Phát triển thiết kế và chế tạo thiết bị gieo hạt điều khiển từ xa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ PHÁT TRIỂN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ GIEO HẠT ĐIỀU KHIỂN TỪ XA GVHD: GVC TS ĐẶNG MINH PHỤNG SVTH: ĐỒNG VĂN HƯNG HÀNG ĐỨC THỊNH LƯƠNG ANH TUẤN S K L 1 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “PHÁT TRIỂN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ GIEO HẠT ĐIỀU KHIỂN TỪ XA” Giảng viên hướng dẫn: GVC TS ĐẶNG MINH PHỤNG Sinh viên thực hiện: Khóa: ĐỒNG VĂN HƯNG 19146342 HÀNG ĐỨC THỊNH 19146396 LƯƠNG ANH TUẤN 19146420 2019 – 2023 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn: CƠ ĐIỆN TỬ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ II / năm học 2022 – 2023 Giảng viên hướng dẫn: GVC TS Đặng Minh Phụng Sinh viên thực hiện: Đồng Văn Hưng MSSV: 19146342 Điện thoại: 0339684172 Hàng Đức Thịnh MSSV: 19146396 Điện thoại: 0365014269 Lương Anh Tuấn MSSV: 19146420 Điện thoại: 0584381563 Mã số đề tài: 22223DT92 – Tên đề tài: Phát triển thiết kế chế tạo thiết bị gieo hạt điều khiển từ xa Các số liệu, tài liệu ban đầu: Kết mô + Tốc độ di chuyển máy: m/s + Khoảng cách gốc tùy chỉnh + Tải trọng ~ 40 kg Nội dung đồ án: Thuyết minh tính tốn, hồ sơ thiết kế mơ hình Máy gieo hạt điều khiển từ xa Các sản phẩm dự kiến Báo cáo thuyết minh, Mơ hình sản phẩm Ngày giao đồ án: 15/03/2023 Ngày nộp đồ án: 15/07/2023 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh Tiếng Anh i ☐ ☐ Tiếng Việt Tiếng Việt ☒ ☒ TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) ☐ Được phép bảo vệ (GVHD ký, ghi rõ họ tên) ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Họ tên sinh viên: Đồng Văn Hưng MSSV: 19146342 Hội đồng: STT: Họ tên sinh viên: Hàng Đức Thịnh MSSV: 19146396 Hội đồng: STT: Họ tên sinh viên: Lương Anh Tuấn MSSV: 19146420 Hội đồng: STT: Tên đề tài: Phát triển thiết kế chế tạo thiết bị gieo hạt điều khiển từ xa Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử Họ tên GV phản biện: Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) Kết đạt được: Những thiếu sót tồn ĐATN: Câu hỏi: iii Đánh giá: Điểm tối đa Mục đánh giá TT Hình thức kết cấu ĐATN 20 Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Điểm đạt 10 Nội dung ĐATN 60 Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 15 Khả thiết kế, chế tạo mợt hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế 20 Khả cải tiến phát triển 15 Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài 10 Sản phẩm cụ thể ĐATN 10 Tổng điểm 100 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2021 Giảng viên phản biện ((Ký, ghi rõ họ tên) iv LỜI CAM KẾT − Tên đề tài: PHÁT TRIỂN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ GIEO HẠT ĐIỀU KHIỂN TỪ XA − GVHD: GVC TS Đặng Minh Phụng − Họ tên sinh viên: Đồng Văn Hưng MSSV: 19146342 Điện thoại: 0339684172 Hàng Đức Thịnh MSSV: 19146396 Điện thoại: 0365014269 Lương Anh Tuấn MSSV: 19146420 Điện thoại: 0584381563 − Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 15/7/2023 − Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ một viết đã cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có mợt vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Ký tên v LỜI CẢM ƠN Được đồng ý Khoa Cơ khí Chế tạo máy – Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, với hướng dẫn tận tình giảng viên hướng dẫn TS Đặng Minh Phụng Qua đúc kết từ kiến thức kỹ thuật, đặc biệt kiến thức chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật Cơ Điện tử, chúng em thực đồ án tốt nghiệp với đề tài “Phát triển thiết kế chế tạo thiết bị gieo hạt điều khiển từ xa” Sự hỗ trợ giúp đỡ mặt kiến thức từ quý thầy cô bạn bè tạo tảng vững cho chúng em trình thực đề tài Nhóm em chân thành cảm ơn thầy Đặng Minh Phụng - người thầy trực tiếp hướng dẫn, hỗ trợ chúng em thực đồ án Thầy giúp chúng em tiếp cận kiến thức mới, sai sót q trình thực đồ án, rèn luyện thêm kỹ quan trọng, cần thiết ngành chúng em Những kiến thức kinh nghiệm quý báu từ thầy hành trang chúng em tương lai Trong trình thực đề tài, hạn chế thời gian kiến thức, chúng em tránh khỏi sai sót Vì vậy, chúng em mong nhận phản hồi góp ý từ thầy để hoàn thiện phát triển đề tài tương lai Cuối cùng, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tồn thể q thầy cơ, chúc q thầy khoa Cơ khí Chế tạo máy nói riêng toàn thể cán viên chức nhà trường dồi sức khoẻ, công tác thành công, tiếp tục thực sứ mệnh cao quý dẫn dắt hệ sinh viên tương lai Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn! vi TÓM TẮT ĐỒ ÁN TÊN ĐỀ TÀI Phát triển thiết kế chế tạo thiết bị gieo hạt điều khiển từ xa Nội dung đồ án tập trung vào việc tăng cường hiệu độ xác q trình gieo hạt lĩnh vực nông nghiệp Với mục tiêu bắt kịp với xu đại hóa nơng nghiệp Việt Nam Việc gieo trồng đóng vai trị quan trọng q trình sản xuất nơng nghiệp Đạt độ xác đồng q trình gieo hạt yếu tố định để đạt kết sản xuất tốt Loại hạt giống mà nhóm hướng tới hạt loại rau củ cải thảo, bắp cải, cải thìa, … hạt có kích thước nhỏ Về phần khí nhóm sử dụng cấu truyền để tạo chuyển động qua lại linh hoạt từ vị trí chứa hạt đến ống gieo hạt Bằng cách sử dụng motor hút chân khơng nên máy hút nhiều loại hạt khác cách dễ dàng Quá trình gieo hạt thực thông qua bơm hút chân không kết hợp với kim hút để đưa hạt từ máng chứa đến ống bỏ hạt thực trình gieo theo chu kỳ Cùng với để thuận tiện di chuyển luống rau nhóm sử dụng bánh xe dạng Rulo lồng Thêm vào đó, việc sử dụng truyền động bánh đóng vai trị quan trọng việc truyền động cách hiệu trình hoạt động máy Về phần điều khiển kết hợp IoT hệ thống điều khiển tự động Máy gieo hạt trang bị cảm biến độ sâu bên luống giúp điều khiển thiết bị di chuyển thẳng trì hướng di chuyển xác Để định vị vị trí cách xác, thiết bị trang bị cảm biến MPU6050 giúp xác định góc nghiêng hướng xoay máy Sau trình nghiên cứu, chế tạo, cuối thử nghiệm đánh giá, nhóm thành cơng việc chế tạo mơ hình máy có khả di chuyển tốt địa hình đất gieo trồng thực việc gieo hạt Tuy nhiên, máy tồn số hạn chế cần cải thiện, giải để máy hoạt động cách tối ưu hồn thiện Có thể lấy ví dụ cần cải tiến cấu nhả khí để hạt giống rơi vào ống gieo