Nghiên cứu động lực học xe tự hành sử dụng bánh xe đa hướng

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC XE TỰ HÀNH SỬ DỤNG BÁNH XE ĐA HƯỚNG TỐNG XUÂN LỘC Loc.TX211337M@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật ô tô Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Hồ Hữu Hải Khoa: Cơ khí động lực Trường: Cơ khí HÀ NỘI, 12 /2022 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC XE TỰ HÀNH SỬ DỤNG BÁNH XE ĐA HƯỚNG TỐNG XUÂN LỘC Loc.TX211337M@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật ô tô Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Hồ Hữu Hải Khoa: Cơ khí động lực Trường: Cơ khí HÀ NỘI, 12 /2022 Chữ ký GVHD CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Tống Xuân Lộc Đề tài luận văn: Nghiên cứu động lực học xe tự hành sử dụng bánh xe đa hướng Chun ngành: Kỹ thuật Ơ tơ Mã số SV: 20211337M Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 05/01/2023 với nội dung sau: STT Nội dung Hội đồng yêu cầu chỉnh sửa Phản hồi học viên Bổ sung tài liệu tham khảo, trích dẫn Đã bổ sung tài liệu tham đầy đủ khảo trích dẫn đầy đủ Sửa lỗi chế Đã sửa lỗi chế Ngày 11 tháng năm 2023 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn Lộc Tống Xuân Lộc CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CAM ĐOAN Theo Quyết định số 1341 /QĐ-ĐHBK_ĐT ngày 26 tháng 05 năm 2021 Hiệu trưởng Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giao đề tài luận văn thạc sĩ cho với nội dung đề tài sau: Nghiên cứu động lực học xe tự hành sử dụng bánh xe đa hướng Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, hướng dẫn PGS.TS Hồ Hữu Hải Các kết nghiên cứu luận văn trung thực khách quan, nguồn tài liệu tham khảo rõ nguồn gốc Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung nghiên cứu đề tài Ngày 29 tháng 12 năm 2022 Tác giả Lộc Tống Xuân Lộc C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu Viện khí Động lực Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, hướng dẫn tận tình thầy giáo trường với nỗ lực thân, luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật ô tô: “ Nghiên cứu động lực học xe tự hành sử dụng bánh xe đa hướng” hồn thành Tơi xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Hồ Hữu Hải hướng dẫn hỗ trợ nhiệt tình cho tơi nhiều q trình thực luận văn Tôi xin cảm ơn Quý thầy cô Bộ mơn Ơ tơ Xe chun dụng, Trường Cơ Khí, Đại học Bách Khoa Hà Nội truyền dạy cho nghiều kiến thức quý báu Tôi xin bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình , bạn bè, đồng nghiệp động viên hỗ trợ mặt trình học tập nghiên cứu Mặc dù có nhiều nỗ lực thời gian hạn chế, luận văn không tránh khỏi sai sót, mong nhận ý kiến đóng góp, bổ sung để luận văn hoàn thiện Hà Nội, ngày 29 tháng 12 năm 2022 Tác giả Lộc Tống Xuân Lộc Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Xe tự hành bánh xe đa hướng 1.1.1 Xe tự hành [1] 1.1.2 Bánh xe đa hướng [4] [5] 13 1.1.3 Cấu tạo nguyên lý hoạt động bánh xe Mecanum 14 1.2 Các công trình nghiên cứu có liên quan cơng bố 21 1.3 Mục tiêu, nội dung đề tài nghiên cứu 24 CHƯƠNG 2: THÍ NGHIỆM ĐO HỆ SỐ BÁM VÀ HỆ SỐ CẢN LĂN 25 2.1 Mục đích, đối tượng thí nghiệm 25 2.2 Thí nghiệm đo hệ số bám bánh xe Mecanum phương pháp thả mặt phẳng nghiêng 27 2.2.1 Phương pháp đo 27 2.2.2 Thiết bị thí nghiệm 28 2.2.3 Trình tự thí nghiệm 29 2.2.4 Kết thí nghiệm 29 2.3 Thí nghiệm đo hệ số bám bánh xe Mecanum phương pháp kéo 30 2.3.1 Phương pháp đo 30 2.3.2 Thiết bị thí nghiệm 30 2.3.3 Trình tự thí nghiệm 31 2.3.4 Kết thí nghiệm 32 2.4 Thí nghiệm đo hệ số cản lăn 34 2.4.1 Phương pháp đo 34 2.4.2 Thiết bị thí nghiệm 35 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 2.4.3 Trình tự thí nghiệm 36 3.4.4 Kết thí nghiệm 36 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG XE TỰ HÀNH SỬ DỤNG BÁNH XE ĐA HƯỚNG 40 3.1 Phương trình động học 41 3.2 Phương trình động lực học 44 3.3 Kết mô thảo luận 46 3.3.1 Ảnh hưởng góc nghiêng trục lăn đến lực kéo 47 3.3.2 Ảnh hưởng góc nghiêng trục lăn đến lực cản lăn 48 KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Đầu kéo xe AGV [1] Hình 2: Tugger AGV kéo nhiều rơ mc mơi trường nhà kho [1] Hình 3: Xe AGV trang bị tải kép [1] Hình 4: Xe nâng AGV [1] Hình 5: Hình dạng xe tự hành AGV [2] 10 Hình 6: Cấu tạo chung xe AGV [2] 12 Hình 7: Các loại bánh xe đa hướng [4] 13 Hình 8: Bánh xe Mecanum [4] 15 Hình 9: Bố trí bánh Mecanum xe [4] 15 Hình 10: Bánh mecanum sơ khai [4] 16 Hình 11: Bánh xe lăn hai thành phần [4] 17 Hình 12: Bánh xe bề mặt tiếp xúc lớn [4] 18 Hình 13: Loại bánh xe gồm lăn tách rời [4] 18 Hình 14: Robot trinh thám NASA 19 Hình 15: Xe MarsCruiserOne 20 Hình 16: Ứng dụng bánh xe Mecanum cơng nghiệp 20 Hình 17: Ngun lý hoạt động bánh xe Mecanum [5] 21 Hình 18: Kết thí nghiệm xác định hệ số bám bề mặt bê tông [11] 25 Hình 19: Bánh xe Mecanum thí nghiệm 26 Hình 20: Mặt phẳng gỗ thí nghiệm 28 Hình 21: Thước đo độ thí nghiệm 29 Hình 22: Lực kế lị xo 30 