Đồ án tốt nghiệp thiết kế chế tạo robot phun thuốc khử trùng

1 TÓM TẮT ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT PHUN THUỐC KHỬ TRÙNG Vào cuối năm 2019 đã bùng phát đại dịch COVID-19 từ Trung quốc, đã lây D-cao, nhân viên y tế phải thường xuyên phun xịt thuố

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

i

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: ThS LÊ THANH TÙNG

Sinh viên thực hiện:

1 Tên đề tài

THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT PHUN THUỐC KHỬ TRÙNG

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu

Nguyên liệu đầu vào: Các chất khử trùng, nguồn điện, tín hiệu điều khiển

Sản phẩm đầu ra: Robot có thể tự do điều khiển theo ý muốn

3 Nội dung chính của đồ án

Tìm hiểu về các công đoạn phun thuốc chống dịch của nhân viên y tế

Nghiên cứu, thiết kế về hệ thống bơm và phun Nghiên cứu, thiết kế về hệ thống điều khiển Đánh giá thực nghiệm

4 Các sản phẩm dự kiến

Robot phun thuốc khử trùng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

TP HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Bộ môn Cơ Điện tử

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN CƠ ĐIỆN TỬ (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ và tên sinh viên: 1 PHAN VĂN HÙNG MSSV: 17146277 2 NGUYỄN MINH ĐỨC MSSV: 17146261 3 TRIỆU VĂN HƯNG MSSV: 17146279 Tên đề tài: Thiết kế chế tạo robot phun thuốc khử trùng Ngành đào tạo: Công Nghệ ỹ huật Cơ Điệ K T n T ử Họ và tên giảng viên hướng dẫn: ThS LÊ THANH TÙNG

iv

2 Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐACĐT

2.1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐACĐT (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ

bu c thực tế

15

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Bộ môn Cơ Điện tử

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN CƠ ĐIỆN TỬ (Dành cho giảng viên phản biện) Họ và tên sinh viên: 1 PHAN VĂN HÙNG MSSV: 17146277 2 NGUYỄN MINH ĐỨC MSSV: 17146261 3 TRIỆU VĂN HƯNG MSSV: 17146279 Tên đề tài: Thiết kế chế tạo robot phun thuốc khử trùng Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử Họ và tên giảng viên phản biện:

vii

2 Nội dung đồ án

(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

bu c thực tế

15

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN CƠ ĐIỆN TỬ

Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy phủ topping pizza tự động

Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện Tử

Tên sinh viên 01: PHAN VĂN HÙNG MSSV: 17146277

Tên sinh viên 02: NGUYỄN MINH ĐỨC MSSV: 17146261

Tên sinh viên 03: TRIỆU VĂN HƯNG MSSV: 17146279

Khả năng thực hiện thiết kế và chế tạo hệ thống, máy móc, hoặc thiết bị,…(đối

mới và sáng tạo, đáp ứng yêu c u đưa ra với

30

xi

theo hướng nghiên cứu)

Số điện thoại liên lạc: 0339517294

Ngày nộp đồ án: 15/8/2021

Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan đồ án môn học (ĐAMH) này là công trình do chính tôi nghiên cứu và thực hiện tôi không sao chép bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”

Tp Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 7 năm 2021 Ký tên

xiv

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian thực hiện đồ án môn học nhóm chúng em đã hoàn thành đề tài:

Cho dù trong hoàn cảnh dịch bệnh phức tạp nhóm không có nhiều thời gian

gắng, nỗ lực của nhóm còn có sự động viên, hướng dẫn, tận tình giúp đỡ của thầy để đồ án hoàn thành đúng thời gian quy định

Xin gửi lời cảm ơn đến những người bạn đã đồng hành trong quá trình học tập, những người đã tận tình giúp đỡ nhóm trong suốt quá trình làm đồ án này

Xin gửi lời cảm ơn đến những người đã giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian qua Lời cảm ơn này đặc biệt xin gửi đến gia đình – những người là chỗ dựa tinh thần, kinh tế vững chắc nhất giúp chúng em vững tâm thực hiện đề tài

