1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát

61 24 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên Cứu, Thiết Kế Và Chế Tạo Thiết Bị Bay Giám Sát
Tác giả Nguyễn Văn Tùng, Dương Hữu Hùng, Nguyễn Công Tùng, Nguyễn Đình Huy
Người hướng dẫn TS. Phí Trọng Hùng
Trường học Trường Đại Học Điện Lực
Chuyên ngành Cơ Khí và Động Lực
Thể loại đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2022
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 61
Dung lượng 1,83 MB

Nội dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Khoa Cơ Khí Động lực - Đồ án tốt nghiệp ĐỀ TÀI: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị bay giám sát Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Tùng MSSV: 1781610061 Lớp: D12-CNCTM Giảng viên hướng dẫn: TS Phí Trọng Hùng Hà Nợi, Năm 2022 Nguyễn D12-CNCTM Văn Tùng 1781610061 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CK&ĐL ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: NGHIÊN CỨU, GIẢNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ VIÊN BAY GIÁM SÁT -o0o Giảng viên hướng dẫn: PHÍ TRỌNG HÙNG Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Tùng Dương Hữu Hùng Nguyễn Công Tùng Nguyễn Đình Huy 1781620052 MSSV: 1781610061 MSSV: 1781610030 MSSV: 1781620102 MSSV: Tên đề tài: “ Nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị bay giám sát” Các số liệu tài liệu ban đầu: số liệu tài liệu ban đầu giáo viên hướng dẫn cung cấp, với nghiên cứu, học hỏi qua trang mạng internet với kiến thức chúng em học nhà trường Nội dung đồ án: nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị bay dùng để giám sát mùa dịch COVID-19 TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu đồ án Phương pháp nghiên cứu 10 Mục tiêu 10 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ UAV 11 2.1 Khái quát lịch sử phát triển ứng dụng UAV 11 2.1.1 Lịch sử phát triển UAV 11 2.1.2 Vai trò khả ứng dụng UAV 12 2.2 Tình hình nghiên cứu phát triển UAV giới 14 2.2.1 Phát triển UAV số nước giới 14 2.2.2 Phân loại UAV 18 2.3 Tình hình nghiên cứu phát triển UAV nước ta 21 2.3.1 Phát triển máy bay mơ hình Việt Nam 21 2.3.2 Nghiên cứu phát triển UAV 21 CHƯƠNG 3: CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ CƠ HỌC BAY CỦA UAV 23 3.1 Các hệ tọa độ thường dùng 23 3.1.1 Hệ toạ độ mặt đất O0x0y0z0 23 3.1.2 Hệ trục toạ độ tốc độ Oxcyczc 23 3.1.3 Hệ trục toạ độ tốc độ thẳng đứng Oxyz 24 3.1.4 Hệ trục toạ độ liên kết Ox1y1z1 24 3.2 Các dạng chuyển động hexacopter 24 3.3 Các lực tác dụng khí động học 25 3.4 Bài toán chuyển động Hexacopter 27 3.4.1 Lý thuyết 27 3.4.2 Bài toán chuyển động Hexacopter 28 3.5 Các phương trình hình, động lực học Hexacopter 29 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MƠ HÌNH MÁY BAY CÁNH HEXACOPTER 36 4.1 Đặt vấn đề 36 4.2 Thiết kế mơ hình 3D 36 4.2.1 Phần mềm mô 36 4.2.2 Thiết kế khung hexacopter 37 4.3 Lựa chọn động cho hexacopter 40 4.4 Xây dựng, kết nối mạch điều khiển cho hexacopter 41 4.4.1 Bộ điều khiển bay Pixhawk PX4 Autopilot PIX 41 4.4.2 Bộ điều khiển tốc độ ECS 30A 42 4.4.3 Module NEO-6M GPS 43 4.4.4 Máy thu phát Flysky FS-i6 6CH 2.4GHz AFHDS 2A RC 44 4.4.5- Module hạ áp mini DCDC MP1584 47 4.4.6- Camera thu thập liệu 47 4.4.7- Tính tốn lựa chọn nguồn cho máy bay 48 4.5- Sơ đồ kết nối chân linh kiện kiểm tra hoạt