Tính Toán Thiết Kế Mô Hình Xe Tự Hành Bám Đường Tránh Vật Cản Đồ án môn học của nhóm em là tính toán và chế tạo hệ thống xe tự hành bám đường và tránh vật cản. Trong đồ án, nhóm đặt ra mục tiêu điều khiển xe di chuyển thông minh tránh các vật cản lấy, dừng đỗ đúng vị trí. Với mục tiêu đó, chúng em đã vận dụng kiến thức về cơ khí, lý thuyết điều khiển tự động để tính toán và chế tạo nên một chiếc xe tự hành. Từ đó có thể lựa chọn các thiết bị phù hợp
GIỚI THIỆU CHUNG
Giới thiệu đề tài
Cùng với sự mở rộng của các nhà máy được tự động hóa và cơ khí hóa, các vấn đề về việc vận chuyển, bốc dỡ và tích trữ hàng hóa trở nên ngày càng quan trọng hơn Theo xu hướng gia tăng sự tự động hóa trong các lĩnh vực sản xuất, các hệ thống vận chuyển bên trong các nhà máy dưới dạng “hệ thống máy dẫn đường tự động” ngày càng chiếm một vị trí quan trọng trong toàn bộ lĩnh vực xử lý vật liệu Xe được sử dụng để thực hiện các nhiệm vụ:
- Cung cấp và chuyên chở ở các khu vực sản xuất và kho Khu vực này bao gồm nhiều ứng dụng khác nhau trong toàn bộ luồng vật liệu từ khi nhập hàng hóa, qua kho và vùng sản xuất đến khi chuyển đi
- Ứng dụng tích hợp sản xuất của xe tự hành chở hàng như một bệ nền lắp ráp
- Ứng dụng này dựa trên cơ sở ý tưởng rằng quy trình sản xuất có thể được cấu trúc theo cách linh hoạt hơn với hệ thống vận chuyển này
- Cung ứng và chuyên chở trong các khu vực đặc biệt, như ở bệnh viện và di chuyển tài liệu trong các văn phòng, trong các khu sản xuất diện tích lớn
Trong tất cả các ứng dụng trên, người ta thấy rằng xe tự hành làm cho kế hoạch sản xuất linh hoạt hơn, giảm thiểu nhu cầu nhân lực, hữu ích cho việc phát triển công nghệ 4.0
Hình.1.1: Xe tự hành di chuyển
Tổng quan về xe tự hành
1.2.1 Giới thiệu xe tự hành
Khái niệm xe tự hành (Automated Guided Vehicle) là một khái niệm chung chỉNtất cả các hệ thống có khả năng vận chuyển mà không cần người lái Trong công nghiệp AGV được hiểu là các xe chuyên chở tự động được áp dụng trong các lĩnh vực:
- Cung cấp sắp xếp linh kiện tại khu vực kho và sản xuất
- Vận chuyển hàng giữa các trạm sản xuất, trong khu vực sản suất
- Phân phối, cung ứng sản phẩm, đặc biệt trong bán buôn
- Cung cấp, sắp xếp trong các lĩnh vực đặc biệt như bệnh viên, siêu thị, văn phòng
- Qua tất cả các ứng dụng trên, đã thể hiện rất rõ hiệu quả của như: Giúp giảm thiệt hại trong kiểm kê, sắp xếp sản xuất linh hoạt hơn, giảm thiểu nguồn nhân lực v.v…
Ngoài ra, xe tự hành còn giúp giảm chi phí chế tạo, tăng hiệu quả sản xuất Chúng có thể chế tạo để chuyển hàng, kéo hàng, nâng hoàng cấp phát cho một số vị trí làm việc nhất định
Lịch sử phát triển của xe tự hành
Hệ thống xe dẫn hướng tự động (AGVS) đã tồn tại từ năm 1953 bới Barrett Electronics of Northbrook, bang Illinois – USA, nay là Savant Automation of Walker, bang Michigan – USA Một nhà phát minh với một giấc mơ sáng chế ra một phương pháp tự động hoá con người trên chiếc xe tải kéo mà đã được sử dụng trong các nhà máy trong nhiều năm Lúc đầu chỉ là một chiếc xe kéo nhỏ chạy theo một đường dẫn
