(TIỂU LUẬN) CHƯƠNG 3 mô HÌNH ĐỘNG học, ĐỘNG lực học AGV ROBOT

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN MỤC LỤC Trang BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MOBILE ROBOT 1.1- Lịch sử nghiên cứu 1.1.1- Lịch sử phát triển xe AGV 1.1.2- Phân loại xe AGV 1.1.3- Chiến lược phát triển công nghiệp robot quốc gia 1.2- Mục tiêu đề tài 1.3- Phương pháp thực đề tài CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ AGV ROBOT 2.1- Lựa chọn phương án thiết kế 2.1.1- Lựa chọn phương án thiết kế khí 2.1.2- Lựa chọn động 2.1.3- Phương an đê thiêt kê điều khiển CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC AGV ROBOT 3.1- Tính tốn động học 3.2- Tính tốn động lực học 3.3- Tính chọn cấu nâng hạ hàng hóa CHƯƠNG 4- THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 4.1- Các linh kiện sử dụng 4.1.1- Module Wifi ESP32 4.1.2- Cảm biến siêu âm 4.1.3- Module hạ áp LM2596 4.1.4- Module điều khiển động DC BTS 7960 43A 4.1.5- Bộ nguồn 4.1.6- Mạch dò line 4.2- Sơ đồ mạch nguyên lý sơ đồ khối điều khiển CHƯƠNG 5- THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ THUẬT TỐN 5.1- Phần mềm lập trình điều khiển 5.2- Sơ đồ thuật toán điều khiển 5.3- Code điều khiển CHƯƠNG 6- HỒN THIỆN SẢN PHẨM 6.1- Hồn thiện lắp ráp khí 6.1.1- Lắp ráp khung robot 6.1.2- Lắp ráp cụm phận khác 6.2- Hoàn thiện code nạp chương trình vào vi điều khiển 6.3- Chạy thực nghiệm mơ hình robot AGV vận chuyển hàng hóa CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 7.1- Các yêu cầu cho thiết bị 7.2- Mức độ hoàn thành 7.3- Đánh giá 7.4- Kết luận 7.5- Hướng phát triển LỜI KẾT TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC STT vR R L 10 11 v w 12 13 14 15 16 17 u 18 19 k 20 g 21 22 23 a 24 25 t 26 27 P dc ξ Công suất động Ma trận vị trí robot W CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MOBILE ROBOT 1.1- Lịch sử nghiên cứu 1.1.1- Lịch sử phát triển xe AGV Robot đời từ kỷ trước công nguyên Chu Mục Vương (Trung Quốc) người Yan Shi phác thảo ý tưởng máy tự động khí Đến năm 1927, robot điện tử lần xuất phim ảnh Năm 1948, nguyên lý tảng robot tự động hóa đời, tạo tiền đề cho robot học sau Cho tới năm 1961, Mobile Robot điện tử giới đời, đặt tên Unimate.Trong loại Mobile Robot áp dụng lĩnh vực cơng nghiệp, Robot tự hành mặt đất AGV( Autonomous Guided Vehicles) giới quan tâm đến Hệ thống xe tự hành (AGV) tồn từ năm 1953 Barrett Electronics Of Northbrook, bang Illinois – USA, Savant Automation of Walker, bang Michigan – USA Một nhà phát minh sáng chế phương pháp tự động hoá người xe tải kéo mà sử dụng nhà máy nhiều năm nhờ vào giấc mơ Robot tự hành AGV chế tạo để vận chuyển phôi gia công vào năm 70, vấn đề định hướng xe tự hành vấn đề quan trọng Ban đầu AGV xe kéo nhỏ chạy theo đường dẫn Công nghệ năm 70 điều khiển hệ thống để nâng cao khả tính linh hoạt xe AGV, xe không dùng để kéo, đẩy hàng kho, mà cịn có chức trung gian , kết nối trình sản xuất, lắp ráp, phân loại hàng hóa Trải qua nhiều năm, cơng nghệ phát triển mạnh hơn, q trình tự hành, AGV lập trình để giao tiếp với robot khác nhằm đảm bảo sản phẩm chuyển qua trạm, kho nơi mà sau chúng giữ lại chuyển đến vị trí khác 1.1.2- Phân