Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD NGUYỄN THỊ KIM CÚC ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ KHÍ CHÍNH XÁC VÀ QUANG HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM TRA LỖI TRÊN DÂY TRUYỀN.ĐÂY LÀ ĐỀ TÀI ĐỘC QUYỀN VÀ ĐỘC LẠ CỦA MÌNH, LÀ DỰ ÁN MÌNH LÀM VÀ ĐÃ ĐƯỢC ỨNG DỤNG VÀO TRONG NHÀ MÁY, ĐƯỢC CÁC THẦY CÔ ĐÁNH GIÁ CAO.NẾU BẠN CẦN MÌNH SUPPORT TRỰC TIẾP HOẶC ONLINE ĐỂ LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÌ LIÊN HỆ QUA SỐ 0329 639 772
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠ KHÍ CHÍNH XÁC VÀ QUANG HỌC -* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM TRA LỖI TRÊN DÂY TRUYỀN LẮP RÁP ĐIỀU HỊA ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ AI Giảng viên hướng dẫn: TS.NGUYỄN THỊ KIM CÚC Chữ ký GVHD Giảng viên phản biện: TS Vũ Tiến Dũng Chữ ký GVPB Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN ĐIỂM - 20184383 NGUYỄN ĐỨC DUY - 20184419 NGUYỄN VĂN GIANG - 20184424 Hà Nội, 09/2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHÍA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP *** I/ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ Nghiên cứu thiết kế hệ thống kiểm tra lỗi dây truyền lắp ráp điều hịa ứng dụng cơng nghệ AI II/ CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ - Thiết kế hệ thống kiểm tra lỗi lắp ráp điều hòa dây truyền lắp ráp - Thiết kế hế thống băng tải vận chuyển điều hòa - Hệ thống sử dụng cảm biến để kiểm tra lỗi thông qua AI - Có thể xác định lỗi đưa cảnh báo vị trí lỗi III/ NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN - Tổng quan hệ thống dây truyền kiểm tra sản phẩm - Nghiên cứu chế tạo khí - Xây dựng phần mềm điểu khiển kiểm tra - Xây dựng hệ thực nghiệm IV/ CÁC BẢN VẼ VÀ ĐỒ THỊ - Đồ án gồm vẽ lắp A0, - Bản vẽ nguyên lý hệ thống V/ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Thị Kim Cúc VI/ NGÀY GIAO NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: 2/8/2021 VII/ NGÀY HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN: 25/9/2021 Hà Nội, ngày 25 tháng 09 năm 2022 GIẢNG VIÊN HƯỚNG D TS Nguyễn Thị Kim Cú ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ CỘNG HỒ NAM Độc NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (dành cho Giáo viên hướng dẫn) Tên đề tài: “Nghiên cứu thiết kế hệ thống kiểm tra lỗi dây truyền lắp ráp điều hịa ứng dụng cơng nghệ AI” Họ tên SV: Nguyễn Văn Điểm 20184383 Họ tên SV: Nguyễn Đức Duy 20184419 Họ tên SV: Nguyễn Văn Giang 20184424 Chuyên ngành: Cơ điện tử Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Kim Cúc NỘI DUNG NHẬN XÉT Ngày nay, khoa học công nghệ phát triển trình sản xuất, kiểm tra vận chuyển hàng hóa sử dụng kiểm tra online dây truyền sản xuất phổ biến nước có kinh tế phát triển Việc ứng dụng hệ thống cảm biến không tiếp xúc cảm biến hình ảnh hỗ trợ người trình sản xuất mang lại hiệu giải phóng sức lao động người mang lại hiệu kinh tế cao Nghiên cứu ứng dụng hệ thống thông minh, trí tuệ nhân tạo (AI) việc tăng xuất cải thiện độ xác thay người nhiều công đoạng sản xuất lắp ráp đặc biệt dây truyền lắp ráp điều hòa Sinh viên Nguyễn Văn Điểm, Nguyễn Đức Duy, Nguyễn Văn Giang giao nhiệm vụ “Nghiên cứu thiết kế hệ thống kiểm tra lỗi dây truyền lắp ráp điều hòa ứng dụng công nghệ AI” giúp giải vấn đề kiểm soát chất lượng sản phẩm, tiết kiệm chi phí thực tiễn thực nhà máy Trong trình làm đồ án sinh viên thể khả nghiên cứu tính tốn, thiết kế chế tạo, lập trình hệ thống tốt chủ động Với tinh thần chăm chỉ, chịu khó học tập nghiên cứu em hoàn thành tốt nhiệm vụ giao Giáo viên hướng dẫn đánh giá cao khả ba sinh viên đề nghị hội đồng chấm tốt nghiệp cho phép ba sinh viên bảo vệ trước Hội đồng chấm đồ án tốt nghiệp Đánh giá: Nguyễn Văn Điểm 10 điểm Nguyễn Đức Duy 10 điểm Nguyễn Văn Giang 10 điểm Hà Nội, ngày 26 tháng năm 2022 Giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày tháng 09 năm 2022 Giảng viên phản biện MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KIỂM TRA SẢN PHẨM .2 1.1 Tổng quan Deep learning 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Hệ gợi ý .4 1.1.3 Chatbots .5 1.1.4 Nhận diện hình ảnh 1.2 Những vấn đề Deep learning .5 1.2.1 Các kỹ thuật Deep learning .5 1.2.1.1 Phát bẩt thường 1.2.1.2 Phát đối tượng 1.2.1.3 Phân loại đối tượng 1.2.1.4 Phân đoạn đối tượng 1.2.1.5 Vị trí điểm 1.2.1.6 Đọc ký tự 1.2.2 Thuật ngữ .8 1.2.2.1 Deep neural networks (mạng nơron) 1.2.2.2 Độ sâu neural network 1.2.2.3 Độ sâu thấp 1.2.2.4 Độ sâu tiêu chuẩn .9 1.2.2.5 Độ sâu cao 1.2.2.6 Quá trình đào tạo 1.2.2.7 Điều kiện dừng 10 1.2.2.8 Xử lý 11 1.2.2.9 Tăng cường .11 1.3 Giới thiệu Zebra Aurora 12 1.3.1 Zebra Aurora Vision Studio 12 1.3.2 Zebra Aurora Library 13 1.3.3 Zebra Aurora Deep learning 13 1.3.4 Giới thiệu ngôn ngữ C/C++ thư viện OPENCV 14 1.3.4.1 Ngôn ngữ C/C++ 14 1.3.4.2 Thư viện OPENCV 14 1.4 Cơ cấu chấp hành 15 1.4.1 Hệ thống băng tải 15 1.4.1.1 Giới thiệu 15 1.4.1.2 Cấu tạo 16 1.4.1.3 Ứng dụng 16 1.4.2 Cụm camera .16 1.4.2.1 Giới thiệu 16 1.4.2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động .17 1.4.2.3 Các loại camera công nghiệp phổ biến .18 1.4.2.4 Ứng dụng 20 1.4.3 Cụm cảm biến 21 1.4.3.1 Khái niệm 21 1.4.3.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động .21 1.4.3.3 Các loại cảm biến quang 23 1.4.3.4 Ứng dụng 25 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ KIỂM TRA 26 2.1 Hệ thống băng tải 26 2.1.1 Băng tải: 26 2.1.1.1 Tính thơng số hình, động học băng tải .27 2.1.1.2 Tính lực kéo băng tải 27 2.1.2 Tính động 30 2.1.2.1 Xác định công suất động cần thiết .30 2.1.2.2 Xác định số vòng quay sơ 32 2.1.2.3 Tính tốn số vịng quay làm việc trục tang băng tải 32 2.1.2.4 Tính tốn tỉ số truyền chung hệ dẫn động 33 2.1.2.5 Chọn động 34 2.1.2.6 Kiểm nghiệm điều kiện làm việc 37 2.1.3 Tính tốn truyền xích 37 2.1.3.1 Xác định số đĩa xích 37 2.1.3.2 Xác định bước xích 38 2.1.3.3 Tính tốn khoảng cách trục a 41 2.1.3.4 Kiểm nghiệm độ bền xích 42 2.1.3.5 Xác định đường kính đĩa xích 44 2.1.3.6 Kiểm nghiệm đĩa xích độ bền tiếp xúc 44 2.1.3.7 Lực tác dụng lên trục 46 2.1.4 Tính tốn ổ lăn 46 2.2 Hệ thống giám sát 49 2.2.1 Cụm camera .49 2.2.2 Cụm cảm biến 51 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG HỆ THỐNG .53 3.1 Giới thiệu 53 3.2 Cụm camera 53 3.3 Cụm cảm biến 56 3.4 Lập trình hệ thống 58 3.4.1 Tổng quan chương trình 58 3.4.2 Train model để nhận dạng đối tượng .58 3.4.2.1 Cấu trúc thư mục cần tạo trước training với Type58 3.4.2.2 Chuẩn bị liệu .60 3.4.2.3 Training Model 60 3.4.2.4 Hình ảnh ví dụ cách khoanh vùng cho Class .69 3.4.3 Viết chương trình: 72 CHƯƠNG KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 78 4.1 Kết 78 4.2 Nhận xét đánh giá 88 KẾT LUẬN 89 Tài liệu tham khảo …………………………………………………… 90 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, xã hội ngày phát triển Cơng nghiệp hóa đại hóa ngày nâng cao để phát triển đất nước cải thiện sống người dân Vì việc ứng dụng khoa học kỹ thuật ngày rộng rãi, phổ biến mang lại hiệu cao hầu hết lĩnh vực kinh tế, kỹ thuật đời sống xã hội Xét điều kiện cụ thể nước ta cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa sử dụng ngày nhiều thiết bị điều khiển tự động trình sản xuất, gia công chế biến sản phẩm, Điều dẫn đến việc hình thành hệ thồng sản xuất linh hoạt, cho phép tự động hóa mức độ cao sở sử dụng máy CNC, robot cơng nghiệp Trong có khâu ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm q trình kiểm tra sản phẩm Trong doanh nghiệp FDI đặc biệt doanh