(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại

(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy quét 3D hồng ngoại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY QUÉT 3D HỒNG NGOẠI SVTH: NGUYỂN TRẦN KHAI ĐẠT MSSV: 16146615 PHẠM BÁ TRIỆU MSSV: 16146207 VÕ NGUYỄN ĐƠNG NHẬT MSSV: 16146162 Khố: 2016 Ngành: CNKT Cơ Điện Tử GVHD: PGS.TS Nguyễn Ngọc Phương Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020 LỜI CẢM ƠN Sau năm học tập rèn luyện trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật Tp.HCM, đến Chúng em gần với ước mơ, mong mỏi, ước vọng cha mẹ hoàn thành Đồ án tốt nghiệp để trở thành kỹ sư khí nói chung kĩ sư điện tử nói riêng Trong suốt thời gian qua, ngồi nỗ lực thân, Chúng em nhận giúp đỡ, ủng hộ lớn từ gia đình, Thầy Cơ bạn bè Nhưng chưa lần gửi lời cảm ơn đến người Và bây giờ, tốt nghiệp, Chúng em xin gửi lời cảm ơn vào Báo cáo đồ án tốt nghiệp Cuộc đời biết lấy trả Công mẹ cha nuôi dưỡng sinh thành Bao vất vả mẹ cha dành nhận lấy Để cho thấy ánh mặt trời Không lời diễn tả hết công ơn cha mẹ Cha mẹ dạy dỗ từ lúc nhỏ đến cha mẹ chỗ dựa vững Là “Nhà tài trợ chính” để Chúng em hồn thành đồ án tốt nghiệp Vì vậy, Chúng em muốn gửi lời cảm ơn chân thành trước tiên cha mẹ Tiếp theo nhóm Chúng em kính gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến PGS.TS.Nguyễn Ngọc Phương Trong q trình thực hồn thiện đồ án tốt nghiệp đề tài “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy quét 3D hồng ngoại”, Thầy hướng dẫn tận tình giúp đỡ nhiệt tình nhóm hồn thành đề tài đồ án tốt nghiệp tốt Song song với Chúng em chân thành cảm ơn thầy Tường Phước Thọ tận tình hỗ trợ chúng em q trình tiếp cận cơng nghệ mới, tạo điều kiện cho Chúng em tham quan công ty sở hữu cơng nghệ mà đồ án nhóm hướng đến Nhóm Chúng em gửi lời tri ân đến tất Thầy/Cô trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh Trong suốt thời gian năm dạy trang bị kiến thức tảng qua môn học giúp Chúng em có đủ tự tin để thực đề tài tốt nghiệp Trong suốt năm học tập, Chúng em vô biết ơn tất Thầy/Cô Khoa Cơ khí – Chế tạo máy Những người giúp đỡ, truyền cảm hứng, hướng dẫn dạy kiến thức liên quan đến chuyên ngành, kỹ mềm bổ ích giúp Chúng em hồn thiện thân Mặc dù cố gắng với lượng kiến thức hạn hẹp nên đồ án Chúng em khơng tránh khỏi thiếu sót… Chúng em mong nhận đóng góp bảo thêm thầy Nhóm Chúng em kính chúc q Thầy/Cô trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh có thật nhiều sức khỏe thành công nghiệp cao quý để đào tạo kỹ sư, cử nhân tương lai có chất lượng Chúc Anh/Chị/Bạn/Em thành công đạt thành tựu to lớn lĩnh vực đường chọn Mợt lần Chúng em xin chân thành cảm ơn! vii TĨM TẮT Ngày nay, cơng nghệ quét 3D ứng dụng nhiều lĩnh vực từ sản xuất, khảo cổ, y tế, giáo dục, xây dựng, may mặc Công nghệ quét 3D phục vụ đắc lực cho sở sản xuất, làng nghề thủ công, doanh nghiệp việc thiết kế, nghiên cứu phát triển sản phẩm, mẫu mã vừa tiết kiệm thời gian, giảm chi phí, vừa nâng cao chất lượng sản phẩm Chẳng hạn Công nghệ Scan laser không, Công nghệ Scan