4: Hình mơ tả hoạt động chung LAMP server Hình 5: ví dụ OUTPUT – digitalWrite() 47 Hình 6: ví dụ INPUT 47 Hình 7: Hình ví dụ INPUT_PULLUP 48 Hình 8: Dao động 48 Hình 9: Xung PWM 49 Hình 10: Các chân GPIO Raspberry 50 Hình 11: Truy cập vào database 51 Hình 12: Truy cập vào database in toàn bảng database 52 Hình 13: In hình tồn bảng mode .52 Hình 14: Đoạn code truy cập lấy liệu từ database 53 Hình 1: Cơ cấu bánh xe có rãnh chạy ray 13 Hình 2: cấu trượt 14 Hình 3: Cơ cấu ray trượt truyền động dây đai 15 Hình 4: cấu bàn nâng 16 Hình 5: Cơ cấu kẹp sử dụng động đóng mở độc lập .17 Hình 6: Cơ cấu khớp lắc 18 Hình 7:Thiết kế 3D 19 Hình 8:Bản vẽ 2D 19 Hình 9: phân tích lực lên động tịnh tiến 26 Hình 10: Biểu đồ phân bố lực lắc 26 Hình 11: Biểu đồ phản lực liên kết .27 Hình 12: Biểu đồ ứng suất 27 Hình 13: biểu đồ nội lực mặt cắt 28 Hình 14: Inox ống 29 Hình 15: Ray trượt trượt vng MGN12H 30 Hình 16: Ray trượt trượt tròn 31 Hình 17: Bánh xe rãnh V 32 Hình 18: Dây đai gt2 .33 Hình 19: Puly gt2 33 x Hình 20: Puly đai trịn 34 Hình 21: Dây đai tròn 34 Hình 22: Động DC planet 24VDC 35 Hình 23: động Mabuchi RS-555VC-5524 .36 Hình 24: Xy lanh điện JYVX 36 Hình 25: Khóa điện từ 37 Hình 26: điều khiển trung tâm Kit Adruino Mega 39 Hình 27: Driver PID động DC 40 Hình 28: Module driver điều khiển động BTS7960 43A .41 Hình 29: Module driver điều khiển động XY-160D 42 Hình 30: Cảm Biến Phát Hiện Kim Loại Tiệm Cận LJ12A3 .43 Hình 31: Mạch điều khiển Rasperry Pi model B+ .44 Hình 32: Sơ đồ khối liên kết điều khiển .54 Hình 33: Sơ đồ kết nối dây mạch điều khiển 56 Hình 34: Sơ đồ kết nối dây mạch động lực 58 Hình 35: Giải thuật set home 59 Hình 36 Lưu đồ xử lý tín hiệu nhận lệnh từ Wedserver .60 Hình 37: Giải thuật hoạt dộng robot .61 Hình 38: Giải thuật Rasperry Pi 63 Hình 1: Mơ hình hồn chỉnh sau gia cơng 65 Hình 2: Bảng mạch điều khiển 66 Hình : Lắp động cấu truyền động cho bánh xe 66 Hình 4: Hệ trượt trục dọc 67 Hình 5: Lắp đặt động kéo trục dọc 67 Hình 6: bàn nâng tay gắp 68 Hình 7: Lắp đặt động kéo trục ngang tay gắp 68 Hình 8: Hệ trượt ngang 69 Hình 9: Cơ cấu tay gắp 69 Hình 10: Khởi động robot .75 Hình 11 Tay gắp hết chạm cảm biến dừng lại mở .75 Hình 12: Bàn nâng tiến trước chạm cảm cơng tắc hành trình dừng lại 76 Hình 13: Robot chạy trước chạm cảm biến từ dừng lại 76 Hình 14: Tay gắp chạy vào vị trí lấy rọ 77 Hình 15: Tay gắp tiến vào gắp rọ 77 Hình 16: Gắp rọ kéo lên 78 Hình 17: Di chuyển rọ vị trí cần đặt 78 xi Hình 18: Hạ xuống mở tay kẹp, rọ đặt 79 Hình 19: Biểu đồ thời gian robot chạy không tải 80 Hình 20: Biểu đồ thời gian robot chạy với rọ trống 81 Hình 21: Biểu đồ thời gian robot chạy với rọ có sơ dừa .82 Hình 22: Biểu đồ thời gian hoạt hết chu trình robot .83 Hình 23: Biểu đồ kết số rọ vào luống qua lần đặt 85 Hình 24: Biều đồ độ lệch tâm rọ lỗ luống thủy canh so với trục X 86 Hình 25: Biều đồ độ lệch tâm rọ lỗ luống thủy canh so với trục Y 87 xii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Bảng hướng dẫn dùng chân input/output Arduino 45 Bảng 2 