Hình 23: Thí nghiệm đo hệ số cản lăn 34 Hình 24:Đồng hồ bấm stopwatch 35 Hình 25: Xe AGV sử dụng bánh xe đa hướng 41 Hình 26: Mơ hình bánh xe Mecanum 41 Hình 27: Thành phần 𝑉𝑥, 𝑉𝑦 xe chạy tịnh tiến dọc 47 Hình 28: Vận tốc xe thay đổi góc 𝛿 47 Hình 29: Thời gian tăng tốc đến vận tốc 0,78m/s thay đổi góc 𝛿 48 Hình 30: Vận tốc chuyển động chạy chậm dần thay đổi góc 𝛿 49 Hình 31: Quãng đường xe chạy đến đạt vận tốc v = 0,67 m/s thay đổi δ 49 Hình 32: Thời gian xe chạy đến đạt vận tốc v = 0,67 m/s thay đổi δ 49 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Thông số xe 27 Bảng 2: Góc nghiêng hệ số bám mặt phẳng gỗ 29 Bảng 3: Lực kéo kéo xe tịnh tiến theo phương dọc phương ngang đường bê tông 32 Bảng 4: Lực kéo kéo xe bề mặt gỗ 32 Bảng Lực kéo kéo xe đá hoa 33 Bảng 6: Hệ số bám bánh xe Mecanum 33 Bảng Quãng đường thời gian đo gỗ 36 Bảng Hệ số F0, K gỗ 37 Bảng Quãng đường thời gian đo bê tông 37 Bảng 10 Hệ số F0, K bê tông 38 Bảng 11 Quãng đường thời gian đo gạch đá 38 Bảng 12 Hệ số F0, K gạch đá nhẵn 39 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC CÁC KÝ TỰ, CHỮ VIẾT TẮT Ký tự/ Chữ Ý nghĩa/ Viết đầy đủ Đơn vị/ Giải thích AGV Automation Guided Vehicle Xe tự hành DFMA Design for Manufactering and Thiết kế cho sản xuất Assembly lắp ráp viết tắt φ Hệ số bám bánh xe 𝑃φ Lực bám N 𝐺φ Phản lực mặt đứng từ mặt đường N 𝐹k Lực kéo N f Hệ số cản lăn 𝑚𝑠 Khối lượng xe Kg ρ Khoảng cách tâm xe đến trục bánh xe m l Khoảng cách trục tâm xe đến tâm m bánh xe R Bán kính bánh xe m 𝐽0 Momen quán tính vật khối Kg.𝑚2 tâm xe 𝐽1 Momen quán tính bánh xe trục Kg.𝑚2 vng góc với mặt phẳng bánh xe qua khối tâm 𝐽2 Momen quán tính bánh xe quay quanh trục thẳng đứng qua khối tâm xe Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Kg.𝑚2 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Bảng Hệ số 𝑓0 , K gỗ 𝑓0 K Lần 0,057 0,0122 Lần 0,055 0,0163 Lần 0,056 0,0278 Lần 0,054 0,0249 Lần 0,055 0,0193 Trung bình 0,055 0,0201 Thí nghiệm 2: Đo hệ số cản lăn bề mặt bê tông: Bảng Quãng đường thời gian đo bê tông Trường hợp Trường hợp ℎ1 = 0,25 ℎ2 = 0,3 𝑆𝑑 = 2,33 𝑆𝑑 = 2,8 𝑆𝑛1 𝑡1 𝑆𝑛2 𝑡2 Lần 2,95 4,15 3,2 4,49 Lần 2,87 3,99 3,17 4,49 Lần 2,75 4,4 3,08 4,86 Lần 2,96 4,72 3,25 5,28 Lần 2,99 4,06 3,28 4,48 37 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Bảng 10 Hệ số 𝑓0 , K bê tông 𝑓0 - K Lần 0,076 0,0427 Lần 0,075 0,0433 Lần 0,074 0,0319 Lần 0,076 0,0523 Lần 0,077 0,0392 Trung bình 0,076 0,0419 Thí nghiệm 3: Đo hệ số cản lăn bề mặt gạnh đá nhẵn: Bảng 11 Quãng đường thời gian đo gạch đá Trường hợp Trường hợp ℎ1 = 0,25 ℎ2 = 0,35 𝑆𝑑 = 1,3 𝑆𝑑 = 1,83 𝑆𝑛1 𝑡1 𝑆𝑛2 𝑡2 Lần 2,7 4,6 3,1 4,98 Lần 2,68 3,99 3,25 4,49 Lần 2,82 4,4 3,35 4,86 Lần 2,75 4,72 3,24 5,28 Lần 2,81 4,06 3,41 4,48 38 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Bảng 12 Hệ số 𝑓0 , K gạch đá nhẵn 𝑓0 K Lần 0,061 0,0458 Lần 0,062 0,0332 Lần 0,061 0,0350 Lần 0,060 0,0488 Lần 0,061 0,0253 Trung bình 0,061 0,0376 Từ bảng 8, 10, 12 thấy hệ số cản lăn xe sử dụng bánh xe Mecanum gỗ nhỏ nhất, sau đến gạch đá, cuối bê tông Với kết thí nghiệm này, lực cản lăn xác định phương trình 9, từ tiến hành mơ vận tốc quỹ đạo chuyển động xe AGV sử dụng bánh xe Mecanum có góc quay lăn thay đổi 39 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG XE TỰ HÀNH SỬ DỤNG BÁNH XE ĐA HƯỚNG Để mô động lực học bánh xe đa hướng, chương này, luận văn tham khảo viết “Dynamics of a four-wheeled mobile robot with Mecanum wheels” tác giả Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus, kế thừa mô hình động học, mơ hình động lực học xe sử dụng bánh xe đa hướng, phương trình chuyển động xe sử dụng bánh xe đa hướng mô động lực học xe đồng thời luận văn mở rộng thêm phương trình động học, động lực học xe thơng số góc nghiêng lăn bánh xe thay đổi Nhận thấy phân tích lực tác động lên xe thiết lập phương trình chuyển động, tác giả Zeidis bỏ qua thành phần lực cản lăn Điều dẫn đến kết mô vận tốc xe tiệm cận đến vô Luận văn trình bày phương trình chuyển động xe có xét tới ảnh hưởng lực cản lăn Thành phần lực cản lăn xác định chương 2, từ kết mơ quỹ đạo chuyển động xe xác Chuyển động xe tự hành AGV chuyển động phức hợp bao gồm ba chuyển động tịnh tiến theo phương x,y,z ba chuyển động góc α, β, ψ Để mô tả chuyển động ta thiết lập hệ tọa độ cố định G (OXYZ) hệ tọa độ vật B (Cxyz) Xét xe di chuyển tiếp xúc với mặt phẳng, bánh xe bố trí song song hai trục Xe AGV có khối lượng 𝑚0 , khối tâm C nằm trục đối xứng dọc xe Khoảng cách từ khối tâm C xe đến trục bánh xe ρ, khoảng cách tâm bánh xe 2l Hệ tọa độ vật B (Cxyz) quay so với hệ tọa độ cố định G (OXYZ) góc ψ, bánh xe có khối lượng 𝑚0 Góc quay bánh xe so với trục vng góc với mặt phẳng bánh xe tương ứng qua tâm chúng φ0 , mômen xoắn tương ứng bánh xe 𝑀𝑖 (𝑖=1,…,4) 40 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 25: Xe AGV sử dụng bánh xe đa hướng 3.1 Phương trình động học Bánh xe đa hướng có lăn có trục cố định vành