động mơ hình bay 52 4.5.1- Sơ đồ kết nối chân 53 4.5.2- Kiểm nghiệm hoạt động 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian thực đồ án tốt nghiệp em với đề tài: “Nghiên cứu thiết bị bay không người lái cánh Hexacopter, chế tạo mơ hình có điều khiển từ xa.” hoàn thành thời gian quy định Qua em xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy giáo khoa Cơ Khí Động Lực trường Đại học Điện Lực, người truyền thụ tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm cho em suốt bốn năm học vừa qua Đó tảng cho việc thực đồ án tốt nghiệp Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn – thầy Phí Trọng Hùng, thầy theo dõi, dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện tốt để em hoàn thành đồ án Trong thời gian thực đồ án, em gặp phải khó khăn sai xót, thầy ln có phát gợi ý cho em tìm phương pháp khắc phục hồn thiện đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày…tháng…năm 2022 Sinh viên thực LỜI CAM ĐOAN Chúng em xin cam đoan nội dung trình bày đồ án tốt nghiệp kết nghiên cứu thân Nội dung đồ án chúng em có tham khảo sử dụng tài liệu, thơng tin đăng tải tạp chí, Website theo danh mục tài liệu tham khảo đồ án phần cuối DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1- UAV chiến đấu mang theo tên lửa Hình 1.2- UAV bay máy bay tiêm kích Mỹ Hình 1.3- UAV đa dẫn đường tên lửa Nga Hình 1.4- UAV ScanEagle Việt Nam đầu tư từ Mỹ Hình 1.5- UAV dân dụng thương mại Hình 1.6- Hexacoper UAV Hình 3.1- Định hướng Hexacopter Hình 3.2 - Điều khiển nhiều rôto cho hexacopter hướng đỉnh-đầu tiên tiên Hình 3.3- Các điều khiển nhiều rơto cho hexacopter hướng đỉnh-đầu Hình 3.4- Điều khiển nhiều rơto cho hexacopter hướng cạnh tiên Hình 3.5- Các điều khiển nhiều rôto cho hexacopter hướng cạnh-đầu Hình 3.6- Biễu diễn lực Hình 4.1- Mơ hình 3D máy bay cánh Hexacopter Hình 4.2- Sải cánh lớn mơ hình máy bay Hình 4.3- Chiều cao mơ hình máy bay Hình 4.4- Cánh tay địn máy bay Hình 4.5- Thân máy bay Hình 4.6- Cấu tạo động khơng chổi than Hình 4.7- Bộ điều khiển bay Pixhawk PX4 Autopilot PIX Hình 4.8- Bộ điều khiển tốc độ ECS 30A Hình 4.9 – Sơ đồ mạch Module NEO-6M GPS Hình 4.10- Tay điều khiển Hình 4.11- Module hạ áp DCDC- MP1584 Hình 4.12- Camera KY1019 Hình 4.13- Pin Li-Po Hình 4.14- Pin Li-Po 3S 5400 30C Hình 4.15- Sơ đồ kết nối chân Hình 4.16- Sơ đồ ngun lí Hình 4.17- Hình ảnh thực tế mơ hình máy bay cánh hexacopter Hình 4.18- Kiểm tra cánh quạt hoạt động Hình 4.19- Kiểm tra tầm bay hexacopter Hình 4.20- Kiểm tra hoạt động camera Hình 4.21- Kiểm tra thời gian bay hexacopter CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Máy bay không người lái (UAV) loại khí cụ bay khơng người lái có điều khiển Từ đời đến UAV ngày sử dụng phổ biến nhiều lĩnh vực: chụp ảnh không, giám sát bộ, biển, chống bn lậu, kiểm sốt mơi trường, bảo vệ rừng, thăm dò địa chất, dịch vụ nông – ngư nghiệp Tuy nhiên UAV sử dụng nhiều lĩnh vực an ninh quốc phòng Trong quân UAV sử dụng để thực nhiệm vụ trinh sát, chụp ảnh, giám sát chiến trường, thị mục tiêu Hơn đặc điểm có kích thước nhỏ, khó bị phát nên UAV dễ dàng xâm nhập không phận đối tượng để trinh sát gửi ảnh trung tâm tạo điều kiện cho lực lượng tiến cơng có hình ảnh xác mục tiêu thời gian thực Về mặt kỹ thuật, UAV có nhiều điểm giống với máy bay có người lái Tuy nhiên chúng có