Laser từ máy bay (Airborne Laser Scanning) hay gọi Lidar (Light Detection and Ranging) công nghệ áp dụng Việt Nam, cho phép đo đạc độ cao chi tiết địa hình cách nhanh chóng xác.Hoặc Cơng nghệ Scan laser mặt đất, Có thể nói cơng nghệ Scan laser chiều mặt đất (TLS 3D – Terrestrial Laser Scanning) cách mạng thu thập số liệu thực địa phục vụ cho ứng dụng chiều sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực Giao Thông Vận Tải,trong Nhà máy xí nghiệp lớn nhỏ Ứng dụng xây dựng trường tai nạn trọng án Nội dung đồ án gồm phần: Chương 1: Tổng quan công nghệ quét 3D ứng dụng Chương 2: Lựa chọn công nghệ thiết kế máy quét 3D hồng ngoại Chương 3: Nghiên cứu cài đặt mạch điều khiển tạo chương trình điều khiển máy quét Chương 4: Xây dựng phương án chế tạo lắp ráp máy quét Những kiến thức lực đạt trình học tập trường đánh giá qua đợt làm bảo vệ đồ án tốt nghiệp Em cố gắng tận dụng tất kiến thức học trường với tìm tịi nghiên cứu, để hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Kết sản phẩm đạt ngày hôm không lớn lao thành năm học trường thành công thân em trước trường Trong trình thực đồ án chúng em nhận giúp đỡ Trường, Khoa, Bộ môn đặc biệt xin chân thành cảm ơn thầy: ………… hướng dẫn tận tình để em hồn thành đề tài nghiên cứu máy quét 3D hồng ngoại Mong công nghệ quét 3D Việt Nam tương lai phát triển để theo kịp với xu công nghệ quét 3D giới Một lần Chúng em xin chân thành cảm ơn! viii ABSTRACT Nowaday, 3D scanning technology is applied in many fields from manufacturing, archeology, health, education, construction, apparel 3D scanning technology effectively serves production facilities, craft villages and businesses in product design and research and design have saved time, reduced costs, and improved product quality For example, in the aerial laser Scan Technology, the Airborne Laser Scanning Technology (also known as Lidar (Light Detection and Ranging)) is a new technology applied in Vietnam that allows measurement of the degree High accuracy of terrain details quickly and accurately Or the Laser Scan technology on the ground, It can be said that 3D Laser scanning technology (TLS 3D - Terrestrial Laser Scanning) is a revolution in data collection The field serves 3-dimensional applications and is widely used in many fields such as Transportation, in factories and factories, large and small, and also in applications in construction of accident and arbitration sites The content of the project includes parts: Chapter 1: Overview of 3D scanning technology and applications Chapter 2: Selecting technology and designing infrared 3D scanner Chapter 3: Research and install control circuit and create scanner driver program Chapter 4: Develop a plan to manufacture and assemble the scanner The knowledge and competencies gained during the study at the school will be assessed through the course and protect the graduation project I have tried to make use of all the knowledge I learned at school with my research and research, so that I can complete this graduation project