loại xe AGV Xe AGV sử dụng với mục đích chung để chuyển hàng nhà máy, kho chứa sản phẩm Hình 1.1- Sơ đồ vận hành xe AGV nhà máy Ngày nay, xe AGV có nhiều dịng sản phẩm khác thị trường Các sản phẩm AGV bao gồm:  Xe kéo (Towing Vehicle) Xe kéo xuất dòng xe AGV thịnh hành thị trường Loại kéo nhiều toa hàng khác trở từ 8000 đến 60000 pounds Ưu điểm hệ thống xe kéo: Khả chuyên chở lớn; Có thể dự đốn lên kế hoạch tính hiệu việc chuyên chở việc đảm bảo an tồn; Tính an tồn tốt Hình 1.2- Xe AGV kéo hàng  Xe chở ( Unit Load Vehicle) Xe chở trang bị tâng khay chứa nâng, hạ chuyênr động băng tải, đai xích Ưu điểm xe chở: Tải trọng phân phối di chuyển theo yêu cầu; Thời gian đáp ứng nhanh gọn; Giảm hư hại tài sản; Đường linh hoạt; Giảm thiếu tắc nghẽn giao thơng chun chở Hình 1.3- Xe AGV chở hàng  Xe đẩy ( Cart Vehicle) 10 delay(30); if (digitalRead(sw3)==0) { while (digitalRead(sw3)==0); mode=1; vx=0; val=1; tick(1); lcd.clear(); lcd.print(" AUTO MODE "); delay(1000); lcd.clear(); lcd.print(" LINE finding "); while (line()==0) tien(); dung(); tick(2); } } } while (mode==1) { lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Select: Done: "); lcd.setCursor(15,0);lcd.print(cnt); lcd.setCursor(0,1);lcd.print("From: -> To: "); while(mode==1) { lcd.setCursor(5,1);lcd.print(loca1); lcd.setCursor(14,1);lcd.print(loca2); 83 if (SerialBT.available()) { char c=SerialBT.read(); Serial.write(c); if(c=='L') {vx=1;val=1;} else if(c=='H') {loca1++;if(loca1>4) loca1=1;Serial.println(loca1);} else if(c=='I') {loca2++;if(loca2>4) loca2=1;Serial.println(loca2);} else if(c=='K') {vx=0;val=0;} } bool dem=read_sw1(); if(dem==1){ if(millis()-time14) loca1=1; tick(1); time1=millis(); } if (digitalRead(sw2)==0) 84 { delay(30); if (digitalRead(sw2)==0) { while (digitalRead(sw2)==0); tick(1); loca2++; if (loca2>4) loca2=1; } } if (digitalRead(sw3)==0) // start { delay(30); if (digitalRead(sw3)==0) { while (digitalRead(sw3)==0); tick(1); if (loca1==0 || loca2==0 || loca1==loca2) tick(2); else { mode=2; vx=1; val=0; // nút start tick(1); lcd.clear(); goto lineFollow; } 85 } } if (vx==0 && val==0) //back { mode=0; tick(1); lcd.clear(); } if (vx==1 && val==1) { //run if (loca1==0||loca2==0||loca1==loca2) tick(2); else { mode=2; vx=1; val=0; tick(1); lcd.clear(); goto lineFollow; } } } } lineFollow: while (mode==2) // line Follow { lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" RUNNING : "); 86 lcd.setCursor(14,0); lcd.print(cnt); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("From: -> To: "); lcd.setCursor(5,1); lcd.print(loca1); lcd.setCursor(14,1); lcd.print(loca2); if (loca1==1) { timTRAI(); timNGA4(1); // trai timDUNG(); tick(1); banlen(); delay(2000);bandung(); quaydau(); if (loca2==2) { timNGA4(0); timDUNG(); } else if (loca2==3) { timNGA4(1); timNGA4(1); timDUNG(); } else 87 { timNGA4(1); timNGA4(2); timDUNG(); } tick(1); delay(1000); quaydau(); lui(); delay(1000); dung(); banxuong();delay(2000);bandung(); tick(2); lcd.clear(); lcd.print(" GO HOME! if (loca2==2) { timNGA4(1); timPHAI(); timDUNG(); } else if (loca2==3) { timNGA4(2); timNGA4(0); timPHAI(); timDUNG(); } 88 "); else { timNGA4(1); timNGA4(0); timPHAI(); timDUNG(); } tick(3); lcd.clear(); lcd.print(" DONE! "); quaydau(); lui(); delay(2000); dung(); tick(3); mode=1; cnt++; break; } else if (loca1==2) { timTRAI(); timNGA4(2); // phai timDUNG(); tick(1); lcd.setCursor(5,1); lcd.print(loca1); banlen(); delay(2000);bandung(); quaydau(); 89 if (loca2==1) { timNGA4(0); timDUNG(); } else if (loca2==3) { timNGA4(2); timNGA4(1); timDUNG(); } else { timNGA4(2); timNGA4(2); timDUNG(); } tick(1); lcd.setCursor(14,1); lcd.print(loca2); delay(1000); quaydau(); lui(); delay(1000); dung(); banxuong();delay(2000);bandung(); tick(2); lcd.clear(); lcd.print(" GO HOME! if (loca2==1) 90 "); { timNGA4(2); timPHAI(); timDUNG(); } else if (loca2==3) { timNGA4(2); timNGA4(0); timPHAI(); timDUNG(); } else { timNGA4(1); timNGA4(0); timPHAI(); timDUNG(); } tick(3); lcd.clear(); lcd.print(" DONE! "); quaydau(); lui(); delay(2000); dung(); tick(3); mode=1; cnt++; 91 Serial1.readString(); break; } else if (loca1==3) { timTRAI(); timNGA4(0); timNGA4(1); // trai timDUNG(); tick(1); lcd.setCursor(5,1); lcd.print(loca1); banlen(); delay(2000);bandung(); quaydau(); if (loca2==1) { timNGA4(2); timNGA4(2); timDUNG(); } else if (loca2==2) { timNGA4(2); timNGA4(1); timDUNG(); } 92 else // { timNGA4(0); timDUNG(); } tick(1); lcd.setCursor(14,1); lcd.print(loca2); delay(1000); quaydau(); lui(); delay(1000); dung(); banxuong();delay(2000);bandung(); tick(2); lcd.clear(); lcd.print(" GO HOME! if (loca2==1) { timNGA4(2); timPHAI(); timDUNG(); } else if (loca2==2) { timNGA4(1); timPHAI(); timDUNG(); } else // 93 "); { timNGA4(1); timNGA4(0); timPHAI(); timDUNG(); } tick(3); lcd.clear(); lcd.print(" DONE! "); quaydau(); lui(); delay(2000); dung(); tick(3); mode=1; cnt++; break; } else if (loca1==4) { timTRAI(); timNGA4(0); timNGA4(2); // phai timDUNG(); tick(1); lcd.setCursor(5,1); lcd.print(loca1); banlen(); delay(2000);bandung(); quaydau(); 94 if (loca2==1) { timNGA4(1); timNGA4(2); timDUNG(); } else if (loca2==2) { timNGA4(1); timNGA4(1); timDUNG(); } else // { timNGA4(0); timDUNG(); } tick(1); lcd.setCursor(14,1); lcd.print(loca2); delay(1000); quaydau(); lui(); delay(1000); dung(); banxuong();delay(2000);bandung(); tick(2); lcd.clear(); lcd.print(" GO HOME! if (loca2==1) 95 "); { timNGA4(2); timPHAI(); timDUNG(); } else if (loca2==2) { timNGA4(1); timPHAI(); timDUNG(); } else // { timNGA4(2); timNGA4(0); timPHAI(); timDUNG(); } tick(3); lcd.clear(); lcd.print(" DONE! "); quaydau(); lui(); delay(2000); dung(); tick(3); mode=1; cnt++; break; 96 } } } 97 ... Phương an đê thiêt kê điều khiển CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC AGV ROBOT 3. 1- Tính tốn động học 3. 2- Tính tốn động lực học 3. 3- Tính chọn cấu nâng hạ hàng hóa CHƯƠNG 4- THIẾT KẾ HỆ THỐNG... kích thước nhỏ CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC AGV ROBOT 3. 1- Tính tốn động học 26 Hình 3. 1- Hệ tọa độ robot Hệ tọa độ tuyệt đối ( hệ tọa độ gốc) hệ tọa độ cố định đặt môi trường biểu... giải toán động lực học cho robot phục vụ điều khiển chuyển động, chưa chủ động trình thiết kế chế tạo robot đáp ứng yêu cầu cụ thể Nhiều vấn đề quan tâm giới nhằm nâng cao kỹ động lực học khả ứng