bảng hướng dẫn sử dụng chân input/output raspberry .50 Bảng 1: Thông số tính tốn đai GT2 cho chuyển động dọc 21 Bảng 3.2: Thơng số tính tốn đai GT2 cho chuyển động thẳng đứng 23 Bảng 3: Thông số kỹ thuật inox ống .29 Bảng 4: Thông số kỹ thuật Thanh trượt vuông MGN12H 30 Bảng 5: Thông số kỹ thuật Thanh trượt vuông MGN15H 30 Bảng 6: Thơng số kỹ tḥt ray trượt trịn 31 Bảng 7: Thơng số kỹ tḥt trượt trịn .32 Bảng 8: Thông số kỹ thuậtbánh xe rãnh V 32 Bảng 9: Thông số Kỹ thuật dây đai gt2 33 Bảng 10: Thông số Kỹ thuật dây đai gt2 33 Bảng 11: Thông số kỹ thuật puly đai tròn .34 Bảng 12: Thơng số kỹ tḥt dây đai trịn 34 Bảng 13: Thông số kỹ thuật động DC planet 24VDC .35 Bảng 14: Thông số kỹ thuật động Mabuchi RS-555VC-5524 36 Bảng 15: thông số kỹ thuật xy lanh điện JYVX 36 Bảng 16: Thông số kỹ thuật Kit Adruino Mega .39 Bảng 17: Thông số driver PID động DC 40 Bảng 18: Thông số kỹ thuật driver điều khiển động BTS7960 43A 41 Bảng 19: Thông số kỹ thuật Module driver điều khiển động XY-160D 42 Bảng 20: Thông số kỹ thuật cảm biến từ tiệm cậnLJ12A3 43 Bảng 21: Thông số kỹ thuật mạch Rasperry Pi model B+ 44 Bảng 1: Bảng khảo sát 71 Bảng : Bảng thông số đo lường 72 Bảng : Thông số kỹ thuật máy .73 Bảng 4: Kết thời gian thực nghiệm chu trình khơng có tải 80 Bảng 5: Kết thời gian thực nghiệm chu trình có rọ trống .81 Bảng 6: Kết thời gian thực nghiệm chu trình rọ có sơ dừa 82 Bảng 7: Kết thực nghiệm tỉ lệ thành công đặt rọ vào luống 84 Bảng Kết độ lệch tâm rọ so với lỗ luống thủy canh 86 xiii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu đề tài 1.1.1 Lý chọn đề tài Với xu hướng người nâng cao mức sống qua ngày, nguồn thức phẩm vấn đề đặt lên hàng đầu đặc biệt rau kỹ thuật thủy canh dần trở thành xu hướng tất yếu thay phương pháp trồng trọt truyền thống, áp dụng nhà màng, nơi mà thực phẩm hạn chế tối đa việc tiếp xúc với chất độc hại từ môi trường bên Tuy nhiên với phương pháp trồng rau thủy canh yêu cầu phải đặt rọ thủy canh vào lỗ luống nhựa thủy canh Điều tốn thời gian sức lạo động người trồng.Ở mức độ cá nhân khơng tốn nhiều sức mức độ nông nghiệp công nghệ cao số lượng rau trồng nhiều cần nhiều lao động để đặt hàng nghìn rọ rau diện tích hàng chục hecta.Thêm vào với cách mạng công nghiệp 4.0 diễn địi hỏi hệ thống nơng nghiệp tự động hóa cao Từ địi hỏi phải có giải pháp xử lý hiệu hơn.Với mong muốn giải vấn đề trên, nhóm định thực đồ án tốt nghiệp với đề tài máy đặt rọ thủy canh tự động 1.1.2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu đề tài -Nghiên cứu phương án thiết kế hệ thống -Xây dựng vẽ 2D 3D -Gia cơng mơ hình khí -Thiết kế xây dựng mạch điều khiển -Thử nghiệm, đánh giá sửa lại sai sót thiết kế -Lập báo cáo đề tài -Hồn thiện đề tài giao 1.2 Các cơng trình nghiên cứu có liên quan 1.2.1 Nước ngồi Bước 2: tay gắp chạy trượt ngang ngồi chạm cơng tắc hành trình dừng lại, sau tay gắp mở chuẩn bị bước Hình 13: Bàn nâng tiến trước chạm cảm công tắc hành trình dừng lại Bước 3: bàn nâng chạy tiến phía trước chạm cơng tắc định vị ban đầu dừng lại để