Báo cáo bài tập lớn môn thiết kế hệ thống cơ điện tử đề tài thiết kế sản phẩm cơ điện tử robot hút bụi

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MƠN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Đề tài: Thiết kế sản phẩm điện tử robot hút bụi Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nhữ Quý Thơ Lớp: Cơ điện tử 03 – K14 Họ tên sinh viên: Vũ Văn Phong 201960479 Đặng Đình Phúc 201960460 Ngơ Văn Ninh 201960183 Nhóm: 16 Khoa : Cơ Khí Hà Nội, 2022 PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHĨM I Thơng tin chung Tên lớp: ME6061004 Tên nhóm: N16 Họ tên thành viên : - Ngô Văn Ninh - Vũ văn Phong - Đặng Đình Phúc Khóa: 14 MSV: 2019601832 MSV: 2019604792 MSV: 2019604608 II Nội dung học tập Tên chủ đề: Thiết kế sản phẩm điện tử: Robot hút bụi Hoạt động sinh viên - Thiết lập danh sách yêu cầu Nội dung 2: Thiết kế sơ - Xác định vấn đề Thiết lập cấu trúc chức Phát triển cấu trúc làm việc - Lựa chọn cấu trúc làm việc Nội dung 3: Thiết kế cụ thể - Xây dựng bước thiết kế cụ thể Tích hợp hệ thống - Phác thảo sản phẩm phần mềm CAD và/hoặc vẽ phác Áp dụng công cụ hỗ trợ: Mô hình hóa mơ phỏng, CAD, HIL,… để thiết kế sản phẩm Sản phẩm nghiên cứu : Báo cáo thu hoạch tập lớn III Nhiệm vụ học tập Hoàn thành tập lớn theo thời gian quy định (từ ngày 16/05/2022 đến ngày 13/06/2022) Báo cáo sản phẩm nghiên cứu theo chủ đề giao trước hội đồng đánh giá IV Học liệu thực tiểu luận, tập lớn, đồ án/dự án Tài liệu học tập: Bài giảng môn học thiết kế hệ thống điện tử tài liệu tham khảo Phương tiện, nguyên liệu thực tiểu luận, tập lớn, đồ án/dự án (nếu có): Máy tính KHOA/TRUNG TÂM Ts Nguyễn Anh Tú GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ths Nhữ Quý Thơ MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH .2 DANH MỤC BẢNG BIỂU .3 LỜI NÓI ĐẦU PHẦN TỔNG QUAN HỆ THỐNG .5 1.1 Robot hút bụi 1.2 Các thành phần Robot hút bụi PHẦN 2: NỘI DUNG THIẾT KẾ 2.1 Phân tích nhiệm vụ thiết kế 2.1.1 Thiết lập danh sách yêu cầu 2.1.2 Tóm tắt để xác định vấn đề 11 2.1.3 Thiết lập cấu trúc chức 21 2.1.4 Tìm kiếm nguyên tắc làm việc .26 2.1.5 Kết hợp nguyên tắc làm việc 30 2.1.6 Lựa chọn biến thể phù hợp 30 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Chức tổng thể robot hút bụi .21 Hình Sơ đồ cấu trúc chức tổng thể Robot hút bụi 22 Hình 3: Sơ đồ cấu trúc chức bảo vệ hệ thống điện robot hút bụi 23 Hình 4: Sơ đồ cấu trúc chức kiểm soát va chạm robot hút bụi .23 Hình 5: Sơ đồ cấu trúc chức kiểm sốt vị trí robot hút bụi 24 Hình 6: Sơ đồ cấu trúc chức điều chỉnh tốc độ robot hút bụi 24 Hình 7: Sơ đồ cấu trúc chức kiểm soát lượng robot hút bụi 25 Hình 8: Sơ đồ cấu trúc chức an toàn robot hút bụi 25 Hình 9: Sơ đồ cấu trúc chức điều khiển từ xa robot hút bụi 26 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Danh sách yêu cầu cho hết thống robot hút bụi 11 Bảng Nguyên tắc làm việc cho chức Robot hút bụi 30 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, kinh tế nước ta đà phát triển mạnh mẽ, đời sống người dân ngày nâng cao Nhu cầu sử dụng thiết bị đại đời sống sinh hoạt nghành công nghiệp,nông nghiệp dịch vụ tăng không ngừng Đây hội thách thức cho ngành Cơ điện tử với việc phát triển sản phẩm Cơ khí, Cơ điện tử phục vụ nhu cầu xã hội Một u cầu thiết yếu đặt việc cung cấp sản phẩm Cơ điện tử cách liên tục đại hóa cho nơi đặc biệt, cơng ty xí nghiệp lớn, bệnh viện …và xa cung cấp cho sinh hoạt hàng ngày người dân sử dụng hỗ trợ hệ thống tự động Để thực việc này, Nhóm em lựa chọn đề tài: Thiết kế sản phẩm điện tử Robot hút bụi để nâng cao đời sống