hạt cách xác hơn, cải thiện khả quay xe máy để di chuyển mượt mà Từ nhận định hạn chế này, nhóm mong muốn tiếp tục nghiên cứu phát triển dự án này, nhằm nâng cao hiệu thành công việc đưa sản phẩm vào ứng dụng thực tế Nhóm sinh viên thực vii ABSTRACT PROFILE TITLE Developing, designing, and manufacturing a remote-controlled seed sowing device The project focuses on enhancing efficiency and accuracy in the process of sowing seeds in the field of agriculture, with the goal of keeping up with the modernization trend in Vietnamese agriculture Seed sowing plays a crucial role in agricultural production, and achieving precision and uniformity during this process is essential for optimal results, especially when dealing with small-sized seeds such as various types of vegetables Regarding the mechanical aspect, the team utilized a flexible linkage mechanism to create back-and-forth motion from the seed container to the seed-dispensing tube By using a vacuum motor, the machine can easily handle different types of seeds The sowing process is executed through the combination of a vacuum pump and a suction needle, which transfers the seeds from the seed container to the sowing tube, carrying out the sowing operation in cycles To facilitate movement on planting rows, the team employed roller-type wheels Additionally, the effective power transmission during machine operation is achieved through the use of a gear transmission system For control, the team combined the Internet of Things (IoT) technology with an automatic control system The seed sower is equipped with depth sensors on both sides of the planting row to control its straight movement and maintain accurate direction To precisely determine its position, the device is equipped with MPU sensors to ascertain tilt and rotation angles After the research, development, testing, and evaluation process, the team succeeded in creating a functional model capable of smooth movement on various terrains and executing the seed sowing operation Nevertheless, the machine still has some limitations that need to be addressed and improved for optimal performance and refinement For instance, the air release mechanism needs to be improved to ensure the accurate delivery of seeds into the sowing tube, and the maneuverability of the machine needs enhancement for smoother movements Taking these limitations into account, the team aspires to continue researching and developing this project further, aiming to achieve greater efficiency and success when implementing the product in practical applications viii Hình 1: Hình Sơ đồ thuật tốn PID Cấu trúc điều khiển PID gồm khâu: tỉ lệ (P), tích phân (I) vi phân (D) Tín hiệu điều khiển: 𝑢(𝑡 ) = 𝐾𝑝 𝑒(𝑡 ) + 𝐾𝐼 ∫ 𝑒(𝑡 )𝑑𝑡 + 𝐾𝐷 𝑑𝑒(𝑡) 𝑑𝑡 (7.1) Trong đó: 𝐾𝑝 : Độ lợi khâu tỉ lệ 𝐾𝐼 : Độ lợi khâu tích phân 𝐾𝐷 : Độ lợi khâu vi phân Thực biến đổi Z để chuyển (1) từ hệ liên tục sang hệ rời rạc 𝑢 ( 𝑘 ) = 𝑢𝑝 ( 𝑘 ) + 𝑢𝐼 ( 𝑘 ) + 𝑢𝐷 ( 𝑘 ) - Khâu P: 𝑢𝑝 (𝑘 ) = 𝐾𝑝 𝑒(𝑘 ) - Khâu D: 𝑢𝐷 (𝑘 ) = 𝐾𝐷 𝑒(𝑘)−𝑒(𝑘−1) 𝑇 Với T: thời gian lấy mẫu 𝑒(𝑘 − 1) = 