chuẩn bị cho bước lấy rọ Hình 14: Robot chạy trước chạm cảm biến từ dừng lại 76 Bước 4: lúc bánh xe bắt đầu di chuyển ray để tiến đến vị trí đặt rọ, bánh xe chạy cảm biến từ có tín hiệu dùng lại, vị trí sắt dặt sẳn vị trí cánh tau đặt vào vị trí lỗ Hình 15: Tay gắp chạy vào vị trí lấy rọ Bước 5: sau bánh xe dùng vị trí cần đặt bàn nâng lùi lại cho vị trí tay gắp trùng với lỗ luống thủy canh Hình 16: Tay gắp tiến vào gắp rọ 77 Bước 6: bước tay gắp bên tiến vào bên xe, nơi mà rọ đặt sẵn theo thứ tự để tiến hành gắp rọ Tay gắp chạy chạm cơng tắc hành trình dùng lại, vị trí đặt nhóm canh chỉnh phù hợp Hình 17: Gắp rọ kéo lên Bước 7: sau gắp rọ cánh tay nâng lên 10mm để không bị vướng vào thành robot Hình 18: Di chuyển rọ vị trí cần đặt 78 Bước 8: bước cánh tay chạy ngồi đến khị chạm cơng tắc hành trình ngồi dừng lại để tiến đến bước cuối Hình 19: Hạ xuống mở tay kẹp, rọ đặt Bước 9: Đây bước cuối cùng, lúc động tịnh tiến rút lại để hạ bàn nâng xuống vị trí đặt rọ gần để dễ dàng đặt rọ vào lỗ, tới nơi tay gắp mở tất rọ rơi xuống vị trí lỗ luống thủy canh Như vậy sau bước robot hoàn thành nhiệm vụ để đặt rọ vào luống thủy canh bước lặp lặp lại hết rọ đặt luống với đó, với khả tích hợp điều khiển wedserver dễ dàng điều chỉnh chế độ chạy điều khiển robot cách tối ưu nhất, đồng thời giúp tăng khả giám sát mà yếu tố người rút ngắn tối thiểu nhằm giúp tiết kiệm nhân lực tiền bạc để vận hành 4.3.2 Kết Quả thực nghiệm 4.3.2.1 Kết thực nghiệm tốc độ máy 79 Bảng 4: Kết thời gian thực nghiệm chu trình khơng có tải Số lần thực Kết ( giây) 20 21 20 20 21 21 21 20 20 10 20 Không tải 21.5 21 20.5 20 19.5 10 12 Hình 20: Biểu đồ thời gian robot chạy khơng tải Tốc độ thực chạy hết chu trình khơng tải thời gian 20s chiếm 60% 21s chiếm 40% 80 Bảng 5: Kết thời gian thực nghiệm chu trình có rọ trống Số lần thực Kết ( giây) 21 21 21 21 21 21 21 20 20 10 20 Rọ trống 21.2 21 20.8 20.6 20.4 20.2 20 19.8 10 12 Hình 21: Biểu đồ thời gian robot chạy với rọ trống Tốc độ thực chạy hết chu trình chạy với rọ trống thời gian 20s chiếm 30% 21s chiếm 70% 81 Bảng 6: Kết thời gian thực nghiệm chu trình rọ có sơ dừa Số lần thực Kết ( giây) 21 21 21 20 21 21 21 21 21 10 20 Rọ có tải 21.2 21 20.8 20.6 20.4 20.2 20 19.8 10 12 Hình 22: Biểu đồ thời gian robot chạy với rọ có sơ dừa Tốc độ thực chạy hết chu trình khơng tải thời gian 20s chiếm 20% 21s chiếm 80% 82 Từ bảng bảng thống kê ta có biểu đồ thể thời gian thực hết chu trình máy hình đây: Hình 23: Biểu đồ thời gian hoạt hết chu trình robot Dựa vào biểu đồ ta thấy 10 lần chạy, cột số lần thực thời gian mà robot chạy không tải, khoảng thời gian robot chạy với thời gian 20s chiếm 60% tổng số lần thực 21s 40% tổng số lần thực hiện, có tải rọ trống thời gian 20s chiếm 30% tổng số lần thực 21s chiếm 70 phần trăm số lần thực hiện, cịn có tải rọ cộng với sơ dừa robot chạy với thời gian 20s chiếm 20% tổng số lần thực 21s chiếm 80% tổng số thời gian thực cho thấy khoảng thời gian có tải chiếm phần lớn thời gian chạy khoảng 21s khơng đáng kể  Thời gian