điểm khác biệt như:  Chi phí cho nghiên cứu phát triển, chế tạo, vận hành, đảm bảo kỹ thuật thấp  Không bị tổn thất phi công chiến đấu, không tốn cho huấn luyện phi công  Không bị hạn chế yếu tố tâm lý phi công Với ưu điểm trên, với tiến nhanh chóng khoa học cơng nghệ, khoảng 10 năm trở lại diễn bùng nổ UAV Cũng nước giới, Việt Nam nhu cầu sử dụng UAV thời điểm đa dạng:  Làm mục tiêu cho máy bay, tên lửa, pháo phịng khơng bắn tập  Sử dụng cho mục đích trinh sát quân sự: chụp ảnh, tuần tiễu biên giới, hải đảo nhiệm vụ an ninh quốc phòng kinh tế xã hội khác Do việc nghiên cứu tổng hợp hệ thống tự động điều khiển UAV điều kiện có tác động gió, nhiễu động khí quyển, có khả đáp ứng yêu cầu chiến thuật khả động nhanh nhiệm vụ cụ thể tình phức tạp cần thiết Đối tượng phạm vi nghiên cứu đồ án Do khối lượng thời gian hạn chế đồ án, chuyển động dọc UAV chuyển động phức tạp, liên quan trực tiếp đến điều khiển UAV theo quỹ đạo hành trình, đồ án sâu vào thiết kế, điều khiển hệ thống 10 Hình 4.9 – Sơ đồ mạch Module NEO-6M GPS 4.4.4 Máy thu phát Flysky FS-i6 6CH 2.4GHz AFHDS 2A RC Hình 4.10- Tay điều khiển Thơng số kỹ thuật FS-i6X:  Sản phẩm: Máy phát RC FS-i6X 47               Kênh: 6-10 (Mặc định 6) Loại mẫu: Cánh cố định / Tàu lượn / Máy bay trực thăng Phạm vi RF: 2.408-2.475GHz Công suất RF: 20dBm Kênh RF: 135 Băng thông: 500KHz Hệ thống 2.4GHz: AFHDS 2A / AFDHS Loại điều chế: GFSK Độ phân giải 4096 Cảnh báo điện áp thấp: 4.2V Cổng DSC: PS / Cổng PPM Có tính phí: Khơng Độ dài ăng-ten: 26mm (Anten kép) Trọng lượng: 392g Đặc trưng: AFHDS 2A (Hệ thống kỹ thuật số nhảy tần tự động hệ thứ hai) FLYSKY phát triển tạo ra, đặc biệt phát triển cho tất mơ hình điều khiển vơ tuyến Cung cấp bảo vệ vượt trội chống lại nhiễu trì mức tiêu thụ điện thấp độ lão hóa máy thu đáng tin cậy cao, công nghệ AFHDS FLYSKY coi công ty hàng đầu thị trường RC  Truyền thơng hai chiều: Có khả gửi nhận liệu, máy phát có khả nhận liệu từ nhiệt độ, độ cao nhiều loại cảm biến khác, hiệu chuẩn servo Hỗ trợ i-BUS  Tần số nhảy đa kênh: Băng thông hệ thống dao động từ 2.408GHz đến 2.485GHz Điều chia thành 135 kênh Mỗi máy phát nhảy 16 kênh (32 cho phiên tiếng Nhật tiếng Hàn) để giảm nhiễu từ máy phát khác  Anten tăng hướng đa hướng: Anten khuếch đại cao Omni định hướng hiệu cao cắt giảm nhiễu, sử dụng lượng trì kết nối đáng tin cậy mạnh mẽ  Hệ thống nhận dạng ID nhất: Mỗi máy phát máy thu có ID riêng Khi máy phát máy thu ghép nối, chúng liên lạc với nhau, ngăn hệ thống khác vơ tình kết nối can thiệp vào hoạt động hệ thống  Sự tiêu thụ điện năng: 48 Hệ thống xây dựng cách sử dụng thành phần tiêu thụ lượng thấp có độ nhạy cao, trì độ nhạy thu cao, tiêu thụ phần mười lượng hệ thống FM tiêu chuẩn, giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ pin 4.4.5- Module hạ áp minin DCDC MP1584 Để cung cấp nguồn điện cho vi điều khiển thiết bị khác hoạt động (như camera,…); ta cần thiết bị giảm điện áp từ nguồn đầu vào xuống mức tiêu thụ thiết bị Các yêu cầu lựa chọn module hạ áp phái đảm nhận nhiệm vụ hạ áp ngồi phải có khối lượng kích thước nhỏ khơng gây cản trở cho mơ hình máy bay hoạt động Hình 4.11- Module hạ áp DCDC- MP1584 Thông số kỹ thuật: Chuyển đổi điện áp DC / DC dựa IC MP1584, chuyển đổi điện áp đầu vào từ 4.5V đến 28V điện áp nhỏ từ 0.8V đến 18V, với dòng 