As a result, the products achieved today are not great but it is the result of years of studying at school which is my first success before graduation During the implementation of the project, we have received the help of the School, Department, Department and specially thank you very much: ………… guided me so that I could complete my research project on infrared 3D scanners We hope that 3D scanning technology in Vietnam in the future will develop more to keep up with the trend of 3D scanning technology in the world Once again we would like to sincerely thank! ix MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iii BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN v LỜI CẢM ƠN viii TÓM TẮT viii ABSTRACT ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xiii DANH MỤC HÌNH xiv DANH MỤC BẢNG xvii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 17 1.1 Đặt vấn đề 17 1.2 Tính cấp thiết đề tài 17 1.3 Mục tiêu đề tài 18 1.4 Giới hạn đề tài 18 1.5 Ý nghĩa thật tiễn 18 1.6 Tình hình phát triển, ứng dúng máy quét 3D năm qua 19 1.7 Phân loại máy quét 3D hồng ngoại 21 1.7.1 Máy quét 3D cầm tay linh hoạt 21 1.7.2 Máy quét 3D cố định 23 1.8 Các thiết bị sử dụng công nghệ máy quét 3D hồng ngoại .23 1.8.1 Các thiết bị nước 23 1.8.2 Các công trình nghiên cứu Việt Nam 26 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 27 2.1 Khái niệm máy quét 3D 27 2.1.1 Định nghĩa máy quét 3D Error! Bookmark not defined 2.1.2 Khái niệm công nghệ quét 3D Error! Bookmark not defined 2.1.3 Ưu nhược điểm máy quét 3D 28 2.1.4 Lựa chọn phương pháp quét 3D 28 2.2 Nguyên lý hoạt động 29 x 2.2.1 Nguyên lý hoạt động máy quét 3D sử dụng cảm biến khoảng cách hồng ngoại 28 2.2.2 Nguyên lý hoạt động cảm biến khoảng cách laser VL53L0X 29 2.3 Cơ cấu máy quét 3D 31 2.3.1 Cấu tạo 31 2.3.2 Chức 32 2.4 Giới thiệu công nghệ thiết kế ngược 32 2.4.1 Khái niệm 32 2.4.2 Ưu nhược điểm công nghệ thiết kế ngược 33 2.5 Nhận xét 33 2.6 Cơ sở tính tốn chọn trục vít 34 2.7 Cơ sở tính tốn chọn cơng suất động 34 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 36 3.1 Đặc tính thiết bị 36 3.2 Yêu cầu thiết bị 36 3.2.1 Thông số cần chế tạo 36 3.2.2 Yêu cầu chụp ảnh, truyền xử lý liệu 36 3.3 Nguyên lý hoạt động máy quét 3D 36 3.3.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy 36 3.3.2 Nguyên lý hoạt động máy 37 3.4 Thiết kế máy quét 3D 37 3.5 Thiết kế hệ thống bàn xoay 38 3.6 Thiết kế trục tịnh tiến lên xuống 40 3.7 Bản vẽ lắp hoàn chỉnh toàn máy quét 3D 41 3.8 Phân tích lưc tác động vào trục thiết bị 42 3.8.1 Bài tốn tính lực 42 3.9 Tính toán sức bền cấu 44 3.9.1 Tính tốn sức bền khung 44 3.9.2 Tính tốn sức bền mâm xoay .46 3.9.3 Tính toán sức bền trục đứng 47 3.9.4 Kết luận 49 3.9.5 Chọn phương án truyền động 49 xi CHƯƠNG 4: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỆN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 49 4.1 Thiết kế mạch điện .49 4.1.1 Yêu cầu hệ thống 49 4.1.2 Sơ đồ khối 49 4.1.3 Chức 49 4.2 Lựa chọn linh kiện, thiết bị 50 4.2.1 Khối điều khiển 50 4.2.2 Module