Hệ thống hướng dẫn đầu tiên được tạo ra khi xuất hiện các cảm biến dò theo một từ trường AGV tồn tại ở mức này giữa năm bảy mươi Công nghệ lúc này đã điều khiển các hệ thống để mở rộng khả năng và tính linh hoạt Xe không chỉ còn được dùng để kéo rơ moóc trong kho, mà còn được sử dụng trong quá trình sản xuất, làm việc, và các hệ thống lắp ráp ô tô
Hình.1.2: Một trong những mẫu xe đầu tiên
Qua nhiều năm, khi công nghệ trở nên tinh vi hơn, thì ngày nay các xe chủ yếu được định vị bởi hệ thống Lazer LGV (Lazer Guided Vehicle) Trong quá trình tự hành, LGV được lập trình để giao tiếp với các robot khác nhằm đảm bảo sản phẩm được chuyển qua các trạm, kho nơi mà sau đó chúng được giữ lại hoặc chuyển đến một vị trí khác Ngày nay, LGV đóng vai trò quan trọng trong thiết kế các nhà máy và nhà kho, đưa hàng hóa đến đúng địa điểm một cách an toàn
1.2.2 Phân loại xe tự hành
●Phân loại theo chức năng
Xe kéo xuất hiện đầu tiên và bay giờ vẫn còn thịnh hành Loại này có thể kéo được nhiều loại toa hàng khác nhau và chở được từ 8000 đến 60000 pounds Ưu điểm của hệ thống xe kéo:
- Khả năng chuyên chở lớn
- Có thể dự đoán và lên kế hoạch về tính hiệu quả của việc chuyên chở cũng như đảm bảo an toàn
Hình.1.3: Mô hình xe kéo
*) Xe chở (Unit Load Vehicle)
Xe chở được trang bị các tầng khay chứa có thể là các nâng, hạ chuyền động bằng băng tải, đai hoăc xích Loại này có ưu điểm:
- Tải trọng được phân phối và di chuyển theo yêu cầu
- Thời gian đấp ứng nhanh gọn
- Giảm thiểu các tắc nghẽn giao thông chuyên chở
- Lập kế hoạch hiệu quả
Hình.1.4: Mô hình xe chở
Xe đẩy được cho là có tính linh hoạt cao và rẻ tiền Chúng được sử dụng để chuyên chở vật liệu và các hệ thống lắp giáp
Hình.1 5: Mô hình xe đẩy
Có khả năng nâng các tải trọng đặt trên sàn hoặc trên các bục cao hay các khối hàng đặt trên giá
Hình.1.6: Mô hình xe nâng
●Phân loại theo dạng đường đi
*) Loại chạy không chạy theo đường dẫn (Free path navigation)
Có thể di chuyển đến các vị trí bất kỳ trong không gian hoạt động Đây là loại xe AGV có tính linh hoạt cao được định vị vị trí nhờ các cảm biến con quay hồi chuyển (Gyroscop sensor) để xác định hướng di chuyển, cảm biến laser để xác định vị trí các vật thể xung quanh trong quá trình di chuyển, hệ thống định vị cục bộ (Local navigation Location) để xác định tọa độ tức thời,… Việc thiết kế loại xe này đòi hỏi công nghệ cao và phức tạp hơn so với các loại xe khác
*) Loại chạy theo đường dẫn (Fixed path navigation)
Xe AGV thuộc loại này được thiết kế chạy theo các đường dẫn định sẵn gồm các
15 loại đường dẫn như sau:
- Đường dẫn từ: Là loại đường dẫn có cấu tạo là dây từ (Magnetic wire) chôn ngầm dưới nền sàn Khi di chuyển, nhờ có các cảm biến cảm ứng từ mà xe có thể di chuyển theo đường dây dẫn Loại đường dẫn này không nằm bên trên mặt sàn nên có mỹ quan tốt, không ảnh hưởng đến các công việc vận hành khác Tuy nhiên khi sử dụng phải tiêu tốn năng lượng cho việc tạo từ tính trong dây, đồng thời đường dẫn là cố định và không thể thay đổi được
- Đường ray dẫn: Xe tự hành được chạy trên các ray định trước trên mặt sàn Loại này chỉ sử dụng đối với những hệ thống chuyên dụng Nó cho phép thiết kế xe đơn giản hơn và có thể di chuyển với tốc độ cao nhưng tính linh hoạt thấp
- Đường băng kẻ trên sàn: Xe AGV di chuyển theo các đường băng kẻ sẵn trên sàn nhờ các loại cảm biến nhận dạng vạch kẻ Loại này có tính linh hoạt cao vì trong quá trình sử dụng người ta có thể thay đổi đường đi một cách dễ dàng nhờ kẻ lại các vạch dẫn Tuy nhiên khi sử dụng, các vạch dẫn có thể bị bẩn hay hư hại gây khó khăn cho việc điều khiển chính xác xe
-Điều hướng bằng Laser: LGV (Laser Guided Vehicle), đây là một trong những hệ thống điều hướng phổ biến nhất, nó được dùng cho các phương tiện dẫn đường bằng laser Công nghệ điều hướng laser guided được sử dụng rộng rãi trong xe nâng tự động, được sử dụng trong các ứng dụng nhà kho Công nghệ điều hướng laser guided điều khiển một hệ thống robot đến vị trí mục tiêu bằng laser Nó được thực hiện bằng cách chiếu ánh sáng laser, xử lý hình ảnh giao tiếp để cải thiện độ chính xác của sự điều hướng Điều hướng laser bao gồm các lĩnh vực robot, thị giác máy tính, giao diện người dùng, trò chơi video, giao tiếp và công nghệ nhà thông minh
+Ưu điểm: dễ dàng cài đặt, định vị chính xác, không tốn chi phí bảo trì cài đặt
+Nhược điểm: LGV có giá tương đối cao, dễ sửa đổi chương trình theo dõi AGV nhưng chỉ có các kỹ sư của nhà cung cấp mới có thể thực hiện
-Điều hướng GPS, RTLS: các vệ tinh, beacon được dùng để xác định vị trí AGV (thích nghi với môi trường ngoài trời, độ chính xác thấp và không thể sử dụng bên trong)
Lựa chọn phương án xây dựng
- Xe tự hành dẫn hướng bằng vạch kẽ đường
- Các bộ phận dẫn động và điều khiển: Động cơ 550, mạch điều khiển, cảm biến…
- Khay chứa linh kiện: Được thiết kế tùy theo loại xe và yêu cầu sử dụng
- Nguồn năng lượng: Pin Lithium 3s, pin sạc dự phòng
- Các hệ thống định vị và truyền thông: Camera pi version 2, cảm biến siêu âm…
Nhiệm vụ và phương hướng đề tài
Xe tự hành trong đề tài nghiên cứu là xe chở người, vận chuyển hàng hóa trong đời sống Đặc biệt hướng tới các hàng hóa trong ngành công nghiệp thương mại, có kích thước vài tải trọng nhỏ đòi hỏi thay đổi liên tục Trong khuôn khổ của một đồ án môn học với kinh phí và khả năng hạn hẹp, nên để đề tài có tính khả thi cao, nhóm chúng em đã đề ra các nhiệm vụ trong việc thiết kế và chế tạo xe tự hành như sau:
Chế tạo kết cấu cơ khí cho xe là loại xe chở người và hàng hóa có kích thước nhỏ và đa dạng về hình dáng với tải trọng tối đa là 10kg (bao gồm tải trọng của xe) Đảm bảo được được độ vững chắc của xe và hàng hóa trong quá trình di chuyển, tạo sự ổn định và thuận lợi cho phần điều khiển
Thiết kế được mạch điện tử cho xe hoạt động ổn định, có nhiều cổng vào ra, thực hiện các chức năng như: điều khiển các động cơ của xe, kết nối với cảm biến, …
