Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật cơ khí: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo mô hình thí nghiệm robot lau kính

TÓM TҲT LUҰ19Ă1 ViӋt Nam là quӕc gia có dân sӕ khoҧng 100 triӋXQJѭӡi nên nhu cҫu vӅ nhà ӣ luôn là vҩQÿӅ cҩp thiӃWĈӇ giҧi quyӃt vҩQÿӅ nhà ӣ trên diӋQWtFKÿҩt nhӓ hҽSQKѭQѭӟc ta, các tòa nhà

75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA

NGUYӈN QUANG HOÀNG

NGHIÊN CӬU THIӂT Kӂ VÀ CHӂ TҤO MÔ HÌNH

THÍ NGHIӊM ROBOT LAU KÍNH

Chuyên ngành: Kӻ ThuұW&ѫ.Kt

Mã sӕ: 8520103

LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

TP HӖ CHË0,1+WKiQJQăP

5 PGS.TS LÊ THANH DANH - Uӹ viên

Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch HӝLÿӗQJÿiQKJLi/9Yj7Uѭӣng Khoa quҧn lý chuyên ngành sau khi luұQYăQÿmÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có)

CHӪ TӎCH HӜ,ĈӖNG 75ѬӢ1*.+2$&Ѫ KHÍ

3*676/Ѭ87+$1+7Ô1*

NHIӊM VӨ LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ +ӑWrQKӑFYLrQ1*8<ӈ148$1*+2¬1* MSHV: 1970228

1Jj\WKiQJQăPVLQK 01/03/1993 1ѫLVLQK Quҧng Nam

Chuyên ngành: ӻ7KXұW&ѫ.Kt 0mVӕ

I 7Ç1Ĉӄ TÀI: Nghiên cӭu thiӃt kӃ và chӃ tҥo mô hình thí nghiӋm robot lau kính

Research, designing and manufacturing a cleaning glass robot experiment model

II NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:

x Phân tích cҩu trúc Robot, lӵa chӑQSKѭѫQJiQWKLӃt kӃ

x Phân tích, mô phӓQJYjÿiQKJLiFөm giác hút chân không

x ChӃ tҥo lҳp ráp và thӱ nghiӋm mô hình Robot

x 3KkQWtFKÿѭDUDQKұQ[pWYjKѭӟng phát triӇn WURQJWѭѫQJODL

III NGÀY GIAO NHIӊM VӨ : 22/02/2021

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 12/12/2021

LӠI CҦ0Ѫ1

ĈӇ hoàn thành bài luұQYăQWKҥFVƭQj\W{L[LQ bày tӓ sӵ cҧPNtFKÿһc biӋWÿӃn GVHD cӫDW{L3*676ĈһQJ9ăQ1JKuQQJѭӡLÿmÿӏQKKѭӟng, trӵc tiӃp dүn dҳt và cӕ vҩn trong suӕt thӡi gian thӵc hiӋQÿӅ tài nghiên cӭu Bҵng tҩt cҧ sӵ tұn tâm, thҫy luôn ÿѭDUDQKӳng lӡi khuyên quý báu vӅ kiӃn thӭFFKX\rQP{QFNJQJQKѭÿӏQKKѭӟng phát triӇn nghӅ nghiӋp Mӝt lҫn nӳa, tôi xin gӱi lӡi cҧPѫQÿӃn thҫy vӟi tҩt cҧ sӵ biӃWѫQ cӫa mình

7{LFNJQJ[LQFҧPѫQFiFWKҫy cô trong khoa Kӻ thuұW&ѫ.Kt- 7UѭӡQJĈҥi Hӑc Bách Khoa- Ĉҥi hӑc Quӕc Gia TP.Hӗ &Kt0LQKÿmWUX\ӅQÿҥt nhӳng kiӃn thӭc chuyên ngành trong suӕt thӡi gian tôi hӑc tұp tҥLWUѭӡng

Cuӕi cùng tôi xin gӱi lӡi cҧPѫQÿӃn JLDÿuQKEҥQEqÿmOX{QKӛ trӧ tôi trong suӕt nhӳng QăPKӑc tұp và thӵc hiӋn luұQYăQWKҥFVƭ

Vӟi thӡi gian nghiên cӭu còn hҥn chӃ, luұQYăQNK{QJWUiQKNKӓi nhӳng thiӃu sót Rҩt mong nhұQÿѭӧc ý kiӃQÿyQJJySFKkQWKjQKWӯ quý thҫy giáo, cô giáo, ban cӕ vҩn và quý bҥQÿӑFÿӇ ÿӅ WjLÿѭӧc hoàn thiӋQKѫQ

Xin chân thành cҧPѫQ

TÓM TҲT LUҰ19Ă1

ViӋt Nam là quӕc gia có dân sӕ khoҧng 100 triӋXQJѭӡi nên nhu cҫu vӅ nhà ӣ luôn

là vҩQÿӅ cҩp thiӃWĈӇ giҧi quyӃt vҩQÿӅ nhà ӣ trên diӋQWtFKÿҩt nhӓ hҽSQKѭQѭӟc ta, các tòa nhà cao tҫQJÿm[Xҩt hiӋn nhiӅXKѫQYӟi nhӳng thiӃt kӃ hiӋQÿҥi viӋc sӱ dөng NtQKFKRFiFFKXQJFѭKD\QKjFDRWҫQJFNJQJWUӣ nên phә biӃQ7X\QKLrQÿӇ vӋ sinh và giӳ cho kính luôn sҥch sӁ trong quá trình thi công và sӱ dөng là mӝt vҩQÿӅ không hӅ ÿѫQJLҧn ViӋc sӱ dөng nhân công trӵc tiӃp cho quá trình lau cӱa sә nhà cao tҫng không ÿҥt hiӋu quҧ cao nên giҧi pháp tӵ ÿӝng hóa trӣ thành chìa khóa phù hӧp nhҩt, giҧi pháp ѭXYLӋt này mang lҥLQăQJVXҩt cao, Yjÿҧm bҧo an toàn FKRQJѭӡLODRÿӝng ĈӇ làm rõ KѫQJLҧi pháp tӵ ÿӝng hóa này, tác giҧ ÿmVӱ dөQJSKѭѫQJSKiSWKLӃt kӃ sáng tҥRÿӇ thiӃt

kӃ mô hình ROBOT lau kính nhà cao tҫng Mүu ROBOT này có thiӃt kӃ nhӓ gӑn và nhҽ, hoҥWÿӝng tӕt trên bӅ mһt kính cӱa sә

Tӯ khóa: Glass Cleaning Robot, Robotic Window Cleaners, Wall Cleaning Robot

ABSTRACT

Vietnam is a country with a population of about 100 million people, so the need for housing is always an urgent issue To solve the problem of housing on small land areas like our country, high-rise buildings have appeared more, with modern designs using glass for apartments or high-rise buildings has also become popular However, to clean and keep the glass clean during construction and use is not an easy problem The use of direct labor for the window cleaning process for tall buildings is not highly efficient, so the automation solution has become the most suitable key, this superior solution brings high productivity and ensure labor safety for workers To clarify this automation solution, the author has applied an innovative design method to design a robot model of a high-rise glass cleaning robot This robot model has a compact and lightweight design that works well on window glass surfaces

