bài tập lớn nhập môn ngành điện tìm hiểu về tự động hóa trong công nghiệp ô tô

Trong xe tự hành...6Chương II: Ứng dụng kĩ thuật điều khiển tự động hóa trong công nghiệp ô tô...61.. Ứng dụng của ngànhkĩ thuật điều khiển tự động hóa.1.1 Ngành Kỹ thuật Điều khiển và T

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÀI TẬP LỚN NHẬP MÔN NGÀNH ĐIỆN TÌM HIỂU VỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG CÔNG NGHIỆP

Ô TÔ

Ngành KT Điều khiển & Tự động hóa

- Giảng viên hướng dẫn : Ts Đinh Thị Lan Anh

- Sinh viên thực hiện : Nguyễn Khánh Toàn toan.nk222411@sis.hust.edu.vn Chu Thanh Tùng tung.ct222432@sis.hust.edu.vn Hoàng Thị Phương Thùy thuy.htp222683@sis.hust.edu.vn

- Khoa : Kĩ Thuật điều khiển và Tự động hóa

- Trường : Điện – Điện tử

HÀ NỘI, 2/2023

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ Tìm hiểu về ứng dụng của kĩ thuật điều khiển và tự động hóa

trong công nghiệp ô tô

Nhóm: 01

Các thành viên:

1 Nguyễn Khánh Toàn

2 Chu Thanh Tùng

3 Hoàng Thị Phương Thùy

Khóa: 67 Trường: Điện- Điện tử Ngành: KT ĐK &TĐH

1 Tên đề tài:

Tìm hiểu về ứng dụng của kĩ thuật điều khiển và tự động hóa trong sản xuất ô tô và trong xe tự hành

2 Thời gian giao đề tài: 26/12/2022

3 Thời gian hoàn thành: 20/02/2023

Ngày tháng … năm 2022

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Chữ ký của GVHD

Tóm tắt nội dung

Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG 5

1 Kĩ thuật điều khiển tự động hóa là gì? Ứng dụng của ngành kĩ thuật điều khiển tự động hóa 5

1.1 Ngành Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa là gì? 5

1.2 Ứng dụng của ngành kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa 6

2 Vai trò của tự động trong công nghiệp ô tô ? 6

2.1 Trong sản suất ô tô 6

2.2 Trong xe tự hành 6

Chương II: Ứng dụng kĩ thuật điều khiển tự động hóa trong công nghiệp ô tô 6

1 Ứng dụng trong công đoạn sản xuất lắp ráp ô tô 6

1.1 Robot Sơn 6

1.2 Robot Hàn: 7

1.3 Robot lắp ráp: 7

1.4 Robot xử lý và vâ >n chuyển ph@ tùng: 7

2.Xe tự hành 8

2.1 Các cấp độ của tự hành ô tô 8

2.2 Nguyên lí xe tự hành 8

Chương 3: KẾT LUẬN 9

1 Kết luận 9

2 Định hướng phát triển của bản thân 9

Danh m@c hình ảnh

Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG

1 Kĩ thuật điều khiển tự động hóa là gì? Ứng dụng của ngành

kĩ thuật điều khiển tự động hóa

1.1 Ngành Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa là gì?

- Tự động hóa là ứng d@ng công nghệ tiên tiến vào quá trình sản xuất công nghiệp để chuyển một phần lớn hoặc toàn bộ hoạt động sản xuất nhờ sức lao động của con người sang cho máy móc thiết bị

- Quá trình tự động sẽ không cần sự can thiệp quá sâu của con người, mà sẽ sử d@ng các

hệ thống điều khiển khác nhau giúp máy móc vận hành nhanh hơn, chuẩn xác hơn, giảm

sự can thiệp của con người, thậm chí một số quy trình là hoàn toàn tự động

1.2 Ứng dụng của ngành kỹ thuật Điều khiển và Tự động

hóa

- Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa đang được ứng d@ng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh

vực khác nhau: công nghiệp sản xuất, gia công cơ khí, dây chuyền lắp ráp tự động, ứng d@ng kiểm soát chất lượng…