Lập trình điều khiển cho xe di chuyển đến đúng vị trí và thực hiện đúng thao tác yêu cầu với tốc độ ổn định 10m/phút Sai lệch dừng lớn nhất là 10mm và sai lệch góc nhỏ
17 hơn 3 độ Thiết kế cho hệ thống xe tự hành có khả năng phát hiện được vật cản trong quá trình di chuyển đồng thời đưa ra cảnh báo và định hướng di chuyển
Tìm hiểu và thiết kế cơ khí cho xe Sử dụng năng lượng là nguồn điện một chiều
1.4.2 Phương hướng xây dựng đề tài
Từ những nhiệm vụ ở trên, nhóm chúng em đã thảo luận và đưa ra được những phương hướng cụ thể để bắt tay vào thực hiện đề tài như sau:
Tìm kiếm tài liệu về xe tự hành thông qua nhiều nguồn khác nhau như: tài liệu trên mạng internet, các bài giảng của các thầy cô giáo trong trường cũng như giáo trình của một số trường đại học khác, các đồ án hoặc công trình nghiên cứu về AGV… Đưa ra đề xuất thiết kế chế tạo xe mang tính khả thi nhất, có tham khảo ý kiến nhận xét của thầy hướng dẫn để hoàn thiện ý tưởng thiết kế
Tiếp theo tiến hành thiết kế mô hình hóa cho kết cấu cơ khí, tính toán tải trọng để lựa chọn động cơ và chế tạo trục bánh xe Đồng thời thiết kế được mạch điều khiển đáp ứng được khả năng điều khiển cho xe
Tiến hành chế tạo, lắp ráp cơ khí cho xe Thử khả năng tải trọng của xe và động cơ có đáp ứng được yêu cầu theo tính toán hay không Nếu đáp ứng thì tiến hành kết nối mạch điều khiển với xe Lắp ráp các modul lại với nhau…
Tiếp theo là lập trình điều khiển cho xe dựa vào những phần mềm có sẵn, nhằm đáp ứng được với các mục tiêu được đề ra Trong quá trình vận hành nếu xảy ra sai sót thì tiến hành sửa chữa, điều chỉnh sao cho hệ thống xe hoạt động chính xác, ổn định Cuối cùng đưa ra đánh giá nhận xét và đề xuất hướng phát triển của đề tài
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CƠ KHÍ VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT
Giới thiệu chương
Khi lên ý tưởng về một chiếc xe hay robot thì điều quan trọng và không thể thiếu là phần thiết kế phần cơ khí Trong chương này em sẽ giới thiệu quy trình để thiết kế cơ khí hình thành lên một con xe tự hành cơ bản Bao gồm: tính toán thiết kế, mô hình hóa các chi tiết, tính chọn động cơ và kiểm nghiệm độ bền hệ thống.
Yêu cầu kỹ thuật
Ngày nay, trong công nghiệp xe tự hành được hiểu là các xe chuyên chở tự động được áp dụng trong các lĩnh vực:
- Cung cấp sắp xếp linh kiện tại khu vực kho và sản xuất
- Chuyển hàng giữa các trạm sản xuất
- Phân phối, cung ứng sản phẩm, đặc biệt trong bán buôn
- Cung cấp, sắp xếp trong các lĩnh vực đặc biệt như bệnh viên, siêu thị, văn phòng Qua tất cả các ứng dụng trên, Xe tự hành thể hiện rất rõ hiệu quả của mình như:
Giúp giảm thiệt hại trong kiểm kê, sắp xếp sản xuất linh hoạt hơn, giảm thiểu nguồn nhân lực v.v…
Giúp giảm chi phí chế tạo, tăng hiệu quả sản xuất Chúng có thể được chế tạo để chuyển hàng, kéo hàng, nâng hoàng cấp phát cho một số vị trí làm việc nhất định
