Thiết kế và thi công robot vận chuyển nhu yếu phẩm trong y tế

TÊN ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ROBOT VẬN CHUYỂN NHU YẾU PHẨM ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRONG Y TẾ TRƯỜNG SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG Họ tên sinh viên : Trần Quốc Dũng + Ngô Duy Tân KHOA CƠ KHÍ - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHÀNH : CƠ ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ROBOT VẬN CHUYỂN NHU YẾU PHẨM TRONG Y TẾ GVHD : TS Phan Nguyễn Duy Minh SVTH : Trần Quốc Dũng - 1811504410210 - 18CDT2 Ngô Duy Tân - 1811504410150 - 18CDT1 Đà Nẵng, Ngày 06 Tháng 06 Năm 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG KHOA CƠ KHÍ - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHÀNH : CƠ ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ROBOT VẬN CHUYỂN NHU YẾU PHẨM TRONG Y TẾ GVHD : TS Phan Nguyễn Duy Minh SVTH : Trần Quốc Dũng - 1811504410210 - 18CDT2 Ngô Duy Tân - 1811504410150 - 18CDT1 Đà Nẵng, Ngày 06 Tháng 06 Năm 2022 TÓM TẮT Tên đề tài: “Thiết kế thi công Robot vận chuyển nhu yếu phẩm Y tế” Sinh viên thực : Trần Quốc Dũng : Ngô Duy Tân Mã sinh viên : 1811504410210 Lớp : 18CDT02 : 1811504410150 : 18CDT01 Trước tình hình dịch bệnh ngày chuyển biến khó lường, y bác sĩ tình nguyện viên hỗ trợ phân phát nhu yếu phẩm khu cách ly, phong toả phải tăng cường tần suất làm việc nguy lây nhiễm Covid-19 lớn Nắm bắt tình nhóm đề xuất “Thiết kế thi công robot vận chuyển nhu yếu phẩm Y Tế” Sứ mệnh Robot là: - Thay người, hỗ trợ đội ngũ tình nguyện viên hoạt động phân phối, phát nhu yếu phẩm cho khu vực phong tỏa cách ly bệnh viện điều trị Covid-19, tránh tiếp xúc, lây lan dịch bệnh - Bên cạnh đó, nhóm kết hợp cho robot hệ thống đo thân nhiệt nhằm kiểm soát phát sớm dấu hiệu nhiễm Covid-19 - Ngoài chức vận chuyển đo thân nhiệt, robot phát nhắc nhở người không đeo trang nhằm hỗ trợ công tác giám sát người cách ly thực quy định Bộ Y Tế TRƯỜNG SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC   Đà Nẵng, Ngày 14 Tháng 06 Năm 2022 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn : TS PHAN NGUYỄN DUY MINH Đơn vị : Khoa Cơ Khí – Trường Sư Phạm Kỹ Thuật Đà Nẵng Sinh viên thực : Họ tên sinh viên 1: Trần Quốc Dũng Lớp: 18CDT2 MSSV:1811504410210 Họ tên sinh viên 2: Ngô Duy Tân Lớp: 18CDT1 MSSV: 1811504410150 Tên đề tài : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ROBOT VẬN CHUYỂN NHU YẾU PHẨM TRONG Y TẾ Số tín : 10 Thời gian thực :Từ ngày 16/2/2022 đến ngày 25/5/2022 Mục tiêu - Thiết kế phần khí phần điện robot vân chuyển nhu yếu phẩm phần mềm Creo - Thiết kế phần điều khiển cho toàn hệ thống - Thi cơng mơ thiết kế đề Nội dung - Tìm hiểu cách thức hoạt động mơ hình robot - Tìm hiểu cơng nghệ IOT - Tìm hiểu xử lý ảnh - Thiết kế phần phần khí, điện điều khiển hệ thống - Lựa chọn phần cứng, nghiên cứu, phân tích nguyên tắc hoạt động phần điều khiển để xây dựng mơ hình hồn chỉnh cho hệ thống - Lập trình cho tồn phần điều khiển hệ thống - Tiến hành thi công mơ hình - Thử nghiệm mơ hình Kết dự kiến đạt - Hoàn thành mơ hình đề - Robot hoạt động ổn định - Áp dụng vào khu cách ly Tiến độ thực STT Thời gian Nội dung công việc Kết dự kiến Tuần - Gặp GVHD để nghe phổ biến - Chọn đề tài (16/2 - 23/2) yêu cầu làm đồ án, tiến hành chọn đồ án - GVHD xét duyệt đề tài Tuần 2,3 - Tìm hiểu sơ lược đồ án - Soạn đề (24/2 - 9/3) - Viết đề cương đồ án cương Tuần - Giới thiệu chung đề tài: đặt - Giới thiệu chung (10/3 – 16/3) vấn đề, sơ đồ tổng quát, nguyên lí đề tài hoạt động, chọn phương pháp điều khiển, Tuần - Tính tốn thiết kế khí : - Đã tính tốn (17/3 – 23/3) đề xuất phương án khí, chọn thiết kế xong bánh xe, vật liệu làm khung, tính phần khí đề tốn vít me,… thiết kế Creo tài - Bản vẽ 3D CAD Tuần - Tính tốn thiết kế phần - Đã tính tốn (24/3 – 30/3) điện : tính tốn lựa chọn động thiết kế xong phần DC, động bước, khối điện hệ nguồn,…Lựa chọn khối điều thống khiển cảm biến,… Tuần - Mô chuyển động robot - Đã mô (31/3 – 6/4) phần mềm Creo chuyển động phần mềm Creo Tuần - Tìm hiểu phần điều khiển, - Đã tìm hiểu (7/4 – 13/4) chuẩn giao tiếp hệ phần điều khiển thống hệ thống Tuần 9,10,11 - Thiết kế phần điều khiển cho - Thiết kế (14/4 – 4/5) hệ thống: giới thiệu