cảm biến khoảng cách 51 4.2.3 Động 51 4.2.4 Module điều khiển tốc độ động STEP 53 4.2.5 Khối nguồn 53 4.2.6 Sơ đồ mạch điện 53 4.2.7 Sơ đồ mạch điện 55 4.3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động mạch điện 56 4.4 Sơ đồ giải thuật 58 4.5 Giao diện chương trình máy quét 3D 59 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM 61 5.1 Mơ hình thực tế 61 5.1.1 Mơ hình khí thực tế 61 5.1.2 Mô hình hộp điện thực tế 64 5.2 Về mơ hình khí 64 5.3 Phần điều khiển 65 5.4 Thực nghiệm 65 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 6.1 Kết luận 69 6.2 Kiến nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 xii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT T: Series model SA: Step Angle (mm) ML: Motor Length (mm) RC: Rated Current (A) PR: Phase Resistance (ohm) PI: Phase Inductance (mh) HT: Holding Torque (N.cm min) DT: Dentent Torque (N.cm max) RI: Rotor Inertia (g.cm2) LW: Lead Wire (no.) MV: Motor Wight (kg) xiii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Hình ảnh máy qt 3D cơng nghiệp 19 Hình 1.2: Quét 3D xương cá voi vây Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Slovenia (tháng năm 2013) 20 Hình 1.3: Kỹ sư Phan Huỳnh Lâm bên cạnh máy quét 3D 21 Hình 1.4: Máy quét 3D Einscan Pro and Einscan Pro Plus 21 Hình 1.5: Máy scan 3D free scan 22 Hình 1.6: Máy quét 3D Drake (Nga) 22 Hình 1.7: Máy 3D Thor (Nga) 22 Hình 1.8: Máy quét 3D Eascan 23 Hình 1.9: Máy qt 3D Optímcan 3M & 5M 23 Hình 1.10: Thiết bị 3D MultiArm 2000 hãng Ortery 24 Hình 1.11: Hệ thống quét ảnh 360 ORBITVU 24 Hình 1.12: Thiết bị 3D Photobench 60 25 Hình 1.13: Thiết bị quét ảnh FotoRobot 26 Hình 2.1: Máy quét 3D hãng ATOS quét mẫu vật 27 Hình 2.3: Sơ đồ khối quét 3D dùng cảm biến khoảng cách hồng ngoại 29 Hình 2.4: Sơ đồ khối VL53L0X 30 Hình 2.5: Miêu tả nguyên tắc TOF 30 Hình 2.6: Biểu đồ thể khoảng cách đọc từ cảm biến (ở chế độ mặc định) 31 Hình 2.7: Ảnh 3D máy quét 3D sử dụng cảm biến khoảng cách hồng ngoại 32 Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy quét 3D 37 Hình 3.2: Khung máy 38 Hình 3.3: Bàn xoay 39 Hình 3.4: Trục lên xuống 40 Hình 3.5: Bản vẽ lắp máy hồn chỉnh 41 Hình 3.6: Mơ hình dạng lực 42 Hình 3.7: Thanh AC vi trí cân 42 Hình 3.8: Biểu đồ phân bố nội lưc trục lên xuống 43 Hình 3.9: Lực moment bàn xoay 44 Hình 3.10: Giới hạn chảy vật liệu 45 Hình 3.11: Giới hạn chảy mâm xoay 46 Hình 3.12: Ứng suất lớn mâm 47 Hình 3.13: Giới hạn chảy trục đứng 48 Hình 3.14: Ứng suât lớn trục đứng 48 Hình 4.1: Sơ đồ khối mạch điều khiển 49 Hình 4.2: Raspberry Pi3 50 Hình 4.3: Module cảm biến khoảng cách 51 Hình 4.4: Motor Tamagawa Seiki – DC 24V 52 Hình 4.5: Trục truyền động motor 52 Hình 4.6: Module điều khiển tốc độ động STEP TB6600 53 xiv Hình 4.7: Nguồn xung 24V – 10A 54 Hình 4.8: Adapter 5V – 1A 54 Hình 4.9: Sơ đồ mạch điện 56 Hình 4.10: Sơ đồ nguyên lý hoạt động mạch điện 50 Hình 4.11: Sơ đồ đấu dây 57 Hình 4.12: Sơ đồ giải thuật 58 Hình 4.13: Giao diện điều khiển máy quét 3D 59 Hình 4.14: Trục Z home 60 Hình 4.15: Tập hợp tọa độ diểm (Point