Nghiên cứu xây dựng thư viện thực tế tăng cường của hệ thống phanh thủy lực (tt)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG THƯ VIỆN THỰC TẾ TĂNG CƯỜNG CỦA HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC SVTH: NGUYỄN HỮU TÂM MSSV: 15145344 SVTH: HỨA NGUYỄN PHÚ MSSV: 15145442 GVHD: THS HUỲNH THỊNH Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài Trong thời đại ngày nay, ngày công nghiệp xe phát triển vũ bão Kéo theo phức tạp cụn chi tiết xe Tuy vậy, điều kiện không cho phép nên nhiều sinh viên phải nghiên cứu học tập dựa tài liệu trắng đen truyền thống, điều làm việc học trở nên khó tiếp thu Nhưng nhờ vào phát triển AR VR điều khắc phục Chính nhóm em chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng thư viện thực tế tăng cường cho hệ thống phanh” làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu tổng quan hệ thống ô tô mà đề tài tập trung hệ thống phanh thủy lực - Nghiên cứu chung công nghệ thực tế tăng cường - Nghiên cứu xây dựng thư viện thực tế ảo hệ thống phanh ô tô phần mềm Blippar 1.2.2 Nhiệm vụ đề tài - Nghiên cứu tổng quan hệ thống phanh - Nghiên cứu chung công nghệ thực tế tăng cường - Nghiên cứu xây dựng thư viện thực tế tăng cường hệ thống phanh ô tô phần mềm Solidwork Blippar - Kết luận – kiến nghị 1.3 Đối tượng phương pháp nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu Hệ thống phanh ô tô - Phần mềm vẽ 2D Ai thiết kế 3D Solidworks - Phần mềm ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường phù hợp - Phần mềm chỉnh sửa video phù hợp: Power Point Camtasia 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Việc vẽ mơ lại tồn hệ thống truyền lực tơ địi hỏi phải có nhiều thời gian kiến thức Do đề tài tập trung nghiên cứu “Hệ thống phanh thủy lực tơ.” 1.4 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.4.1 Trong nước Hiện cơng nghiệ thực tế ảo thực tế tăng cường bắt đầu nghiên cứu Điển hình hai cơng ty: Digimart Vrtech Tháng 6/2017, Công ty Digismart Việt Nam Công ty Blippar (Anh Quốc) vừa ký hợp tác thức mắt ứng dụng Blippar, giải pháp cơng nghệ thực tế tăng cường (Augmented Reality – AR) dành cho thương hiệu Theo đó, Digismart đối tác độc quyền khai thác ứng dụng thị trường Việt Nam 1.4.2 Nước ngồi Khái niệm Cơng nghệ thực tế ảo lần xuất vào đầu kỷ 90, qua 20 năm hình thành phát triển, nước giới đặc biệt nước Mỹ châu Âu có nhiều cơng trình thực tế ảo lớn : - Bản đồ 4D giải phẩu toàn thể người - Ứng dụng phổ biến nhiều lĩnh vực: Ơ tơ, xây dựng, y tế, giáo dục,… - Ứng dụng mua sắm 3D, Tạp chí 3D, báo 3D - Sách giáo dục 3D CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC TRÊN Ơ TƠ 2.1 Cơng dụng, cấu tạo, phân loại yêu cầu hệ thống phanh 2.1.1 Công dụng Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ô tô dừng hẳn đến tốc độ cần thiết Ngoài hệ thống phanh cịn dùng để giữ tơ đứng dốc Đối với tơ hệ thống phanh cụm quan trọng nhất, đảm bảo cho tơ chạy an tồn tốc độ cao, nâng cao suất vận chuyển Hư hỏng hệ thống phanh thường kèm theo hậu nghiêm trọng, làm