Xin gửi những lời cảm ơn đặc biệt và chân thành nhất đến thầy Lê Thanh

tình chúng em để chúng em hoàn thành đề tài một cách tốt nhất

Mặc dù chúng em đã cố gắng hết sức nhưng cũng không thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu từ quý thầy cô, các anh chị và các bạn

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Minh Đức 17146261

1

TÓM TẮT

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CHẾ TẠO ROBOT PHUN THUỐC KHỬ TRÙNG

Vào cuối năm 2019 đã bùng phát đại dịch COVID-19 từ Trung quốc, đã lây

D-cao, nhân viên y tế phải thường xuyên phun xịt thuốc khử khuẩn bằng hóa chất

-các nhân viên y tế đã mang trang phục bảo hộ chuyên dụng, nhưng khả năng bị lây nhiễm do tiếp xúc với môi trường truyền nhiễm và bệnh nhân vẫn rất cao Và các nhân viên y tế phải thường xuyên tiếp xúc với hóa chất dễ gây hại tới sức khỏe con người

Thực tiễn trên đặt ra yêu cầu cấp bách về việc chế tạo Robot có khả năng tự động diệt khuẩn, không chỉ để bảo vệ đội ngũ cán bộ y tế; giúp họ tránh và/hoặc giảm thiểu đến mức tốt nhất (có thể) việc tiếp xúc trực tiếp với môi trường truyền nhiễm; mà còn giảm thiểu sự thiếu hụt nguồn nhân lực trong công tác diệt khuẩn tại các môi trường nhiều khả năng truyền nhiễm như khu cách ly và bệnh viện điều trị người nhiễm khuẩn

Và giảm được số lượng trang phục bảo hộ chuyên dụng cho nhân viên y tế sử dụng, trong khi các nước có số lượng bệnh nhân nhiễm bệnh nhiều, trang phục bảo hộ chuyên dụng không đủ cung cấp cho đội ngũ cán bộ y tế, họ phải sử dụng chung trang phục bảo hộ, như vậy dễ lây nhiễm bệnh cho các nhân viên y tế

Vì vậy, chúng em quyết định nghiên cứu chế tạo Robot có khả năng tự động diệt khuẩn Giúp nhân viên y tế có thể đứng từ xa điều khiển Robot tự động diệt khuẩn tránh tiếp xúc trực tiếp với môi trường truyền nhiễm

2

ABTRACT

TOPIC: DESIGN AND MANUFACTURE A DISINFECTANT SPRAYING ROBOT

At the end of 2019, the COVID-19 pandemic broke out from China, this disease has spread to the whole world, including Vietnam The COVID-19 epidemic spreads at a fast rate, medical staff must regularly spray disinfectant chemicals The reality of the COVID-19 disease prevention and control process shows that even though medical staff wears specialized protective clothing, the possibility of infection due to contact with infectious environments and patients is still very high And health workers have to regularly come into contact with chemicals that are harmful to human health

The above practice poses an urgent requirement for the construction of Robots capable of automatically killing bacteria, not only protecting medical staff; help them avoid and/or minimize (as much as possible) direct contact with infectious environments; but also minimize the shortage of human resources to do disinfection work in environments at risk of infection such as isolation areas, hospitals treating infected people

And reduce the number of specialized protective clothing for medical staff to use, while in countries with a large number of infected patients, specialized protective clothing is not enough for medical staff, they must use sharing protective clothing should easily infect healthcare workers

So, we decided to research and build a robot capable of automatically killing bacteria Help medical staff can stand from afar to control the automatic disinfection robot to avoid direct contact with the infectious environment

