Thiết kế, chế tạo và điều khiển agv ứng dụng hỗ trợ vận chuyển trong bệnh viện dã chiến

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ ĐIỀU KHIỂN AGV ỨNG DỤNG HỖ TRỢ VẬN CHUYỂN TRONG BỆNH VIỆN DÃ CHIẾN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS LÊ TẤN SANG Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Nguyễn Văn Thành Danh 1811030269 18DCTA1 Lâm Quốc Nam 1811030198 18DCTA1 Trần Huy Cường 1811030013 18DCTA1 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022 MỤC LỤC PHIẾU ĐĂNG KÝ TÊN ĐỀ TÀI ĐATN PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii ABSTRACT iv MỤC LỤC v DANH SÁCH CÁC BẢNG viii DANH SÁCH CÁC HÌNH ix LỜI MỞ ĐẦU xiii Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu đề tài 1.1.1 Phân loại Mobile Robot .1 1.1.2 Một số loại mobile robot phổ biến .5 1.2 Các vấn đề liên quan đến việc thiết kế, điều khiển AGV 1.2.1 Sơ đồ nguyên lý 1.2.2 Giải pháp điều hướng 1.2.3 Nguồn điện .11 1.2.4 Cảm biến 13 1.2.5 Phương pháp xử lý tín hiệu cảm biến 15 1.2.6 Layout hoạt động bệnh viện thực tế 17 1.3 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 18 1.4 Vai trò, ý nghĩa tự động hóa cơng tác vận chuyển bệnh viện 20 1.5 Mục tiêu, phương pháp thực đề tài 20 1.6 Đặt đầu 20 Chương 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 22 2.1 Sơ đồ khối AGV .22 v 2.2 Các đề xuất, lựa chọn liên quan đến khung xe, bố trí bánh xe .22 2.2.1 Lựa chọn sơ đồ nguyên lý 22 2.2.2 Đề xuất, lựa chọn khung AGV 23 2.2.3 Lựa chọn bố trí bánh xe 24 2.3 Lựa chọn nguồn điện, cảm biến .24 2.3.1 Lựa chọn nguồn điện .24 2.3.2 Lựa chọn cảm biến 24 2.4 Lựa chọn giải pháp điều hướng 25 2.4.1 Đề xuất, lựa chọn phần cứng điều khiển 25 2.4.2 Đề xuất, lựa chọn giải thuật điều khiển 27 2.5 Phương án thiết kế 27 Chương 3: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 28 3.1 Kích thước AGV theo sơ đồ nguyên lý 28 3.1.1 Chiều cao trọng tâm 28 3.1.2 Các kích thước sở .29 3.2 Hệ thống truyền động .30 3.2.1 Tính tốn lựa chọn động .30 3.2.2 Tính tốn truyền đai 34 3.3 Lựa chọn bánh xe 41 3.3.1 Lựa chọn bánh bị động 41 3.3.2 Lựa chọn bánh chủ động 41 3.4 Lựa chọn vật liệu, thiết kế mơ hình 42 3.4.1 Lựa chọn vật liệu .42 3.4.2 Thiết kế mơ hình 45 Chương 4: HỆ THỐNG ĐIỆN .46 4.1 Sơ đồ khối hệ thống điện 46 4.2 Lựa chọn thiết bị điện 46 4.2.1 Lựa chọn nguồn điện .46 4.2.2 Lựa chọn mạch hạ áp .48 vi 4.2.3 Lựa chọn dây cấp nguồn 49 4.2.4 Cầu chì bảo vệ 50 4.2.5 Nút nhấn, sạc nguồn 50 4.2.6 Lựa chọn phần cứng điều khiển .51 4.2.7 Lựa chọn mạch điều khiển động 52 4.2.8 Lựa chọn hệ thống cảm biến 54 4.3 Tính toán cảm biến 56 4.3.1 Cảm biến siêu âm 56 4.3.2 Cảm biến dò line 58 4.4 