tính an tồn chuyển động ơtơ Các hư hỏng đa dạng phụ thuộc vào kết cấu hệ thống phanh 2.1.2 Phân loại Có nhiều cách để phân loại hệ thống phanh: - Theo công dụng + Hệ thống phanh (phanh chân) + Hệ thống phanh dừng (phanh tay) + Hệ thống phanh dự phòng + Hệ thống phanh chậm dần (phanh động cơ, thủy lực điện từ) - Theo kết cấu cấu phanh + Hệ thống phanh với cấu phanh guốc + Hệ thống phanh với cấu phanh đĩa - Theo dẫn động phanh + Hệ thống phanh dẫn động khí + Hệ thống phanh dẫn động thủy lực + Hệ thống phanh dẫn động khí nén + Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén-thủy lực + Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa - Theo khả điều chỉnh mômen phanh cấu phanh Theo khả điều chỉnh mômen phanh cấu phanh có hệ thống phanh với điều hịa lực phanh - Theo khả chống bó cứng bánh xe phanh Theo khả chống bó cứng bánh xe phanh có hệ thống phanh với chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS) 2.1.3 Yêu cầu Hệ thống phanh cần bảo đảm yêu cầu sau: - Có hiệu phanh cao tất bánh xe nghĩa đảm bảo quãng đường phanh ngắn phanh đột ngột trường hợp nguy hiểm - Phanh êm dịu trường hợp để đảm bảo ổn định ôtô phanh - Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển khơng lớn - Dẫn động phanh có độ nhạy cao - Đảm bảo việc phân bố mômen phanh bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám phanh với cường độ - Khơng có tượng tự siết phanh ô tô chuyển động tịnh tiến quay vòng - Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt - Giữ tỉ lệ thuận lực bàn đạp đòn điều khiển - với lực phanh bánh xe - Có hệ số ma sát phần quay má phanh cao ổn định điều kiện sử dụng - Có khả phanh tơ đứng thời gian dài 2.1.4 Cấu tạo Hệ thống phanh bao gồm phận sau: Bàn đạp phanh Bộ trợ lực phanh Xi lanh Van diều hòa lực phanh (Van P) Phanh chân (1) Phanh đĩa (2) Phanh tang trống Phanh đỗ/ Phanh tay 2.1.5 Hệ thống chống bó cứng phanh ABS Hiện thị trường có nhiều loại hệ thống ABS Tuy nhiên ta phân loại chúng theo số lượng kênh, có nghĩa có van điều khiển riêng lẻ cảm biến tốc độ Loại 1: ABS bốn kênh, bốn cảm biến Loại 2: ABS ba kênh, bốn cảm biến Loại 3: ABS ba kênh, ba cảm biến Loại 4: ABS hai kênh, bốn cảm biến Loại 5: ABS kênh, cảm biến CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG THƯ VIỆN THỰC TẾ TĂNG CƯỜNG CỦA HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC 3.1 Giới thiệu công nghệ “thực tế tăng cường” 3.1.1 Định nghĩa cơng nghệ thực tế tăng cường Để định nghĩa “thực tế tăng cường” cần phải hiểu “thực tế ảo” gì? - Thực tế ảo VR gì? Virtual Reality-VR hay gọi “thực tế ảo” hiểu cách đơn giản công nghệ giúp đưa ta vào giới ảo máy tính tạo Để sử dụng cơng nghệ VR ta cần có thiết bị phần mềm hỗ trợ ví dụ kính thực tế ảo Tuy nhiên, phần mềm thiết bị hỗ trợ cho VR lại có chi phí đắt đỏ - Thực tế tăng cường AR gì? Augmented Reality-AR tạm dịch “Thực tế tăng cường” cơng nghệ phát triển từ công nghệ VR Đây công nghệ dùng máy tính mơ xuất vật thể ảo môi trường thực tế AR biến giới thực trở nên tốt nhờ “tăng