3A         Điện áp vào: 4.5 ~ 28V; Điện áp ra: 0.8 ~ 20V; Dòng ra: Tối đa 3A; Tần số chuyển đổi: 1MHz (bình thường), 1.5Mhz (tối đa); Độ gợn sóng đầu ra: < 30mV; Hiệu suất chuyển đổi: 96% (tối đa); Nhiệt độ hoạt động: (-40oC đến +85oC); Kích thước: 22 x 17 x mm; 4.4.6- Camera thu thập liệu Để mơ hình máy bay thu thập liệu không gian ảnh suốt trình bay, ta cần bổ sung thêm camera Camera mà nhóm lựa chọn phải đảm bảo có 49 độ xác tương đối, có khả thu thập hình ảnh từ độ cao hexacopter phù hợp với thiết bị lựa chọn phía Vì vậy, sau q trình tìm hiểu lựa chọn, nhóm định sử dụng camera cho flycam KY1019 Hình 4.12- Camera KY1019 Dưới số đặc điểm KY1019 mà nhóm lựa chọn cho đồ án này:  Camera Ky101 0.3MP Cho Flycam Drone thiết kế với kích thước siêu nhỏ, tiêu thụ điện thấp, khả ẩn - tốt, cho hình ảnh hiệu suất ổn định tuyệt vời  Camera mini trang bị độ phân giải cao 0.3MP, lựa chọn hoàn hảo cho flycam drone truyền hình ảnh thời gian thực FPV, thích hợp đua drone hay chuyến bay khám phá, du lịch  Dễ dàng cài đặt, dễ dàng thay đổi kênh nút nhấn  Phạm vi tín hiệu lý tưởng cho phạm vi bay công viên hay đường đua drone  Tiêu thụ điện thấp kích thước nhỏ gọn, có khả tương thích với tất loại flycam drone động trục quadcopter  Chất lượng thông số : 720p  Hỗ trợ kết nối đến điện thoại qua ứng dụng  Cho phép điều khiển điện thoại đường bay ghi hình Camera 4.4.7- Tính tốn lựa chọn nguồn cho máy bay Nguồn cho mơ hình bay phải đảm bào số yêu cầu đây:  Đáp ứng đủ dòng nguồn cho động hoạt động;  Có khối lượng kích thước vừa phải để giảm trọng lượng máy bay; 50  Có thể sử dụng thời gian tương đối 20 đến 40 phút;  Khi hết pin sạc nhờ sạc Ngày Cell pin, Li-Ion, Li-Po công nghệ pin dùng hầu hết laptop, smartphone, tablet, sạc dự phòng thị trường Tuy nhiên loại pin lại có ưu nhược điểm khác bảng đây: Li- Ion Ưu điểm - Có ưu điểm hiệu tương tự LiIon Trọng - Chi phí lượng nặng, cao, đắc khó tùy biến pin Li-Ion từ thiết kế sản 30 - 40% phẩm Vẫn - Dễ bị tồn ảnh hưởng nhược điểm tuổi thọ pin tuổi thọ sạc dòng, pin Linhiệt độ cao Ion ( tuổi thọ - Chất liệu giảm nhiều sử dụng dễ bắt sau trình sạc xả) cháy - Trọng lượng nặng tập hợp nhiều viên pin nhỏ - Mật độ lượng cao, bị tự xả, thân thiện môi trường, - Nếu biết cách sử dụng pin Li-Ion bạn sạc sử dụng từ 500 đến 1000 lần Nhược điểm Cell-Pin - Trọng lượng nhẹ, dễ dàng thiết kế với hình dạng khác tùy sản phẩm rẻ - Chi phí Li-Po - Thiết kế - Dung theo hình lượng cao dạng khác An tùy vào tồn, bị bắt loại sản phẩm cháy - Kế thừa hiệu từ loại pin mà tích hợp, sạc dùng từ 500 - 1000 lần sử dụng cách 51 Chất lượng, chi phí tùy thuộc vào loại pin mà hãng sử dụng Li-Ion hay Li-Po - Giảm tuổi thọ qua - Mức độ tương thích với dịng điện thoại khác khơng cao nhiều lần sạc Thường xả dung lượng pin giảm 20% khoảng 1/3 tuổi thọ Dựa vào đặc điểm loại Pin, nhóm lựa chọn Pin Li-Po lằm nguồn cấp cho mơ hình máy bay Hexacopter Pin Lipo (viết tắt từ Lithium Polymer) loại pin sạc sử dụng chất điện phân polymer khô Sự đời pin Lipo yếu tố khiến cho mơ hình điện phát triển nhanh chóng, đặc biệt mơ hình máy bay Hình 4.13- Pin Li-Po Những ưu điểm khiến Pin LiPo dân chơi mơ hình ưu tiên lựa chọn so với loại pin sạc khác (NiCad, NiMH) là:  Pin RC LiPo nhỏ, nhẹ làm hình dáng kích thước  Pin RC LiPo có dung lượng cao kích thước, khối lượng