Điều khiển động .61 Chương 5: MƠ HÌNH HĨA VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN 63 5.1 Mô hình động học 63 5.2 Cách xác định vị trí xe 65 5.2 Luật điều khiển bám line 67 5.3 Mô 68 5.4 Giải thuật ứng dụng cho bệnh viện dã chiến 68 5.4 Tìm khoảng cách d 70 Chương 6: MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM 71 6.1 Quá trình thiết kế mơ hình 71 6.2 Quá trình thiết kế điện 75 6.3 Thử nghiệm hệ thống 77 6.4 Kết thực nghiệm .79 Chương 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 82 7.1 Kết luận 82 7.2 Hướng phát triển .84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 PHỤ LỤC 87 vii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1.1 Ưu, nhược điểm Line following Bảng 1.2 Ưu, nhược điểm Tag following Bảng 1.3 Ưu điểm, nhược điểm Laser Guided Bảng 1.4 So sánh ưu, nhược điểm Magnetic 10 Bảng 1.5 So sánh ưu, nhược điểm Vision 11 Bảng 1.6 Bảng so sánh pin 11 Bảng 1.7 Bảng so sánh ắc quy khô ướt .12 Bảng 1.8 So sánh cảm biến siêu âm vật cản hồng ngoại 13 Bảng 3.1 Thông số động .33 Bảng 3.2 Các thiết bị xe 45 Bảng 4.1 Bảng công suất thiết bị .46 Bảng 4.2 Bảng thông số mạch XY-160D 53 Bảng 4.3 Chân cảm biến siêu âm 54 Bảng 4.4 Số liệu thực nghiệm vận tốc .61 Bảng 5.1 Bảng trạng thái mắt cảm biến 69 viii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1 Xe AGV kéo hàng [14] .2 Hình 1.2 Xe AGV chuyên chở [14] Hình 1.3 Xe đẩy AGV [14] .2 Hình 1.4 Xe nâng AGV [14] .3 Hình 1.5 Robot UGV [14] Hình 1.6 Xe tự hành AGV khu bệnh viện [14] Hình 1.7 AMRs hỗ trợ vận chuyển hàng hóa [14] Hình 1.8 Robot UAV [14] Hình 1.9 AUVs lặn sâu đại dương [14] Hình 1.10 Robot di chuyển chân [15] .5 Hình 1.11 Các loại bánh xe dùng Robot tự hành [15] .6 Hình 1.12 Sơ đồ nguyên lý loại bánh .6 Hình 1.13 Sơ đồ nguyên lý loại bánh trường hợp .7 Hình 1.14 Sơ đồ nguyên lý loại bánh trường hợp .7 Hình 1.15 Phương pháp dẫn hướng Line following [13] Hình 1.16 Phương pháp dẫn hướng Tag following [13] Hình 1.17 Phương pháp dẫn hướng Laser guided [16] .9 Hình 1.18 Phương pháp dẫn hướng Magnetic [16] 10 Hình 1.19 Phương pháp dẫn hướng Vision [16] .10 Hình 1.20 Nguyên lý hoạt động cảm biến quang trở 15 Hình 1.21 Độ xấp xỉ lệch line cảm biến 15 Hình 1.22 Phương pháp nội suy trọng số [6] 15 Hình 1.23 Ví dụ giá trị cảm biến 16 Hình 1.24 Cảm biến trọng số .16 Hình 1.25 Giá trị cảm biến kết tính 17 Hình 1.26 Hoạt động chiều, vòng hở 17 Hình 1.27 Hoạt động chiều, vịng kín 18 ix Hình 1.28 Các bạn sinh nghiên cứu xe vận chuyển [17] 18 Hình 1.29 Robot tự hành khu cách ly [18] 19 Hình 1.30 Robot giao nhận đồ ăn [19] 19 Hình 1.31 Layout thực nghiệm 21 Hình 2.1 Sơ đồ khối AGV .22 