cường” thêm vật ảo Cũng giống VR, AR cần thiết bị phần mềm để hỗ trợ Loại kính AR thông dụng Hololens Microsoft - Sự khác biệt AR VR VR đề cao tính hịa nhập Hay nói cách khách VR tạo ảo giác cho người trải nghiệm họ thực tế hịa vào giới hồn tồn khác AR đưa vật thể ảo vào giới thật cho phép người trải nghiệm tương tác với vật ảo giới thật - Lợi công nghệ AR AR sử dụng thiết bị di động thiết bị hỗ trợ Do đó, theo thơng dụng thiết bị di động ngày nay, AR cung theo phát triển Với thiết bị hỗ trợ nhỏ gọn, người dùng cảm thấy thoải mái, thuận tiện Ngoài ra, khơng bị ngăn cách với giới thật nên không gây nguy hiểm cho người dùng 3.1.2 Đặc điểm công nghệ “thực tế tăng cường” - Không cần mua thêm thiết bị hỗ trợ - Tất thao tác sử dụng thông qua thiết bị di động có camera - Khơng cần phải đeo kính nên khơng gây khó chịu hay nguy hiểm cho người dùng - Mang tính chất linh hoạt, không yêu cầu nhiều khoảng trống để thực 3.2 Ứng dụng thực tế tăng cường đời sống - Ứng dụng thực tế tăng cường đồ du lịch - Ứng dụng thực tế tăng cường Giáo dục - Ứng dụng thực tế tăng cường trang trí nội thất, mua sắm - Ứng dụng thực tế tăng cường ngành ô tô 3.3 Giới thiệu ứng dụng Blippar 3.3.1 Giới thiệu sơ lược Blippar Blippar: Ứng dụng thực tế tăng cường (AR) hàng đầu giới Blippar ứng dụng thực tế tăng cường (AR) sử dụng thiết bị di động chạy tảng Android hay IOS Thông qua camera thiết bị có kết nối Internet Blippar nhận dạng hình ảnh đối tượng giới thực, sau hiển thị nội dung số liên quan có thư viện tạo thiết kế sẵn đâu Một số khái niệm làm việc với Blippar: - Trigger imagine: hình ảnh gốc để đưa điện thoại máy tính bảng quét cho kết tương ứng (Overlay) - Overlay: hình ảnh mà ta nhìn thấy sau quét Trigger imagine phần mềm, âm thanh, hình ảnh, videos, 3.3.2 So sánh Blippar với ứng dụng thực tế tăng cường khác Khi so sánh với ứng dụng Vuforia, Wikitube Blippar vượt trội hẳn ưu điểm sau: - Môi trường thao tác thân thiện với người dùng - Là phần mềm phổ biến ngành bán hàng marketing - Tương tác với người dùng tốt dễ dàng - Có thể tạo thư viện đơn giản mà khơng phải địi hỏi chuyên môn cao 3.3.3 Ứng dụng Blippar Blippar nhiều người biết đến ứng dụng để nhận diện thương hiệu Blippar phổ biến lĩnh vực bán hàng Marketing, ứng dụng giúp tăng trải nghiệm người dùng tạo cảm giác thích thú 3.4 Ứng dụng Blippar dạy học tập hệ thống phanh dầu ô tô 3.4.1 Đăng ký tài khoản Blippar Vào đường link: https://accounts.blippar.com/signup/free Hình 3.1: Giao diện đăng ký tài khoản Blippar Hình 3.2: Giao diện Blippar sau đăng nhập 3.4.2 Xây dựng thư viện Blippar 3.4.2.1 Trigger Image Trên Blippar cho phép xây dựng thư mục có tối đa 20 Trigger Images, định dạng JPEG, RBG hay PNG với kích thước 300x800 pixel chiều rộng chiều cao 3.4.2.2 Overlay Blippar hỗ trợ loại Overlay chính: - Hình ảnh - Video - Âm - Vật thể 3D (không áp dụng cho người dùng sử dụng phiên miễn phí) - Các đường link chí file tài liệu PDF Có số lưu ý upload file lên Blippar: Video: - Video phải dạng MP4 - Kích thước tệp tối đa 50MB - Để có trải nghiệm người dùng tốt nhất, video nên dài tối đa 60 giây Video dài, người dùng có khả tiếp tục tham gia Giữ cho video ngắn mượt mà - Người dùng nhấn để mở video chế độ tồn hình trình phát video gốc - Nếu video khơng có âm thanh, bạn phải thêm tệp âm trống để sử dụng Blipp Âm thanh: - Tải lên tệp âm dài đến 30 giây - Kiểm tra nút để chọn xem vịng lặp âm phát lần - Khơng có điều khiển phát lại để dừng tạm dừng âm ứng dụng Blippar 3.5 Xây dựng Overlay phù hợp với đề tài 3.5.1 Xây dựng vẽ 3D trợ lực phanh xi lanh Bộ trợ lực phanh khơng phải khối liền mạch mà cấu tạo thành từ nhiều chi tiết khác vẽ chi tiết nhỏ lẻ ghép lại với thành khối hoàn chỉnh Hình 3.3: Bộ trợ lực phanh hồn chỉnh sau lắp ráp hoàn thiện Sau vẽ hoàn thiện, xuất video cách thiết lập Animation (chuyển động) cho chi tiết hiệu ứng lắp ráp rã chi tiết Sau hoàn thiện xuất video nút nhấn “Save Animation” Hình 3.4: Xuất video phần mềm Solidworks Hình 3.5: Giao diện xuất video Solidworks Tương tự việc xây dựng vẽ trợ lực phanh việc xây dựng vẽ 3D xi lanh Hình 3.6: Xi lanh sau hoàn thiện lắp ráp lại Do định dạng video xuất từ Solidworks “.avi” nên ta phải cần đến phần mềm khác để chuyển đổi đuôi “.mp4” chỉnh sửa thêm tên chi tiết phần mềm Camtasia Hình 3.7: Chỉnh sửa xuất video phần mềm Camtasia 3.5.2 Xây dựng hình ảnh 2D, hình vẽ màu Hình 3.8: Ảnh trợ lực phanh sau vẽ tô màu lại Ảnh PNG sau xuất từ AI Hình 3.9: File ảnh PNG sau xuất từ phàn mềm Ai 3.5.3 Xây dựng video đơn giản mô tả nguyên lý hoạt động ABS Xử dụng phần mềm power point để tạo mô video nguyên lý hoạt động ABS Bảng hiệu ứng chuyển động Bảng quản lý chuyển động Hình 3.10: Giao diện phần mềm Power Point Sau đưa hình ành vào Power Point thành cơng bước thiết lập hiệu ứng chuyển động cho khối đỏ mô đường áp sấp dầu hệ thống ABS Hình 3.11: Giao diện xuất video Power Point CHƯƠNG 4: TẠO THƯ VIỆN THỰC TẾ TĂNG CƯỜNG TRÊN BLIPPAR VÀ KẾT QUẢ 4.1 Upload liệu lên Blippar Sau tạo tài khoản đăng nhập tài khoản Blippar, xuất giao diện Blippar hình 4.1 Tạo thư viện Blippar Hình 4.1: Giao diện Blippar sau đăng nhâp vào Blippar website Hình 4.2: Upload Trigger thành cơng Hình 4.3: Giao diện thao tác làm việc Overlay Tiến hành upload liệu lên thư viện blippar - Click chọn “Upload” (1) để chuyển sang giao diện Download liệu lên thư viện - Chọn “Browse” (2) để chọn upload liệu Dữ liệu Upload thành cơng Hình 4.4: Tiến hành upload liệu Để hiển thị liệu thành Overlay cần kéo liệu Upload thành công vào khu vực hiển thị điều chỉnh lại kích thước cho phù hợp với hình hiển thị thiết bị quét Overlay Khu vực thị Hình 4.5: Giao diện làm việc hiển thị Overlay Sau điều chỉnh hoàn tất Overlay, click chọn nút “Preview” bên góc phải để xem thử kết thị trước xuất thức Preview Hình 4.6: Nhấn nút “Preview” để xuất thử nghiệm Sau nhấn nút “Preview”, cửa sổ nhập mã Test Code xuất Tại cửa sổ này, nhập mã code mà người nhập muốn mã code dùng chung cho nhiều thư viện để test lúc Test Code Hình 4.7: Cửa sổ nhập mã code để