nhỏ loại pin khác  Pin RC LiPo có dịng xả cao đảm bảo đủ cung cấp lượng cho động có cơng suất cao Tóm lại, pin Lipo có tỉ lệ lượng lưu trữ/đơn vị khối lượng cao chế tạo kích thước, hình dạng đa dạng phù hợp với đa số mơ hình RC Tuy nhiên, pin LIPO có vài nhược điểm so với loại pin khác:  Pin LiPo đắt tiền so với pin NiCad NiMH Tuy nhiên, với phát triển công nghệ, giá thành pin Lipo giảm dần 52  Tuổi thọ Pin LiPo không cao, khoảng 300-400 lần sạc (và thấp nhiều khơng chăm sóc cách) Tuy nhiên sử dụng cách, tuổi thọ pin Lipo lên tới 1000 lần sạc/xả  Pin Lipo dễ bắt lửa cháy nổ không bảo quản, sử dụng cách  Pin LiPo yêu cầu cao việc tuân thủ quy tắc sử dụng, khai thác để đảm bảo tuổi thọ an toàn Loại pin Li-Po nhóm sử dụng H4.14 đây: Hình 4.14- Pin Li-Po 3S 5400 30C Với thơng số pin sau: Điện áp Một cục pin Lipo ghép (song song nối tiếp) từ hay nhiều cell pin Mỗi cell pin lipo có điện áp 3,7V (khác với cell pin NiCad&NiMH thường có điện áp 1,2V) Tùy theo mơ hình lựa chọn cần điện áp lớn hay nhỏ dùng pin ghép cell, cell hay nhiều Để tăng điện áp pin lipo, cell pin ghép nối tiếp với kí hiệu chữ S Ví dụ: Pin cell (1S): Điện áp 3,7V; Pin cell (2S): Điện áp 7,4V; Pin cell (3S): Điện áp 11,1V; Pin cell (4S): Điện áp 14,8V; Pin cell (5S): Điện áp 18,5V; Pin cell (6S): Điện áp 22,2V; Pin cell (8S): Điện áp 29,6V; Pin 10 cell (10S): Điện áp 37V; 53 Pin 12 cell (12S): Điện áp 44,4V Ở đây, điện áp pin Li-Po nhóm sử dụng 11,1V Trên máy bay mơ hình, thường dùng động pha khơng chổi than Động có thơng số quan trọng Kv, tương ứng với số vòng quay ứng với 1V điện áp Ví dụ: Động 1000kv dải từ 10V đến 25V nghĩa động quay với vận tốc 10.000 vòng/phút điện áp pin 10V lên đến 25.000 vòng/phút điện áp 25V Chính vậy, điện áp pin quan chế tạo máy bay mơ hình Dung lượng Pin Dung lượng pin (Capacity – C) lượng lượng lưu trữ pin nạp đầy, có đơn vị mAh (mini ampe giờ) Dung lượng pin tương ứng với dòng tối đa mà pin xả (tiêu hao, tính theo mA) để pin chạy Ví dụ, viên LiPo có dung lượng 5400mAh xả hoàn toàn (dùng giờ) với dịng tải 5400mA Vẫn viên pin với dịng tải 2700mAh dùng khoảng Như vậy, mơ hình, dung lượng pin định thời gian chạy trước hết pin Đối với máy bay mơ hình, dung lượng pin không tỉ lệ thuận với thời gian bay pin dung lượng lớn khối lượng pin lớn dịng tiêu thụ cao Vì nhóm cần cân đối việc tăng dung lượng pin để tăng thời gian bay mơ hình Dịng xả Thơng số quan trọng thứ dịng xả pin Dòng xả hiểu đơn giản viên pin có khả cung cấp dịng lớn cách an tồn Dịng xả liên tục (continuous discharge) an tồn pin lipo tính theo bội số dung lượng pin (C) Một viên pin với dịng xả 10C có nghĩa bạn xả cách an toàn với tốc độ gấp 10 lần so với dung lượng viên pin Ví dụ: Pin lipo có dung lượng 5400mAh; dịng xả 30C tức dịng xả liên tục an tồn pin 30 x 5400mA = 162000mA Ngồi dịng xả liên tục (Continuous Discharge Rate), pin xả với dịng cao thời gian ngắn (khoảng vài giây) để gia tăng công suất (tiếng anh Burst Discharge) Sử dụng Pin Li-Po cho mơ hình bay Hexacopter: Khi sử dụng pin Li-Po, quy tắc xả pin đến 80% dung lượng pin 54 Tức pin Li-Po 5400 mAh, nhóm tối đa sử dụng là: 80 % 5400=4320 mAh 4.5- Sơ đồ kết nối chân linh kiện kiểm tra hoạt động mơ hình bay 55 4.5.1- Sơ đồ kết nối chân Hình 4.15- Sơ đồ kết nối chân 56 Hình 4.16- Sơ đồ ngun lí Hình 4.16 thể sơ đồ ngun lí tồn mạch điều khiển cho mơ hình bay Hexacopter Trong hình, mạch cân KK 2.1.5 điều khiển cho hệ thống máy bay hoạt động, thực điều khiển module điều khiển động ESC, còi báo pin mạch điều khiển camera hoạt động module ESC điều khiển motor hoạt động Camera hoạt động nhờ nguồn trích hạ áp thơng qua module hạ áp mini tạo nguồn 4.2V 57 4.5.2- Kiểm nghiệm hoạt động Hình 4.17- Hình ảnh thực tế mơ hình máy bay cánh hexacopter Hình 4.18- Kiểm tra cánh quạt hoạt động Hình 4.19- Kiểm tra tầm bay hexacopter Hình 4.20- Kiểm tra hoạt động camera 58 Hình 4.21- Kiểm tra thời gian bay hexacopter Như vậy, nhóm tiến hành kiểm nghiệm thành cơng hoạt động máy bay cánh Hexacopter với số tiêu chí sau: - Kiểm tra hoạt động cánh quạt; Kiểm tra phạm vi hoạt động hexacopter; Kiểm tra thời gian bay hexacopter; Kiểm tra ảnh thu thập từ camera gắn thân máy bay Nhận xét: - Máy bay hoạt động tầm bán kính 400m, hoạt động tốt khoảng cách 100-200m so với người điều khiển; - Thời gian bay từ 15-30 phút; - Camera bắt hình ảnh, nhiên mờ chất lượng camera; - cánh máy bay hoạt động ổn định xác 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trên báo cáo đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu thiết bị bay khơng người lái cánh Hexacopter, chế tạo mơ hình có điều khiển từ xa.” chúng em Đây đề tài có tính thực tế cao, thời đại cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước, ngày phát triển với cạnh tranh không ngừng từ nước giới Đòi hỏi suất chất lượng phải cải thiện nhờ máy móc đại thay lao động thủ công người Như đồ án chúng em nghiên cứu tìm hiểu cách xây dựng mơ hình máy bay không người lái cánh Hexacopter, từ thiết kế hệ thống khung khí đến tìm hiểu kết nối mạch điều khiển, điều khiển máy bay hoạt động Cơng việc hồn thành bao gồm: - Tổng quan UAV; - Xây dựng kết cấu 2D cho máy bay hexacopter phần mềm AutoCad; - Dựng mơ hình 3D Solidworks; - Tính tốn thơng số khí khí động học; - Tìm hiểu ngun lí hoạt động vận dụng số linh kiện điện tử; - Xây dựng sơ đồ khối sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển; - Điều khiển hexacopter tự hoạt động Qua đề tài nhóm em biết cách vận dụng kiến thức chuyên môn đào tạo trường … thời gian qua vào với thực tế sống với công nghiệp Không qua đồ án chúng em học nhiều kĩ làm việc nhóm, giải vấn đề, tìm tài liệu, viết báo cáo… có ích cho sau Một lần chúng em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy … Cùng thầy cô môn Cơ Điện Tử giúp chúng em hoàn thành đề tài Do giới hạn thời gian kiến thức đồ án này, chúng em giải số vấn đề việc thiết kế điều khiển mơ hình bay khơng người lái Tuy nhiên, ngồi cịn nhiều vấn đề cần phải giải khắc phục để trở thành sản phẩm hoàn thiện áp dụng tốt, phục vụ tốt sống nói chung ngành nơng nghiệp nước nhà nói riêng chúng em vui mừng mong muốn quý thầy cô bạn đóng góp ý kiến để đề tài hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Cương (2002), Mơ hình hóa mơ chuyển động khí cụ bay tự động, Sách chuyên khảo Trung tâm Khoa học Kỹ thuật – Công nghệ quân sự, NXB Quân đội nhân dân, Hà Nội Nguyễn Đức Cương (2015), thiết bị bay có điều khiển tên lửa hành trình đối hải, Sách chuyên khảo Viện Khoa học công nghệ quân sự, NXB Quân đội nhân dân, Hà Nội Vũ Ngọc Hịe, Bài giảng Khí động lực học bay, Học viện phịng khơng khơng qn Khoa Kỹ thuật hàng