Cloud) 60 Hình 4.16: Hìn tợp hợp điểm tọa độ 60 Hình 5.1: Mặt trái máy quét 3D hồng ngoại 61 Hình 5.2: Mặt phải máy quét 3D hồng ngoại 61 Hình 5.3: Phía trước máy quét 3D hồng ngoại 62 Hình 5.4: Phía sau máy quét 3D hồng ngoại 62 Hình 5.5: Tổng quan máy quét 3D 63 Hình 5.6: Máy quét 3D nhìn từ xuống 56 Hình 5.7: Hộp điện 64 xv Hình 4.11: Sơ đồ đấu dây 57 4.4 Sơ đồ giải thuật: Hình 4.12: Sơ đồ giải thuật 58 Giải thích sơ đồ: Lúc đầu, ta cài đặt vi bước động bước bàn xoay full step động bước trục z 1/16 step, nhấn “Home” giao diện điều khiển để trục z quay vị trí thiết lập trả giá trị z=0 Lúc z < chiều cao trục z, ta nhấn lệnh “Scan” chương trình chạy vào vòng lặp for điều khiển bàn xoay quay theo chiều thiết lập ban đầu Đồng thời, bàn xoay quay step tương đương với góc 1.8o, cảm biến VL53L0X ToF đọc trả khoảng cách từ vị trí vật đến cảm biến ta gọi d, khoảng cách từ tâm bàn xoay đến biên dạng vật ta gọi d’, khoảng cách từ cảm biến đến tâm bàn xoay ta gọi full distance góc quay bàn xoay f Khi bàn xoay quay xong 200 step tương đương vịng trục z quay 6400 step tương đương vòng, khoảng cách thực mà vòng quay trục z làm vít me di chuyển 0,2mm Ta có cơng thức tính giá trị tọa độ: d′ = full distance − d f = số step bàn xoay ∗ 0.0314 x = sin(f) ∗ d′ y = cos(f) ∗ d′ z = số lần quay trục z ∗ 0.2 4.5 Giao diện chương trình điều khiển máy quét 3D: Hình 4.13: Giao diện điều khiển máy quét 3D 59 Giao diện chương trình gồm nút nhấn: UP_Z, Run_Table, HOME, SCAN SHOW, Convert_file Chức nút nhấn: UP_Z: Điều khiển trục Z vít me đoạn = 0,2mm Run_Table: Điều khiển bàn xoay quay vòng HOME: Điều khiển trục Z vị trí thiết lập Hình 4.14: Trục Z Home SCAN: Mơ hình tự động qt tính tốn thu thập điểm tọa độ Sau đó, tổng hợp thành đám mây điểm (point cloud) Hình 4.15: Tập hợp tọa đợ điểm (Point Cloud) Hình 4.26: Hình tập hợp điểm tọa độ 60 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM 5.1 Mơ hình thực tế: 5.1.1 Mơ hình khí thực tế Mơ hình máy qt 3D hồng ngoại thực tế Hình 5.1: Mặt trái máy quét 3D hồng ngoại Hình 5.2: Mặt phải máy quét 3D hồng ngoại 61 Hình 5.3: Phía trước của máy qt 3D Hình 5.4: Phía sau của máy qt 3D hồng ngoại 62 Hình 5.5: Tổng quan của máy 3D hồng ngoại Hình 5.6: Máy nhìn từ xuống Trong đó: - (1): Trục lên xuống - (2): Gá gắn cảm biến hồng ngoại - (3): Đầu cảm biến hồng ngoại - (4): Mâm xoay - (5): Đế mâm xoay (tăng chỉnh độ dài ) 63 - (6): Động bước (7): Động bước 5.1.2 Mơ hình hợp điện thực tế Hình 5.7: Hợp điện Trong đó: - (1): Nguồn tổ ong 24V-5A - (2): Raspberry Pi 3+ - (3): Driver TB6600 điều khiển động bước - (4): Driver TB6600 điều khiển động bước - (5): Adapter 5V 5.2 Về mơ hình khí: - Khung máy quét 3D làm từ thép hộp CT3 nhơm định hình nên có độ cứng cao, độ bền cao - Thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng tháo lắp di chuyển đâu - Kết cấu hợp lý, tính tốn độ bền vững đặt vật từ nhẹ tới nặng (tối đa 5kg) - Có tính thẩm mỹ ứng dụng cao 64 Thông số kỹ thuật máy quét 3D: Chiều dài tổng thể (mm) 900 Chiều rộng tổng thể (mm) 420 Chiều