linh kiện phần điều khiển hệ thống, thiết kế sơ đồ toàn cho hệ thống mạch, giao diện phần mềm, lập - Lập trình phần trình cho khối điều khiển điều khiển hệ - Kiểm tra mạch thống - Viết báo cáo nội dung - Kiểm tra mạch ổn làm định Tuần 12,13 - Thi cơng mơ hình - Hồn thành mô (5/5 – 18/5) hình 10 Tuần 14 - Làm báo cáo silde đề tài - Hoàn thành báo (19/5 – 25/5) cáo slide Đà nẵng, ngày 14 tháng 06 năm 2022 BỘ MÔN DUYỆT NGƯỜI HƯỚNG DẪN SINH VIÊN LỜI CẢM ƠN Lời nhóm xin chân thành cảm ơn quý Thầy/Cô trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Đà Nẵng, quý Thầy/Cơ Khoa Cơ Khí chun nghành Cơ Điện Tử giảng dạy, truyền đạt kiến thức hữu ích kinh nghiệm quý báu cho nhóm suốt năm qua Nhóm xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy TS.Phan Nguyễn Duy Minh, người tận tình hướng dẫn nhóm hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Cảm ơn tất Thầy/Cô với bạn, anh/chị tận tình giúp đỡ hỗ trợ quan tâm tới em suốt q trình học tập hồn thành đồ án Kính chúc q Thầy/Cơ bạn dồi sức khỏe, đạt nhiều thành công công việc sống Nhóm xin chân thành cảm ơn! Nhóm thực đồ án Trần Quốc Dũng + Ngô Duy Tân i LỜI CAM ĐOAN Nhóm xin cam đoan: Đề tài “Thiết kế thi công Robot vận chuyển nhu yếu phẩm Y Tế” sản phẩm nghiên cứu nhóm thời gian qua Mọi số liệu sử dụng phân tích báo cáo nhóm tự tìm hiểu, phân tích cách khách quan, trung thực, có nguồn gốc rõ ràng tham khảo số tài liệu cơng trình nghiên cứu đính kèm tài liệu tham khảo không chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Nhóm xin chịu hồn tồn trách nhiệm có khơng trung thực thơng tin sử dụng cơng trình nghiên cứu Nhóm thực đồ án Trần Quốc Dũng + Ngô Duy Tân ii MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Lời cảm ơn .i Lời cam đoan ii Mục lục iii Danh sách hình ảnh .vi Danh mục bảng x Danh sách ký hiệu, chữ viết tắt xi Trang CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ĐỀ RA .2 1.3 ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI .2 1.4 SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT .3 1.5 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 1.6 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN 1.6.1 Điều khiển tay thông qua wifi 1.6.2 Tự động thực thi theo lộ trình (dò line) 1.7 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 1.8 ROBOT VẬN CHUYỂN NHU YẾU PHẨM Y TẾ HIỆN NAY 1.8.1 Giới thiệu 1.8.2 Một số RoBot vận chuyển nhu yếu phẩm y tế 1.9 BỐ CỤC CHƯƠNG THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CƠ KHÍ .9 2.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ 2.1.1 Lựa chọn phương pháp di chuyển robot 2.1.2 Lựa chọn kết cấu robot di chuyển bánh 11 2.2 THIẾT KẾ CƠ KHÍ 13 2.2.1 Chọn bánh xe 13 2.2.2 Lựa chọn vật liệu làm khung 13 iii 2.2.3 Tính tốn truyền động vít me .15 2.2.4 Một số chi tiết thiết kế khí khác .17 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN ĐIỆN 18 3.1 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ .18 3.1.1 Tính toán lựa chọn động DC .19 3.1.2 Lựa chọn driver điều khiển động DC .21 3.1.3 Lựa chọn thiết bị điều khiển trung tâm 22 3.1.4 Lựa chọn cảm biến dò line [9] 23 3.2 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG VÍT ME 24 3.2.1 Tính toán lựa chọn động bước 25 3.2.2 Lựa chọn Driver điều khiển động bước [13] 26 3.3 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN HỆ THỐNG ĐO THÂN NHIỆT 28 3.3.1 Lựa chọn cảm biến hồng ngoại không tiếp xúc 28 3.3.2 Lựa chọn hình hiển thị 29 3.4 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN HỆ THỐNG NHẬN DẠNG ĐEO KHẨU TRANG 30 3.5 LỰA CHỌN KHỐI NGUỒN TOÀN HỆ THỐNG 32 3.6 MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG ROBOT TRÊN PHẦN MỀM CREO 34 3.7 BẢN VẼ 2D ROBOT VẬN CHUYỂN NHU YẾU PHẨM 35 3.7.1 Bản vẽ lắp .35 3.7.2 Bản vẽ chi tiết .35 3.7.3 Bản vẽ phân rã 36 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHẦN ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG 37 4.1 TỔNG QUAN PHẦN ĐIỀU KHIỂN CỦA HỆ THỐNG 37 4.1.1 Giới thiệu phần mềm lập trình Arduino IDE [19] 37 4.1.2 Giới thiệu phần mềm lập trình Pycharm IDE [20] 38 4.1.3 Giới thiệu App Blynk [21] 39 4.2 HỆ THỐNG ĐO THÂN NHIỆT .40 4.2.1 Giới thiệu linh kiện hệ thống 41 4.2.2 Sơ đồ nối dây 49 4.2.3 Thiết kế giao diện điều khiển .50 iv