ngoài, trục lăn tạo thành góc δ (00 < δ < 900 ) với mặt phẳng bánh xe Mỗi lăn xoay tự quanh trục bánh xe lăn lăn Xét mơ hình bánh xe đa hướng có kính mỏng 𝑅, vận tốc 𝑉𝑃 điểm tiếp xúc P đĩa với mặt phẳng đỡ trực giao với trục lăn Các lăn gắn chặt vào trục có tâm chu vi bánh xe (đĩa) Trong khuôn khổ giả định này, sử dụng mơ hình bánh xe Mecanum lăn có kích thước vơ nhỏ Hình 26: Mơ hình bánh xe Mecanum 41 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Gọi γ véc tơ đơn vị trục lăn Các bánh xe di chuyển mà không bị trượt: ⃗⃗⃗⃗ 𝑉𝑃 γ ⃗ = PT 10 Dựa vào phương trình euler ta có 𝑉𝐾 vận tốc tâm bánh xe: ⃗⃗⃗⃗ 𝑉𝑃 = ⃗⃗⃗⃗ 𝑉𝐾 + ω ⃗⃗ ⃗R PT 11 Trong đó: ω: vận tốc góc bánh xe R: Bán kính bánh xe, 𝑅⃗ = - ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐾𝑃 ⃗⃗⃗⃗ 𝐸𝑧 φ: Góc quay bánh xe Do (1) viết sau: ⃗⃗⃗⃗𝐾 – 𝑅⃗ × 𝜑̇ 𝜏) 𝛾 = (𝑉 PT 12 Trong đó: 𝝉: véc tơ tiếp tuyến đơn vị với bánh xe điểm tiếp xúc Từ biểu thức (3) ta có: ⃗⃗⃗⃗ 𝑉𝐾 𝛾 = 𝑅⃗ 𝜑̇ 𝑐𝑜𝑠𝛿 PT 13 Trong đó: 𝛿: góc nghiêng lăn bánh xe với trục bánh xe 𝑉𝐶 vận tốc khối tâm xe 𝑟𝑖 = ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐶𝐾𝑖 Vecto vận tốc tâm bánh xe ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑉𝐾𝑖 = ⃗⃗⃗⃗ 𝑉𝐶 + ⃗⃗ψ̇ ⃗𝑟𝑖 (𝑖=1,…,4) PT 14 Với ψ vận tốc góc thân xe, phương trình (4) viết sau: ⃗⃗⃗⃗𝐶 + ⃗⃗ψ̇ ⃗𝑟𝑖 ) 𝛾 (𝑉 ⃗⃗𝑖 =R.φ𝑖̇ cos 𝛿 ⃗⃗⃗⃗𝐶 𝛾 𝑉 ⃗⃗𝑖 + (⃗𝑟𝑖 𝛾 ⃗⃗𝑖 ) ⃗⃗ψ̇ =R φ𝑖̇ cos 𝛿 với (𝑖=1,…,4) Trong đó: 𝛾 ⃗⃗𝑖 : vecto đơn vị theo trục lăn bánh xe tương ứng 42 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn PT 15 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Xét xe hệ tọa độ vật B (Cxyz) với trục Cx trục đối xứng ngang, Cy trục đối xứng dọc trục Cz vng góc với mặt phẳng Cxy, phương trình (6) lên hệ tọa độ vật ta có: 𝑉𝐶𝑥 γ𝑖𝑥 +𝑉𝐶𝑦 γ𝑖𝑦 +( 𝑟𝑖𝑦 γ𝑖𝑥 − 𝑟𝑖𝑥 γ𝑖𝑦 ) ψ̇ = R.φ̇𝑖 cos 𝛿 PT 16 Trong đó: γ1𝑥 = γ4𝑥 = cos δ ; γ1𝑦 = γ4𝑦 = −sin δ γ2𝑥 = γ3𝑥 = cos δ ; γ2𝑦 = γ3𝑦 = sin δ 𝑟1𝑥 = 𝑟2𝑥 = ρ ; 𝑟1𝑦 = 𝑟3𝑦 = l 𝑟3𝑥 = 𝑟4𝑥 = -ρ ; 𝑟2𝑦 = 𝑟4𝑦 = -l Phương trình (7) trở thành: 𝑉𝐶𝑥 cos δ − 𝑉𝐶𝑦 sin δ - (ρ.cos δ +l sin δ ) ψ̇=R φ1̇ cos 𝛿 𝑉𝐶𝑥 cos δ + 𝑉𝐶𝑦 sin δ+(ρ.cos δ +l sin δ) ψ̇=R φ2̇ cos δ PT 17 𝑉𝐶𝑥 cos δ + 𝑉𝐶𝑦 sin δ- (ρ.cos δ +l sin δ) ψ̇=R φ3̇ cos δ 𝑉𝐶𝑥 cos δ − 𝑉𝐶𝑦 sin δ+(ρ.cos δ +l sin δ) ψ̇=R φ4̇ cos δ Biến đổi phương trình thu được: 𝑅 𝑉𝐶𝑥 = ( φ1̇ +φ̇2 ) 𝑉𝐶𝑦 = ψ̇= 𝑅.cos δ 𝑅.cot δ 2.𝑠𝑖𝑛δ ( φ3̇ - φ1̇ ) = 𝑅 PT 18 ( φ3̇ - φ1̇ ) ( φ2̇ -φ3̇ ) cos δ 2.(ρ.cos δ +l.sin δ) φ1̇ + φ̇2 = φ3̇ + φ̇4 Xét hệ trục cố định OXYZ ta có: x𝑐̇ =𝑉𝐶𝑥 cosψ − 𝑉𝐶𝑦 sin ψ PT 19 y𝑐̇ =𝑉𝐶𝑥 sin ψ + 𝑉𝐶𝑦 cos ψ Từ phương trình (9) ta có: ψ= 𝑅 ( φ2̇ -φ3̇ ) cos δ+ 𝐶1 2.