Keyword: Glass Cleaning Robot, Robotic Window Cleaners, Wall Cleaning Robot

LӠ,&$0Ĉ2$1

Tôi tên: NguyӉn Quang Hoàng

MSHV: 1970228

Theo quyӃWÿӏQKJLDRÿӅ tài luұQYăQFDRKӑc cӫDSKzQJĈjRWҥR6DXÿҥLKRFĈҥi

hӑF%iFK.KRD7S+&0W{LÿmWKӵc hiӋn luұQYăQFDRKӑc vӟLÿӅ WjL³Nghiên cӭu thiӃt

kӃ và chӃ tҥo mô hình thí nghiӋm robot lau kính´ Gѭӟi sӵ Kѭӟng dүn cӫa Thҫy

PGS.TS ĈһQJ9ăQ1JKuQ

Tôi xin cam kӃWÿk\OjOXұQYăQWӕt nghiӋp cao hӑc cӫa tôi, sӕ liӋu trong luұQYăQ

là thӵc, thӵc hiên luұQYăQÿ~QJWKHRTX\ÿӏnh cӫDSKzQJĈjRWҥRVDXÿҥi hӑc và theo

Kѭӟng dүn cӫa Thҫy PGS.TS ĈһQJ9ăQ1JKuQ

Tôi xin chӏu trách nhiӋm vӅ nghiên cӭu luұQYăQFӫa mình

Tp Hӗ Chí Minh, 15 tháng 1 QăP22

Hӑc viên

NguyӉn Quang Hoàng

MӨC LӨC

LӠI CҦ0Ѫ1 i

TÓM TҲT LUҰ19Ă1 ii

LӠ,&$0Ĉ2$1 iii

&+ѬѪ1* : GIӞI THIӊ8Ĉӄ TÀI 1

1.1 HiӋn trҥng nhu cҫu làm sҥch cӱa sә kính nhà cao tҫng: 1

1.2 MөFÿtFKYjQӝLGXQJÿӅ tài: 2

1.2.1 MөFÿtFK 2

1.2.1.1 PhҥPYLYjÿӕLWѭӧng nghiên cӭu: 2

1.2.1.2 3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu: 2

1.2.2 Nӝi Dung: 3

1.2.3 éQJKƭDNKRDKӑc và thӵc tiӉn cӫDÿӅ tài: 3

&+ѬѪ1* : TӘNG QUAN TÀI LIӊU 4

2.1 Tình hình nghiên cӭXQJRjLQѭӟc: 4

2.1.1 Tәng quan bҵng sáng chӃ: 4

2.1.2 Tәng quan các công trình nghiên cӭu thӃ giӟi: 6

2.2 Tәng quan các công trình nghiên cӭXWURQJQѭӟc: 7

2.3 Sҧn phҭPWKѭѫQJPҥi hóa: 8

2.4 Phân tích chӭFQăQJFөPFѫNKt 9

2.4.1 &ѫFҩu bám dính: 10

2.4.1.1 Bám dính chân không chӫ ÿӝng: 11

2.4.1.2 Bám dính chân không thө ÿӝng: 12

2.4.1.3 Bám dính quҥt hút: 13

2.4.1.4 Bám dính tӯ tính: 14

2.4.2 &ѫFҩu chuyӇQÿӝng: 15

2.4.2.1 &ѫFҩu khӟp chân: 15

2.4.2.2 &ѫFҩu bánh xe: 15

2.4.2.3 &ѫFҩu bánh xích: 16

2.4.2.4 &ѫFҩXWUѭӧt song song: 17

2.4.2.5 &ѫFҩu chuyӇQÿӝng kӃt hӧp: 18

2.4.3 &ѫFҩu truyӅQÿӝng: 18

2.4.3.1 ĈӝQJFѫÿLӋn: 19

2.4.3.2 Xy-lanh khí nén: 19

2.4.3.3 Xy-ODQKÿLӋQ(/$  20

2.4.4 ChӭFQăQJOjPVҥch: 21

2.4.4.1 /jPVҥFKѭӟW 21

2.4.4.2 /jPVҥFKNK{ 21

2.5 NhұQ[pWYjÿѭDUD\rXFҫu kӻ thuұt: 22

2.5.1 Nhұn xét: 22

2.5.2 Yêu cҫu kӻ thuұt: 23

&+ѬѪ1*;Æ<'ӴNG LӴA CHӐ1é7ѬӢNG VÀ TÍNH TOÁN THIӂT Kӂ 23

3.1 Giӟi ThiӋu: 23

3.2 Lӵa chӑQSKѭѫQJiQWKLӃt kӃ: 24

3.2.1 3KѭѫQJSKiSOӵa chӑn thiӃt kӃ 24

3.2.2 ĈiQKJLiYjOӵa chӑn chӭFQăQJEiPGtQK 24

3.2.2.1 ĈiQKJLiFiFFѫFҩu bám dính: 25

3.2.2.2 Lӵa chӑn chӭFQăQJEiPGtQK 25

3.2.3 ĈiQKJLiYjOӵa chӑn chӭFQăQJFKX\ӇQÿӝng: 27

3.2.3.1 ĈiQKJLiFiFFѫFҩu chuyӇQÿӝng: 27

3.2.3.2 Lӵa chӑn chӭFQăQJFKX\ӇQÿӝng: 28

3.2.4 ĈiQKJLiYjOӵa chӑn chӭFQăQJWUX\ӅQÿӝng: 30

3.2.4.1 ĈiQKJLiFiFFѫFҩu truyӅQÿӝng: 30

3.2.4.2 Lӵa chӑn chӭFQăQJWUX\ӅQÿӝng: 30

3.2.5 ĈiQKJLiYjOӵa chӑn chӭFQăQJOjPVҥch: 31

3.2.6 KӃt luұn: 32

3.3 Tính toàn thiӃt kӃ: 33

3.3.1 Tính toàn, thiӃt kӃ cho chӭFQăQJEiPGtQK 33

3.3.1.1 Tính toán và lӵa chӑQÿѭӡng kính ӕng dүn khí: 34

3.3.1.2 7tQKWRiQOѭӧng sөWiSWUrQÿѭӡng ӕng: 35

3.3.1.3 3KѭѫQJiQEӕ trí cӕc hút cho Robot: 35

3.3.2 Tính toán, thiӃt kӃ cho chӭFQăQJOjPVҥch: 36

3.3.2.1 ThiӃt kӃ kӃt cҩu và hình dáng: 36

3.3.2.2 Tính toán lӵa chӑQÿӝQJFѫFKRFѫFҩu làm sҥch: 37

3.4 3KkQWtFKÿӝng hӑc robot: 38

3.4.1 3KѭѫQJWUuQKÿӝng hӑc robot: 38

3.4.2 Sӵ WUѭӧt cӫa bánh xe khi ROBOT chuyӇQKѭӟng: 43

3.5 ThiӃt kӃ hӋ thӕQJÿLӅu khiӇQÿLӋn: 46

3.5.1 Lӵa chӑQSKѭѫQJiQÿLӅu khiӇn: 47

3.5.2 Yêu cҫu vӅ ÿLӅu khiӇn 47

3.5.3 ĈLӅu khiӇn tӵ ÿӝng di chuyӇn theo quӻ ÿҥo: 49

3.5.4 ThiӃt kӃ hӋ thӕQJÿLӅu khiӇn khí nén: 50

&+ѬѪ1* &Ѫ6Ӣ LÝ THUYӂT VÀ MÔ PHӒNG CӨM GIÁC HÚT 51

4.1 Giӟi thiӋu: 51

4.2 &ѫVӣ lý thuyӃt: 51

4.3 Phân tích tính toán chӭFQăQJEiPGtQK 54

4.3.1 Phân tích lӵc và tính toàn lý thuyӃt: 54

4.3.2 Tính lӵc nâng cӫDJLiFK~WWKHRSKѭѫQJWKҷQJÿӭng: 56

4.4 Phân tích mô phӓng cөm giác hút bҵng phҫn mӅm Solidworks: 57

4.5 Lҳp ráp và thӵc nghiӋm: 65

4.5.1 Thӵc nghiӋm khҧ QăQJEiPGtQKYjGLFKX\Ӈn cӫa giác hút: 65

4.5.2 Thӵc nghiӋm vұt liӋXWUѭӧt: 66

4.6 Quy hoҥch thӭc nghiӋm cөm giác hút 69

4.6.1 Sӱ dөng phҫn mӅPPLQLWDEÿӇ phân tích: 70

4.6.2 ӃWOXұQ 73

4.6.3 Thӵc nghiӋm khҧ QăQJEiPGtQKYjGLFKX\Ӈn vӟi mүu xe nhӓ: 73

4.7 KӃt Luұn: 74

&+ѬѪ1* : LҲP RÁP VÀ KIӆM NGHIӊM SҦN PHҬM 75

5.1 Lҳp ráp ROBOT: 75

5.2 Quá trình kiӇm nghiӋm sҧn phҭm 76

5.2.1 ThiӃt lұp quy trình thӱ nghiӋm: 77

5.2.1.1 Thӵc nghiӋm khҧ QăQJEiPGtQK 77

5.2.1.2 Thӵc nghiӋm khҧ QăQJGLFKX\Ӈn: 78

5.2.1.3 Thӵc nghiӋm khҧ QăQJOjPVҥch: 80

5.2.2 KӃt luұn: 80

&+ѬѪ1* : KӂT LUҰ19¬ĈѬ$5$+ѬӞNG PHÁT TRIӆN 81

6.1 ĈiQKJLiNӃt quҧ ÿҥWÿѭӧc: 81

6.2 Nhӳng hҥn chӃ còn tӗn tҥi: 82

6.3 +ѭӟng phát triӇn cӫDÿӅ tài: 82

CÔNG TRÌNH CÔNG BӔ CӪA TÁC GIҦ 83

TÀI LIӊU THAM KHҦO 84

TÓM TҲT LÝ LӎCH KHOA HӐC 92

MӨC LӨC HÌNH

Hình 1.1 HiӋn trҥng vӋ sinh cӱa kính nhà cao tҫng hiӋn nay 1

Hình 2.1 Tәng quan bҵng sáng chӃ 5

Hình 2.2 Tәng quan công trình nghiên cӭXQѭӟc ngoài 6

Hình 2.3 Tәng quan công trình nghiên cӭXWURQJQѭӟc 7

Hình 2.4 Tәng quan sҧn phҭPWKѭѫQJPҥi 8

+uQK6ѫÿӗ FiFSKѭѫQJiQ 9

Hình 2.6 ROBOT sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSK~WFKkQNK{QJFKӫ ÿӝng 11

Hình 2.7 HӋ thӕng bám dính chân không chӫ ÿӝng 11

Hình 2.8 ROBOT sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSKút chân không thө ÿӝng 12

Hình 2.9 HӋ thӕng bám dính chân không thө ÿӝng 12

Hình 2.10 ROBOT sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSEiPGtQKTXҥt hút 13

Hình 2.11 HӋ thӕng bám dính quҥt hút 13

Hình 2.12 ROBOT sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSEiPGtQKWӯ tính 14

