Nghiên cứu thiết kế và chế tạo xe chở tự hành agv

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO XE CHỞ TỰ HÀNH AGV Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN: Th.S PHẠM BÁ KHIỂN Sinh viên thực MSSV Lớp Mai Hữu Lễ 1811040281 18DCKA2 Huỳnh Ngọc Nghĩa 1811040284 18DCKA1 Phạm Công Hải 1811040275 18DCKA2 TP Hồ Chí Minh, Tháng 07 năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO XE CHỞ TỰ HÀNH AGV Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN: Th.S PHẠM BÁ KHIỂN Sinh viên thực MSSV Lớp Mai Hữu Lễ 1811040281 18DCKA2 Huỳnh Ngọc Nghĩa 1811040284 18DCKA1 Phạm Công Hải 1811040275 18DCKA2 TP Hồ Chí Minh, Tháng 07 năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu nhóm chúng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2022 (Ký tên ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đề tài này, nhóm chúng em xin cảm ơn Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Công nghệ Tp.HCM tạo điều kiện tốt sở vật chất cho nhóm xin cảm ơn chân thành thầy Phạm Bá Khiển tận tình hƣớng dẫn chúng em bƣớc hoàn thành đồ án tốt nghiệp Qua trình tìm hiểu thực đề tài, nhóm chúng em biết đƣợc nhiều học quý giá rút đƣợc nhiều học kinh nghiệm nhƣ phát huy tốt kỹ làm việc nhóm, hồn thành tiến độ đề Bên cạnh cịn giúp thành viên nhóm vận dụng kiến thức học, phát triển khả tìm kiếm tài liệu, học hỏi từ áp dụng vào thực tiễn giải vấn đề cách khoa học Tuy nhiên, nhóm cịn hạn chế kiến thức nhƣ kinh nghiệm làm đề tài, khơng tránh khỏi sai sót ngồi ý muốn trình làm thiết kế luận Rất mong đóng góp ý kiến, lời phê bình từ phía thầy, cơ, bạn bè để hồn thiện vốn kiến thức Bằng cố gắng nỗ lực thân đặc biệt có giúp đỡ tận tình, chu đáo thầy Phạm Bá Khiển, nhóm em hồn thành đồ án theo thời hạn Tuy nhiên, giới hạn mặt thời trình độ cịn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót Nhóm em mong đƣợc lắng nghe góp ý từ thầy, cô nhƣ bạn sinh viên để cải thiện Một lần em xin đƣợc cảm ơn thầy Phạm Bá Khiển, thầy cô giáo Viện kỹ thuật Trƣờng Đại học Công nghệ TP HCM đào điều kiện giúp đỡ em q trình vừa qua Nhóm xin chân thành cảm ơn ! Mai Hữu Lễ Phạm Công Hải Huỳnh Ngọc Nghĩa ii TÓM TẮT ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO XE CHỞ TỰ HÀNH AGV Xe tự hành AGV di chuyển theo line thông qua phận cảm biến hồng ngoại đƣợc gắn dƣới gầm xe Đƣợc mô Solidwork bánh điều hƣớng phía trƣớc hai bánh chủ động đƣợc gắn với động đặt sau xe Màn hình cảm ứng HMI thị chế độ điều khiển dung lƣợng pin Xe đƣợc thiết kế hoạt động hai chế độ: chế độ điều khiển tay đƣợc kết nối bluetooth thông qua ứng dụng điện thoại Sau hàng thành phẩm đƣợc đóng gói xếp vào thùng nhân viên bấm nút thơng báo, AGV nhận tín hiệu tự động xuất phát từ trạm bắt đầu Xe di chuyển theo line tới vị trí lấy hàng, hồn thành công việc lấy hàng xe tự động di chuyển đến vị trí trả hàng Khi hồn thành cơng việc trả hàng xe tự động trở trạm bắt đầu iii ABSTRACT RESEARCH, DESIGN AND MANUFACTURER AGV The AGV autonomous vehicle moves in line through the infrared sensor mounted under the vehicle Simulated by the team on Solidwork of one front navigation wheel and two active wheels mounted with the engine placed at the rear of the vehicle The HMI touch screen displays the control modes and battery capacity The vehicle is designed to operate in two modes: bluetooth connected manual control mode through the app on the phone After the finished goods are packed and placed in the crate, the employee will press the notification button, the AGV will receive the signal automatically from the station to start the work process The vehicle moves along the line to the pickup location, when the pickup