Mang đến nhiều lợi ích khác nhau cho các công ty khi giúp giảm số lượng nhân công, tăng hiệu suất làm việc mà không cần phải tăng chi phí, giảm thiểu tai nạn và nâng cao an toàn trong quá trình sản xuất Thấy được những lợi ích mà nó mang lại thì việc thiết kế và điều khiển một con xe tự hành là rất cần thiết Phát triển nhiều tính
19 năng mới và hoạt động một cách mượt mà hơn Sử dụng nhiều tính năng định hướng giúp xe hoạt động thông minh hơn và đa dạng hóa nhiều hơn
● Xe tự hành hoạt động ở chế độ: Phát hiện và xử lý khi có vật cản, đọc vị trí và điều khiển tới đúng vị trí dừng đỗ
● Di chuyển trên địa hình bằng phẳng, trong phòng, ngoài sân
● Đảm bảo độ cứng vững và chịu tải trọng: 7KG (bao gồm cả trọng lượng xe)
● Tốc độ tối đa khi ổn định 10m/phút (ổn định khi có tải)
● Sai lệch dừng lớn nhất 10mm
● Sai lệch góc tại mỗi vị trí nhỏ hơn 3 độ
● Định hướng di chuyển và giảm nhiễu
● Hàng hóa có kích thước tải trọng tối đa 10kg-H/W/L:135/200/420(mm)
Phân tích phương án lựa chọn
Phương án 1: Cơ cấu di chuyển bằng 2 bánh
Hình 2.1: Cơ cấu xe bánh
● 2 bánh xe luôn đồng phẳng tiếp xúc với mặt đất
● Kết cấu cơ khí đơn giản
● Xe mang tải nặng hoặc kích thước lớn sẽ khiến xe dễ lật
● Khó mất cân bằng ma sát khi mang tải dễ lệch hướng
Phương án 2: Cơ cấu di chuyển bằng 4 bánh
Hình 2.2: Cơ cấu xe 4 bánh
● Xe có kết cấu đơn giản
● Xe có 4 bánh nên khi mang tải nặng, kích thước lớn qua cua dễ dàng
● Khó đảm bảo 4 bánh luôn đồng phẳng
● Góc lái 2 bánh ở phía trước nhỏ nên khó qua cua
Qua nhưng phân tích và tham khảo những phương án trên em quyết định chọn phương án thiết kế cơ cấu xe 4 bánh: 2 bánh lái và chủ động phía trước, 2 bánh chủ động phía sau
Hình 2.3: Cơ cấu xe lựa chọn
Bánh xe
- Nhẹ, bền, khả năng chịu tải tốt
- Đường kính bánh xe 0);
- Tác dụng hai chiều đối xứng (Kn = Kt > 0);
- Tác dụng hai chiều không đối xứng (Kn < Kt)
Hiện nay phổ biến nhất là loại giảm chấn tác dụng hai chiều có đặc tính không đối xứng và có van giảm tải Tỷ số Kt/Kn = 2 5 Hệ số cản nén được làm nhỏ hơn nhằm mục đích giảm lực truyền qua giảm chấn lên khung khi bánh xe gặp chướng ngại vật Đặc tính đàn hồi là quan hệ giữa phản lực pháp tuyến (Z) tác dụng lên bánh xe và độ biến dạng của hệ thống treo (f) đo ngay tại trục bánh xe, tức là quan hệ hàm Z = g(f) Đặc tính đàn hồi thường được xây dụng với giả thiết:
- Bỏ qua ma sát và khối lượng phần không được treo Nếu có số liệu về khối lượng phần không được treo thì có thể trừ đi phần khối lượng này khi tính phản lực Z
- Xem như đặc tính có dạng tuyến tính
Hình 2 12: Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo Đặc tính đàn hồi tiêu biểu của hệ thống treo có dạng như trên hình 2.12 Nó có 2 điểm đặc trưng là a(ft, Zt) và b(fđ, Zmax) ở đây:
- ft : Biến dạng của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng tĩnh
- Zt : Tải trọng tĩnh tác dụng tại bánh xe, gây ra biến dạng ft
- fđ : Biến dạng thêm của hệ thống treo dưới tác dụng của tải trọng động
- Zmax = KđZt : Tải trọng động lớn nhất tác dụng lên bánh xe, gây ra biến dạng thêm fđ
+ Xác định giá trị độ võng tĩnh (ft): Tùy thuộc vào mức độ êm dịu yêu cầu, độ võng tĩnh của hệ thống treo được chọn trong giới hạn sau:
- ft = 200 250 mm(đối với ôtô du lịch)
- ft = 110 150 mm(đối với ôtô khách)
- ft = 80 120 mm(đối với ôtô vận tải)
Các giá trị trên của độ võng tĩnh tương ứng với tần số dao động riêng n00/(ft)1/2 dđ/ph (đơn vị của ft trong công thức là cm) của phần được treo là:
- n = 60 70(đối với ôtô du lịch)
2.9.2 Tính toán hệ thống dẫn động
Bộ truyền động là bộ phận truyền lực quay của động cơ đến bánh xe Bộ truyền động cần phải có tỉ số truyền hợp lý để tăng được momen cho bánh xe mà vẫn phải đáp ứng được mặt tốc độ của xe Ở đây chúng em dùng bộ truyền động với tỉ số truyền 1 Điện áp hoạt động 3 – 12 VDC
Dòng điện tiêu thụ 110 – 200 mA
Tốc độ quay 125 v/p tại điện áp 3 VDC
2.9.2.1 Tính toán động cơ chính Để xe chuyển động, động cơ đóng vai trò rất quan trọng để cung cấp moment cho các bánh xe Qúa trình chuyển động này chịu ảnh hưởng đáng kế của khối lượng xe và ma sát giữa bánh xe với mặt đường Vậy lực tạo ra để xe di chuyển được với gia tốc a 0,25 m/s
F: Lực dùng để làm cho xe di chuyển
Fms: Lực ma sát m: Tổng khối lượng chịu tải (Kg)
: Hệ số ma sát trượt (0,01 – 0,05) g: Gia tốc trọng trường a: Gia tốc
Pbx: Công suất cần tác động lên trục bánh xe
41 m Tổng khối lượng chịu tải 7 Kg
Rb Bán kính bánh xe 0,032 m
Hệ số ma sát lăn 0,04 g Gia tốc trọng trường 10 m/s a Gia tốc tối đa của xe 0,25 m/s v Vận tốc tối đa của xe 0,5 m/s i Tỷ số truyền 1
Bảng thông số kỹ thuật xe
Từ những yêu cầu trên ta có thể chọn mẫu động cơ phù hợp
2.9.2.2 Tính toán độ bền trục dẫn động
Hai trục chính làm bằng thép C45, có cơ cấu tính như sau:
- Giới hạn đàn hồi dh = 340 ( 𝑁
- Trục nhiệt luyện đạt độ cứng (40-42) HRC
2.9.3.1 Tính toán, lựa chọn Pin
Nguồn điện một chiều là nơi cung cấp điện cho tất cả các thiết bị trên xe Chúng ta cần lựa chọn nguồn pin có công suất đáp ứng đủ cho tất cả công suất của các thiết bị cộng lại
Ppin > P tổng thiết bị Tổng công suất thiết bị bằng
Ptổng các thiết bị = P siêu âm + P động cơ + Pservo+ Parduino +Prasberry
Ptổng các thiết bị = 43mA x 2 + 2mA + 600mA + 800mA = 1488mA
Loại pin được sử dụng trên xe là loại pin 2200mA dùng 3cell có điện áp tổng là 11,4v
Thông số của pin Điện áp 11,4 v
- Dung lượng lớn: Pin 18650 thường có dung lượng lớn so với kích thước của chúng, cung cấp năng lượng đáng kể trong một không gian nhỏ
- Hiệu suất năng lượng cao: Pin 18650 thường có hiệu suất năng lượng cao, có khả năng cung cấp điện áp ổn định và duy trì hiệu suất tốt qua thời gian
- Tuổi thọ lâu dài: Pin 18650 thường có tuổi thọ lâu dài nếu được sử dụng đúng cách và bảo dưỡng đúng cách
- Sự linh hoạt trong thiết kế: Kích thước chuẩn của pin 18650 làm cho chúng dễ dàng tích hợp vào nhiều thiết kế khác nhau, từ điện thoại di động đến các thiết bị điện tử cá nhân khác và các ứng dụng năng lượng tái tạo
THIẾT KẾ CƠ KHÍ
Giới thiệu chương
Chương 3 nhóm em đi vào thiết kế xe trên phần mềm Solidwork, Autocad Sau khi đã hiểu rõ yêu cầu của giảng viên, các thành viên thiết kế cơ khí tiến hành thiết kế xe HSP 1/10 và các linh kiện điện tử Việc thiết kế bao gồm tạo ra các bản vẽ kỹ thuật, mô hình 3D, sử dụng phần mềm thiết kế và tính toán các thông số kỹ thuật Các thành viên cũng phải đảm bảo rằng sản phẩm hoặc hệ thống đáp ứng được yêu cầu của giảng viên đưa ra và tuân thủ các quy định về an toàn, chất lượng và môi trường, thiết kế đúng với tiêu chuẩn TT-02
Thiết kế cơ khí
Hình 3.4: Động cơ servo MG996R
Hình 3.6: Phuộc – Hệ thống treo
Hình 3.8: Hệ thống dẫn động
Hình 3.11: Cảng trước và thanh chóng
Hình 3.13: Khung gầm hoàn thiện
Hình 3.14: Vi mạch Arduino Uno R3
Hình 3.15: Vi mạch RASBERRY PI 4B
Hình 3.16: Cảm biến Siêu âm HC-SR04
Hình 3.17: Xe khi lắp linh kiện
Bản vẽ CAD
MÔ HÌNH VÀ KẾT LUẬN
Mô hình thực tế
Hình 4 1: Mô hình xe tự hành
Hình 4.2: Bên trái xe tự hành
Hình 4 3: Bên phải xe tự hành
Hình 4 4: Phía trước tự hành
Hình 4 5: Phía sau xe tự hành
Hình 4 6: Phía trên xe tự hành
Các thành phần mô hình xe tự hành cần có:
➨ Vi mạch điện tử Arduino Uno R3
➨ Vi mạch điện tử Rasberry Pi 4B
➨ Cảm biến siêu âm HC-RS04
➨ Nguồn điện một chiều – Pin 3s
➨ Động cơ dẫn động chính – Motor 550 12v
Kết luận
4.2.1 Tính mới và sáng tạo
Hiện nay tại Việt Nam có rất ít công ty hay các nơi công cộng sủ dụng xe tự hành Việc nghiên cứu chế tạo xe tự hành đánh dấu một bước đột phá lớn trong việc áp dụng khoa học và công nghệ vào sản xuất cũng như đời sống góp phần nâng cao chất lượng làm việc, và đời sống Đưa ra cái nhìn mới về công nghệ tự động hóa trong sản xuất công nghiệp, phù hợp với sự phát triển ngày càng nhanh chóng của nền công nghiệp nước nhà
Nhóm em đã nhận thấy được yêu cầu thực tiễn của xã hội và đã đề xuất lên đề tài nghiên cứu này, trong đề tài cũng đã áp dụng những tiến bộ của khoa học kỹ thuật để thay thế sức lao động con người Hy vọng trong tương lai công nghệ tự động này sẽ được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các ngành ở Việt Nam
Với khả năng linh hoạt cao, có khả năng chạy trên mọi điều kiện địa hình Xe tự hành bám đường có khả năng nhận biết và tránh vật cản, nhận biết các biển báo trên đường phố Áp dụng mô hình xe tự hành bám đường vào thực tế và có thể di chuyển xung quanh thành phố là khả thi
4.2.3 Hướng phát triển đề tài
Thiết kế kết cấu cơ khí, chọn loại động cơ và nguồn điện thích hợp sẽ giúp cho xe tự hành có khả năng di chuyển nhanh hơn, xa hơn
Thiết kế trạm nạp điện tự động cho xe, gắn định vị GPS giúp xác định vị trí xe và trình trạng xe
Hoàn thiện giao diện điều khiển trên máy tính, phát triển những tính năng chạy tự động theo lộ trình đặt trước hoặc theo thời gian đặt trước
Nâng cao hiệu suất sủ dụng (tăng thời gian vận hành và tiết kiệm nặng lượng) kiểm soát chính xác tốc độ cũng như vị trí của xe
Chuẩn hóa các module để tiến hành thiết kế theo mô hình công nghiệp
Nghiên cứu phát triển các công nghệ mới nhất vào xe tự hành trong tương lai.