3

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN CƠ ĐIỆN TỬ iii

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN CƠ ĐIỆN TỬ vi

PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN CƠ ĐIỆN TỬ ix

LỜI CẢM ƠN xiv

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 8

1.3 Tình hình nghiên cứu hiện nay 9

1.3.1 Robot phun thuốc khử trùng tại bệnh viện dã chiến Củ Chi[2] 9

1.3.2 Robot phun thuốc khử trùng tại bệnh viện Nhiệt đới[3] 10

1.4 Phương pháp nghiên cứu 11

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12

2.1 Nguyên lý phun thuốc khử trùng 12

2.2 Các loại thiết bị phun bằng tay thường dùng: 12

2.3 Nguyên lý hoạt động bình phun thuốc bằng tay 15

2.4 Máy phun thuốc thường dùng ở thị trường: 15

2.5 Phát triển Robot phun thuốc khử trùng 16

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 19

3.1 Bảng thông số thiết kế 19

3.2 Tính toán, chọn động cơ và phân phối bộ truyền: 20

3.8 Hoàn thiện cơ khí 35

3.9 Sơ đồ khối của dự án 37

3.10 Arduino Uno R3 [5] 39

3.11 Module Wifi ESP8266 NodeMCU [6] 43

3.12 Mạch điều khiển động cơ DC BTS7960 43A (1 Động Cơ) 46

3.13 Module định vị GPS NEO-6M 7N APM2.5 [7] 48

CHƯƠNG 4 HÌNH ẢNH HOÀN THIỆN SẢN PHẨM 51

4.1 Các thông số sản phẩm 51

4.2 Hình ảnh hoàn thiện 53

4.3 Một số hình ảnh trong quá trình thử nghiệm 55

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57

5.1 Kết luận 57

5.2 Kiến nghị 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

5

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

(Không có)

6

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Robot tại bệnh viện Củ Chi 9

Hình 1.2 Robot tại bệnh viện Củ Chi 10

Hình 1.3 Robot tại bệnh viện Nhiệt Đới 10

Hình 2.1 Bình chứa hóa chất 13

Hình 2.2 Một số hình ảnh nhân viên y tế phun thuốc bằng tay 15

Hình 2.3 Bộ đội phối hợp sử dụng xe chuyên dụng phun thuốc khủ trùng

Hình 3.4 Bơm tăng áp mini 31

Hình 3.5 Kết quả phân tích ứng suất 32

Hình 3.6 Kết quả phân tích chuyển vị 33

Hình 3.7 Ắc quy 34

Hình 3.8 Mô hình động cơ 35

Hình 3.9 Bộ truyền động 35

Hình 3.10 Đầu xe và nơi đưng hộp điều khiển 36

Hình 3.11 Đuôi xe và hộp đựng máy bơm 36

Hình 3.12 Robot hoàn thiện 36

Hình 3.13 Sơ đồ khối hệ thống 37

Hình 3.14 Lưu đồ giải thuật tổng 38

Hình 3.15 Hình ảnh thực tế Arduino Uno R3 39

Hình 3.16 Sơ đồ nguyên lý Arduino Uno R3 43

Hình 3.17 Hình ảnh module ESP8266 NodeMCU ngoài thực tế 44

Hình 3.18 Sơ đồ chân ESP8266 NodeMCU 45

Hình 3.19 Sơ đồ nguyên lý NodeMCU 45

Hình 3.20 Lưu đồ giải thuật của ESP8266 46

Hình 3.21 Động Cơ DC BTS7960 43A 46

Hình 3.22 Sơ đồ nguyên lý mạch diều khiễn 2 cầu H 47

Hình 3.23 Lưu đồ động cơ 48

Hình 3.24 Mạch định vị GPS 49

Hình 3.25 Sơ đồ nguyên lý GPS NEO-6M 7N APM2.5 49

Hình 4.1 Hình ảnh robot sau khi hoàn thiện 53

Hình 4.2 Bộ truyền động và bình acquy 54

Hình 4.3 Hộp mạch điện 54

7 Hình 4.4 Sơn màu cho robot 55 Hình 4.5 Thử nghiệm quay bánh lần đầu 55 Hình 4.6 Thử nghiệm robot hoạt động trong môi trường gồ ghề 56 Bảng 4.7 Bảng thông số máy bơm nước mini 53 Bảng 4.8 Bảng danh sách các thiết bị điện tử thiết yếu của robot 53

8

1.1 Tính c p thiấ ết đề tài

Hán thuộc miền Trung Trung Quốc, bắt nguồn từ một nhóm người mắc viêm phổi không rõ nguyên nhân Giới chức y tế địa phương xác nhận rằng trước đó

-khoa học Trung Quốc đã tiến hành nghiên cứu và phân lập được một chủng

tới 79,5%

gọi "COVID-19" là "Đại dịch toàn cầu".