Hình 2.13 HӋ thӕng bám dính tӯ tính 14

+uQK&ѫFҩu khӟp chân 15

+uQK&ѫFҩu bánh xe 16

+uQK&ѫFҩu bánh xích 17

+uQK&ѫFҩXWUѭӧt song song 17

+uQK&ѫFҩu kӃt hӧp 18

+uQKĈӝQJFѫÿLӋn 19

Hình 2.20 Xy-lanh khí nén 20

+uQK;\ODQKÿLӋn ELA 20

Hình 2.22 HӋ thӕng làm sҥFKѭӟt 21

Hình 2.23 HӋ thӕng làm sҥch khô 22

+uQK6ѫÿӗ chӭFQăQJFӫa ROBOT lau kính 23

Hình 3.2 Cӕc hút chân không 27

Hình 3.3 Van ven turi 27

Hình 3.4 Bánh xe tiêu chuҭn 29

Hình 3.5 Bánh xe Mecanum 29

Hình 3.6 6ѫÿӗ bӕ trí các giác hút chân không 35

Hình 3.7 Mô hình bҧn vӁ 3D cөm chӭFQăQJOjPVҥch 36

+uQK6ѫÿӗ dүQÿӝQJFѫFҩu làm sҥch 37

+uQK3KkQWtFKÿӝng hӑc ROBOT 39

+uQK7DPJLiFÿӗng dҥng cӫa các vector vұn tӕc 40

+uQK6ѫÿӗ vұn tӕc bánh xe 40

+uQK3KѭѫQJFKLӅu vұn tӕFWUѭӧt bánh xe 45

+uQK6ѫÿӗ khӕi mô hình ÿLӅu khiӇn 48

Hình 3.14 Giao diӋn phҫn mӅm 49

Hình 3.15 Quӻ ÿҥo làm sҥch bӅ mһt kính 50

+uQK6ѫÿӗ mҥch khí nén cөm giác hút 50

Hình 4.1 Van Venturi ZH10DS-06-06-08 52

Hình 4.2 6ѫÿӗ hiӋu ӭng venturi 52

+uQK6ѫÿӗ nguyên lý Bernoulli 53

Hình 4.4 Nguyên lý hoҥWÿӝng cӫa van hút chân không 54

+uQK6ѫÿӗ phân bӕ lӵc cӫa mô hình ROBOT 54

+uQK0{KuQKJLiFK~WWKHRSKѭѫQJWKҷQJÿӭng 56

+uQK0{KuQKKyDFѫFҩu giác hút chân không 58

Hình 4.8 Mһt cҳWÿӭng cӫDFѫFҩu giác hút chân không 58

Hình 4.9 Quá trình thiӃt lұp thông sӕ mô phӓng 59

Hình 4.10 ThiӃt lұSFiFÿLӅu kiӋn biên 60

Hình 4.11 ThiӃt lұp các mөc tiêu cҫn tham chiӃu 60

Hình 4.12 Cӱa sә phân tích kӃt quҧ mô phӓng 61

Hình 4.13 Vector phân bӕ áp suҩt vӟi áp vào 4 bar 61

Hình 4.14 Phә màu phân bӕ áp suҩWErQWURQJFѫFҩu giác hút chân không 62

Hình 4.15 Vector phân bӕ vұn tӕFErQWURQJFѫFҩu giác hút chân không 62

Hình 4.16 Phә màu phân bӕ vұn tӕc ӣ nhӳng vӏ WUtNKDFQKDXWURQJFѫFҩu 63

Hình 4.17 BiӇXÿӗ thӇ hiӋn giá trӏ lӵc hút chân không cӫDFѫFҩu 64

Hình 4.18 BiӇXÿӗ thӇ hiӋn giá trӏ vұn tӕFGzQJNKtErQWURQJFѫFҩu 64

Hình 4.19 KiӇm tra lӵc hút và khҧ QăQJWUѭӧt 65

Hình 4.20 Các loҥi vұt liӋXWUѭӧt 66

Hình 4.21 Quá trình kiӇm tra lӵc cӫa giác hút chân không 67

Hình 4.22 ThiӃt lұSÿLӅu kiӋn cho bài toán 72

Hình 4.23 Mô hình mүu xe nhӓ thӱ nghiӋm 74

Hình 5.1 Mô hình thiӃt kӃ ROBOT 3D 75

Hình 5.2 Mô hình lҳp ráp ROBOT 76

Hình 5.3 KiӇm tra khҧ QăQJEiPGtQK 77

Hình 5.4 KiӇm tra khҧ QăQJGLFKX\Ӈn trên mһt phҷng ngang 78

Hình 5.5 KiӇm tra khҧ QăQJGLFKX\Ӈn trên mһt phҷng thҷQJÿӭng 79

Hình 5.6 KiӇm tra khҧ QăQJOjPVҥch trên mһt sàn 80

MӨC LӨC BҦNG

BҧQJѬXÿLӇPYjQKѭӧFÿLӇPFiFFѫFҩu bám dính 25

BҧQJ7LrXFKtÿiQKJLiFKRFKӭFQăQJEiPGtQK 25

Bҧng 3.3 MӭFWѭѫQJTXDQYjFKXҭn tham chiӃu 26

Bҧng 3.4 Ma trұn quyӃWÿӏnh chӭFQăQJEiPGtQK 26

BҧQJѬXÿLӇPYjQKѭӧFÿLӇPFѫFҩu chuyӇQÿӝng 27

BҧQJ7LrXFKtÿiQKJLDFKRFKӭFQăQJFKX\ӇQÿӝng 28

Bҧng 3.7 Ma trұn quyӃWÿӏnh chӭFQăQJFKX\ӇQÿӝng 28

BҧQJѬXÿLӇPYjQKѭӧFÿLӇPFѫFҩu truyӅQÿӝng 30

BҧQJ7LrXFKtÿiQKJLiFKRFKӭc năQJWUX\ӅQÿӝng 31

Bҧng 3.10 Ma trұn quyӃWÿӏnh chӭFQăQJWUX\ӅQÿӝng 31

BҧQJ7LrXFKtÿiQKJLiFKRFKӭFQăQJOjPVҥch 32

Bҧng 3.12 Ma trұn quyӃWÿӏnh cho chӭFQăQJOjPVҥch 32

Bҧng 3.13 Ma trұQVѫÿӗ hình thái lӵa chӑn thiӃt kӃ 33

Bҧng 4.1 KӃt quҧ phân tích tӯ phҫn mӅm 63

Bҧng 4.2 KӃt quҧ thӵc nghiӋm cӫa các loҥi vұt liӋXWUѭӧt 68

Bҧng 4.3 KӃt quҧ thӵc nghiӋm cөm giác hút 70

&+ѬѪ1* : GIӞI THIӊ8Ĉӄ TÀI 1.1 HiӋn trҥng nhu cҫu làm sҥch cӱa sә kính nhà cao tҫng:

HiӋn nay ӣ ViӋt Nam, viӋc vӋ sinh sҥch bӅ mһt kính cӫa các tòa nhà cao tҫng thѭӡQJÿѭӧc thӵc hiӋn bҵQJFiFSKѭѫQJSKiSWKӫ công cҫn phҧi có nhân công và tӕn nhiӅu thӡi gian, mҩt nhiӅu công sӭc, nһng nhӑFYjÿһc biӋt nguy hiӇPGRÿyUҩt cҩp thiӃt phҧLFѫNKtKyDWӵ ÿӝng hóa quy trình này Các thӕng kê cho thҩy rҵng viӋc làm sҥch cӱa sӕ nhà cao tҫQJÿѭӧc cho là công viӋc làm nguy hiӇm nhҩt Bҵng cách thiӃt kӃ mӝt loҥi ROBOT có thӇ làm sҥch bӅ mһt cӱa kính, viӋc này nhҵm giҧm tai nҥQYjÿҧm bҧo DQWRjQFKRQJѭӡLODRÿӝng MһFGÿmFyQKLӅu dӵ iQWѭѫQJWӵ ErQQJRjLQKѭQJYүn FKѭDKRjQ thiӋQYjWKѭѫQJPҥLKyDÿӅ tài này nhҵm tҥo ra nhӳQJêWѭӣng mӟLYjÿәi mӟi vӅ ROBOT lau cӱa kính nhà cao tҫng

Chính vì vұy mөFÿtFKFӫDÿӅ tài này là áp dөQJSKѭѫQJSKiSVѫÿӗ hình thái nhҵm thiӃt kӃ mӝt mô hình ROBOT có trӑQJOѭӧng thҩpÿѫQJLҧn và ÿҥWQăQJVXҩt cao

Hình 1.1 HiӋn trҥng vӋ sinh cӱa kính nhà cao tҫng hiӋn nay

1.2 MөFÿtFKYjQӝLGXQJÿӅ tài:

1.2.1 MͭFÿtFK

MөFÿtFKQJKLrQFӭu cӫDÿӅ tài là thiӃt kӃ mô hình thí nghiӋm ROBOT lau kính cӱa sә, vӟLNtFKWKѭӟc ô cӱa là 1500 mm x 2000 mm