không Raul Acuna, Volker Willert; Vision-Based UAV Landing on a Moving Platform in GPS Denied Environments Using Motion Prediction Farhan Gandhi; Multi-rotor Coordinate Transforms for Orthogonal Primary and Redundant Control Modes for Regular Hexacopters and Octocopters 61 ...TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Khoa Cơ Khí Động lực - Đồ án tốt nghiệp ĐỀ TÀI: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị bay giám sát Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Tùng MSSV: 1781610061 Lớp:... D12-CNCTM Văn Tùng 1781610061 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CK&ĐL ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: NGHIÊN CỨU, GIẢNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ VIÊN BAY GIÁM SÁT -o0o Giảng viên hướng dẫn: PHÍ TRỌNG HÙNG Sinh viên... 1781620102 MSSV: Tên đề tài: “ Nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị bay giám sát? ?? Các số liệu tài liệu ban đầu: số liệu tài liệu ban đầu giáo viên hướng dẫn cung cấp, với nghiên cứu, học hỏi qua trang

Ngày đăng: 16/10/2022, 18:53

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1- UAV chiến đấu mang theo tên lửa - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 1.1 UAV chiến đấu mang theo tên lửa (Trang 14)
Hình 1.2- UAV bay cùng máy bay tiêm kích của Mỹ - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 1.2 UAV bay cùng máy bay tiêm kích của Mỹ (Trang 16)
Hình 1.3- UAV đa năng dẫn đường tên lửa của Nga - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 1.3 UAV đa năng dẫn đường tên lửa của Nga (Trang 17)
Hình 1.5- UAV dân dụng và thương mại - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 1.5 UAV dân dụng và thương mại (Trang 20)
Hình 1.4- UAV ScanEagle Việt Nam được đầu tư từ Mỹ - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 1.4 UAV ScanEagle Việt Nam được đầu tư từ Mỹ (Trang 20)
Hình 1.6- Hexacoper UAV - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 1.6 Hexacoper UAV (Trang 21)
+ Các hàm khối lượng riêng, nhiệt độ, tốc độ âm thanh và độ nhớt động hình học phụ thuộc vào độ cao ρ(H),T(H),a(H), v(H). - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
c hàm khối lượng riêng, nhiệt độ, tốc độ âm thanh và độ nhớt động hình học phụ thuộc vào độ cao ρ(H),T(H),a(H), v(H) (Trang 30)
+ Có các đặc trưng khí động lực học đã biết cho dưới dạng bảng hoặc đồ thị; + Có các đặc trưng của động cơ đã biết; - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
c ác đặc trưng khí động lực học đã biết cho dưới dạng bảng hoặc đồ thị; + Có các đặc trưng của động cơ đã biết; (Trang 31)
Hình 3. 2- Điều khiển nhiều rôto cho hexacopter trong - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 3. 2- Điều khiển nhiều rôto cho hexacopter trong (Trang 33)
Hình 3.3- Các điều khiển nhiều rôto cho hexacopter trong - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 3.3 Các điều khiển nhiều rôto cho hexacopter trong (Trang 34)
Hình 3.5- Các điều khiển nhiều rôto cho hexacopter trong - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 3.5 Các điều khiển nhiều rôto cho hexacopter trong (Trang 35)
Hình 3.4- Điều khiển nhiều rôto cho hexacopter trong - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 3.4 Điều khiển nhiều rôto cho hexacopter trong (Trang 35)