𝑒(𝑘) - Khâu I: 𝑢𝐼 (𝑘 ) = 𝑢𝐼 (𝑘 − 1) + 𝐾𝐼 𝑒(𝑘 ) 𝑇 Với: 𝑢𝐼 (𝑘 − 1) = 𝑢𝐼 (𝑘 ) Khâu I có ∫ 𝑒𝑑𝑡 nên tín hiệu điều khiển miền bão hòa, khâu I thực cộng dồn tín hiệu điều khiển Vì ta cần thực Anti-windup 𝑢 < 𝑢𝑚𝑎𝑥 : 𝑢̂ = 𝑢 𝑢 > 𝑢𝑚𝑎𝑥 : 𝑢̂ = 𝑢𝑚𝑎𝑥 65 → 𝑒𝑟𝑒𝑠𝑒𝑡 = → 𝑒𝑟𝑒𝑠𝑒𝑡 = 𝑢̂ − 𝑢 Hệ số 𝐾𝑏 chọn: 𝐾𝑏 = ( 𝑉ớ𝑖 𝑏ộ đ𝑖ề𝑢 𝑘ℎ𝑖ể𝑛 𝑃𝐼) 𝜏𝐼 ( 𝑉ớ𝑖 𝑏ộ đ𝑖ề𝑢 𝑘ℎ𝑖ể𝑛 𝑃𝐼𝐷) √𝜏 𝐼 𝜏 𝐷 𝐾𝑏 = 𝑒𝐼 (𝑘) = 𝐾𝐼 𝑒(𝑘 ) + 𝐾𝑃 𝑒𝑟𝑒𝑠𝑒𝑡 ➔ 𝑢𝐼 (𝑘 − 1) = 𝑢𝐼 (𝑘 ) + 𝑒𝐼 (𝑘 ) 𝑇 Như vậy, ta có giá trị tác động ngõ 𝑢(𝑘 ) là: 𝑘 𝑢(𝑘 ) = 𝐾𝑝 𝑒(𝑘 ) + 𝐾𝐼 ∑ 𝑒(𝑘 ) 𝑇 + 𝐾𝐷 𝑒 (𝑘 ) − 𝑒(𝑘 − 1) 𝑇 7.4 Mơ hình hóa động Hình 2: Sơ đồ động điện động DC Từ sơ đồ động điện DC: + Tín hiệu vào: điện áp u + Tín hiệu ra: vận tốc góc ω + R: điện trở phần ứng + L: điện cảm phần ứng + e: sức phản điện động Phương trình mạch điện phần cứng theo định luật kirchoff: u=L 𝑑𝑖 𝑑𝑡 + Ri + 𝐾𝑒 𝜔 (7.2) Từ phương trình (4.2) biến đổi Laplace vế ta được: U(s) = LsI(s) + RI(s) + 𝐾𝑒 𝜔(s) => U(s) – 𝐾𝑒 𝜔(s) = (Ls + R)I(s) 66 (7.3) Phương trình moment điện từ: M(t) = K m i(t) => M(s) = K m I(s) (7.4) Với 𝐾𝑚 : số moment động Phương trình cân moment 𝑑𝜔 M(t) = J 𝑑𝑡 + Bω(t) + Mt (t) Trong đó: (7.5) J: moment qn tính động B: hệ số ma sát động Mt : moment phụ tải (nhiễu) Từ phương trình (7.5) ta Laplace vế ta được: M(s) = Jsω(s) + Bω(s) + Mt (s) => M(s) – Mt (s) = (Js + B).ω(s) Ta tìm sơ đồ khối chung động DC: Hình 3: Sơ đồ khối chung động DC ➢ Dựa vào sơ đồ khối với tín hiệu ngõ ω(s) tín hiệu ngõ vào U(s) với khối có sơ đồ ta tìm hàm truyền phản hồi vận tốc động DC (coi nhiễu Mt = 0): Gv(s) = ω(s) U(s)  Gv(s) = = Km (Ls + R)(Js +B) K Ke 1+ (Ls + m R)(Js +B) ω(s) U(s) = Km (Ls + R)(Js +B) + Km Ke = LJs2 + (LB+RJK)ms + K m 67 Ke+RB (*) ➢ Nếu động điều khiển góc quay ϕ, sơ đồ khối cần có thêm khâu tích phân 1/s Bởi ω = dφ/dt => ω(s) = s.ϕ(s) (Laplace vế) Hình 4: Sơ đồ khối điều khiển vị trí động DC Servo Gp(s) = ω(s) U(s) = = Km s[(Ls + R)(Js +B) + Km Ke ] LJs3 Km + (LB+RJ)s2 + (Km Ke+RB)s Từ hàm truyền tìm được, ta áp dụng để tìm phản hồi vận tốc vị trí động cho động S9D4012BH Các thông số có sẵn động cơ: Bảng 1: Các thơng số động STT Parameters Hằng số momen xoắn Symbol Units Value Km N.m/A 0,67 2 Momen quán tính roto Jm Kg.m Điện trở R ꭥ 2,6 Điện cảm L mH Dịng khơng tải INL A 2,5 Tốc độ không tải SNL rpm 240 0,012 Theo lý thuyết động khơng kéo tải dịng điện 0, có ma sát trục động ổ bi nên giá trị moment khơng có tải: TNL (No – load torque) = B SNL = K m INL  B= Km INL SNL = 0,67.2,5.60 240.2.π = 0,06668 (N.m/rad) Từ ta thông số vào hàm truyền phản hồi vị trí vận tốc: Gv(s) = 0.012s2 68 0,64 + 0,1s + 0,17 (7.6) Gp(s) = 0.012s3 0,64 + 0,1s2 + 0,17s 7.5 Thông số PID Trong đồ án này, nhóm sử dụng phương pháp thực nghiệm để tìm PID phù hợp cho thiết bị, bước để thực sau: Bước 1: Tính hệ số Kp: Cho Ki = Kd = Chọn hệ số Kp nhỏ điều chỉnh hệ số cho thiết bị trạng thái dao động (thiết bị dao động tiến lùi liên tục thời gian dài) Chọn giá trị Kp ½ giá trị Bước 2: Giữ nguyên Kp tăng Ki thấy tốc độ đáp ứng động bám sát với giá trị đặt đủ nhanh ổn định Bước 3: Thực nghiệm quan sát tốc độ động thay đổi theo có ổn định