trung bình khơng có tải: 20 + 21 + 20 + 20 + 21 + 21 + 21 + 20 + 20 + 20 𝑋1 = = 20,4 𝑠 10  Thời gian trung bình có rọ trống: 21 + 21 + 21 + 21 + 21 + 21 + 21 + 20 + 20 + 20 𝑋2 = = 20,6 𝑠 10  Thời gian trung bình rọ có sơ dừa: 21 + 21 + 21 + 20 + 21 + 21 + 21 + 21 + 21 + 20 𝑋3 = = 20,8𝑠 10 83  Dựa vào kết trung bình X1, X2, X3 ta thấy thời gian chênh lệch không nhiều xấp xỉ tải nhẹ với rọ trống 20g rọ có sơ dừa 70g hệ thống điều khiển hệ thống PID vận tốc nên sai số thất xấp sỉ 0,02% 4.3.2.2 Kết thực nghiệm độ xác máy  Kết đặt rọ trúng lỗ Bảng 7: Kết thực nghiệm tỉ lệ thành công đặt rọ vào luống Số lần thực Kết ( số rọ vào luống) 6 6 6 10 84 Kết ( số rọ vào luống) Số rọ 0 10 11 số lần đặt Hình 24: Biểu đồ kết số rọ vào luống qua lần đặt Dựa vào biểu đồ ta thấy sau 10 lần đặt rọ, số lần đặt rọ lúc chiếm 60%, đặt rọ chiếm 60% rọ chiếm 10% Qua kết ta thấy máy hoạt động tương đối ổn định số yếu tố tác bên ngồi cấu cịn phần sai số sai số từ nhà sản xuất thiết bị sai số gia công, với khoảng cách lỗ luống thủy canh phân bố khơng nhóm phát trình thực nghiệm, nên máy chưa thể đặt xác100% số rọ vào luống số rọ rớt ngồi phần rớt rọ so với 60 rọ đặt suốt trình 10 lần đặt, chiếm 8%, nên điều chỉnh cho kết tốt khắc phục lỗi từ nhà sản suất với q trình nhóm đo đạc thực nghiệm nhóm đo độ lệch tâm tâm rọ so với tâm lỗ luống thủy canh rút thông số bên sau 85 Bảng Kết độ lệch tâm rọ so với lỗ luống thủy canh Số lần Khoảng cách lệch so với tâm so với trục X(mm) Khoảng cách lệch so với trục Y(mm) đặt 6 2.5 2.5 1.2 3.2 3.1 2.6 2.3 3.2 1.4 2.4 1.5 1.6 2.5 1.2 2.1 1.4 1.2 1.5 2.3 2.9 2.4 1.5 2.1 2.2 2.4 2.2 2.2 2.1 2.1 1.2 2.3 2.5 2.3 2.8 2.6 1.4 1.8 1.2 1.3 1.8 2.4 1.2 1.2 1.1 1.3 2.4 1.6 1.7 0 1.4 2.5 1.4 2.5 2.4 1.4 1.5 0 2.3 1.8 2.6 1.2 1.2 2.3 1.2 2.6 1.8 2.5 1.2 2.8 1.5 3.1 2.3 1.4 3.2 10 1.2 1.5 3.2 2.3 2.6 2.4 1.1 1.8 2.4 1.4 Khoảng cách lệch so với tâm so với trục X(mm) Độ lệch tâm( mm) 3.5 2.5 1.5 0.5 lỗ số lỗ số lỗ số lỗ số lỗ số 10 Số lần thực lỗ số Hình 25: Biều đồ độ lệch tâm rọ lỗ luống thủy canh so với trục X 86 Độ lệch tâm( mm) Khoảng cách lệch so với trục Y(mm) 3.5 2.5 1.5 0.5 lỗ số lỗ số lỗ số lỗ số lỗ số 10 Số lần thực lỗ số Hình 26: Biều đồ độ lệch tâm rọ lỗ luống thủy canh so với trục Y Giá trị lớn nhất(X) :3,1 mm Giá trị nhỏ nhất(X): mm Tỉ lệ trúng tâm so với trục X với giá trị lệch lớn nhất:H= 100%-6%=94% Giá trị lớn nhất(Y) :3,2 mm Giá trị nhỏ nhất(Y): mm Tỉ lệ trúng tâm so với trục Y với giá trị lệch lớn nhất:H= 100%-7%=93% Giá trị mong muốn H >90% Qua hai đồ thị ta thấy giá trị lệch tâm chênh lệch không đồng phần lớn cấu đặt rọ nhiều sai số sai số khơng đáng kể khoảng lệch tâm nhỏ giá trị lớn chiếm 6% đến 7%, không ảnh hưởng nhiều đến khả đưa rọ vào lỗ robot Như vậy ta thấy dao động robot làm ảnh hưởng đến độ xác robot đặt rọ vào luống thay đổi vị trí cánh tay rung lắc nhẹ, làm cho độ lệch thay đổi lúc lúc khác độ xác chiếm phần lớn sai số không gây ảnh hưởng nhiều đến hệ thống chưa có nhiều kinh nghiệm thiết bị chưa chuẩn xác 100 %, với kết đạt