cao tổng thể (mm) 700 Khoảng chạy tăng đưa bàn xoay (mm) 250 Khoảng chạy cảm biến (mm) 350 Trọng lượng khung máy (kg) Trọng lượng máy sau lắp đủ phụ kiện (kg) 24V-10A Nguồn máy Bảng 5.1: Bảng thông số kĩ thuật của máy 5.3 Về phần điều khiển: Đề tài sử dụng raspberry Pi B+ làm xử lý trung tâm thông qua driver TB6600 để điều khiển động step Dùng cảm biến hồng ngoại VL53l0x để quét vật không gian quét 5.4 Phần thực nghiệm: Thực nghiệm đo sai lệch trục Z: Độ cao Lần Lần Lần Trung bình 50mm 49 48 48 48.333 70mm 68 72 68 69.333 100mm 99 93 97 96.333 150mm 150 148 148 148.667 180mm 178 181 180 179.667 200mm 200 196 195 197 220mm 220 218 218 218.667 250mm 249 248 247 248 Lần đo 65 300mm 300 300 298 299.333 350mm 347 350 342 346.333 Bảng 5.2: Bảng thực nghiệm trục Z Giá Trị trung bình: 48.333+69.333+96.333+148.667+179 667+197+218.667+248+299.333+346.333 10 = 185.1666 Sai số tuyệt đối (sai số lặp lại): - Lần 01: |50– 48.333 |= 1.667 - Lần 02: |70– 69.333 |= 0.667 - Lần 03: |100– 96.333 |= 3.667 - Lần 04: |150– 148.667 |= 1.333 - Lần 05: |180– 179.667 |= 0.333 - Lần 06: |200– 197 |= - Lần 07: |220– 218.667 |= 1.333 - Lần 08: |250– 248 |= - Lần 09: |300– 299.333 |= 0.667 - Lần 10: |350– 346.333 |= 3.667 Sai số trung bình: 1.667+0.667+3.667+1.333+0.333+3+1.333+2+0.667+3.667 10 = 1.8334 Vậy kết là: 185.1666 ± 1.8334(mm) Sai số 1.8334(mm) nằm khoảng cho phép Thực nghiệm bàn xoay(khi không tải): Góc Lần Lần Lần Trung Bình 10 11 10 10 30 29 30 29 29.333 50 51 49 49 49.667 70 71 69 70 70 90 90 90 89 89.667 110 109 110 111 110 130 131 130 129 129.667 150 151 148 150 149.667 Lần đo 66 180 180 179 181 180 200 201 198 199 199.333 Bảng 5.3: Bảng thực nghiệm trục quay khơng tải Giá Trị trung bình: 10+29.333+49.667+70+89.667+110+129.667+149.667+180+199.333 10 = 101.7334 Sai số tuyệt đối (sai số lặp lại): - Lần 01: |10– 10 |= - Lần 02: |30– 29.333 |= 0.667 - Lần 03: |50– 49.667 |= 0.333 - Lần 04: |70– 70 |= - Lần 05: |90– 89.667 |= 0.333 - Lần 06: |110– 110 |= - Lần 07: |130– 129.667 |= 0.333 - Lần 08: |150– 149.667 |= 0.333 - Lần 09: |180– 180 |= - Lần 10: |200– 199.333 |= 0.667 0+0.667+0.333+0+0.333+0+0.333+0.333+0+0.667 Sai số trung bình: = 0.2666 10 Vậy kết là: 101.7334 ± 0.2666(độ) Sai số 0.2666(độ) nằm khoảng cho phép  Thực nghiệm bàn xoay(khi có tải): Góc Lần Lần Lần Trung Bình 10 11 10 12 11 30 30 31 30 30.333 50 51 50 51 50.667 70 71 70 70 70.333 90 91 90 92 91 110 110 110 111 110.333 130 131 130 131 130.667 150 151 151 150 150.667 Lần đo 67 180 182 180 181 181 200 201 198 201 200 Bảng 5.4: Bảng thực nghiệm trục quay có tải Giá Trị trung bình: 11+30.333+50.667+70.333+91+110.333+130.667+150.667+181+200 10 = 102.6 Sai số tuyệt đối (sai số lặp lại): - Lần 01: |10– 11 |= - Lần 02: |30– 30.333 |= 0.333 - Lần 03: |50– 50.667 |= 0.667 - Lần 04: |70– 70.333 |= 0.333 - Lần 05: |90– 91 |= - Lần 06: |110– 110.333 |= 0.333 - Lần 07: |130– 130.667 |= 0.667 - Lần 08: |150– 150.667 |= 0.667 - Lần 09: |180– 181 |= - Lần 10: |200– 200 |= Sai số trung bình: 1+0.333+0.667+0.333+1+0.333+0.667+0.667+1+0 10 = 0.6 Vậy kết là: 102.6 ± 0.6(độ)  Theo kết thực nghiệm ta thấy: - Có độ chênh lệch sai số có tải khơng tải ±0.6 ±0.2666 - Lí có độ lệch tải khơng tải tác động trọng lượng vật cần quét bàn xoay moment xoắn bàn xoay vật gây - Tuy nhiên kết sai số nằm khoảng cho phép 68 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận: - Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp vừa qua nhờ giúp đỡ quý thầy cô khoa, trường ý kiến đóng góp hữu ích bạn sinh viên đặc biệt hướng dẫn thầy cô Chúng ôn lại kiến thức suất năm học trường, học nhiều kinh nghiệm thực tế từ việc chế tạo mơ hình “Máy qt 3D hồng ngoại” Thiết kế phận thiết bị máy, mô xuất vẽ phần mềm Inventor 2020 Việc sử dụng phương pháp thiết kế ngược giúp nhóm em tiết kiệm thời gian, chế tạo gia công mô hình nhanh khơng cần thiết kế điều chỉnh theo ý vẽ để phù hợp với mơ hình - Thiết bị chế tạo với chi phí rẻ đáp ứng tốt yêu cầu đặt ra: Thiết bị quét ảnh sản phẩm tiêu dùng như: đồ điện tử, thời trang, vật dụng gia đình có kích từ nhỏ đến vừa Bàn xoay điều chỉnh khoảng cách gần xa với chi tiết chụp để cảm biến lấy hình ảnh với chất lượng ảnh tốt nhất, rõ Tồn thiết bị tháo lắp cách nhanh gọn, dễ dàng nhanh chóng tiện lợi mang đi, di chuyển đâu Thiết bị quét ảnh 3D bán cầu với chi tiết, vật có bán kính khác - Máy chạy tương đối ổn định: Kết thực nghiệm trục Z Sai số 3.444(mm) nằm khoảng cho phép Kết thực nghiệm trục quay sai số 0.87(độ) nằm khoảng cho phép 6.2 Đề nghị: - Cải tiến thiết bị, chọn động lớn để quay vật nặng - Nâng cấp cảm biến có độ phân giải tốt để quét chuẩn rõ 69 Tài liệu tham Khảo: [1] Thiết kế, mô phần mềm Inventor 2020 [2] Ts Nguyễn Minh Quang’’Giáo trình Vật liệu khí’, NXB ĐH Cơng nghiệp TP HCM [3] Giáo trình Chi tiết máy – PGS.TS Nguyễn Văn Yến – Trường Đại học Sư Phạm Kĩ Thuật TPHCM [4] Datasheet Rasperry Pi 3B+ : https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/computemodule/datasheets/rp i_DATA_CM3plus_1p0.pdf [5] Datasheet Driver TB6600 Step motor: https://www.mcielectronics.cl/website_MCI/static/documents/TB6600_data_sheet.p df [6] https://123doc.net/document/5902147-thiet-ke-may-quet-3d-su-dung-kinectsensor.htm [7] https://doanchatluong.vn/do-an/do-an-tinh-toan-thiet-ke-may-do-quet-3d-banganh-sang-ma-dich-pha-ket-hop-voi-gray-code-dhbk_cktn00000101 [8] http://www.cncbaolong.com/servo-stepmotor [9] https://meslab.org/threads/co-tinh-cua-inox-304-sus304.5708/ [10] https://vattuphudnd.vn/tin-tuc/thep-ct3 70 S K L 0 ... tra 3D công nghệ ánh sáng Một số dòng máy scan quét 3d cố định sử dụng phổ biến:  Máy quét Eascan 3D II: Hình 1.8: Máy quét 3D Eascan  Máy quét 3D OptimScan 3M & 5M : Hình 1.9: Máy quét 3D Optímcan... Máy scan 3D free scan  Máy quét 3D Drake (Nga) : Hình 1.6: Máy quét 3D Drake (Nga)  Máy 3D Thor (Nga): Hình 1.7: Máy 3D Thor (Nga) 22 1.7.2 Máy quét 3D cố định Dòng máy scan quét 3D sử dụng... Phân loại máy quét 3D hồng ngoại 21 1.7.1 Máy quét 3D cầm tay linh hoạt 21 1.7.2 Máy quét 3D cố định 23 1.8 Các thiết bị sử dụng công nghệ máy quét 3D hồng ngoại .23