is completed, the vehicle will automatically move to the dropoff location When the return job is completed, the vehicle will automatically return to the starting station iv - Mẫu mã AGV chƣa đƣợc bắt mắt, nên thay thép vật liệu nhẹ nhƣ nhựa tái chế, để tạo độ thẩm mỹ, giảm trọng tải cho xe, đồng thời giảm giá thành sản xuất - Cần có phận giảm sốc cho xe chống va đập xung quanh xe - Cần thiết kế riêng bo mạch tích hợp nhiều chức để giảm nhiễu, đồng thời kết hợp với phận IT thiết kế giao diện ngƣời dùng đẹp mắt hơn, thân thiện hơn, dễ thao tác hơn., đồng thời bo mạch cần có cổng, môđun mở rộng để dễ dàng nâng cấp phiên hay mở rộng tính phù hợp với cơng việc AGV - Trang bị hình lớn hơn, độ phân giải tốt hơn, đa ngôn ngữ để phù hợp với nhiều đối tƣợng ngƣời dùng - AGV cần thêm tính thơng báo ngày bảo trì bảo dƣỡng định kì đƣợc thơng báo qua điện thoại hay hiển thị trực tiếp hình cảm ứng 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Emmanuel A Oyekanlu et al (2020), “A Review of Recent Advances in Automated Guided Vehicle Technologies: Integration Challenges and Research Areas for 5G-Based Smart Manufacturing Applications”, IEEE ACCESS, (10.1109/ACCESS.2020.3035729) [2] Christo Johannes Snyman (2012), “Development of A Navigation System for An Autonomous Guided Vehicle Using Android Technology”, Nelson Mandela Metropolitan University for tomorrow, (20327539) [3] “Xe tự hành AGV”, https://vcc-group.vn/he-thong-xe-tu-hanh-agv.html [4] https://vietq.vn/amazon-muon-giao-hang-nhanh-chi-sau-30-phutdatd166156.html, cập nhật 21/11/2019 [5] “Robot Kiva amazon”, https://www.cgtrader.com/3dmodels/industrial/tool/amazon-kiva-robot [6] Letitia M Pohl, Russell D Meller, Kevin R Gue (2008), “Travel Models for Warehouses with Task Interleaving”, Proceedings of the 2008 Industrial Engineering Research Conference [7] Goran Dukic, Tihomir Opetuk (2014), “Warehouse Layouts”, paper 101007 received February 2014; accepted for publication 24 March 2016 [8] Letitia M Pohl, Russell D Meller, Kevin R Gue (20 April 2008), “Optimizing Fishbone Aisles for Dual-Command Operations in a Warehouse”, Published online 22 June 2009 in Wiley InterScience, DOI 10.1002/nav.20355 [9] CNC-VINA company, Các phƣơng pháp điều hƣớng di chuyển lợi ích AGV, https://cncvina.com.vn/cac-phuong-phap-dieu-huong-di-chuyen-va-loiichcua-xe-tu-hanh-agv-p1/ [10] “Electric cylinder”, https://xabay.vn/1500n-linear-actuator-heavyduty-12v2-18-high-speed-motor-and-durable-stroke [51] “Xi lanh thủy lực”, https://tudonghoadanang.com/news/xi-lanh-thuy-luc/ [52] R.C Hibbeler (1988), “Mechanics of Materials”, Tenth Edition in SI Units, ISBN 978-0-13-431965-0, 2017 71 [11] Lê Ngọc Hồng (2006), “Sức bền vật liệu”, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội, 2006 186 [12] “Bài giảng sức bền vật liệu – thầy Trần Minh Tú – đại học xây dựng Hà Nội”, Sức bền vật liệu - Ổn định thẳng chịu nén tâm - Tài liệu, ebook, giáo trình (zun.vn) [13] “Ổn định chịu nén tâm”, https://khoaxaydung.duytan.edu.vn/media/85298/4-chuong11-giaotrinh-sbvl2.pdf [14] “Xi lanh điện”, https://xylanhdien.com/xy-lanh-dien-mini/ [15] “Động Planet 24v 60w”, https://robotstore.vn/dong-co-planet-24v60w320rpm-encoder-13ppr [16] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển (2006), “Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1”, Nhà xuất giáo dục Việt Nam [17] “ Bộ truyền đai XL”, http://robocon.vn/detail/pkk619-pulley-banhrangnhom-10xl6-10-rang-xl-6mm.html [18] “Pin AGV”, https://www.lithium-battery-factory.com/vi/product/lithiumionbattery-24v-50ah/ [79] “Cảm biến siêu âm”, https://nshopvn.com/product/cambien-sieu-am-hc-sr04/ [19] “Ổ lăn SKF”, https://www.skf.com/binaries/pub160/Images/0901d1968036a3ab-Rollingbearings 10000_2-VI_tcm_160-121486.pdf 72 PHỤ LỤC CODE #define button1 15 #define button2 16 //Xilanh #define inx1 41 #define inx2 42 #define ENX // IR Sensors #define sensor1 31 // Left most sensor #define sensor2 33 #define sensor3 35 #define sensor4 37 #define sensor5 39 // Right most sensor // Initial Values of Sensors int sensor[5] = {0, 0, 0, 0, 0}; #define in1 47 //Motor Trai #define in2 49 #define ENA #define ENB #define in3 53 #define in4 51 //Motor Phải //Vận tốc ban đầu V0 int initial_motor_speed = 100; int ERROR102_1; //Mất line Turn-left / Turn-right int ERROR102_2; //Mất line chạy thẳng / Ơm cung trịn // PID Constants float Kp = 25; 73 float Ki = 0; float Kd = 15; float error = 0, P = 0, I = 0, D = 0, PID_value = 0; float previous_error = 0, previous_I = 0; int count = 0; char Bluetooth_value; int RUN = 0; void setup() { pinMode(button1, INPUT_PULLUP); pinMode(button2, INPUT_PULLUP); pinMode(sensor1, INPUT); pinMode(sensor2, INPUT); pinMode(sensor3, INPUT); pinMode(sensor4, INPUT); pinMode(sensor5, INPUT); pinMode(in1, OUTPUT); pinMode(in2, OUTPUT); pinMode(in3, OUTPUT); pinMode(in4, OUTPUT); pinMode(ENA, OUTPUT); pinMode(ENB, OUTPUT); pinMode(inx1, OUTPUT); pinMode(inx2, OUTPUT); pinMode(ENX, OUTPUT); digitalWrite(in1, LOW); digitalWrite(in2, LOW); digitalWrite(in3, LOW); digitalWrite(in4, LOW); digitalWrite(inx1, LOW); digitalWrite(inx2, LOW); 74 digitalWrite(ENX, LOW); Serial2.begin(9600); Serial.begin(9600); //Monitor Screen delay(500); Serial.println("Started !!"); delay(1000); } void loop() { while (1) digitalWrite(in1, HIGH); digitalWrite(in2, LOW); digitalWrite(in3, HIGH); digitalWrite(in4, LOW); } void sharpLeftTurn() { /*The pin numbers and high, low values might be different depending on your connections */ digitalWrite(in1, LOW); digitalWrite(in2, HIGH); digitalWrite(in3, LOW); digitalWrite(in4, HIGH); } void stop_bot() { /*The pin numbers and high, low values might be different depending on your connections */ analogWrite(ENA, 0); analogWrite(ENB, 0); digitalWrite(in1, LOW); digitalWrite(in2, LOW); digitalWrite(in3, LOW); 75 digitalWrite(in4, LOW); } void nangxilanh() { Serial.println("UP"); digitalWrite(ENX, HIGH); digitalWrite(inx1, HIGH); digitalWrite(inx2, LOW); delay(10000); } void haxilanh() { Serial.println("DOWN"); digitalWrite(ENX, HIGH); digitalWrite(inx1, LOW); digitalWrite(inx2, HIGH); delay(10000); } void readBluetooth() { if (Serial2.available() > 0) { Bluetooth_value = Serial2.read(); switch (Bluetooth_value) { case 'S': stop_bot(); break; case 'F': analogWrite(ENA, 100); analogWrite(ENB, 100); forward(); break; case 'B': analogWrite(ENA, 70); 76 analogWrite(ENB, 70); reverse(); break; case 'L': analogWrite(ENA, 70); analogWrite(ENB, 70); left(); break; case 'R': analogWrite(ENA, 70); analogWrite(ENB, 70); right(); break; case 'I': analogWrite(ENA, 70); analogWrite(ENB, 70); sharpRightTurn(); break; case 'J': analogWrite(ENA, 70); analogWrite(ENB, 70); sharpRightTurn(); break; case 'G': analogWrite(ENA, 70); analogWrite(ENB, 70); sharpLeftTurn(); break; case 'H': analogWrite(ENA, 70); analogWrite(ENB, 70); 77 sharpLeftTurn(); break; case 'W': digitalWrite(ENX, HIGH); digitalWrite(inx1, HIGH); digitalWrite(inx2, LOW); break; case 'w': digitalWrite(ENX, LOW); digitalWrite(inx1, LOW); digitalWrite(inx2, LOW); break; case 'U': digitalWrite(ENX, HIGH); digitalWrite(inx1, LOW); digitalWrite(inx2, HIGH); break; case 'u': digitalWrite(ENX, LOW); digitalWrite(inx1, LOW); digitalWrite(inx2, LOW); break; }}} 78 BẢN VẼ 79 80 81 82 83 84