- Các hệ thống điều khiển thường dùng để vận hành quá trình sản xuất bao gồm servo, PLC, mạch điện tử, G code… Các hệ điều khiển này có thể bao gồm việc điều khiển từ đơn giản đến các thuật toán phức tạp, điều khiển những máy móc đơn giản cho đến những hệ thống công nghiệp lớn

2 Vai trò của tự động trong công nghiệp ô tô ?

2.1 Trong sản suất ô tô

- Ngành sản xuất ô tô là ngành công nghiệp công nghệ cao đòi hỏi độ chính xác cũng như độ an toàn cao trong việc lắp ráp, sản xuất

- Chính vì thế robot được sử d@ng rất phổ biến trong dây truyền sản xuất oto tại các công đoạn như: đúc, hàn, sơn, lắp ráp, kiểm tra… Do vậy, hiện nay ở Việt Nam Robot được sử d@ng trong các nhà máy sản xuất oto như: Vinfast, Huyndai, Toyota, Nissan, Honda, Ford, Mitsubishi……

2.2 Trong xe tự hành

- Xe ô tô tự lái (Self-driving car) hay xe tự hành là xe có khả năng nhận diện môi trường xung quanh và tự động di chuyển một cách an toàn với sự can thiếp rất ít của người lái hoặc không cần người lái

- Ô tô tự lái được điều khiển bằng trí tuệ nhân tạo AI thay thế cho các yếu tố con người Xe tự lái sở hữu một hệ thống công nghệ “đồ sộ” giúp nhận biết vị trí và các biến động trên đường như GPS, camera, radar, laser… Từ các dữ liệu thu về này,

hệ thống máy tính sẽ tính toán để điều khiển xe tự động chạy trên đường một cách

an toàn

Chương II: Ứng dụng kĩ thuật điều khiển tự động

hóa trong công nghiệp ô tô

1 Ứng dụng trong công đoạn sản xuất lắp ráp ô tô

1.1 Robot Sơn

- Đây là mô >t loại công viê >c có tính chất đô >c hại vì phải tiếp xúc thường xuyên với hóa chất, đồng thời cũng đòi hỏi quá trình sơn phải đồng đều Cho phzp robot đảm nhiê >m công viê >c này không ch{ tăng năng suất tổng mà còn gia tăng đô > nhất quán

về chất lượng Một khía cạnh tuyệt vời khác của việc sử d@ng một robot sơn là yếu

tố tiết kiê >m nguyên vâ >t liê >u Khi được lâ >p trình chính xác, sơn sẽ được phủ đều và dùng với lượng vừa phải sẽ giảm số lượng các sản phẩm l|i, tránh lãng phí cho doanh nghiê >p

1.2 Robot Hàn:

- Robot là một công c@ tuyệt vời để tự động hóa các quá trình hàn trong sản xuất xe hơi, vì robot có thể đồng thời thực hiện hàn trong khi xử lý các bộ phận có liên quan Phổ biến nhất là hàn hồ quang và hàn điểm điê >n trở Robot hàn là một ứng d@ng phổ biến của robot trong sản xuất ô tô, điểm mạnh là độ chính xác cao và khả năng lặp lại, khiến quá trình sản xuất trở nên an toàn và hiệu quả hơn

1.3 Robot lắp ráp:

- Các tác v@ mang tính lặp đi lặp lại nhưng không thể thiếu như lắp bánh xe, và lắp đặt kính chắn gió thay vì để lao đô >ng con người thực hiê >n những công đoạn đòi hỏi nhiều thể lực này, sử d@ng robot thay thế r} ràng hợp lí hơn Lí do là hê > thống tự

đô >ng hóa rút ngắn thời gian thực hiê >n công đoạn, gia tăng đô > chính xác, độ tin cậy của dây chuyền lắp ráp, vì chu kỳ sản xuất có thể chạy xuyên suốt ngày đêm và lịch trình sản xuất cũng nhất quán

1.4 Robot xử lý và v n chuyển ph t ng:

- Việc xử lý các bộ phận xe hơi thường là một trong những công đoạn nguy hiểm nhất của dây chuyền sản xuất do các yếu tố nguy cơ bên ngoài như kim loại nóng chảy, cạnh sắc, hoặc rủi ro trong vâ >n chuyển Robot trong trường hợp này là giải pháp hoàn hảo Chúng đẩy nhanh quá trình xử lý, cũng như giảm tỷ lệ tai nạn cho nhân công và rủi ro bồi thường cho doanh nghiê >p bằng cách loại bỏ sự tham gia của lao đô >ng con người

2.Xe tự hành

2.1 Các cấp độ của tự hành ô tô

- Xe tự hành với các tính năng h| trợ lái xe thông minh và tiện d@ng là một trong những ứng d@ng của tự động hóa trên ô tô

- Hiệp hội Kỹ sư Ô tô (SAE) đã phân loại ô tô tự hành thành 6 cấp

- Theo đó, 6 thang đo mức độ tự chủ của xe tự lái bắt đầu từ cấp độ 0 - khi không

có sự trợ giúp của công nghệ tự động Và đi đến hết cấp độ 5 - nơi xe hoàn toàn tự chủ và người lái hoàn toàn không cần điều khiển

2.2 Nguyên lí xe tự hành

- Xe ô tô tự lái hoạt động dựa trên các cảm biến, bộ truyền động, thuật toán phức tạp, hệ thống học máy (Machine Learning) và bộ xử lý mạnh mẽ để thực thi phần mềm

- Đầu tiên, xe sẽ tạo và duy trì bản đồ môi trường xung quanh bằng hệ thống định

vị GPS và nhiều loại cảm biến nằm ở các bộ phận khác nhau của xe:

1 Cảm biến RADAR giám sát vị trí của các phương tiện gần đó: Có 2 loại RADAR được sử d@ng:

1.1Cảm biến RADAR tầm dài (Long-Range RADAR): Điều khiển hành trình thích ứng

1.2Cảm biến RADAR tấm ngắn (Short-Medium Range RADAR): Giúp phát hiện điểm mù, cảnh báo va chạm

2 Cảm biến LIDAR (Light + RADAR) phản xạ xung ánh sáng từ môi trường xung quanh ô tô, giám sát khoảng cách của những người đi bộ và bất kỳ phương tiện nào khác phía trước nó Từ đó, ra lệnh phanh giảm tốc độ hoặc dừng khẩn cấp

3 Cảm biến siêu âm (Ultrasonic Sensor) sử d@ng sự truyền âm thanh để phát hiện vật thể Theo d}i các chuyển động của xe, phát hiện lề đường và các phương tiện khác khi đ| xe Thông thường, cảm biến này được kích hoạt khi

xe chuyển động ngược chiều

- Camera sẽ phát hiện đèn giao thông, đọc biển báo đường bộ, cảnh báo chệch làn đường, nhận dạng, theo d}i người đi bộ và các phương tiện khác

Sau đó, phần mềm sẽ xử lý tất cả đầu vào của những cảm biến này và thông qua những thuật toán, phần mềm sẽ vạch ra các cách vận hành và gửi hướng dẫn đến

bộ truyền động của ô tô, nơi có nhiệm v@ điều khiển tốc độ, phanh và hệ thống lái Chương 3: KẾT LUẬN

1 Kết luận.

- Nội dung bài báo cáo đã cơ bản đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của đề tài, giúp sinh viên hiểu được khát quát về:

a Ngành kĩ thuật điều khiển và tự động hóa ,

b Ứng d@ng của ngành kĩ thuật điều khiển và tự đống hóa trong công nghiệp sản xuất ô tô , trong công nghệ xe tự hành

- Sau khi thực hiện xong bài báo cáo, sinh viên có thêm các kỹ năng như: soạn thảo

và sử d@ng phần mềm soạn thảo văn bản, kỹ năng tự tìm kiếm tài liệu, tổng hợp thông tin, kỹ năng chế bản, kỹ năng trình bày, viết báo…

- Từ đó sinh viên có thêm căn cứ để đưa ra định hướng cho bản thân mình

2 Định hướng phát triển của bản thân.

- Nhóm sẽ tiếp t@c hoạt động với nhau để học tập tìm hiểu và nghiên cứu sâu hơn

về đề tài tự động hóa trong công nghiệp ô tô

- Sau khi tìm hiểu và nắm bắt thông tin chương trình đào tạo của nhà trường, chúng

em có định hướng sẽ theo học theo mô hình đào tạo hệ kỹ sư 5,5 năm (định hướng chuyên sâu nghề nghiệp)