nghiệp có vốn đầu tư từ Nhật Bản như: Panasonic, Canon, Hoya, Daikin, việc kiểm soát chất lượng quan trọng hàng đầu theo quy trình chặt chẽ Vì chúng em thực đề tài hướng tới việc giải vấn đề thực tiễn khâu kiểm soát chất lượng sản phẩm Đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ thống kiểm tra lỗi AI dây truyền lắp ráp điều hòa” cách sử dụng phần mềm Aurora Vision Studio kết hợp với hệ thống cấu chấp hành tính toán, thiết kế áp dụng cho dây truyền lắp ráp điều hòa thực tế Kết thu đồ án tính tốn thiết kế hệ thống đồng thời phát lỗi sản phầm dây truyền lắp ráp điều hòa thực tế Em xin chân thành cảm ơn tới thầy cô giáo Bộ Môn Cơ điện tử đặc biệt cô Nguyễn Thị Kim Cúc hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện thuận lợi cho em nhiều kiến thức quý báu cho việc hồn thành đồ án mơn học Chúng em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KIỂM TRA SẢN PHẨM 1.1 Tổng quan Deep learning 1.1.1 Giới thiệu Deep learning kỹ thuật đột phá việc học thị giác máy tính Nó học từ hình ảnh người cung cấp để đào tạo tự động tạo giải pháp cho loạt ứng dụng phân tích hình ảnh Tuy nhiên, ưu điểm nó giải nhiều ứng dụng khó thuật tốn dựa quy tắc truyền thống trước Đáng ý nhất, chúng bao gồm việc kiểm tra đối tượng có thay đổi lớn hình dạng bề ngoài, chẳng hạn sản phẩm hữu cơ, bề mặt có kết cấu lớn cảnh ngồi trời tự nhiên Các ứng dụng điển hình là: Phát khuyết tật bề mặt hình dạng (ví dụ vết nứt, biến dạng, đổi màu), Phát mẫu bất thường khơng mong muốn (ví dụ phận bị thiếu, bị hỏng chất lượng thấp), Nhận dạng đối tượng hình ảnh liên quan đến lớp xác định trước (tức máy phân loại), Vị trí, phân đoạn phân loại nhiều đối tượng hình ảnh (tức chọn thùng rác), Phân tích chất lượng sản phẩm (bao gồm trái cây, thực vật, gỗ sản phẩm hữu khác), Vị trí phân loại điểm chính, vùng đặc trưng đối tượng nhỏ, Nhận dạng ký tự quang học Việc sử dụng chức Deep learning bao gồm hai giai đoạn: Đào tạo - tạo mơ hình dựa tính học từ mẫu đào tạo, Suy luận - áp dụng mơ hình hình ảnh để thực nhiệm vụ thị giác máy thực tế Sự khác biệt so với phương pháp phân tích hình ảnh truyền thống trình bày sơ đồ đây: Hình 2.1.Cách tiếp cận truyền thống Hình 2.2.Phương pháp học máy Deep Learning tập hợp Machine Learning, có khả khác biệt số khía cạnh quan trọng so với Machine Learning nông truyền thống, cho phép máy tính giải loạt vấn đề phức tạp khơng thể giải Một ví dụ nhiệm vụ Machine Learning đơn giản, nông cạn dự đốn doanh số bán kem thay đổi dựa nhiệt độ trời Việc đưa dự đoán sử dụng vài tính liệu theo cách tương đối đơn giản thực cách sử dụng kỹ thuật Machine Learning gọi hồi quy tuyến tính với độ dốc giảm dần Vấn đề hàng loạt vấn đề giới thực khơng phù hợp với mơ hình đơn giản Một ví dụ vấn đề thực tế phức tạp nhận số viết tay Để giải vấn đề này, máy tính cần phải có khả đối phó với đa dạng lớn cách thức trình bày liệu Mỗi chữ số từ đến viết theo vơ số cách: kích thước hình dạng xác chữ số viết tay khác tùy thuộc vào người viết hoàn cảnh Đối phó với biến đổi tính lộn xộn tương tác lớn chúng, nơi học tập sâu mạng lưới thần kinh sâu trở nên hữu ích Khi bạn nên sử dụng Deep Learning ... hưởng đến chất lượng sản phẩm trình kiểm tra sản phẩm Trong doanh nghiệp FDI đặc biệt doanh nghiệp có vốn đầu tư từ Nhật Bản như: Panasonic, Canon, Hoya, Daikin, việc kiểm soát chất lượng quan... kiểm tra lỗi dây truyền lắp ráp điều hịa ứng dụng cơng nghệ AI? ?? giúp giải vấn đề kiểm soát chất lượng sản phẩm, tiết kiệm chi phí thực tiễn thực nhà máy Trong trình làm đồ án sinh viên thể khả... nay, khoa học cơng nghệ phát triển q trình sản xuất, kiểm tra vận chuyển hàng hóa sử dụng kiểm tra online dây truyền sản xuất phổ biến nước có kinh tế phát triển Việc ứng dụng hệ thống cảm biến