test Hình 4.8: Cửa sổ Tiếp theo, cần bật app Blippar thiết bị Android IOS tải CH Play App Store tương ứng Setting Test Code Test Code Nút quét Hình 4.9: Giao diện app Blippar sau mở lên Bật app Blippa xử dụng điện thoại di động để quét trigger Hình 4.10: Overlay xuất sau quét Trigger tương ứng 4.2 Kết Sau số hình ảnh minh họa Overlay xy lanh trợ lực phanh cho hình ảnh video tương ứng - Xy lanh chính: Hình 4.11: Hình ảnh Trigger xy lanh Hình 4.12: Overlay xy lanh hiển thị hình điện thoại Người dùng tương tác với Overlay thơng qua hình điện thoại Khi chạm vào nút “Tructure” xuất cửa sổ chứa video mô cấu tạo nguyên lý hoạt động xy lanh Hình 4.13: Cửa sổ chứa video mô lên nhấn vào nút “Tructure” - Trợ lực phanh: Hình 4.14: Hình ảnh Trigger trợ lục phanh Hình 4.15: Overlay trợ lực phanh hiển thị hình điện thoại Hình 4.16: Cửa sổ chứa video mô hoạt động lên nhấn vào nút “How it work” Hình 4.17: Cửa sổ chứa video mô cấu tạo lên nhấn vào nút “Tructure” Tạo trigger cho logo khoa Hình 4.18: Hình ảnh logo khoa áo xưởng Overlay xuất sau sử dụng phần mềm Blippar để qt Trên Overlay xuất hình ảnh xe tên vị trí đặt phận thuộc hệ thống phanh thủy lực Người dùng tương tác với hình, nhấn vào tên phận hình để xuất cửa sổ chứa nội dung liên quan đến phận Hệ thống ABS Trợ lực phanh Xy lanh Phanh tang trống P van Hình 4.19: Hình ảnh Overlay xuất tương tác với hình CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Đề tài trình bày nội dung hệ thống phanh thủy lực ô tô: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động Giới thiệu ứng dụng Blippar, hiểu điều thực tế tăng cường AR Ứng dụng thành công công nghệ thực tế tăng cường AR việc tự học hệ thống phanh thủy lực ô tô, cụ thể:  Xây dựng mơ hình 3D video mơ phần mềm Solidworks  Xây dựng video mô nguyên lý hoạt động hệ thống ABS phần mềm Power Point  Cách tạo tài khoản, đăng nhập xây dựng thư viện phần mềm Blippar  Tìm hiểu upload video, hình ảnh, âm lên thư viện Blippar 5.2 Kiến nghị/hướng phát triển  Nếu có thêm nhiều thời gian, chúng em nghiên cứu thêm nhiều hệ thống môn khung gầm để phục vụ cho việc học giảng dạy  Mục đích đề tài mà chúng em muốn mang đến tạo dựng phương tiện dạy học sinh động, hiệu Qua đây, chúng em xin kiến nghị khoa xem xét việc đưa đề tài ứng dụng giúp ích cho bạn sinh viên việc học, tạo cho việc tự học tìm hiểu trở nên dễ dàng sinh động  ... 3: XÂY DỰNG THƯ VIỆN THỰC TẾ TĂNG CƯỜNG CỦA HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC 3.1 Giới thiệu công nghệ ? ?thực tế tăng cường? ?? 3.1.1 Định nghĩa cơng nghệ thực tế tăng cường Để định nghĩa ? ?thực tế tăng cường? ??... trung hệ thống phanh thủy lực - Nghiên cứu chung công nghệ thực tế tăng cường - Nghiên cứu xây dựng thư viện thực tế ảo hệ thống phanh ô tô phần mềm Blippar 1.2.2 Nhiệm vụ đề tài - Nghiên cứu tổng... Nhiệm vụ đề tài - Nghiên cứu tổng quan hệ thống phanh - Nghiên cứu chung công nghệ thực tế tăng cường - Nghiên cứu xây dựng thư viện thực tế tăng cường hệ thống phanh ô tô phần mềm Solidwork Blippar