(ρ.cos δ +l.sin δ) φ4 =φ1 +φ2 -φ3 +𝐶2 43 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn PT 20 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Phương trình động lực học 3.2 Xe tự hành coi phẳng hình chữ nhật chuyển động mặt đường, hệ xét xác định bảy tọa độ tổng quát: xC , yC , ψ, φ1, φ2, φ3, φ4 Trong phần trình bày động lực học mơ hình hệ vật rắn gồm xe bánh xe Mecanum cách xuất phát từ tiên đề Newton, thiết lập định lý biến thiên động định lý bảo toàn Sau áp dụng phương trình Lagrange để xây dựng phương trình vi phân chuyển động hệ Đối với hệ thống học xem xét, phương trình Lagrange đưa : 𝑑 ( 𝜕𝑇 𝑑𝑡 𝜕φ̇𝑠 )- 𝜕𝑇 𝜕φ𝑠 PT 21 = 𝑄𝑠 , s = 1,…,4 Động 𝑇0 chuyển động tịnh tiến: ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑇0 = (𝑚0 +4𝑚1 )𝑣 𝑐 PT 22 Động 𝑇1 chuyển động xoay: 𝑇1 = 𝐽 (𝐽0 +4(𝐽2 + 𝑚1 (𝜌2 + 𝑙2 )))ψ̇2 + 1(φ1 2̇ + φ2 2̇ + φ3̇ 2̇ + φ4 2̇ ) PT 23 Trong đó: - 𝐽0 momen quán tính vật khối tâm C, 𝐽1 momen quán tính bánh xe trục vng góc với mặt phẳng bánh xe qua khối tâm - 𝐽2 momen quán tính bánh xe quay quanh trục thẳng đứng qua khối tâm xe Biểu diễn phương trình ràng buộc động học phương trình (8) dạng ma trận: 𝜑̇ = 𝐽𝑉 PT 24 Ở đây, vectơ 𝜑̇ có kích thước 4×1, ma trận J có kích thước 4×3 vectơ V có kích thước 3×1 𝜑1̇ 𝑐𝑜𝑠δ 𝑉𝑐𝑥 𝑐𝑜𝑠δ 𝜑2̇ 𝑐𝑜𝑠δ 1 𝑉𝑐𝑦 𝑐𝑜𝑠δ ), 𝑉 = ( 𝜑̇ = ( ), J= ( 𝑅 𝜑3̇ 𝑐𝑜𝑠δ ̇ (ρ 𝑐𝑜𝑠δ + l sinδ) ψ 𝜑4̇ 𝑐𝑜𝑠δ 44 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn −1 1 −1 −1 ) −1 PT 25 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Ma trận chuyển vị 𝐽𝑇 có dạng: 1 (−1 𝑅 −1 𝐽𝑇 = 1 1 −1 −1) PT 26 Nhân phương trình (15) với ma trận chuyển vị 𝐽𝑇 ta được: 𝐽𝑇 𝜑̇ = 𝐽𝑇 J V PT 27 Ma trận 𝐽𝑇 J có nghịch đảo (𝐽𝑇 J)−1 Từ phương trình (18) ta có: V=𝐽+ 𝜑̇ , 𝐽+ = (𝐽𝑇 J)−1 𝐽𝑇 PT 28 Ma trận 𝐽+ ma trận nghịch đảo J 𝑅 𝐽 = (−1 −1 + 1 1 −1 −1) PT 29 Biến đổi ta được: V𝑐𝑥 = V𝑐𝑦 = ψ̇= 𝑅 (𝜑1̇ + 𝜑2̇ + 𝜑3̇ + 𝜑4̇ ) 𝑅.𝑐𝑜𝑠δ 4.sinδ (−𝜑1̇ + 𝜑2̇ + 𝜑3̇ − 𝜑4̇ ) 𝑅.𝑐𝑜𝑠δ 4.(ρ.𝑐𝑜𝑠δ+l.sinδ) PT 30 (−𝜑1̇ + 𝜑2̇ − 𝜑3̇ + 𝜑4̇ ) Từ phương trình 21, 13, 14, ta được: T= 𝐴 2 (φ1̇ +φ̇ + φ3̇ + φ4 2̇ + 𝐵 ( 𝜑1̇ 𝜑2̇ + 𝜑1̇ 𝜑3̇ + 𝜑2̇ 𝜑4̇ + 𝜑3̇ 𝜑4̇ ) − 𝐶 (𝜑1̇ 𝜑2̇ − 𝜑1̇ 𝜑3̇ − 𝜑2̇ 𝜑4̇ + PT 31 𝜑3̇ 𝜑4 ) + 𝐷 (𝜑1̇ ̇ 𝜑4̇ + 𝜑2̇ 𝜑3̇ ) Trong đó: A= m𝑠 B = m𝑠 C = 𝐽𝑐 𝑅2 16 𝑅2 16 (1 + 𝑐𝑜𝑠δ2 (1 − sinδ2 )+ 𝑐𝑜𝑠δ2 sinδ2 16.(ρ.𝑐𝑜𝑠δ+l.sinδ)2 𝑅2 16 ( sinδ2 − 16.(ρ.𝑐𝑜𝑠δ+l.sinδ)2 + J1 ) (𝜑1̇ 𝜑2̇ + 𝜑1̇ 𝜑3̇ + 𝜑2̇ 𝜑4̇ + 𝜑3̇ 𝜑4̇ ) 𝑅2 D = m𝑠 J𝑐 𝑅2 (−𝜑̇ 𝜑2̇ + 𝜑1̇ 𝜑3̇ + 𝜑2̇ 𝜑4̇ − 𝜑3̇ 𝜑4̇ ) J𝑐 𝑅2 PT 32 PT 33 PT 34 PT 35 16.