1.2.1.1 Ph̩PYLYjÿ͙LW˱ͫng nghiên cͱu:

7Uѭӟc hӃt có thӇ nhұn thҩy viӋc vӋ sinh cӱa sә nhà cao tҫng ngày càng cҩp thiӃt 7X\QKLrQÿӇ vӋ sinh các cӱa sә này không hӅ dӉ GjQJĈmFyUҩt nhiӅu giҧLSKiSÿѭӧc ÿѭDUDÿӇ ÿHPOҥi sӵ an toàn và hiӋu quҧ thay cho viӋc vӋ sinh cӱa sә kính thӫ F{QJQKѭhiӋn nay Tuy nhiên giá thành cӫa các thiӃt bӏ FzQNKiFDRQrQFKѭDÿѭӧc ӭng dөng rӝng rãi VӅ ÿӕi tѭӧng nghiên cӭXÿӕi vӟi luұQYăQQD\WiFJLҧ chӍ tұp trung thiӃt kӃ chӃ tҥo mӝt loҥi ROBOT vӋ sinh bӅ mһt kính trong mӝt ô cӱa sӕ NtFKWKѭӟc 1500 mm x 2000 mm theo

mô hình thí nghiӋm

1.2.1.2 3K˱˯QJSKiSQJKLrQFͱu:

ĈӇ KRjQWKjQKÿӅ tài này, ngoài nhӳQJSKѭѫQJSKiSOXұn nghiên cӭXQKѭSKѭѫQJpháp lӏch sӱ YjSKѭѫQJSKiSOұp luұQORJLFÿӇ lý giҧi mӝt sӕ vҩQÿӅ ÿһt ra, nghiên cӭu còn sӱ dөng mӝt sӕ SKѭѫQJSKiSNKiF

x 3KѭѫQJSKiSWәng quan tài liӋu: Thu thұp tìm kiӃm các tài liӋu, bài báo và các công trình nghiên cӭu cӫa các tác giҧ trên thӃ giӟi vӅ OƭQKYӵc ROBOT lau cӱa kính

x 3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu lý thuyӃt: Dӵa trên nӅn tҧQJSKѭѫQJWUuQK%HUQRXOO\WDnghiên cӭu thiӃt bӏ van hút chân không 9HQWXUL6DXÿyWLӃn hành thӱ nghiӋm và ghi nhұn các thông sӕ ÿҥWÿѭӧc

x 3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu mô phӓng và thӵc nghiӋm: Mô phӓQJGzQJNKtÿLYjRYjÿLUDNKӓLFѫFҩu hút bҵng công cө Flow Simulation cӫa phҫn mӅm Solidworks Qua viӋc mô phӓng sӁ giúp ta thҩ\ÿѭӧc áp suҩWFNJQJQKѭYұn tӕc dòng khí bên WURQJFѫFҩu giác hút chân không

x 3KѭѫQJSKiSSKkQWtFKWәng hӧSVRViQKÿӕi chӭng: Phân tích các thông sӕ cӫa nhà sҧn xuҩt và thông sӕ thӵc nghiӋPFNJQJQKѭFiFWK{QJVӕ mô phӓng, xem liӋu chúng có trùng khӟp KD\NK{QJÿӇ ÿѭDUDÿѭӧc thông sӕ phù hӧp

1.2.2 N͡i Dung:

VӟLÿӏQKKѭӟQJÿӅ WjLÿmQrXPөFÿtFKFӫa nghiên cӭu này là:

x Tìm hiӇu, phác hӑa nhӳQJQpWFѫEҧn vӅ ROBOT vӋ sinh cӱa kính theo quy mô phòng thí nghiӋm

x Tìm hiӇu, khҧo sát nhӳng tính chҩt cӫa ROBOT ҧnKKѭӣQJÿӃn quá trình vұn hành

x Thӕng kê, phân tích các yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn khҧ QăQJKRҥWÿӝng cӫa ROBOT YjÿѭDUDJLҧi pháp phù hӧp

x Tính toán thiӃt kӃ và chӃ tҥo ROBOT tӕLѭXQKҩt trong thӡLÿLӇm hiӋn tҥi

ĈӅ tài gӗm các nӝi dung chính sau:

&KѭѫQJ Giӟi thiӋXÿӅ tài

&KѭѫQJ7әng quan tài liӋu

&KѭѫQJXây dӵng lӵa chӑQêWѭӣng và tính toán thiӃt kӃ

&KѭѫQJ&ѫVӣ lý thuyӃt và mô phӓng cөm giác hút

&KѭѫQJLҳp ráp và kiӇm nghiӋm sҧn phҭm

&KѭѫQJKӃt luұQYjÿѭDUDKѭӟng phát triӇn

1.2.3 éQJKƭDNKRa h͕c và th͹c ti͍n cͯDÿ͉ tài:

7UrQFѫVӣ kӃ thӯa các kӃt quҧ cӫa các nghiên cӭXWUѭӟFÿӅ tàL³Nghiên cӭu thiӃt

kӃ và chӃ tҥo mô hình thí nghiӋm ROBOT lau kính cӱa sә´FXQJFҩp mӝt cách cө thӇ và

có tính hӋ thӕng vӅ các loҥi ROBOT ÿmÿѭӧc thiӃt kӃÿӗng thӡi có nhӳQJEѭӟc cҧi tiӃn

ÿӇ phù hӧp vӟi mô hình thí nghiӋPFNJQJQKѭQKXFҫu hiӋn tҥi

&+ѬѪ1* : TӘNG QUAN TÀI LIӊU 2.1 Tình hình nghiên cӭXQJRjLQѭӟc:

2.1.1 T͝ng quan b̹ng sáng ch͇:

x Patent: KR 20190135462 A; Emrem, Fatith, Bliss Icute, 10/2019 (hình 2.1 a)

ROBOT sӱ dөng 2 quҥWK~WFKkQNK{QJÿӇ tҥo áp suҩWkPÿӇ bám dính, vӟLFѫFҩu bánh chӕQJWUѭӧt giúp ROBOT di chuyӇn dӉ GjQJYjÿҥWÿѭӧc hiӋu suҩt cao

x Patent: US10383492B2; Shai Abramson, Asaf Levin, et al; 8/2019 (hình 2.1 b)

ROBOT sӱ dөng quҥt hút tҥo áp suҩt bám trên bӅ mһt kính và mӝt hӋ thӕng chuyӇQÿӝng bao gӗm các bánh xe, giúp di chuyӇn nhanh trên bӅ mһt làm viӋFSKtDWUѭӟc có trөc xoay giúp loҥi bӓ các bөi bҭn bám trên bӅ mһt cӱa kính, phía sau có mӝt tҩm vҧLÿѭӧc làm ҭm liên tөFÿӇ lau sҥch bӅ mһt kính

x Patent: CN 204033263 U; Jia Qiang, Liu Qiyuan, et al, 24/12/2014 (hình 2.1 c)

ROBOT bám dính nhӡ 8 giác hút chân không chӫ ÿӝng, nhӳng giác hút này kӃt hӧp vӟi FiF[\ODQKÿLӋQÿӇ di chuyӇn, vӟLFѫFҩu này ROBOT dӉ GjQJYѭӧWTXDFiFFKѭӟng ngҥi vұt

x Patent: KR 20120068165 A; Jung Kwang-Mok, Choi Young-Ho, et al 10/2012

(hình 2.1 d)

52%27Qj\ÿѭӧc tích hӧp vӯa có thӇ lau cӱa sә và lau sàn Mһt kính sӁ ÿѭӧc kҽp giӳa

ÿӇ làm sҥch ROBOT có khҧ QăQJEiPGtQKFDRQKӡ YjRFѫFKӃ tӯ WtQKĈӕi vӟi mһt sàn thì sӁ là 2 ROBOT riêng biӋt cùng làm sҥch

x Patent: US7934575B2; Markus Waibel, Peter Duerr; 3/5/2011 (hình 2.1 e)

ROBOT sӱ dөQJQDPFKkPYƭQKFӳXÿӇ bám trên bӅ mһt kính, và di chuyӇn nhӡ bánh

xe Sӱ dөQJEiQK[HÿDKѭӟQJÿӇ xoay chiӅu và sӱ dөQJOѭӥi gҥWFDRVXÿӇ làm sҥch bӅ mһt kính

x Patent: KR100867896B1; Jeon Dae-Young, Gil Wan-Je, 10/11/2008 (hình 2.1 f)

ROBOT sӱ dөng các cӕFK~Wÿѭӧc gҳn trӵc tiӃp trên mӝt bánh xích, khi robot di chuyӇn các cӕc hút này có công dөng bám trên mһWNtQKNK{QJÿӇ cho ROBOT UѫLROBOT sӱ

dөQJPi\EѫPQѭӟc áp lӵFGQJWLDQѭӟc và bàn chҧLÿӇ ÿiQKED\QKӳng vӃt bҭn bám trên bӅ mһt kính

2.1.2 T͝ng quan các công trình nghiên cͱu th͇ giͣi:

ĈӇ thӵc hiӋQÿӅ tài này, mӝt sӕ tài liӋu tham khҧRÿmÿѭӧc sӱ dөng, nhҵm kӃ thӯa

và phát huy các nghiên cӭXÿmÿѭӧc thӵc hiӋQGѭӟLÿk\OjQKӳng sҧn phҭPÿmYjÿDQJtiӃp tөc nghiên cӭu

x ³$&OLPELQJ5RERWIRU&OHDQLQJ*ODVV6XUIDFHwith Motion Planning and Visual

6HQVLQJ´ cӫa nhóm tác giҧ Dong Sun, Jian Zhu, Shiu Kit Tso, 2007 (hình 2.2 a) [11]

ROBOT bám dính nhӡ vào cөm giác hút chân không chӫ ÿӝng, di chuyӇn tӏnh tiӃn nhӡ

xy ODQKNKtQpQWUrQFiFW\WUѭӧt cӫa ROBOT có gҳQOѭӥi gҥWÿӇ vӋ sinh bӅ mһt kính

x ³3RUWDEOH$XWRQRPRXV:LQGRZ&OHDQLQJ5RERW´cӫa nhóm tác giҧ Nazim

Mir-Nasiri, Hudyjaya Siswoyo J and Md Hazrat Ali, 2018 (hình 2.2 b) [10]

ROBOT vұn hành bҵQJÿӝQJFѫÿiӋn và hӋ thӕng giác hút chân không chӫ ÿӝng ROBOT

di chuyӇn theo hình chӳ V, mӝt chân hút giӳ cӕ ÿӏnh và mӝWFKkQNK{QJK~WÿӇ xoay di chuyӇQÿӗng thӡi làm sҥch ә cӱa bҵng các miӃng bӑt biӇn gҳn vào thân ROBOT

x ³'HYHORSPHQWRID&limbing Robot with VacuXP$WWDFKPHQW&XSV´Fӫa nhóm

tác giҧ T.C Apostolescu, C Udrea, et al, (hình 2.2 c) [9]

ROBOT có cҩu tҥo vӟi 2 tҩPÿӃ tam giác và nó bám dính nhӡ 6 giác hút chân không chӫ ÿӝQJFiFJLiFK~WQj\ÿѭӧc lҳp GѭӟLFiF[\ODQKÿLӋn, ROBOT di chuyӇn nhӡ sӵ hút nhҧ cӫa các giác hút

a) b) c)

Hình 2.2 Tәng quan công trình nghiên cӭXQѭӟc ngoài

2.2 Tәng quan các công trình nghiên cӭXWURQJQѭӟc:

TURQJQѭӟFFNJQJFyQKLӅu nghiên cӭu và các sҧn phҭm cө thӇ QKѭÿӅ tài:

x ³1JKLrQFӭu thiӃt kӃ, chӃ tҥo thӱ nghiӋm ROBOT lau kính thông minh cho các

tòa nhà cao tҫQJ´hình 2.3 a) cӫDQKyPVLQKYLrQÿѭӧFÿăQJWUrQWұp san khoa hӑc công

nghӋ [12]

Bài báo này trình bày thiên vӅ phҫQÿLӅu khiӇn trình bày vӅ các nghiên cӭu internet of things, lұp trình vLÿLӅu khiӇn các chuҭn giao tiӃp Tuy nhiên sҧn phҭm vүQFKѭDWKӱ nghiӋm trên thӵc tӃ

x ³ROBOT lau kính nhà cao tҫQJ´hình 2.3 b) cӫa các giҧQJYLrQWUѭӡQJĈҥi Hӑc

Lҥc Hӗng [13]

ROBOT di chuyӇn dӵDWUrQQJX\rQOêWUѭӧt trên 2 thân, khi mӝt thân cӫa ROBOT ÿmbám chҳc tên mһt kính rӗi thì thân thӭ 2 sӁ WUѭӧWOrQYjOjPQKѭYұ\WKuO~FQjRFNJQJtWnhҩt mӝt nӳa giác hút cӫD52%27ÿѭӧc bám trên mһWNtQKOjPFKR52%27NK{QJUѫL

x ³ROBOT OHRWѭӡng, lau kính nhà cao tҫQJ´hình 2.3 c) do nhóm sinh viên khoa

ĈLӋn tӱ - ViӉQWK{QJ7UѭӡQJĈ+%iFKNKRDĈj1ҹng nghiên cӭu và chӃ tҥo [14] ROBOT sӱ dөng nguyên lý hút dӑc trөc cӫa quҥWK~WÿӇ tҥo áp suҩt âm giúp ROBOT ÿӭng yên, di chuyӇn tӕWWKHRSKѭѫQJWKҷQJÿӭng ViӋc thu phát tín hiӋu giúp ROBOT hoҥWÿӝng ӣ chӃ ÿӝ tӵ ÿӝng, hoһFÿLӅu khiӇQTXDVyQJ5)«

a) b) c)

Hình 2.3 Tәng quan công trình nghiên cӭXWURQJQѭӟc

x ROBOT có tên Nija (hình 2.4 b), ROBOT Qj\ Fy NtFK WKѭӟc 500x1800x400

(mm), tӕFÿӝ di chuyӇn 160 mm/s, khӕLOѭӧng khoҧn 45kg, bám dính nhӡ cӕc hút chân không, di chuyӇn theo dҥng khӟp [20]

ROBOT Nija sӱ dөng giác hút chân không ÿӇ bám dính trên mһt kính vӟi thiӃt kӃ dҥng khӟp chân giúp ROBOT di chuyӇQYjYѭӧWFiFFKѭӟng ngҥi vұt mӝt cách dӉ dàng

x Windoro (hình 2.4 c FyNtFKWKѭӟc 200x200x85 (mm), duy chuyӇn bҵng bánh

xe, bám dính trên mһt kính nhӡ hӋ thӕng tӯ tính [8]

Windoro là ROBOT nhӓ, nhҽ sӱ dөQJFKRJLDÿuQKKRһFYăQSKzQJQyEiPGtQKWUrQEӅ mһt kính cӱa sә bҵng cách sӱ dөng lӵc hút tӯ tính ROBOT này cҫn sӱ dөng mӝt con bên trong và mӝt con bên ngoài mһt kính

Hình 2.4 Tәng quan sҧn phҭPWKѭѫQJPҥi

ĈӇ làm sҥch bӅ mһt kính, ROBOT phҧi bám dính và di chuyӇQÿѭӧc trên bӅ mһt cӱa sә NtQKĈLӅXQj\FyQJKƭDOjROBOT phҧi tác dөng cҧ lӵc pháp tuyӃn và lӵc tiӃp tuyӃn lên bӅ mһt cӱa sә: lӵc pháp tuyӃQÿӇ cung cҩp ma sát bám dính và làm sҥch, lӵc tiӃp tuyӃQÿӇ ROBOT di chuyӇn dӑc theo cӱa sә

1JRjLUDÿӇ ÿҧm bҧo an toàn khi hoҥWÿӝng, ROBOT phҧLÿiSӭng thêm các tiêu chí phө: Áp suҩt khí nén cung cҩp cho robot phҧi luôn әQÿӏnh và cáp giӳ ROBOT không

bӏ UѫL[Xӕng khi bӏ mҩt áp suҩt ROBOT FNJQJQrQGӉ dàng lҳp ráp và tháo rӡi, giҧm thiӇu thӡi gian vұn hành DӉ GjQJÿLӅu khiӇn thiӃt bӏ trong khi vұQKjQK FNJQJOjPӝt chӭc QăQJWLӋn lӧi cҫn thiӃt

Tӯ các tiêu FKtÿmQrXNӃt hӧp vӟi nhӳQJÿLӅu kiӋn thӵc tӃ cӫDÿӅ tài FNJQJQKѭ

cӫa khoa hӑc kӻ thuұt, tác giҧ ÿѭDUDFiFJLҧi pháp cho tӯng chӭFQăQJhình 2.5)FNJQg

QKѭÿѭDUDFiFSKkQWtFKÿiQK JLiÿӇ ÿLÿӃn lӵa chӑn phù hӧp vӟi tiêu chí, yêu cҫu kӻ thuұt cӫa thiӃt kӃ sӁ ÿѭӧc trình bày ӣ các phҫn tiӃp theo

2.4.1 &˯F̭u bám dính:

Ĉӕi vӟL52%27OHRWѭӡQJQyLFKXQJYjODXNtQKQyLULrQJGRÿLӅu kiӋn làm viӋc ÿһc thù (bӅ mһt dӵQJÿӭng vuông góc vӟi mһWÿҩt), không có kӃt cҩXQkQJÿӥ, ROBOT phҧi tӵ cӕ ÿӏnh bӅ mһt thҷQJÿӭng vuông góc vӟi mһWÿҩt mà không có sӵ hӛ trӧ nào tӯ ErQQJRjL'RÿyFѫFҩu bám dính là rҩt quan trӑng

HiӋn nay có bӕn loҥLFѫFҩXEiPGtQKÿѭӧc ӭng dөng phә biӃn:

2.4.1.1 Bám dính chân không chͯ ÿ͡ng:

Bám dính chân không chӫ ÿӝng là mӝt trong nhӳng kӻ thuұt kӃt dính ÿѭӧc sӱ dөng trong ROBOT ODXNtQKWKѭѫQJPҥL3KѭѫQJSKiSQj\FyNKҧ QăQJEiPGtQKWӕt và kӃt cҩXFѫKӑFÿѫQJLҧnѬX ÿLӇm cӫDFѫFҩu này là làm viӋc trên bӅ mһWÿӏa hình không bҵng phҷng cӫa nhiӅu loҥi vұt liӋu khác nhau Tuy nhiên, khҧ QăQJEiPGtQKFKkQNK{QJ không hoҥWÿӝng tӕt trên bӅ mһt gӗ ghӅ hoһc nӭt nҿ, dүQÿӃn rò rӍ không khí, làm giҧm lӵc hút Sӱ dөng nhiӅu cһp giác hút sӁ cung cҩSÿӫ lӵFK~WÿӇ tránh mҩt khҧ QăQJEiP

dính QKѭ Robot Cleanbot ჟ [15] (hình 2.6 a) hay Sky Cleaner 3 [16] (hình 2.6 b)