người dân, tự động hóa, đại hóa tất việc sinh hoạt hàng ngày Sau thời gian học tập trường, bảo hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo ngành Cơ điện tử trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Nhóm em phân tích thiết kế hệ thống Robot hút bụi Bằng cố gắng nỗ lực tất thành viên nhóm đặc biệt giúp đỡ tận tình, chu đáo thầy giáo ThS, Nhữ Quý Thơ, nhóm em hoàn thành BTL thời hạn Do thời gian làm BTL có hạn trình độ cịn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Nhóm em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô bạn sinh viên để BTL hồn thiện Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS, Nhữ Quý Thơ, thầy cô giáo ngành Cơ điện tử - Khoa Cơ Khí tạo điều kiện giúp đỡ nhóm em thời gian qua PHẦN TỔNG QUAN HỆ THỐNG 1.1 Robot hút bụi Robot hút bụi hay gọi với tên máy hút bụi tự động loại thiết bị đại thông minh thị trường thực công việc lau dọn nhà cửa Sản phẩm thiết kế lập trình sẵn để thực tồn cơng việc hút bụi, lau sàn nhà hoàn toàn tự động mà không cần đến nhiều tác động người Chính thế, khơng có nhà, robot hút bụi, robot lau nhà tự hoạt động, dọn dẹp sàn nhà hiệu Thiết bị giải pháp thay tối ưu cho dụng cụ chổi quét nhà hay máy hút bụi truyền thống, không cần dùng đến sức người Robot hút bụi thiết kế lập trình đặc biệt để thực nhiệm vụ hút bụi, lau chùi sàn nhà tự động Chúng hoạt động tốt bề mặt sàn nhà, thảm chướng ngại vật có chiều cao từ 1-2cm mà khơng cần có can thiệp người Ưu điểm lớn sản phẩm robot hút bụi khả làm khơng vết bẩn sàn nhà mà cịn hút bụi bẩn khơng khí, mang đến khơng gian thống sạch, an tồn cho gia đình bạn Đây điểm mạnh vượt trội mà dụng cụ làm thông thường chổi máy hút bụi khơng thể làm 1.2 Các thành phần Robot hút bụi Hệ thống điện tử Robot hút bụi gồn phần chính: Thành phần khí: bao gồm Phần vỏ máy: Cấu tạo máy hút bụi thơng minh sản phẩm có cho thiết kế cấu tạo vỏ ngồi khác nhau, sản phẩm có kiểu dáng màu sắc, để tạo khác biệt cho sản phẩm Phần bánh xe: Bánh xe phận nằm cấu tạo robot hút bụi thông minh phận giúp robot hút bụi di chuyển, robot tích hợp hai bánh xe Hộp rác: cấu tạo máy hút bụi phần hộp rác hay gọi hộp chứa bụi robot có cho kích thước robot hút bụi khác nhau, có sản phẩm có kích thước lớn, có robot hút bụi có kích thước hộp chứa nhỏ tùy thuộc vào thiết kế nhà sản xuất Và phần Chổi quét: Đây phận thiếu cấu tạo máy hút bụi thơng minh, nhờ có phận robot quét rác bụi quy hoạch lại để robot hút làm Thành phần điều khiển: Cấu tạo vi mạch bên trong: Cấu tạo máy hút bụi thơng minh phía bao gồm hệ thống vi mạch, tích hợp lập trình cơng nghệ mà robot hút bụi lau nhà sử dụng Nhờ có phận mà robot di chuyển làm việc linh hoạt theo mong muốn người dùng Và Hệ thống Laser định vị: Mỗi robot hút bụi có hệ thống định vị riêng, giúp robot có khả nhận diện định vị vị trí làm việc Đối với phân khúc có cấu tạo máy hút bụi thơng minh khả định vị robot tốt PHẦN 2: NỘI DUNG THIẾT KẾ 2.1 Phân tích nhiệm vụ thiết kế Trước bắt đầu phát triển sản phẩm, cần phải làm rõ nhiệm vụ thiết kế cách chi tiết Việc phân tích nhiệm vụ thiết kế trải qua bước sau: 2.1.1 Thiết lập danh sách yêu cầu DANH SÁCH YÊU CẦU THIẾT KẾ Nhóm 16 Thay đổi ROBOT HÚT BỤI D Chịu Yêu cầu W trách nhiệm Hình dạng, kích thước (Geometry) - Tự thiết lập bán kính làm việc - Khối lượng: 3-5 kg - Kích thước: + Rộng: 24- 35 cm + Cao: 5-17 cm - Hình dạng: Hình trụ - Kết nối hệ thống với dây điện - Mở rộng thiết bị kết nối thông minh Động học (Kinematics) - Dạng chuyển động: tịnh tiến - Góc chuyển hướng: - 360 ° - Tốc độ di chuyển: – mét/phút