Tính đến 06 giờ ngày 12/8/2021, có 135.930 trường hợp mắc bệnh phát hiện tại Thành phố Hồ Chí Minh được Bộ Y tế công bố (bao gồm 2.321 ca đã được công bố vào lúc 06 giờ ngày 12/8), trong đó: 135.544 trường hợp nhiễm trong cộng đồng, 386 trường hợp nhập cảnh

Hiện đang điều trị 32.629 bệnh nhân (bao gồm bện nhân có kết quả xét

-nặng đang thở máy và 16 bệnh nhân can thiệp ECMO Trong ngày 10/8 có 2.042 bệnh nhân xuất viện, tổng số xuất viện cộng dồn từ 01/01/2021 đến nay là 62.986 Điều tra, truy vết, khoanh vùng: trong ngày phát hiện thêm 02 ổ dịch mới

1.2 M c tiêu nghiên c u cụ ứ ủa đề tài

- Nghiên cứu, đề xuất nguyên lý điều khiển robot - Tính toán và thiết kế mô robot phun thuốc khử trùng - Chế tạo thử nghiệm mô hình robot phun thuốc khử trùng

9

1.3 Tình hình nghiên c u hi n nay ứ ệ

Hình 1.1 Robot tại bệnh viện Củ Chi

Đây là công trình khoa học công nghệ mang tính sáng tạo xuất phát từ yêu cầu của thực tiễn của công tác phòng chống dịch trong môi trường bệnh viện Với mục tiêu vừa đảm bảo các yêu cầu nghiêm ngặt về công tác khử khuẩn các phòng cách ly điều trị vừa đảm bảo an toàn cho nhân viên y tế, Sở Y tế đã đặt hàng “Vườn ươm sáng tạo” thuộc Trung tâm Công nghệ thông tin của Bệnh viện Quân dân Y miền Đông chế tạo ra một loại robot chuyên làm công

Ngoài yêu cầu chính là robot tự động phun xịt hoá chất khử khuẩn đạt tốc độ phun, kích thước hạt khí dung, khả năng xoay các góc độ phun, robot còn có chức năng lau sàn nhà sau khi phun và tự phun và khử khuẩn mình trước khi ra khỏi phòng Ban Giám đốc BV dã chiến Củ Chi đánh giá cao chức năng của Robot này và đã làm giảm số lượng nhân viên chuyên làm công tác khử khuẩn phòng Tiếp nối BV dã chiến Củ Chi, BV Bệnh Nhiệt đới và BV điều trị

Một số hình ảnh khác :

10 Hình 1.2 Robot tại bệnh viện Củ Chi

Bệnh viện Bệnh Nhiệt đới đã được tiếp nhận Robot khử khuẩn phòng cách ly “7C DISINFECT”, đây là Robot thứ 2 được tiếp nhận từ sản phẩm sáng tạo của “Vườn ươm sáng tạo” thuộc Trung tâm công nghệ thông tin của Bệnh viện quân dân y miền Đông (Q.9, TP.HCM) theo đơn đặt hàng của Sở Y tế TP.HCM.7C DISINFECT là robot chuyên làm công tác khử khuẩn trong phòng cách ly, ngoài yêu cầu chính là tự động phun xịt hóa chất khử khuẩn, robot còn có chức năng lau sàn nhà sau khi phun và tự phun khử khuẩn mình trước khi ra khỏi phòng.Nhân viên y tế có thể ngồi ở khu hành chánh để điều khiển robot bằng vi c s d ng thi t b c m tay "Flysky" hoệ ử ụ ế ị ầ ặc điều khi n trên m y t nh b ng ể á í ằ

Hình 1.3 Robot tại bệnh viện Nhiệt Đới

11

1.4 Phương pháp nghiên cứu

- Tiến hành thu thập tài liệu, thông tin liên quan đến dịch bệnh thông qua: sách, báo, tạp chí, video trên internet…

- Tiến hành thu thập dữ liệu trực tiếp từ các nhân viên y tế (người trực tiếp tham gia vào việc khử trùng)

- Nghiên cứu các tài liệu và xử lý các số liệu có được trước đó ( nếu có) - Đưa ra những nguyên lý có khả quan, sau đó chọn nguyên lý tối ưu nhất - Tiến hành thiết kế và chế tạo mô hình thử nghiệm

- Xử lý số liệu sau thử nghiệm và cải tiến - Tiến hành chế tạo robot

- Đánh giá kết quả - Kết luận

12

2.1 Nguyên lý phun thu c kh trùng ố ử

● Bước 1: Người phun thuốc phải trang bị đầy đủ đồ bảo hộ chống tiếp xúc với hóa chất bao gồm: mũ, găng tay, ủng hoặc giày, áo mưa, áo bảo hộ, khẩu trang, kính

● Bước 2: Khi pha chế thuốc lưu ý dùng các dụng cụ để pha chế, tránh xa vật nuôi và nguồn nước sinh hoạt, tốt nhất là pha thuốc gần nơi phun thuốc Không dùng bình để múc nước và phả đổ thuốc qua lưới lọc ● Bước 3: Kiểm tra tình trạng ắc quy của máy trước khi sử dụng vì nếu

bình bị hỏng hoặc rò rỉ thì khi cho thuốc vào bình thuốc bị rò rỉ sẽ có hại khi thấm vào cơ thể

● Bước 4: Khi phun thuốc không ăn uống, người phun phải đi trước hướng gió, cần phun hướng 15 độ so với mặt đất và phun với mức độ vừa phải ● Bước 5: Sau khi phun thuốc xong người lao động cần làm sạch bình, vệ

sinh sạch sẽ ắc quy, bảo quản bình thuốc nơi khô thoáng tránh tầm với của trẻ, vệ sinh cá nhân sau khi phun thuốc sạch sẽ Vỏ thuốc không vứt bừa bãi ra môi trường mà cần để vào sọt rác hoặc vứt ở nơi chứa rác của

Đây là bộ phận quan trọng, không có bộ phận nay thì bình phun thuốc bằng tay không thể thực hiện công việc của mình được Khi sử dụng bình xịt bằng tay, người dùng sẽ dùng lực của cánh tay để bơm nước từ bình phun ra vòi phun (bình được đeo lên vai)

13

2.2.2 Bình chứa thuốc

Hình 2.1 Bình chứa hóa chất

Dùng để chứa các loại hóa chất, tùy thuộc vào các loại bình xịt khác nhau

Với tính chất chứa các loại hóa chất nên bình chứa của các loại bình xịt nói chung cũng như bình phun thuốc bằng tay được làm từ chất liệu nhựa tổng hợp siêu cứng, hoặc các loại thép không gỉ Đây là chất liệu có thể chống lại sự ăn mòn của hóa chất từ bên trong cũng như chống va đập tốt từ bên ngoài Vừa tăng tuổi thọ sử dụng vừa đảm bảo an toàn cho người dùng

2.2.3 Cần phun thuốc

Điều chỉnh độ phủ của tia phun rộng hay hẹp, điều chỉnh sự phun gần hay phun xa; phun từ thấp lên cao phù hợp với việc phun nhiều địa hình khác nhau Hiện nay có các loại cần 3 béc phun có thể phun thuốc trên một khoảng diện tích rộng Tiết kiệm được thời gian lao động và không cần phải di chuyển quá nhiều khi sử dụng

2.2.4 Van an toàn

Hỗ trợ người dùng có thể điều chỉnh sự đóng và mở của bình xịt bằng tay

đóng lại và mở khi cần tiếp tục phun thuốc Đảm bảo tính an toàn cho người dùng cũng như tránh lãng phí hóa chất

14

2.2.5 Pittong

Đây là phụ tùng bình xịt thuốc cực quan trọng, kết hợp với tay bơm tạo thành hệ thống lấy không khí từ bên ngoài vào và nén lại tạo lực bơm Nhờ đó hóa chất được bơm từ bình chứa ra vòi phun.

2.2.6 Van 1 chiều

Có vai trò ngăn không cho hút dung dịch hóa chất trong bình thuốc ra ngoài khi piston đi lên Nếu van một chiều bị hỏng, khi đó áp lực trong bình xịt thuốc bằng tay sẽ cao hơn so với áp lực tạo ra bởi hệ thống nén khí, làm cho hóa chất trong bình chứa bị đẩy ngược trở lại ống bơm chứ không đẩy ra ngoài như thông thường

2.2.7 Ống dẫn dung dịch

Có nhiệm vụ là cầu nối trung gian giữa bình chứa với cần phun, được làm bằng chất liệu nhựa dẻo có thể uốn dẻo và tương đối bền

2.2.8 Khóa

theo lòng bàn tay, có rãnh thông thoáng chống đổ mồ hôi tay Giúp quá trình sử dụng đơn giản hơn không tốn sức sau thời gian dài nhờ có khóa cố định Bên cạnh đó phục vụ những mục đích phun khác nhau.

Là bộ phận hỗ trợ cho người dùng mang vác bình phun thuốc bằng tay dễ dàng hơn, thao tác sử dụng bình xịt sẽ không bị vướng víu Hiện nay các loại dây đeo thường có thêm lớp đệm êm ái giúp người dùng mang vác trong khoảng thời gian dài không bị đau mỏi

2.2.10 Đầu phun

Là sản phẩm đa năng, hóa chất được phun ra ở dạng nào là dựa vào bộ phận đầu phun Tùy vào mục đích sử dụng để lượng thuốc được phun dày hay thưa đều phụ thuộc vào đầu phun Thuốc phun len lỏi vào từng ngóc ngách Chúng giúp người dùng có thể phun thuốc trên diện rộng và với một áp lực lớn Nhờ vậy mà hiệu suất phun thuốc có hiệu quả cao hơn, len lỏi đến từng ngóc ngách, chỗ sâu nhất

2.2.11 Nắp bình chứa

Thường không được quan tâm như các bộ phận khác Tuy nhiên vai trò của chúng không kém phần quan trọng Nhờ có chúng mà hóa chất được giữ ổn định trong bình chứa tránh thất thoát lãng phí khi di chuyển cũng như đảm bảo

15 hóa chất không bị tác động bởi môi trường làm biến chất Bên cạnh đó là nâng cao tính an toàn cho người dùng khi sử dụng bình xịt thuốc bằng tay.

2.3 Nguyên lý hoạt động bình phun thu c b ng tay ố ằ

Thông qua việc tìm hiểu cấu của bình xịt bằng tay, phần nào ta có thể hiểu được nguyên lý chúng hoạt động Cụ thể hơn thì nguyên tắc làm việc của chúng như sau: khi tác dụng lực tay lên tay bơm, thì pittong bơm sẽ hút không khí và nén lại tạo ra áp lực đối với dung dịch trong bình Khi van được mở, áp suất trong bình sẽ đẩy dung dịch hóa chất ra ngoài thông qua các đường ống và đầu phun Để duy trì được áp suất trong bình thì cần phải bơm liên tục

2.4 Máy phun thuốc thường dùng ở thị trường:

Việc sử dụng các bình chứa và phun thuốc chỉ sử dụng cho những trường hợp có diện tích nhỏ, những nơi eo hẹp Nên những nơi có diện tích rộng như trên đường, sân rộng, thì chúng ta thường sử dụng các bình thuốc được gắn trên các xe lớn để tiện cho việc di chuyển và phun thuốc ở những nơi yêu cầu lượng dung tích lớn.

Hình 2.2 Một số hình ảnh nhân viên y tế phun thuốc bằng tay

16 Hình 2.3 Bộ đội phối hợp sử dụng xe chuyên dụng phun thuốc khủ trùng

2.5 Phát tri n Robot phun thu c kh trùng ể ố ử

Với 2 phương pháp trên: sử dụng bình phun cầm tay và sử dụng xe chuyên dụng phun thuốc, tuy đã áp dụng rộng khắp đất nước ta trong giai đoạn dịch gay gắt này và cũng có hiệu quả cao Nhưng sử dụng 2 phương pháp trên vẫn có nguy cơ tiếp xúc rất nhiều với các chất khử trùng độc hại nên nhóm đã tham khảo thêm về nguyên lý của mobile robot

Mobile robot là robot có khả năng tự di chuyển Mobile robot di chuyển trong môi trường của chúng, không cố định vào một vị trí thực Robot di động có thể là "tự trị" (robot di động tự động) có nghĩa là chúng có khả năng điều hướng một môi trường không kiểm soát được mà không cần các thiết bị hướng dẫn vật lý hoặc cơ điện Ngoài ra, robot di đ ng có thể dựa vào các thiết bị hướng dẫn cho phép nó di chuyển tuyến đường định hướng được xác định trước trong không gian tương đối được kiểm soát (robot tự điều khiển) Nó khác với robot công nghiệp thường đặt gần cố định và hoạt động bằng các cánh tay

17 Có thể thấy mobile robot hội tụ các yếu tố giúp hạn chế việc nhận viên y tế tiếp xúc với các chất khử trùng độc hại nên nhóm đã áp dụng nguyên lý mobile robot và nguyên lý phun thuốc khử trùng đã cho ra các ý tưởng cấu tạo và

Máy phun thuốc có cấu tạo gồm các bộ phận chính như sau:

● Bình chứa: Dùng để chứa thuốc, hóa chất; thường được làm bằng nhựa cứng hoặc thép không gỉ để hạn chế bị thuốc ăn mòn và tránh va đập tốt; dung tích tùy loại có thể nhỏ dưới 25 lít hoặc lớn tới hàng trăm lít ● Động cơ: Dùng để cung cấp năng lượng cho máy hoạt động; có thể có

các loại 2 thì hoặc 4 thì, chạy bằng điện hoặc bằng xăng ● Bơm: Dùng để tạo áp suất phun dung dịch thuốc ra bên ngoài ● Ống dẫn: Dùng để đưa thuốc từ bên trong bình chứa tới vòi phun;

thường được làm từ những chất liệu như nhựa dẻo, thép không gỉ, cao su

● Vòi phun: Dùng để đưa thuốc trừ sâu ra ngoài

● Khung xe: Đơn vị tạo nên 1 con robot hoàn chỉnh, dùng nguyên liệu

làm khung bị hư hao, bào mòn

Hình 2.4 Một số hình ảnh về mobile robot

18

Robot phun thuốc dịch hoạt động theo nguyên lý như sau: Máy sử dụng năng lượng từ động cơ, tạo áp lực và tự động bơm, đẩy, xịt dung dịch thuốc khử trùng trong bình chứa ra ngoài dưới dạng tia hoặc bụi sương, giúp chúng ta không còn phải dùng lực của cánh tay để phun thuốc như khi sử dụng các bình phun thuốc bằng tay truyền thống Ta có thể điều khiển robot từ xa thông qua wifi để hạn chế việc tiếp xúc với chất khử trùng nhiều nhất có thể

*Quy trình phun hóa chất khử trùng

Cách phun: phun tự động điều khiển thông qua điện thoại kết nối wifi hoặc Bluetooth

Loại đầu phun: Béc phun sương

Đặc tính hóa chất dùng để phun: Thuốc khử trùng

Hóa chất: CLoramin B là hóa chất có thành phần hóa học chủ yếu là sodium benzensulfochleramin với công thức C6H5SO2NClNa.3H20 Trong đó, có chứa khoảng 25% ion Clo dương hay còn gọi là Clo hoạt động, có tác dụng khử trùng, diệt khuẩn Hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn phổ rộng, nha bào, nấm, virus lên đến 99/9%

Bảng 3.3.1 Bảng thông số thiết kế

20

3.2 Tính toán, chọn động cơ và phân phối bộ truyền:

3.2.1 Chọn động cơ và phân phối bộ truyền :

3.2.1.1 Chọn động cơ

Chọn động cơ điện theo các bước sau đây: - Tính công suất cần thiết của động cơ - Xác định số vòng quay đồng bộ của động cơ

- Dựa vào công suất và số vòng quay đồng bộ kết hợp với các yêu cầu về quá tải, moment mở máy và phương pháp lắp đặt động cơ để chọn kích thước động cơ phù hợp với yêu cầu thiết kế

Ta có các thông số: tải trọng của robot m=50kg; vận tốc tối đa v=0.4 m/s Ban đầu, vận tốc robot v=0m/s Robot chuyển động nhanh dần đều từ vận

robot chuyển động thẳng đều với vận tốc v= 0.4 m/s

Hình 3.2 Các l c tác d ng lên robot ự ụ

Từ 2 trường hợp so sánh lực kéo động cơ F ta thấy lực kéo F=70N lớn nhất Vậy công suất tối đa của trục công tác: P = F.v=70.0.4=28 W