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý loại bánh .23 Hình 3.1 Mơ hình tính tốn AGV chuyển hướng 28 Hình 3.2 Sơ đồ tính khoảng cách hai tâm bánh xe dẫn động 29 Hình 3.3 Mơ hình phân tích lực tác động lên robot di chuyển 30 Hình 3.4 Sơ đồ động động .32 Hình 3.5 Catalogue động [20] 33 Hình 3.6 Cấu tạo động hộp giảm tốc [20] .33 Hình 3.7 Động 34 Hình 3.8 Bảng thơng số Ko [1] 35 Hình 3.9 Bảng thơng số Ki [1] 35 Hình 3.10 Bảng thơng số Kr [1] .35 Hình 3.11 Bảng thông số Kh [1] 35 Hình 3.12 Hình biểu loại đai 2GT 3GT [1] 36 Hình 3.13 Thơng số đai GT2 [1] .38 Hình 3.14 Dây đai 280-2GT 39 Hình 3.15 Bánh đai nhỏ 40 Hình 3.16 Bánh đai lớn 40 Hình 3.17 Bánh xe đẩy đế xoay nhựa PU .41 Hình 3.18 Bánh chủ động 42 Hình 3.19 Nhơm định hình 20x20 42 Hình 3.20 Kích thước nhơm 20x20 43 Hình 3.21 Tán T cho nhôm 20x20 43 Hình 3.22 Ke vng góc nhơm 20x20 43 Hình 3.23 Bulong đầu trụ inox M5 43 x Hình 3.24 Gối đỡ trục 10 (mm) .44 Hình 3.25 Trục 10 (mm) 44 Hình 3.26 Khung AGV 3D 45 Hình 4.1 Sơ đồ khối hệ thống điện 46 Hình 4.2 Ắc quy 12V-7A 47 Hình 4.3 Mạch giảm áp Buck DC-DC 300W 20A có chỉnh dịng 48 Hình 4.4 Bảng số liệu dây điện [10] 49 Hình 4.5 Cầu chì sứ 10A 50 Hình 4.6 Cơng tắc bập bênh 51 Hình 4.7 Nút nhấn nguồn 51 Hình 4.8 Sạc nguồn cho xe 51 Hình 4.9 Mạch Arduino Mega 2560 .52 Hình 4.10 Mạch cầu H XY-160D L298 điều khiển động .53 Hình 4.11 Cảm biến tránh vật cản 54 Hình 4.12 Sơ đồ nguyên lý mạch cảm biến TCRT5000 55 Hình 4.13 Mạch cảm biến dò line TCRT5000 56 Hình 4.14 Kích thước mắt hồng ngoại TCRT5000 [9] 56 Hình 4.15 Kích thước vùng bao phủ sóng siêu âm [21] .57 Hình 4.16 Vùng giới hạn cảm biến [21] 57 Hình 4.17 Tín hiệu trả xung chân [21] 58 Hình 4.18 Phạm vi hoạt động cảm biến [4] 58 Hình 4.19 Kết thí nghiệm độ cao cảm biến bề mặt giấy trắng .59 Hình 4.20 Vùng bất định 60 Hình 4.21 Sơ đồ bố trí cảm biến 61 Hình 4.22 Sơ đồ bố trí cảm biến 61 Hình 4.23 Biểu đồ biểu diễn vận tốc .62 Hình 5.1 Mơ hình động học .63 Hình 5.2 Mơ hình động học sử dụng cho robot dò line 66 Hình 5.3 Mơ hình động học xác định e3 67 xi Hình 5.4 Quỹ đạo trước sau hiệu chỉnh tham số điều khiển 68 Hình 5.5 Mô bám line dùng giải thuật PID 68 Hình 5.6 Biên dạng hoạt động AGV 69 Hình 6.1 Nghiên cứu, chế tạo khung khí 71 Hình 6.2 Động đồ gá động 72 Hình 6.3 Cụm bánh chủ động 72 Hình 6.4 Khung xe bố trí linh kiện AGV 73 Hình 6.5 Thiết kế hồn thành AGV 73 Hình 6.6 Lắp ráp khí 74 Hình 6.7 Khung AGV hoàn thiện 74 Hình 6.8 Lắp ráp hệ thống nguồn 75 Hình 6.9 Nối dây bố trí bảng điện 75 Hình 6.10 Lắp bảng điện 76 Hình 6.11 Kiểm tra hệ thống điện 76 Hình 6.12 Thử nghiệm động .77 Hình 6.13 Thử code động 77 Hình 6.14 Thực nghiệm