khơng, có đạt tốc độ mong muốn, không tiến hành điều chỉnh lại hệ số Kp Ki (tăng giảm 5% - 10% giá trị cũ cho lần kiểm tra) Sau thực nghiệm, nhóm chọn điều khiển PI để thực điều khiển với Kp=0.1 Ki=0.02 Chart Title 1.2 Vị trí (m) 0.8 Vị trí Thiết lập 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 Thời gian(s) Hình 5: Đồ thị đáp ứng vị trí với giá trị thiết lập 1m 69 100 Vận tốc (vòng/phút) 80 60 40 20 0 -20 -40 Thời gian (s) Hình 6: Đồ thị đáp ứng vận tốc di chuyển 1m 2.5 Vị trí (m) 1.5 Vị trí Thiết lập 0.5 0 -0.5 Thời gian (s) Hình 7: Đồ thị đáp ứng vị trí với giá trị thiết lập 2m 70 100 Vận tốc (vòng/phút) 80 60 40 20 0 -20 Thời gian (s) Hình 8: Đồ thị đáp ứng vận tốc di chuyển 2m Nhận xét: − Đáp ứng vị trí vận tốc động có mức đáp ứng nhanh, khơng bị dao động Tuy nhiên đáp ứng có vọt lố với độ vọt lố POT < 8% − Khi điều khiển di chuyển với khoảng cách 1m, độ vọt lố POT = 7% Với khoảng cách thiết lập 2m, độ vọt lố POT = 4% 71 CHƯƠNG 8: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Sau hồn thiện sản phẩm, nhóm chúng em thực nghiệm kiểm tra xem máy sau hồn thiện có đạt yêu cầu mặt thiết kế điều khiển ban đầu đưa hay chưa Dựa hai kiểm tra kiểm tra tĩnh kiểm tra động để đánh giá kết 8.1 Kiểm tra tĩnh Trong kiểm tra tính nhóm chúng em đối chiếu kết thực tế kích thước khung máy, khối lượng máy, dây tủ điện, … 8.1.1 Thiết kế khí Bảng 1: Thơng số kích thước thực tế Thơng số Kích thước thiết kế Kích thước thực tế Chiều dài (mm) 860 mm 860 mm Chiều rộng (mm) 840 mm 840 mm Chiều cao (mm) 540 mm 540 mm Khối lượng (kg) 43 kg 43 kg 8.1.2 Thiết kế điện Đánh giá thiết kế điện, nhóm chúng em mua sử dụng linh kiện theo phần điều khiển liệt kê Các thiết bị, linh kiện nối theo vẽ mạch điện máy, hệ thống điện máy thiết kế giống vẽ điện Hình 1: Hệ thống điện thực tế 8.2 Kiểm tra động 72 Sau đạt yêu cầu kiểm tra tĩnh, nhóm nạp chương trình điều khiển cho máy để tiếp tục kiểm tra động nhằm mục đích kiểm chứng hoạt động máy theo yêu cầu đưa hay chưa Máy có chế độ hoạt động Tự động (Auto) Thủ công (Manual) Đối với chế độ Tự động, nhóm thực việc thiết lập thông số đầu vào app điều khiển phần điều khiển Tự động Các thông số đưa Số hàng cần gieo hạt, Quãng đường di chuyển hướng rẽ ban đầu hàng gieo bên phải hay bên trái Thêm vào đó, nhóm tích hợp cơng nghệ điều khiển máy gieo hạt hoạt động giọng nói để tối ưu giúp việc điều khiển trở nên dễ dàng Trong chế độ Tự động, máy gieo hạt thực nghiệm với nội dùng điều khiển giọng nói thơng qua app smartphone: Việc kiểm tra nội dung thực nghiệm cách sử dụng chế độ điều khiển giọng nói phần điều khiển tự động Người dùng ấn vào biểu tượng giọng nói nói từ ứng với yêu cầu điều khiển máy hoạt động, là: “gieo hạt” yêu cầu máy hoạt động phần gieo hạt với tốc độ mặc định, “đi thẳng” yêu cầu máy tiến lên phía trước, “đi lùi” yêu cầu máy lùi lại phía sau, máy dừng người dùng ấn vào ô dừng khẩn cấp Việc điều khiển giọng nói thực nghiệm cho kết yêu cầu ban đầu, điều khiển máy giọng nói, máy thực thi yêu cầu đưa với độ trễ khoảng từ – giây Hình 2: Giao diện điều khiển tay 73 Ở chế độ Manual, máy thực nghiệm với số nội dung như: + Điều khiển máy hoạt động khoảng cách xa để kiểm tra máy có nhận tín hiệu điều khiển từ app hay không: Đối với nội dung thực nghiệm này, nhóm có thực nghiệm khoảng cách xa 150m có sóng ổn định Và vị trí nhóm dung app điều khiển máy thực yêu cầu điều khiển cấu gieo hạt, điều khiển xe chạy rẽ nhánh máy đáp ứng nội dung thực nghiệm Các yêu cầu thực thi với độ trễ khoảng 0.5 – giây + Điều khiển máy chạy theo hướng thẳng để kiểm tra thông số PID máy + Điều khiển máy rẽ theo hướng để kiểm tra kết cấu khí điều khiển có đáp ứng yêu cầu rẽ theo hướng định hay chưa + Điều khiển máy hút nhả hạt để kiểm tra hiệu suất gieo hạt máy Nhóm thực nghiệm trình hút nhả hạt đất với khoảng cách đầu 50m, khoảng 40 giây Mục tiêu đề máy hoạt động có hiệu suất gieo hạt 90% Kết đạt máy đạt hiệu suất gieo hạt nằm khoảng từ 25 – 35% Bảng 2: Bảng kết thực nghiệm hiệu suất gieo hạt Số lần thực nghiệm Số hạt gieo Số hạt gieo mong muốn (>90% tổng số hạt ban đầu) Kết 115 460 25% 138 460 30% 118 460 26% 120 460 26% 132 460 28% 142 460 31% 118 460 25% 121 460 26% 124 460 27% 10 130 460 28% Ngồi ra, nhóm thực kiểm tra độ xác giá trị phản hồi từ cảm biến góc cảm biến GPS: - Kiểm tra độ xác góc nghiêng thực nghiêng máy Để kiểm tra độ xác cảm biến góc MPU6050, nhóm thực kiểm nghiệm cách nghiêng máy theo góc xác định từ trước Sau thu thập giá trị trả 74 từ cảm biến Với giá trị góc nghiêng, ta thực kiểm nghiệm lần thu giá trị trung bình bảng sau Bảng 3: Bảng ghi nhận thơng số góc nghiêng STT Giá trị góc nghiêng thực Giá trị góc nghiêng trả tế (trung bình sau lần) Độ xác 10 10 100% 15 15 99% 20 19,8 99% 25 25,2 99,2% 30 30 100% 35 34,6 98,8% 40 39.6 99% ➔ Giá trị góc nghiêng trả từ cảm biến thực nghiêng máy có độ xác cao, với độ xác lớn 99% Kiểm tra độ xác giá trị trả vị trí từ cảm biến GPS (ước tính độ xác dựa theo mốc cố định đồ) Đồ xác thực nghiệm thời gian ban ngày, trời, khu vực khơng có che chắn mây Hình 3: Ảnh theo dõi thiết bị với vị trí quãng đường 75 Máy hoạt động khoảng thời gian để kiểm tra ổn định máy có lỗi hoạt động hay khơng Bảng 4: Bảng kiểm tra động Các yêu cầu đưa Kết Mô tả Máy di chuyển thẳng Chưa đạt yêu cầu Máy di chuyển thẳng trong suốt trình hoạt khoảng cách 10m Sau 10m, động máy di chuyển bị lệch phía Máy rẽ sang hướng khác Đáp ứng theo yêu cầu với góc quay lần rẽ 90o Cơ cấu hút nhả hạt Chưa đạt yêu cầu Hạt hút lên với hiệu suất từ hút nhả hạt với hiệu suất 95% 70 – 80% trình nhả hạt đạt 25 – 35% Động điều khiển Đúng theo yêu cầu cấu hạt nhả hạt điều chỉnh với cấp tốc độ khác Động điều khiển cấu hút nhả hạt có cấp tốc độ điều chỉnh để điều chỉnh khoảng cách gieo hạt hàng Bảng 5: Tổng kết thực nghiệm chế độ tay Nội dung thực nghiệm Kết Thời gian hoạt động Vận tốc máy hoạt động 0,7 m/s Vận tốc máy tối đa ~1m/s Năng suất gieo trồng 0,2 ha/h Độ dốc máy vượt qua 30 o Bảng 6: Tổng kết thực nghiệm độ xác số cảm biến Nội dung thực nghiệm Kết Sai số cảm biến đo góc nghiêng ±1o Sai số định vị vị trí GPS (ước tính kiểm tra điều kiện thời tiết lý tưởng)