robot đáp ứng với yêu cầu mà nhóm đặt từ ban đầu 87 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận Sau khoảng thời gian tháng nghiên cứu, thiết kế chế tạo với nỗ lực khơng ngừng nghỉ nhóm nhằm hồn thiện có kết sau: Về khí: -Hồn thành yêu cầu khí đề nhằm đảm bảo ổn định cho phần điều khiển -Gá đặt thàng công phận linh kiện giúp cho máy hoạt động trơn tru -Thiết kế mơ hình phân bố hợp lí, khơng gian trống đủ để phát triển thêm ý tưởng lên robot Về điều khiển: -Sử dụng driver cho đơng step có hiệu chỉnh công suất phù hợp với động -Các driver PID cho động DC thực chạy theo vận tốc mong muốn -Lập trình vi điều khiển arduino hoạt động ổn định xác yêu cầu đặt Hạn chế: -Các kết nối bo mạch rườm rà đấu nối dây nhiều -Điều khiển trình, làm cho thời gian đặt rọ kéo dài - Tay gắp sai số gia công lớn nên gây sai số đặt rọ - lập trình chưa hồn thiện để robot đặt nhiều rọ máng Dựa kết đánh giá trực tiếp ta thấy robot hoạt động tương đối ổn định, sai sót q trình vận hành chiếm khoảng 5%, không đáng kể 5.2 Hướng phát triển - Lập trình hồn thiện để robot đặt nhiều rọ máng - Chọn phương pháp gia công lại tay gắp để hạn chế sai số - Thiết kế mainboard để phần kết nối bo mạch gọn gàng 88 - Tối ưu thuật toán điều khiển, hạn chế phát sinh lỗi lập trình phức tạp - Ứng dụng xử lý ảnh để robot nhận biết vị trí cần đặt rọ, qua tối ưu thời gian hoạt động cho robot 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Ngọc Hồng (2018), “ Sức Bền Vật Liệu ”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 322trang [2] Phan Minh Thanh, Hồ Viết Bình( 2013), “Giáo trình Cơ sở cơng nghệ chế tạo máy”, Đại học Quốc gia TP HCM, 266 trang [3] Trịnh Chất (2008), “Cơ Sở Thiết Kế Máy Và Chi Tiết Máy”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 256 trang [4] Viscon (2016), “ Viscon Hydroponics - Fully Automated Hydroponics System” - https://tinyurl.com/lavadatn [5] Trương Đình Nhơn, Phạm Quang Huy (2018),” Vi điều khiển hướng dẫn sử dụng Arduino”, Nhà suất niên, 479 trang [6] Nguyễn Vũ Quỳnh, Phạm Quang Huy (2018),” Giáo trình điện tử thực hành”, Nhà suất niên, 400 trang [7] Trần Quốc Hùng (2012),“ Giáo trình dung sai- kỹ thuật đo”, Nhà xuất đại học quốc gia, 318 trang [8] Võ Minh Huân, Phạm Quang Huy (2017),” Lập trình điều khiển với Raspberry”, Nhà suất niên, 447 trang [9] NXB Xây dựng (2013),” Giáo trình kỹ thuật điều khiển tự động ”, Nhà xuất xây dựng, 132 trang 90 ... DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Mơ hình robot đặt rọ thủy canh tự động phiên Hình Mơ hình robot đặt rọ thủy canh tự động phiên Hình 1: Hệ thống thủy canh tự động Viscon Hydroponics Hình 2:... hướng nhóm thực nghiên cứu chế tạo máy đặt rọ thủy canh tự động nhằm đáp nhu cầu tự động hóa cơng đoạn hệ thống thủy canh đại Robot đặt rọ thủy canh chúng tơi có cấu tạo gồm phần là: + Đế di chuyển... thống thủy canh tự động trải qua công đoạn: Gieo hạt vào rọ thủy canh Đặt rọ thủy canh vào luống nhựa Cung cấp dưỡng chất qua hệ thống bơm Thu hoạch Bảo quản Hình 1: Hệ thống thủy canh tự động