(ρ.𝑐𝑜𝑠δ+l.sinδ)2 Thế phương trình 22 vào phương trình 12: 45 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 𝐴 φ1̈ + B.( φ2̈ + 𝜑3̈ ) – C.( φ2̈ - 𝜑3̈ ) +D.φ4̈ = 𝑀1 - 𝑀𝑐 𝐴 φ̈2 + B.( φ1̈ + 𝜑4̈ ) – C.( φ1̈ - 𝜑4̈ ) +D.φ̈3 = 𝑀2 - 𝑀𝑐 PT 36 𝐴 φ̈3 + B.( φ1̈ + 𝜑4̈ ) + C.( φ1̈ - 𝜑4̈ ) +D.φ̈2 = 𝑀3 - 𝑀𝑐 𝐴 φ̈4 + B.( φ̈2 + 𝜑3̈ ) + C.( φ̈2 - 𝜑3̈ ) +D.φ1̈ = 𝑀4 - 𝑀𝑐 Đối với Ms(t), s = 1,…, cho dạng hàm thời gian, hệ phương trình (PT 36), tùy thuộc vào điều kiện ban đầu tương ứng, tích phân cách dễ dàng Sử dụng phương trình ràng buộc (PT 30), tìm hình chiếu V𝑐𝑥 , V𝑐𝑦 vectơ vận tốc khối tâm vận tốc góc vật ψ̇ 𝑅 𝑡 V𝑐𝑥 = 4.(𝐴+𝐷) V𝑐𝑦 = 4.(𝐴+𝐷).𝑠𝑖𝑛δ ψ̇ = ∫0 ( M1 + M2 + M3 + M4 - 4M𝑐 ) d𝑡 −𝑅.𝑐𝑜𝑠δ 𝑡 ∫0 ( M1 − M2 + M3 − M4 - 4M𝑐 ) d𝑡 PT 37 𝑡 −𝑅.𝑐𝑜𝑠δ 4.(ρ.𝑐𝑜𝑠δ+l.sinδ).(A+2C−D) ∫0 ( M1 − M2 + M3 − M4 - 4M𝑐 ) d𝑡 Như với phương trình (PT 19), (PT 37) hồn tồn xác định quỹ đạo, vận tốc xe AGV với biến giá trị 𝑀1 , 𝑀2 , 𝑀3 , 𝑀4 3.3 Kết mơ thảo luận Từ phương trình 32, 33, 34, 35 thiết lập mơ hình hệ số A, B,C,D hồn tồn xác định với thơng số đầu vào tham khảo bảng 1, xây dựng mô hình Simulink cho hệ số A, B, C, D Từ phương trình 28, thiết lập mơ hình mơ vận tốc 𝑉𝑐𝑥 , 𝑉𝑐𝑦 , ψ khối tâm C với thông số đầu vào 𝑀1 , 𝑀2 , 𝑀3 , 𝑀4 thành phần lực cản lăn tìm chương Sau lấy kết này, kết hợp với phương trình (37) mô vận tốc quỹ đạo xe tự hành sử dụng bánh xe Mecanum góc nghiêng lăn thay đổi Khi thay đổi giá trị momen cấp vào bánh xe, quỹ đạo chuyển động xe thay đổi như: cấp momen vào bánh xe, xe chuyển động tịnh tiến dọc theo phương cấp momen Điều hoàn toàn với nguyên lý hoạt động loại bánh xe Đã có nhiều báo phân tích quỹ đạo xe nên luận văn tập trung đến ảnh hưởng góc nghiêng trục lăn đến lực kéo, lực cản lăn Từ đánh giá hiệu suất bánh xe góc nghiêng lăn bánh xe thay đổi 46 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 3.3.1 Ảnh hưởng góc nghiêng trục lăn đến lực kéo Với đặc điểm góc nghiêng lăn, cấp momen vào bánh xe 𝑀1 = 𝑀2 = 𝑀3 = 𝑀4 = 0,1 (N.m) xe chuyển động tịnh tiến dọc Lúc này, vận tốc khối tâm xe có thành phần 𝑉𝑥 , thành phần 𝑉𝑦 =0 hình Hình 27: Thành phần 𝑉𝑥 , 𝑉𝑦 xe chạy tịnh tiến dọc Xét xe chạy tịnh tiến dọc hai trường hợp góc nghiêng lăn 𝛿 = 400 𝛿 = 450 Hình 28: Vận tốc xe thay đổi góc 𝛿 Từ đồ thị ta thấy thay đổi góc 𝛿 vận tốc ổn định không thay đổi ảnh hưởng đến thời gian tăng tốc xe Tại thời gian t = 20 (s) xe bắt đầu đạt vận tốc ổn định 