chạy thử 78 Hình 6.15 Cố định dây điện .78 Hình 6.16 AGV layout thực nghiệm 79 Hình 6.17 AGV khởi động đến giường 80 Hình 6.18 AGV tới cua 80 Hình 6.19 AGV qua khu giường đối diện .81 Hình 6.20 AGV quay nơi lấy hàng .81 Hình 7.1 Mơ hình 3D AGV .82 Hình 7.2 Mơ hình AGV 83 xii LỜI MỞ ĐẦU Sự phát triển cơng nghiệp hóa, đại hóa ngày nhanh bật Trong ngành KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ nghành mũi nhọn nước ta Tạo nhiều thiết bị khí kết hợp với điện tử có tầm quan trọng cao nên đòi hỏi kỹ sư điện tử phải có kiến thức, nắm vững kiến thức vận dụng kiến thức học giảng đường thực tế để giải vấn đề cụ thể sản xuất, sửa chữa sau trường Mục tiêu việc làm đồ án tốt nghiệp tạo điều kiện cho sinh viên áp dụng kiến thức mà học giảng đường vào cơng việc cụ thể Để từ nắm phương pháp thiết kế, nghiên cứu, cách thức quản lý tổ chức trình hình thành sản phẩm Sau thời gian học tập trường, bảo hướng dẫn nhiệt tình thầy cô giáo khoa Viện Kỹ Thuật trường Đại học Cơng nghệ Thành phố Hồ Chí Minh, chúng em kết thúc khố học tích luỹ vốn kiến thức kinh nghiệm định Được đồng ý nhà trường thầy cô giáo viện chúng em giao đề tài tốt nghiệp: “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ ĐIỀU KHIỂN AGV ỨNG DỤNG HỖ TRỢ VẬN CHUYỂN TRONG BỆNH VIỆN DÃ CHIẾN” Đồ án tốt nghiệp chúng em gồm bảy chương: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Lựa chọn phương án Chương 3: Thiết kế khí Chương 4: Hệ thống điện Chương 5: Mơ hình hóa điều khiển Chương 6: Mơ hình thực nghiệm Chương 7: Kết quả, kết luận hướng phát triển xiii 6.3 Thử nghiệm hệ thống - Sau hoàn thành xong hết phần khí phần điện nhóm bắt đầu thực phần điều khiển, xe hoạt động tốt nhóm bắt đầu kiểm tra hết tất mạch điện mua tiến hành viết code chạy thử xe Hình 6.12 Thử nghiệm động Hình 6.13 Thử code động 77 Hình 6.14 Thực nghiệm chạy thử - Sau chạy thử xe ổn định nhóm bắt đầu cố định phần điện vào bảng cho gọn gàng đẹp Hình 6.15 Cố định dây điện 78 6.4 Kết thực nghiệm Do không gian không đủ để xe hoạt động bệnh viện nên nhóm làm theo khơng gian nhỏ đáp ứng nhu cầu giao, nhận thuốc bệnh viện Mơ hình hoạt động layout thể 12 giường bệnh, xe tới giường tự động dừng bệnh nhân lấy thuốc Sau bệnh nhân người vận chuyển hàng nhấn nút để xe tự động chạy đến giường Qua hình ảnh mơ tả mơ hình layout thực nghiệm ta thấy hiểu quy trình hoạt động xe nhiều Hình 6.16 AGV layout thực nghiệm Quy trình AGV hoạt động: - AGV chạy đến điểm lấy thuốc nhu yếu phẩm, sau tiếp nhận giao đến giường bệnh nhân - Người nhận lấy thuốc, nhu yếu phẩm điểm dừng giường, sau nhấn nút AGV di chuyển đến điểm dừng tiếp theo, thực theo quy trình - Sau hồn thành quy trình, AGV quay nơi bắt đầu, đợi lấy hàng 79 Hình 6.17 AGV khởi động đến giường Hình 6.18 AGV tới cua 80 Hình 6.19 AGV qua khu giường đối diện Hình 6.20 AGV quay nơi lấy hàng 81 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 7.1 Kết luận - AGV thực yêu cầu đầu đặt Xe đến vị trí lấy thuốc nhu yếu phẩm để vận chuyển đến giường bệnh, bệnh nhân lấy thuốc, yếu phẩm bấm nút cho xe di chuyển đến giường bệnh khác, có vật cản xe dừng lại - AGV có chức sạc điện ắc quy hết điện - Trung bình sai lệch vị trí line: ±0,5 (mm) - Khả bám line xe vào cua - Khả an toàn AGV phát vật cản dừng lại Hình 7.1 Mơ hình 3D AGV 82 Hình 7.2 Mơ hình AGV a Đánh giá kết phần cứng - Lắp ráp khung AGV - Lắp đặt động - Lắp đặt phận truyền động: Đai, bánh đai - Lắp đặt bánh xe chủ động bánh xe vơ hướng - Lắp ráp hồn chỉnh phần khung chở hàng AGV b Đánh giá kết hệ thống điện phần mềm - Tính tốn hệ thống điện chạy ổn định - Lựa chọn mạch, linh kiện phù hợp cho AGV - Kết nối mạch khối điều khiển, khối nguồn khối cảm biến - Bố trí lắp đặt thiết bị điện cách hợp lý, dễ dàng sửa chữa - Lựa chọn cảm biến, bố trí cảm biến phù hợp 83 - Lập trình AGV hoạt động: + Sử dụng phần mềm Arduino + Khả bám line động cảm biến + Mạch điều khiển động c Các vấn đề gặp phải trình thực - Tìm kiếm thiết bị, vật tư - Tài liệu tiếng việt hạn chế cho việc tham khảo d Các điểm hạn chế đề tài - Tuy nhóm hồn thành xe robot chạy theo yêu cầu đề tài, AGV vài hạn chế: + AGV hoạt động mặt phẳng + Do sử dụng line nên sau thời gian cần thay bụi bẩn, mờ - Sản phẩm cần hoàn thiện nhiều để đáp ứng nhiều nhu cầu, hỗ trợ bệnh viện nhiều 7.2 Hướng phát triển - Thêm thiết bị theo dõi hoạt động AGV - Chế tạo thêm giảm chấn giúp AGV hoạt động lên địa hình gồ ghề - Tự điểm sạc tự động hết pin, làm thêm nơi sạc tự động - Thiết kế, chế tạo thêm việc mở cửa thuốc tự động - Hoàn thiện thuật tốn điều khiển để AGV thực khả tự hành độ ổn định tối đa - Tiếp tục hoàn thiện sản phẩm để chỉnh chu ổn định Hi vọng sau đề tài lần này, nhóm có thêm hội để phát triển hồn thiện AGV để có nhiều tiện ích cho bệnh viện mở rộng sang ngành dịch vụ, vận chuyển khác,… mang lại lợi ích cho cộng đồng 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Yasuo Shimokura Selection of Transmission Timing Belts Misumi, 2016 [2] Alfredo Pastor Tella Types of navigation-systems-automated-guided-vehicles AGV Navigation, 2020 [3] AJ Neal, Tips For Selecting DC Motors For Your Mobile Robot, Zagrosrobotics, 2010 [4] VISHAY TCRT5000, TCRT5000L Datasheet Document number: 80112, Rev 1.1, 02-Jul-09 [5] Trịnh Chất & Lê Văn Uyển Tính Tốn Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập Cơng ty In Cơng Đoàn Việt Nam, 2006 [6] Andrew Reed Bacha Line Detection and Lane Following for an Autonomous Mobile Robot Virginia Polytechnic Institute and State University, 2005 [7] Yutaka Kanayama A Stable Tracking Control Method for an Autonomous Mobile Robot IEEE, 1990 [9] VISHAY Application of Optical Reflex SensorsTCRT1000, TCRT5000, CNY70 Document number: 80107, Rev 1.1, 02-02 [10] T Le-Anh and M B M De Koster “A review of design and control of automated guided vehicle systems,” European Journal of Operational Research, vol 171, no 1, pp 1–23, 2006 [11] Smolic-Rocak N, Bogdan S, Kovacic Z, et al Time Windows Based Dynamic Routing in Multi-AGV Systems[J] IEEE Transactions on Automation Science & Engineering, 2010, 7(1):151-155 [12] Nguyễn Hữu Lộc Cơ sở thiết kế máy Nhà xuất Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2004 [13] Rachel Rayner AGV NAVIGATION METHODS 1: LINE FOLLOWING AND TAGS AGV NAVIGATION, 2020 [14] Unifee, 2021 CÁC LOẠI XE TỰ HÀNH AGV THÔNG DỤNG HIỆN NAY https://unifeerobot.com/cac-loai-xe-tu-hanh-agv-thong-dung-hien-nay/ 85 [15] MURAKAMI Hiroki Development of Leg-Wheeled Type Mobile Robot Prototype Engineering review Vol 40 No 2007 [16] Rachel Rayner AUTONOMOUS NAVIGATION TECHNOLOGY Bluebotic, 2021 [17] Phương Thảo, 2022 ngày chế tạo thành công robot vận chuyển nhu yếu phẩm khu cách ly https://thanhgiong.vn/7-ngay-che-tao-thanh-cong-robot-vanchuyen-nhu-yeu-pham-trong-khu-cach-ly-45282.html [18] VĂN PHONG - MAI HÀ, 2022 Sử dụng hiệu hệ thống robot VIBOT-2 khu cách ly https://www.qdnd.vn/giao-duc-khoa-hoc/chuyen-doi-so/su-dunghieu-qua-he-thong-robot-vibot-2-trong-khu-cach-ly-669586 [19] Thuy Duong Ta, 2022 Robot phục vụ nhà hàng xu hướng tương lai https://www.yan.vn/robot-phuc-vu-nha-hang-xu-huong-moi-trong-tuong-lai288720.html [20] Ningbo DC PLANETARY GEAR MOTOR Twirl Motor Co., Ltd, 2009 [21] Picaxe SRF05 ULTRASONIC RANGE SENSOR Revolution Education Ltd, 2011 86 PHỤ LỤC PSEUDOCODE PID BÁM LINE Giải thuật ứng dụng + điều khiển (Pseudocode) Output: VL, VR 1: Khởi tạo chương trình phục vụ ngắt (ISR) 2: a = PWM bánh trái (a = 40) 3: b = PWM bánh phải (b = 40) 4: Nút nhấn S1: nút nhấn start 5: - If S1=0 (được nhấn) 6: - Gắn PWML = a 7: - Gắn PWMR = b 8: - Đọc cảm biến, xác định khoảng cách xe so với line 9: If error=8 10: Dừng xe, i=i+1 11: Nút nhấn S2: nút nhấn cho xe chạy 12: End If 13: Else If error=9 14: Dừng xe, delay 1s 15: Quay trái PWML=a=0; PWMR=b=30; delay 3s 16: End If 17: Else If error=10 18: Dừng xe, delay 1s 19: Quay phải PWML=a=30; PWMR=b=0; delay 3s 20: End If 21: Else If 22: Thực PID, xác định ω 23: ω= PID_value = (Kp*P) + (Ki*I) + (Kd*D) 24: Xác định vận tốc bánh xe 87 25: VL= initial_motor_speed - PID_value; a = PWML = giá trị 26: VR= initial_motor_speed + PID_value; b = PWMR = giá trị 27: End If 28: Else If i=11 29: Ngừng xe 30: End If 31: - End If 32: End (kết thúc chương trình chính) 88 K 600 500 220 160 300 10 810 Ø 28,00 W 15 13 12 11 F F P 140 N R 34+2 14 K SECTION F-F SCALE 1:2 20 340 SECTION K-K SCALE 1:2 17 20 19 DETAIL N SCALE 2:1 16 DETAIL P SCALE 2:1 22 18 160 170 320 330 Vít nối gá động - nhơm M5 Thép 21 Vít nối Mica cảm biến - nhôm M5 Thép 20 Động 19 Ổ lăn Thép 18 Dây đai Cao su 17 Pulley động GT2 16 Pulley bánh xe GT2 15 Ắc quy 12V-7A 14 Bánh bị động Nhựa PU 13 Bảng điện Mica 12 Bánh chủ động Nhôm 11 Gối đỡ động Gang 10 Ốc bắt nhôm M5 292 Thép Kê nhôm 20x20 146 Nhôm Trượt M5 292 Nhôm Mặt trước Mica Đèn đỏ Nút nhấn xanh Công tắc ON-OFF Nút nhấn đỏ Mặt bên Mica Mặt trước Mica Tên gọi SL Vật liệu Ký hiệu VT 21 DETAIL R SCALE 2:1 22 DETAIL T SCALE 2:1 Hợp kim nhôm đặc Hợp kim nhôm đặc Ghi Đồ án tốt nghiệp DETAIL W SCALE 2:1 Sđ Số lg Thiết kế Họ tên Chữ ký Ngày Số lượng Khối lượng Tỉ lệ Trần Huy Cường BẢN VẼ LẮP AGV 1:2 Hướng dẫn ThS Lê Tấn Sang Tờ: Duyệt Số tờ: Trường Đại học Công nghệ TP.HCM Khoa: Viện kỹ thuật +24 V IN1 IN2 ENA + OUT1 + + OUT1 - Driver động L298N 160 W A IN+ Motor OUT2 + OUT2 - IN- IN3 IN4 ENB - +5 V Ắc quy 12 V - A GND - VCC Mạch cảm biến dò line TCRT5000 GND D0 A0 +5 V + IN+ Ắc quy 12 V - A OUT+ Mạch giảm áp buck DC - DC 24 V to V - IN- D29 D28 D27 D26 D25 D24 D23 D22 OUT- GND +7 V IN+ Arduino Mega 2560 R3 11 D0 RX0 D1 TX0 D3 PWM D2 PWM D4 PWM D5 PWM D6 PWM D7 PWM D8 PWM D9 PWM D10 PWM D11 PWM D12 PWM D13 PWM GND OUT- Đèn X1xanh X2 Đèn X1 X2 đỏ Vin 23 ENCODER Ch.B D53 D52 D51 D50 D49 D48 D47 D46 D45 D44 D43 D42 D41 D40 D39 D38 VCC GND D0 Mạch cảm biến dò line TCRT5000 A0 + VCC Mạch cảm biến dò line TCRT5000 GND D0 Motor A0 - VCC Mạch cảm biến dò line TCRT5000 GND D0 A0 VCC A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 GND Ch.A ENCODER Ch.B VCC GND D0 Mạch cảm biến dò line TCRT5000 A0 VCC GND D0 Mạch cảm biến dò line TCRT5000 A0 VCC GND D0 FEROI 3V3 5V GND OUT+ GND Ch.A SCL SDA D19/RX1 D18/TX1 D17 PWM RX2 D18 PWM TX2 D15/RX3 D14/TX3 Mạch giảm áp buck DC - DC 24 V to V IN- GND D37 D36 D35 D34 D33 D32 D31 D30 VCC Mạch cảm biến dò line TCRT5000 A0 AREF RESET VCC TRIG Nút nhấn 1NO-1NC ECHO OUT 12 Mạch cảm biến siêu âm HY-SRF05 GND 24 +7 V HỆ THỐNG AGV GND GND Chức Họ tên Thiết kế Lâm Quốc Nam Hướng dẫn ThS Lê Tấn Sang Duyệt Chữ ký Ngày Số lượng SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN Khối lượng Tỉ lệ 01 Tờ: Số tờ: Trường Đại học Công nghệ TP.HCM Khoa: Viện kỹ thuật Start Start Start a=40 b=40 Đọc giá trị cảm biến dò line e1=CB1 e2=CB2 e3=CB3 e4=CB4 e5=CB5 e6=CB6 e7=CB7 Đọc giá trị cảm biến siêu âm Khởi tạo ISR (Dừng khẩn cấp) F Khoảng cách < 10 cm F Gán giá trị e e=e1e2e3e4e5e6e7 T Nhấn nút S1 Ngừng chạy T Cho xe chạy: PWML=a PWMR=b e=0001000 End T Chạy thẳng error=0 T Lệch phải error=1 T Lệch phải error=2 T Lệch phải error=3 T Lệch phải error=4 T Lệch phải error=5 T Lệch phải error=6 T Lệch trái error=-1 T Lệch trái error=-2 T Lệch trái error=-3 F Đọc cảm biến dò line Xác định khoảng cách xe so với line error=khoảng cách xe so với line e=0011000 F F error=8 T Dừng i=i+1 Nhấn nút S2 T Chương trình khởi tạo ISR (dừng khẩn cấp) e=0010000 F F error=9, AGV quay trái e=0110000 F error=10, AGV quay phải e=0100000 Thực PID bám line ꞷ=PID_value=(Kp*P)+(Ki*I)+(Kd*D) P=error I=I+error D=error-Previous_error Previous_error=error Điều khiển động vL = int left_motor_speed =initial_motor_speed - PID_value vR = int right_motor_speed = initial_motor_speed + PID_value Start e=1100000 Đọc cảm biến dò line error=khoảng cách xe so với line Đọc cảm biến dò line error=khoảng cách xe so với line F e=1000000 error=9 T Dừng xe, delay 1s F error=10 T Dừng xe, delay 1s a=PWML=giá trị b=PWMR=giá trị F F e=0001100 F e=0000100 Cho xe chạy: PWML=a=0 PWMR=b=30 F F Start Cho xe chạy: PWML=a=30 PWMR=b=0 F i=11 e=0000110 T Delay 3s Delay 3s F Xuất giá trị error End e=0000010 End End T Lệch trái error=-4 F Chương trình ứng dụng + điều khiển AGV Chương trình AGV quay trái Chương trình AGV quay phải e=0000011 End T Lệch trái error=-5 T Lệch trái error=-6 T Dừng error=8 T Quay trái error=9 T Quay phải error=10 F e=0000001 F e=1111111 F e=1111000 F e=0001111 HỆ THỐNG AGV Chương trình đọc cảm biến dị line Chức Họ tên Thiết kế N.Văn Thành Danh Hướng dẫn ThS Lê Tấn Sang Duyệt Chữ ký Ngày Số lượng CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN Khối lượng Tỉ lệ 01 Tờ: Số tờ: Trường Đại học Công nghệ TP.HCM Khoa: Viện kỹ thuật ... Được đồng ý nhà trường thầy cô giáo viện chúng em giao đề tài tốt nghiệp: “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ ĐIỀU KHIỂN AGV ỨNG DỤNG HỖ TRỢ VẬN CHUYỂN TRONG BỆNH VIỆN DÃ CHIẾN” Đồ án tốt nghiệp chúng em gồm... chuyển thuốc nhu yếu phẩm bệnh viện dã chiến hạn chế việc tiếp xúc vận chuyển thuốc, nhu yếu phẩm bệnh viện dã chiến mang theo nhiều lợi ích Vậy đề tài nhóm chọn là: ? ?Thiết kế, chế tạo điều khiển. .. dịch bệnh COVID-19, việc tiếp xúc người thiếu nhân lực bệnh viện dã chiến để hỗ trợ phát thuốc cho bệnh nhân vận chuyển nhu yếu phẩm ngày gặp khơng khó khăn Vì vậy, thiết kế AGV có khả hỗ trợ vận