Hình 3.6- Biễu diễn lực - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 3.6 Biễu diễn lực (Trang 36)
- Thiết kế mơ hình 3D: trong phần mềm Solidworks thì đây được coi là tính năng nổi bật với việc thiết kế các các biên dạng 2D bạn sẽ dựng được các khối 3D theo yêu cầu. - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
hi ết kế mơ hình 3D: trong phần mềm Solidworks thì đây được coi là tính năng nổi bật với việc thiết kế các các biên dạng 2D bạn sẽ dựng được các khối 3D theo yêu cầu (Trang 39)
Hình 4.2- Sải cánh lớn nhất của mơ hình máy bay - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.2 Sải cánh lớn nhất của mơ hình máy bay (Trang 40)
Hình 4.3- Chiều cao của mơ hình máy bay - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.3 Chiều cao của mơ hình máy bay (Trang 40)
Hình 4.4- Cánh tay địn của máy bay - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.4 Cánh tay địn của máy bay (Trang 41)
Hình 4.5- Thân trên của máy bay - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.5 Thân trên của máy bay (Trang 41)
Hình 4.7- Bộ điều khiển bay Pixhawk PX4 Autopilot PIX - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.7 Bộ điều khiển bay Pixhawk PX4 Autopilot PIX (Trang 44)
Hình 4.8- Bộ điều khiển tốc độ ECS 30A - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.8 Bộ điều khiển tốc độ ECS 30A (Trang 45)
Hình 4.9 – Sơ đồ mạch Module NEO-6M GPS 4.4.4. Máy thu phát Flysky FS-i6 6CH 2.4GHz AFHDS 2A RC - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.9 – Sơ đồ mạch Module NEO-6M GPS 4.4.4. Máy thu phát Flysky FS-i6 6CH 2.4GHz AFHDS 2A RC (Trang 47)
Hình 4.10- Tay điều khiển - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.10 Tay điều khiển (Trang 47)
Hình 4.11- Module hạ áp DCDC- MP1584 - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.11 Module hạ áp DCDC- MP1584 (Trang 49)
độ chính xác tương đối, có khả năng thu thập hình ảnh từ độ cao của hexacopter và phù hợp với các thiết bị đã lựa chọn phía trên - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
ch ính xác tương đối, có khả năng thu thập hình ảnh từ độ cao của hexacopter và phù hợp với các thiết bị đã lựa chọn phía trên (Trang 50)
Hình 4.13- Pin Li-Po - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.13 Pin Li-Po (Trang 52)
Những ưu điểm chính khiến Pin LiPo được dân chơi mơ hình ưu tiên lựa chọn so với các loại pin sạc khác (NiCad, NiMH) là: - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
h ững ưu điểm chính khiến Pin LiPo được dân chơi mơ hình ưu tiên lựa chọn so với các loại pin sạc khác (NiCad, NiMH) là: (Trang 52)
Hình 4.14- Pin Li-Po 3S 5400 30C - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.14 Pin Li-Po 3S 5400 30C (Trang 53)
Hình 4.15- Sơ đồ kết nối chân - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.15 Sơ đồ kết nối chân (Trang 56)
Hình 4.16- Sơ đồ ngun lí - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.16 Sơ đồ ngun lí (Trang 57)
Hình 4.17- Hình ảnh thực tế của mơ hình máy bay 6 cánh hexacopter Hình 4.18- Kiểm tra cánh quạt hoạt động - Đồ án tốt nghiệp đề TÀI nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị bay giám sát
Hình 4.17 Hình ảnh thực tế của mơ hình máy bay 6 cánh hexacopter Hình 4.18- Kiểm tra cánh quạt hoạt động (Trang 58)

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w