2.4.1.2 Bám dính chân không thͭ ÿ͡ng:

Bám dính chân không thө ÿӝQJFNJQJÿѭӧF[HP[pWFDRYuFѫFKӃ cӫDQyÿѫQJLҧn

và phù hӧp vӟi các loҥi bӅ mһWWѭѫQJWӵ QKѭEiPGtQKFKkQNK{QJFKӫ ÿӝng Quan trӑng nhҩt, nó hoҥWÿӝng tӕt trên các bӅ mһt nhҹn, chӍ cҫn áp suҩWP{LWUѭӡng thì nó có thӇ bám dính trên bӅ mһWNtQKGRÿyNK{QJFҫn sӱ dөQJPi\EѫPFKkQNK{QJ9uYұy bám dính chân không thө ÿӝQJFyѭXÿLӇm là tiêu thө tWQăQJOѭӧng và trӑQJOѭӧng nhҽ Tuy nhiên, chúng không hoҥWÿӝng tӕt trên các bӅ mһt bám bөi nhiӅu, nhám hoһc xӕp nên khi hoҥt ÿӝng trên bӅ mһt kính ngoài trӡi vӟLÿӝ bám bөi cao trên mһt kính thì có thӇ ROBOT sӁ không hoҥWÿӝng tӕWQKѭ5RERW'H[WHU>@

VӟLSKѭѫQJSKiSQj\NKyÿҥWÿѭӧc hiӋu suҩWFDRFNJQJQKѭOӵc bám lӟn Ngoài ra, viӋc tháo các miӃQJÿӋm hút ra khӓi bӅ mһt cӱa sә có thӇ gây ra mӝWFK~WNKyNKăQ7X\nhiên, vҩQÿӅ này có thӇ ÿѭӧc giҧi quyӃt bҵng cách sӱ dөQJWKrPYDQÿLӋn tӯ ÿӇ dүn khí vào giác hút khi cҫn tách nó ra khӓi bӅ mһt kính

Hình 2.9 HӋ thӕng bám dính chân không thө ÿӝng Hình 2.8 ROBOT sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSK~WFKkQNK{QJWKө ÿӝng

2.4.1.3 Bám dính qu̩t hút:

3KѭѫQJSKiSQj\Vӱ dөng các quҥt hút công suҩt cao, cánh quҥt quay trong mӝt buӗng kín, tҥo áp suҩWÿӇ cho ROBOT EiPWUrQWѭӡng ĈӇ bám dính vào bӅ mһt kính WKHRSKѭѫQJ thҷQJÿӭng, các nhà nghiên cӭXÿmNӃt hӧp bánh xe sӱ dөng vұt liӋu cao su

và lӵFÿҭy cӫa cánh quҥt Cánh quҥWTXD\QJѭӧc chiӅu tҥo áp suҩWÿӇ cho ROBOT bám WUrQWѭӡng %rQGѭӟLOj5RERW7,72>@GRNtFKWKѭӟc lӟn nên cҫn sӱ dөng cáp treo

ѬXÿLӇm cӫa loҥi ROBOT này là nhҽ, di chuyӇn nhanh, có thӇ sӱ dөng trên nhiӅu loҥi

bӅ mһt khác nhau 7X\QKLrQQKѭӧFÿLӇm là gây ra tiӃng ӗn, công suҩt không lӟn, và không thӇ mang tҧi nһng

Hình 2.11 HӋ thӕng bám dính quҥt hút Hình 2.10 ROBOT sӱ dөnJSKѭѫQJSKiSEiPGtQKTXҥt hút

2.4.1.4 Bám dính tͳ tính:

Mӝt nguyên tҳFNKiFÿѭӧc áp dөQJÿӇ tҥo ra lӵFEiPGtQKÿyOjVӱ dөng tӯ tính bao gӗm tӯ tính YƭQKFӱu hoһc tӯ tính ÿLӋn, SKѭѫQJSKiSQj\FKӍ thích hӧp hoҥWÿӝng trên bӅ mһt kim loҥi hoһc trên bӅ mһt có tӯ tính Bҵng cách sӱ dөng hai mô-ÿXQFҧ hai mô-ÿXQÿӅXÿѭӧc gҳQQDPFKkPQKѭQJWUiLFӵFQKDXYjÿѭӧc gҳn trên hai bӅ mһWÿӕi nhau cӫa cӱa kính Hai mô-ÿXQVӁ di chuyӇn cùng nhau và cùng vӟi ROBOT Ví dө QKѭ Wall-climbing robot [19]

Hình 2.12 ROBOT sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSEiPGtQKWӯ tính

ĈӕLSKѭѫQJSKiSQj\Fҫn phҧi sӱ dөng bӝ truyӅQÿӝng năng lӟQѬXÿLӇm cӫa giҧi pháp cuӕi cùng này là không cҫn tӕQQăQJOѭӧng cho quá trình bám dính VӅ ӭng dөng, nó có thӇ ÿѭӧc áp dөng ӣ phҫn chân cӫa ROBOT leo hoһc kӃt hӧp vӟi bánh xe hoһFÿѭӡng ray

ÿӇ di chuyӇn dӑc theo bӅ mһt có tӯ tính Tuy nhiên, viӋc tách hai mô-ÿXQUDFNJQJVӁ có mӝWFK~WNKyNKăQNKLVӱ dөQJQDPFKkPYƭQKFӱu

Hình 2.13 HӋ thӕng bám dính tӯ tính

2.4.2 &˯F̭u chuy͋Qÿ͡ng:

Khҧ QăQJdi chuyӇn cӫa nhӳng ROBOT lau kính hiӋn này ÿmÿѭӧc nghiên cӭu và thӱ nghiӋm vӟi nhiӅXFѫFҩu di chuyӇn khác nhau ĈһFÿLӇm cӫDFiFFѫFҩu chính này QKѭVDX

2.4.2.1 &˯F̭u khͣp chân:

&ѫ cҩu chuyӇQÿӝng bҵQJFѫFKӃ khӟp chân có nhӳQJѭXÿLӇm rõ ràng, chҷng hҥQQKѭNKҧ QăQJYѭӧt TXDFKѭӟng ngҥi vұWÿLWUrQEӅ mһt gӗ ghӅ vӟi WtQKFѫÿӝng cao ngoài ra chuyӇQÿӝng bҵng khӟp chân có thӇ ÿѭӧc thӵc hiӋn kӃt hӧp vӟLFiFFѫFKӃ bám dính tӕt, chҷng hҥQQKѭgiác hút chân không, thiӃt bӏ tӯ WtQKQKѭÿmWKҩy trong nhiӅu ӭng dөQJ52%27QKѭErQGѭӟi [20]

thӇ ÿѭӧc dӉ dàng tìm kiӃm trên thӏ WUѭӡng, cùng vӟi sӵ ÿDGҥng vӅ mүXPmNtFKWKѭӟc,

chӫng loҥi Mӝt sӕ loҥi ROBOT sӱ dөQJFѫFҩXEiQK[HQKѭhình 2.14)

a) Alicia 1 b) Alicia 2 c) Wall Walker

Ngoài ra, ROBOT FyEiQK[HOHRWѭӡng gһSNKyNKăQWURQJYLӋc bám chҳc vào các bӅ mһt kính vì chúng có diӋn tích tiӃp xúc giӳa các bӅ mһt rҩt nhӓ nên làm giҧm khҧ QăQJchӏu tҧi 'RÿyFiFJLiF hút hân không hoһc nam châm YƭQKFӱu phҧLÿѭӧc sӱ dөng kӃt hӧp cho các loҥi ROBOT này

2.4.2.3 &˯F̭u bánh xích:

ROBOT di chuyӇn bҵng bánh xích và ROBOT di chuyӇn bҵng bánh xe giӕng nhau ӣ chӛ cҧ KDLÿӅu di chuyӇn bҵQJFѫFKӃ quay Thay vì sӱ dөng bánh xe vӟi diӋn tích tiӃp xúc bӅ mһt làm viӋc nhӓ, viӋc sӱ dөng mӝWUmQK[tFKOjPFѫFKӃ di chuyӇn sӁ JL~SWăQJGLӋn tích tiӃp xúc Vì vұy ROBOT có khҧ QăQJWUiQKFKѭӟng ngҥi vұt và bám dính trên bӅ mһt tӕWKѫQ Tuy nhiên chuyӇQÿӝng cӫa hӋ thӕng bánh xích nói chung chұm KѫQYjFҩu trúc cӫa nó phӭc tҥSKѫQKӋ thӕng bánh xe, nó có hiӋu suҩt xҩp xӍ vӟi chuyӇn ÿӝng bҵng khӟp chân %rQGѭӟi là mӝt sӕ ROBOT sӱ dөQJFѫFҩu này [20]

Hình 2.15 &ѫFҩu bánh xe

a) Tripillar b) Wheels track hybrid ROBOT

2.4.2.4 &˯F̭XWU˱ͫt song song:

Mӝt trong nhӳQJFiFKÿѫQJLҧn nhҩWÿӇ chuyӇQÿӝng là sӱ dөQJFѫFKӃ tӏnh tiӃn YjFѫFKӃ xoay &ѫFҩu bao gӗm hai mô-ÿXQÿѭӧc cӕ ÿӏQKYjWUѭӧWWѭѫQJÿӕi trên hai

pKѭѫQJYX{QJJyFYӟi nhau (hình 2.17) &ѫFҩu di chuyӇn thông qua xy-lanh, hoһFÿӝng

FѫÿLӋn qua bӝ truyӅn FѫNKtWKDQKUăQJEiQKUăQJ«) Vì thiӃt bӏ chӍ di chuyӇn khi mӝt mô-ÿXQÿmÿѭӧc cӕ ÿӏQKGRÿyÿҧm bҧo an toàn trong quá trình chuyӇQÿӝng, có thӇ hoҥWÿӝng tӕt trên các bӅ mһt không bҵng phҷng Có khҧ QăQJYѭӧt qua vұt cҧn Mӝt sӕ ROBOT sӱ dөQJFѫFҩu nj\ÿmÿѭӧFWKѭѫQJPҥi hóa [20]

a) Sky Cleaner 1 b) Sky Cleaner 2 c) Sky Cleaner 3

Hình 2.16 &ѫFҩu bánh xích

Hình 2.17 &ѫFҩXWUѭӧt song song

2.4.2.5 &˯F̭u chuy͋Qÿ͡ng k͇t hͫp:

Nhӳng ROBOT chuyӇQÿӝng bҵng khӟp chân, bҵng bánh xích hay bҵng bánh xe ÿѭӧFÿӅ cұp ӣ trên có thӇ ÿѭӧc kӃt hӧp vӟLQKDXÿӇ ÿҥWÿѭӧc nhӳng mөFÿtFKFDRKѫQYjÿyQJJySWӕWKѫQNKLFK~ng sӱ dөng riêng lҿ Ví dө, các hӋ thӕng kӃt hӧp bao gӗPFѫcҩu chuyӇQÿӝng bҵng bánh xích và khӟp chân hoһFFѫFҩu bánh xe, ROBOT FyFѫFҩu chân kӃt hӧp vӟi 2 bánh và 6 bánh, có thӇ YѭӧWTXDFiFFKѭӟng ngҥi vұWFDRYjFNJQJÿѭӧFÿLӅXKѭӟng hiӋu quҧ5}UjQJFiFFѫFҩu chuyӇQÿӝng kӃt hӧp bao gӗm hai hoһc nhiӅXKѫQKDLFѫFҩu chuyӇQÿӝng nên nó có cҩu trúc phӭc tҥSKѫQYjJLiWKjQKFDRKѫQ

%rQGѭӟi là Robot 0DQWLVÿmÿѭӧc chӃ tҥo và thӱ nghiӋm [30]

Hình 2.18 &ѫFҩu kӃt hӧp

ÿӝQJFѫNKtQKѭEӝ truyӅQÿӝng xích, truyӅQÿӝQJÿDLEiQKUăQJ Nhӳng bӝ truyӅn ÿӝQJQj\JL~SÿҥWÿѭӧc dҥng chuyӇQÿӝng mong muӕQFNJQJQKѭFiFWK{QJVӕ phù hӧp

vӅ momen, vұn tӕc, gia tӕc

2.4.3.1 Ĉ͡nJF˯ÿL͏n:

ĈӝQJFѫÿLӋQÿѭӧFVӱGөQJUҩWQKLӅXWURQJFiFWKLӃWNӃROBOT EӣLQJX\rQOêÿѫQJLҧQWtQKWѭѫQJWKtFKFDRYӟLFiFEӝWUX\ӅQÿӝQJJLiWKjQKKӧSOêYjUҩWSKәELӃQWUrQWKӏWUѭӡQJ%rQFҥQKÿyYLӋFÿLӅXNKLӇQÿӝQJFѫÿLӋQFyÿӝFKtQK[iFFDRYӅ YӏWUtFNJQJQKѭWӕFÿӝEҵQJSKѭѫQJSKiSÿLӅXNKLӇQEҵQJFiFKTXҩQQKLӅXFXӝQGk\WҥRUDVӕFһSFӵFNKiFQKDXÿӝQJFѫEѭӟF KRһFEҵQJEӝPmKyD(QFRGHUNӃWKӧSÿLӅXNKLӇQELӃQWҫQÿӝQJFѫ6HUYR 

Hình 2.19 ĈӝQJFѫÿLӋn

2.4.3.3 Xy-ODQKÿL͏Q(/$ 

Xy-ODQKÿLӋQ OjORҥL[\-ODQKFyFѫFҩXGүQÿӝQJWX\ӃQWtQKORҥLFѫ-ÿLӋQ 7KӵFcKҩW[\-ODQKÿLӋQEDRJӗPPӝWÿӝQJFѫÿLӋQÿѭӧFWtFKKӧSVҹQEӝWUX\ӅQÿӝQJYLVPH-ÿDLӕFJL~SFKX\ӇQÿәLFKX\ӇQÿӝQJTXD\WUzQFӫDÿӝQJFѫÿLӋQVDQJFKX\ӇQÿӝQJWKҷQJWX\ӃQWtQK E/$ÿmWUҧi qua quá trình nghiên cӭu và phát triӇn hiӋn tҥi chúng có thӇ làm viӋFYjÿҥWÿѭӧc các yêu cҫXQKѭPRQJÿӧi, cө thӇ là trӑQJOѭӧng nhҽ mô-men xoҳn cao, mӝt thiӃt bӏ truyӅQÿӝng tuyӃn tính nhӓ nhҵPÿiSӭng yêu cҫu cӫa ROBOT trӑQJOѭӧng nhҽ Ngoài ra, viӋc tӕLѭXKyDFKX\ӇQÿӝng cӫa ROBOT là cҫn thiӃWYjÿѭӧc tiӃn hành

mô phӓng chuyӇQÿӝng vӟi tӕFÿӝ cao Cҩu tҥR(/$QKѭhình 2.21)

Hình 2.21 ;\ODQKÿLӋn ELA Hình 2.20 Xy-lanh khí nén

2.4.4 ChͱFQăQJOjPV̩ch:

Ĉk\OjFKӭFQăQJFXӕLFQJÿѭӧF[pWÿӃQ WURQJEҧQSKkQWtFKFKӭFQăQJVѫEӝYӅFөPFѫNKtFӫDWKLӃWNӃROBOT lDXNtQKFӱDVәOjPӝWKӋWKӕQJSKөQKѭQJFKӭFQăQJOjPVҥFKYүQÿѭӧFFKROjPӝWWURQJQKӳQJNKtDFҥQKTXDQWUӑQJQKҩWFӫDROBOTPһF

dù nó NK{QJSKҧLOjKӋWKӕQJSKӭFWҥSQKҩWYӅPһWFѫKӑF<rXFҫXTXDQWUӑQJQKҩWFӫDFKӭFQăQJQj\Oj FyÿѭӧFNtFKWKѭӟFKLӋXTXҧSKKӧSWUrQPӝW{NtQKWKҷQJÿӭQJYjÿLTXDEӅPһWNtQKPӝWFiFKGӉGjQJROBOT ÿѭӧFÿiQKJLilà thành công hay không VӁGӵDWUrQNKҧQăQJOjPVҥFKEӅ PһWNtQK

2.4.4.1 /jPV̩FK˱ͣW

/jPVҥFKѭӟWOjSKѭѫQJSKiSOjPVҥFKVӱGөQJGXQJGӏFKQѭӟFODXNtQKNӃWKӧSYӟLFKәLODXÿѭӧFGүQÿӝQJEҵQJÿӝQJFѫÿLӋQORҥLEӓEөLEҭQNKӓLEӅPһWFӱDNtQK+ӋWKӕQJFyNKҧQăQJORҥLEӓEөLEҭQUҩWWӕWNKҧQăQJNӃWKӧSYӟLFiFFKӭFQăQJNKiFGӉGjQJFNJQJQKѭÿLӅXNKLӇQÿѫQJLҧQ7X\QKLrQ FҫQ SKҧL FXQJFҩSQѭӟFGRÿyOjPFKRFҩXWU~FROBOT WUӣQrQFӗQJNӅQKYjQһQJQӅ%rQFҥQKÿyTXiWUuQKOjPVҥFKFNJQJÿӇOҥLQKӳQJYӋWQѭӟF

2.4.4.2 /jPV̩FKNK{

/jPVҥFKNK{OjSKѭѫQJSKiSOjPVҥFKNK{QJVӱGөQJQѭӟF3KѭѫQJSKiSOjPVҥFKVӱGөQJFiFYұWOLӋXOjPVҥFKFyWtQKNӃWGtQKFDRQKѭYҧLVӧLEӑWELӇQÿӇORҥLEӓEөLYjFiFYӃWEҭQNKӓLEӅPһWNtQK1JRjLUDKӋWKӕQJFzQFyWKӇÿѭӧFWtFKKӧSWKrPFiFFѫFҩXK~WNKiFQKҵPJL~SWăQJKLӋXTXҧOjPVҥFK3KѭѫQJSKiSOjPVҥFKNK{

Hình 2.22 HӋ thӕng làm sҥFKѭӟt

FNJQJFyNKҧQăQJNӃWKӧSYӟLFiFFKӭFQăQJNKiFGӉGjQJWѭѫQJWӵQKѭOjPVҥFKѭӟWKѫQQӳDGRNK{QJVӱGөQJQѭӟFQrQFҩXWU~FROBOT VӁQKҽKѫQÿѫQJLҧQKѫQ7X\QKLrQKLӋXTXҧOjPVҥFKOҥLNK{QJFDREҵQJ

Tӯ nhӳng phân tích cӫa các cөm chӭFQăQJWDÿLÿӃQ[iFÿӏnh yêu cҫu kӻ thuұt

2.5 NhұQ[pWYjÿѭDUD\rXFҫu kӻ thuұt:

2.5.1 Nh̵n xét:

Qua tәng quan tài liӋXFNJQJQKѭFiFEiRFiRQJKLrQFӭu có thӇ ÿѭDUDFiFQKұn xét sau: trên thӃ giӟLFNJQJUҩt quan tâm vӅ vҩn ÿӅ làm sҥch cӱa sә kính nhà cao tâng và FNJQJ có rҩt nhiӅu công bӕ khác nhau vӅ các ROBOT vӋ sinh cӱa kính nhà cao tҫQJQKѭphҫn tәng quan nghiên cӭu ÿmÿӅ cұp

7URQJQѭӟFFNJQJFyQKLӅu nghiên cӭu và các sҧn phҭm cӫa mӝt sӕ FiQKkQFNJQJQKѭFӫa FiFWUѭӡQJÿҥi hӑc Nhӳng nghiên cӭXQj\ÿm WKXÿѭӧc mӝt sӕ thành quҧ nhҩWÿӏnh Tuy nhiên các sҧn phҭm này vүn còn gһp mӝt sӕ vҩQÿӅ vӅ viӋc vұQKjQKFNJQJQKѭQăQJsuҩWFKѭDFDR Vì thӃ viӋc thiӃt kӃ cҧi tiӃn mӝt loҥi ROBOT nhҽ, QăQJVXҩt cao thӵc sӵ cҫn thiӃt ÿӇ ÿip ӭng nhu cҫXFNJQJQKѭJLҧi quyӃt mӝt sӕ vҩQÿӅ mà các ROBOT còn ÿDQJJһp phҧi Chính vì nhӳng yêu cҫu cҩp thiӃt nêu trên nên nhiӋm vө cӫa luұQYăQQj\

Oj³Nghiên cӭu thiӃt kӃ và chӃ tҥo mô hình thí nghiӋm ROBOT lau kính´Yӟi kích

WKѭӟc ô cӱa sә là 1500mm x 2000mm

Hình 2.23 HӋ thӕng làm sҥch khô

Hình 3.1 6ѫÿӗ chӭFQăQJFӫa ROBOT lau kính

2.5.2 Yêu c̯u kͿ thu̵t:

1 KhӕLOѭӧng ROBOT 15 ± NJ.tFKWKѭӟc 600x400x250

1ăQJVXҩt: 3m2/phút Làm sҥch ô cӱa kính (1500mm x 2000mm)

3 Áp suҩt khí cung cҩp cho thiӃt bӏ phҧi luôn әQÿӏnh

4 ThiӃt bӏ NK{QJÿѭӧFUѫLNKӓi cӱa sӕ

5 HoҥWÿӝng và vӋ sinh tӕt trên bӅ mһt kính

6 Chi phí chӃ tҥo thҩp

7 DӉ chӃ tҥo, lҳp ráp và vұn hành

8 ThiӃt kӃ có khҧ QăQJPӣ rӝng

9 Có hiӋu suҩWFDRKѫQFiFPi\WKѭӡng dùng ӣ WURQJQѭӟc

&+ѬѪ1* : XÂY DӴNG LӴA CHӐ1é7ѬӢNG VÀ TÍNH TOÁN THIӂT Kӂ 3.1 Giӟi ThiӋu:

Dӵa vào các yêu cҫu kӻ thuұt, ta có thӇ ÿѭDUDVѫÿӗ chӭFQăQJFѫEҧn mà mӝt hӋ thӕng ROBOT lau kính cҫn có:

CөPFѫNKtOX{QÿyQJYDLWUzQӅn tҧng trong mӑi thiӃt kӃGRÿyOX{Q chú trӑng lӵa chӑn thiӃt kӃ ÿҫu tiên CөPFѫNKtFӫa mô hình ROBOT lau kính ÿѭӧc chia làm bӕn chӭFQăQJFKtQKWURQJÿyKDLFKӭFQăQJEiPGtQKYjGLFKX\Ӈn là quan trӑng nhҩt Hai chӭFQăQJQj\ÿyQJYDLWUzTX\ӃWÿӏQKÿӃQÿӝ tin cұ\FNJQJQKѭFKӫng loҥi cӫa ROBOT Tuy nhiên, mӝt hӋ thӕng ROBOT lau kính chӍ thӵc sӵ hoàn thiӋn khi sӣ hӳu thêm chӭc QăQJOjPVҥFKFNJQJQKѭFѫFҩu chҩp hành (truyӅQÿӝng) Các chӭFQăQJnày sӁ ÿѭӧc phân tích ÿѭDUDѭXQKѭӧFÿLӇm U}UjQJKѫQӣ phҫn tiӃp theo

3.2 Lӵa chӑn SKѭѫQJiQ thiӃt kӃ:

3.2.1 3K˱˯QJSKiSO͹a ch͕n thi͇t k͇

Lӵa chӑQêWѭӣQJOjTXiWUuQKÿiQKJiá nhӳQJêWѭӣQJÿiSӭng yêu cҫu kӻ thuұt

và nhӳng tiêu chí khác nhau ViӋFKuQKWKjQKYjÿѭDUDêWѭӣng cuӕi cùng thông qua các EѭӟFFKtQKVDX%ѭӟFÿҫu tiên là tiӃn hành phân tích so sáQKѭXQKѭӧFÿLӇm cӫa tӯng cөm chӭFQăQJQKҵm thҩ\U}KѫQWRjQEӝ hӋ thӕng ROBOT sӁ hoҥWÿӝQJQKѭWKӃ nào

%ѭӟc thӭ hai là tìm ra các giҧi pháp cho tӯng vҩQÿӅ, cөm chӭFQăQJÿӇ dӉ phát thҧo,

ÿѭӧc thӇ hiӋQGѭӟi dҥng ma trұn biӇXÿӗ KuQKWKiLQKѭbҧng 3.13 %ѭӟc thӭ EDOjÿѭD

ra các trӑng sӕ cho các tiêu chí theo tӯng cөm chӭFQăQJ, VDXÿyWtQKÿLӇm cho các ý

WѭӣQJÿѭӧc thӇ hiӋQQKѭWURQJEҧng ma trұn (bҧng 3.4 7X\QKLrQÿӇ WtQKÿLӇm cho các êWѭӣng sӁ phө thuӝc vào bҧng tham chiӃu (bҧng 3.3 %ѭӟc cuӕi cùng cӫa quá trình này

là kӃt hӧp các kӃt quҧ ÿmSKkQWtFKÿӇ ÿѭDUD SKѭѫQJiQWӕLѭXQKҩt choROBOT VӟLSKѭѫQJSKiSOӵa chӑQêWѭӣng khai thác nhӳng ma trұQJL~SWDÿѭDUDÿѭӧc các ý Wѭӣng trӵc quan dӉ GjQJÿLÿӃQÿѭӧc sҧn phҭm cuӕi cùng hoàn thiӋn nhҩt

%DWLrXFKtFyWUӑQJVӕFDRQKҩWOjOӵFbám dínhWtQKNKҧWKLYj NKӕLOѭӧQJFӫDWKLӃWEӏ /ӵFEiPGtQKOj\ӃXWӕTXDQWUӑQJQKҩWYuQyOjÿLӅXNLӋQWLrQTX\ӃWÿӇ52%27FyWKӇKRҥWÿӝQJWUrQNtQKFӱDVә, QJRjLUDWKLӃWEӏJҳQWUrQROBOT SKҧLÿѭӧFNLӇPVRiWVDRFKRWKҩSQKҩWÿӇURERWÿѭӧFQKҽQKҩW ĈӇWtQKÿLӇPÿѭӧFFKREҧQJPDWUұQTX\ӃWÿӏQKWKuWDFҫQFyEҧQJWKDPFKLӃXÿӇÿѭDUDÿLӇPÿiQKJLi

Bҧng 3.3 MӭFWѭѫQJTXDQYjFKXҭn tham chiӃu 0ӭFWѭѫQJTXDQYӟLFKXҭQWKDPFKLӃX ĈLӇPÿiQKJLi

Vӕ

Chân không FKӫÿӝQJ

Chân không WKөÿӝQJ