𝑣𝑚𝑎𝑥 = 1,17 (𝑚/𝑠) Khi thay đổi góc nghiêng lăn, 47 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an thời gian xe chuyển động đến đạt vận tốc 𝑣1 = 𝑣𝑚𝑎𝑥 = 0,78 (m/s) t (s) thay đổi hình 29 : 4.5 3.5 2.5 1.5 0.5 40 42 44 46 48 50 delta [°] Hình 29: Thời gian tăng tốc đến vận tốc 0,78 m/s thay đổi góc 𝛿 Vậy thay đổi góc nghiêng 𝛿 tăng lên, thời gian để xe đạt vận tốc 𝑣1 = 0,78 (m/s) ngắn Suy xe tăng tốc nhanh hơn, tức lực kéo xe tăng 𝛿 tăng lên 3.3.2 Ảnh hưởng góc nghiêng trục lăn đến lực cản lăn Thiết lập vận tốc ban đầu xe 𝑉0 định đó, để xe chuyển động tự chậm dần đường lúc dừng hẳn Quãng đường thời gian xe chạy phụ thuộc vào hệ số cản lăn Khi thay đổi góc nghiêng trục lăn 𝛿 (40o 45o) , thời gian xe chạy thay đổi hình 29 Thực mơ chuyển động chậm dần xe với vận tốc ban đầu xe 𝑉0 = m/s, mô men chủ động bánh xe 0, tiến hành mô góc nghiêng δ =[40o, 43 o, 45 o, 47 o, 50 o] xem xét quãng đường thời gian xe chạy lúc dừng hẳn Kết quãng đường thời gian xe chạy phụ thuộc vào góc nghiêng δ hình 31, 32 48 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 30: Vận tốc chuyển động chạy chậm dần thay đổi góc 𝛿 2.5 S (m) 1.5 0.5 40 42 44 46 48 50 δ (degree) Hình 31: Quãng đường xe chạy đến đạt vận tốc v = 0,67 m/s thay đổi δ 1.6 1.4 1.2 t (s) 0.8 0.6 0.4 0.2 40 42 44 46 48 50 δ (degree) Hình 32: Thời gian xe chạy đến đạt vận tốc v = 0,67 m/s thay đổi δ Từ hình 31, 32 thấy thời gian xe chuyển động chậm dần 0,67 m/s giảm dần tăng dần góc 𝛿 quãng đường xe chạy đến vận tốc 0,67m/s giảm dần, nên lực cản lăn xe tăng lên tăng dần góc δ Suy hiệu suất hoạt động xe giảm tăng dần góc nghiêng lăn 49 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an KẾT LUẬN Luận văn ‘‘ Nghiên cứu động lực học xe tự hành sử dụng bánh xe đa hướng ’’ hoàn thành Đề tài giải vấn đề sau : - Giới thiệu tổng quan xe tự hành bánh xe đa hướng, tình hình nghiên cứu bánh xe nước quốc tế, ưu nhước điểm bánh xe đa hướng Mecanum - Thiết lập phương trình chuyển động xe AGV sử dụng bánh xe đa hướng với góc nghiêng trục lăn bánh xe thay đổi - Đo hệ số bám, hệ số cản lăn xe sử dụng bánh xe đa hướng : Nền bê tông, gỗ, gạch đá - Mô chuyển động xe, đánh giá ảnh hưởng góc nghiêng trục lăn đến lực cản lăn, lực kéo, từ đánh giá hiệu suất xe Kết mô cho thấy góc nghiêng lăn tăng lên , lực kéo tăng làm tăng khả tăng tốc xe, nhiên lực cản lăn tăng gây ảnh hưởng xấu đến hiệu suất hoạt động xe 50 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn