Đề tài thiết kế và phát triển hệ thống Điều khiển xe agv nâng và vận chuyển hàng trong môi trường công nghiệp

Tên đề tài đăng ký: Thiết kế và phát triển hệ thống điều khiến xe AGV nâng và vận chuyên hang trong môi trường Công Nghiệp ...-- --- c225S+cxsvsxerrxrxerererrree Sinh viên đã hiểu rõ yêu

E)HUTECH HUTECH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIEN CONG NGHỆ VIỆT - NHẬT

BÁO CÁO ĐÔ ÁN TÓT NGHIỆP

DE TAI: THIET KE VA PHAT TRIEN HE THONG DIEU KHIEN XE AGV NANG VA VAN CHUYEN HANG TRONG MOI TRUONG CONG NGHIEP

Giảng viên hướng dẫn: ThS PHẠM QUỐC PHƯƠNG

SV thực hiện: NGUYÊN HOÀNG ĐỨC VIỆT MSSV: 1911820373

EBHUTECH HUTECH BO GIAO DUC VA ĐÀO TẠO

BzheGøgnnatorioi TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỖ CHÍ MINH

VIEN CONG NGHỆ VIỆT - NHẬT

BÁO CÁO ĐÔ ÁN TÓT NGHIỆP

DE TAI: THIET KE VA PHAT TRIEN HE THONG DIEU KHIEN XE AGV NANG VA VAN CHUYEN HANG TRONG MOI TRUONG CONG NGHIEP

Giảng viên hướng dẫn: Th§ PHẠM QUỐC PHƯƠNG

SV thực hign: NGUYEN HOANG DUC VIET MSSV: 1911820373

Ngành : Kỹ thuật cơ điện TỬ ST HH TH Chuyên ngành : Không phân chuyên ngành chuyên sâu

2 Tên đề tài đăng ký: Thiết kế và phát triển hệ thống điều khiến xe AGV nâng và vận chuyên hang trong môi trường Công Nghiệp . - c225S+cxsvsxerrxrxerererrree

Sinh viên đã hiểu rõ yêu cầu của đề tài và cam kết thực hiện đề tài theo tiền độ và hoàn thành đúng thời hạn

TP HCM,ngày tháng năm 2023

Sinh viên đăng ký

(Ký và ghi rõ họ tên)

EYHUTECH

Đại học Công nghệ Tp.HCM

VIỆN CÔNG NGHỆ VIỆT - NHẬT

PHIÊU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN

ĐỎ ÁN/ KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

(Mối nhóm mội phiếu, G1⁄HD ghi rõ rên dé tài và nhiệm vụ của từng sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp về VP Viện Công nghé Viét — Nhat)

1 Chủ đề/ hướng nghiên cứu đề tài:

-_ Thiết kế xe tự hành AGV-Robot kéo hàng và vận chuyên hàng tự động

Hướng nghiên cứu đề tài: Tự di chuyên theo line; Vận chuyên hàng và đưa vào kho;

Tự động dừng khi có vật cản; Thiết kế cơ khí trên solidworks, autocad, ; Sử dụng lập trình

C++, Arduino IDE, Python,

2 Nhiém vụ sinh viên thực hiện (Phân rõ nhóm trưởng):

1) Tên đầy đủ: Nguyễn Hoàng Đức Việt 2) Tên đầy đủ: Nguyễn Ngọc Duy Tân

Email:nguyenhoangducvieta5@gmail.com | |Email: tankiquai2809 @gmail.com

-_ Thiết kế hệ thống điều khiến cho xe - Thiết kế sơ đỗ đường line để xe chạy

- Lắp đặt mô hình trong kho

-_ Thực nghiệm mô hình -_ Thiết kế 1w đồ giải thuậ:, điều khiển

- Thuyét trinh do an - Thuyét trinh do an

- Hoan thanh PD sao khi da cé san pham - Thiết kế ban vé co khi solidworks

Nhiệm vụ nhóm: Thiệt kê, thi công mô hình xe AGV, theo dõi đường đi của xe,

tính an toàn, tình trạng hoạt động của xe Viết báo cáo và thuyết trình

TP HCM, ngày tháng năm 20 Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ES) HUTECH HUTECH TRUONG ĐẠI HỌC CONG NGHE TP HCM

„man nai VIỆN CÔNG NGHỆ VIỆT ~ NHẬT

PHIẾU XÁC NHẬN DUYET BAO CÁO

ĐÔ ÁN/ KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên: (Nhóm 08)

8V: NGUYÊN HOÀNG ĐỨC VIỆT MSSV: 1911820373 LỚP: 19DCTJA1 SV: NGUYEN NGOC DUY TAN MSSV: 1911810043 LỚP: 19DCTJA1 SV: THÁI THANH PHÚ MSSV: 1911780187 LỚP: 19DCTJA1

2 Tên đề tài: Thiết kế và phát triển hệ thống điều khiển xe AGV nâng và vận chuyền hàng trong môi trường Công Nghiệp

3 Xác nhận giảng viên đã đọc và duyệt cho sinh viên nộp DA/KLTN, bao gồm:

O Bao cao

O Poster

O Khac: Dé cuong dé An tét nghiép

TP HCM, ngay thang năm 2023 Giảng viên hướng dẫn phụ (Nếu có) Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CAM ĐOAN

Nhóm chúng em xin cam đoan đồ án này tổng quát lại kết quả quá trình nghiên

cứu của tác giá và sự hướng dẫn của thây ThS Phạm Quốc Phương Các số liệu, hỉnh ảnh, thông tin trong đổ án đêu trung thực, do tác giả tìm hiểu, tham khảo từ nhiều nguồn tư liệu Nguồn thông tin được thu thập thực tế, được cung cấp trực tiếp

từ các hệ thống điều khiển xe tự hành AGV trong thực tế Các kết quả được công

bố trong dé án này không sao chép các đỗ án đã có từ trước Nếu phát hiện có bất

kỳ sự gian lận nào nhóm tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đề tài

của nhóm Trường Đại học Công nghệ TP Hỗ Chí Minh không liên quan đến những

vi phạm tác quyền, bản quyền do nhóm tác giả gây ra trong quá trình thực hiện (nếu

có)

Sinh viên thực hiện đề tài

Sinh viên thực hiện để tài

MỤC LỤC

2 Muc tiêu muc ti6U Nghién COU ee eeeceeceeecee cece eeeneeeeeaeeeeeeeteeeeeeaeeees 4 2.1 Muc tiU CHUNG ce eceeeeececeecceeeeeceeeeeeeeeeeeeeeaeeseaeeeseeeeeaeetsnaeenieeeeeeee 4

2.2 Mục tiêu Cụ ENG cceccccccescecseeeeteeeesesescsescseseseessneceneeseatscasesaeeeeees 4 2.3 YOU CaU Cla dé tai ceececccecstescsescseecsneeecesecesesesesescseessnecsnecaneseseneesaceees 4 2.4 Phương pháp nghién ctru tai GU «oe e eee eeceeeeee ee teeeeeeeeteeeeeeeeeeeaes 4 2.5 Phương pháp tính toán thiết kế và thi công -s-sse- 5

4 Ý nghĩa khoa học thực tiỄn - ¿5c c2tSt2x2xxxexxkrxerrrrrrrrererree 5

5 Kết cấu tập tài liệu báo cáo đồ án -:ScS.cccs sex errec 6 PHẦN II: THIẾT KÉ DỰ ÁN 022222 2222122222212 EE.ekrree 7 CHƯƠNG I: THỰC HIỆN QUY TRÌNH PD (PRO.JECT DESIGN) 7

II 00 À ạầaaađađaỮ 7 1.2_ Khảo sát hiện trạng vấn đề 5S cc 2S v2 x21 xxx re 11 1.3 Khảo sát ý kiến và nhụ cầu các bên liên quan vấn đề 18 1.4 Điều tra các giải pháp hiện có của vấn đề co cccccececeeeeea 23 1.5 Xác định nguyên nhân cụ thê gây ra vấn đề . 7-7 cccccsc s2 28 1.6 Xây dựng điều kiện ràng buộc — Thiết lặp bộ đặc tính kỹ thuật 30

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYÊT 5c c2 t2 222222 2E2Etrrrrrrrrrer 38 2.1 Tông quan về hệ thống vận hành xe AGV và bộ điều khiên 38 2.1.1 Lịch sử phát triển xe AGV L LQH n1 re 38 2.1.2 Nguyên lý làm việc của xe AGV Hs Hee 39

2.1.3 Phân tích mô hình động học của xe AGV à ki 41 2.1.3.1 Phân tích mô hình động học của xe AGV ào co 4I

2.1.3.2 Phương pháp triển khai mô hình động học - 55s 47

2.2 Bộ điều khiỂn cv HH HT TH TH HH TH HT HH 48

2.2.2 Phân cứng S222 122121111111 1 1111111111111111111E11111 E11 49

;5-:800i 3i 08 ::L 50

2.2.4 Các loại Arduino thông dụng che 51

2.3 Arduino sử dụng cho mô hình giải pháp cài 52

ni hi nnnễễ'.ễê.ồ 62

2.4.1 Arduino IDE (Intergrated Development Environmeri) 62

P5: 900M 90 41414 64 CHƯƠNG II: THIẾT KÉ HỆ THÓNG ĐIỆN VÀ PHẢN CỨNG 67 3.1 Động co su dung trong M6 hinh Giai PNAP «0 eee eneeteeeeeeeaees 67 3.1.1 Động cơ giảm tốc GA25 370 12V 60rpm c7 s-2 67 3.1.2 Động cơ Servo AC Ezi-SERVO- EzM-28M-D-D (Fastech) 69 3.2 Các Module sử dụng trong mô hình giải pháp -ccs-s: 73

3.2.4 Khối nguôn ¿2c 2t 2212111211111 111111111111111111111 E111 81 3.3 Nguồn của dự án xe AQV c2 2 HT 22111 H11 xe rrêu 83 3.4 Vật liệu thiết kế xe AGV ch He 84 Chương IV: THỰC HIỆN MÔ HÌNH Q2 c2 2tenrrerrrerrei 85

4.2 Nguyên lý hoạt động - Lưu đồ giái thuật . cccccc sec 86

4.5 Thi công, lắp đặt mô hình xe .- - c2 2.2 SH die 90

4.6 Thực nghiệm mô hình và đánh giá . BS se 94

CHƯƠNG V: XÂY DỰNG MÔ HÌNH KINH DOANH 97

5.1 Hình thành ý tưởng, thực hiện kháo sát và phân tích các yếu tố anh

hưởng từ đó lên kế hoạch hiện thực hóa ý tưởng - -5s5- 97

CHUONG VI: KIEM CHUNG, ĐÁNH GIÁ VÀ TÍNH KHẢ THỊ CỦA GIẢI PHAP VA THIET KÉ POSTER DỰ ÁN 2c 2.2 cecrecerereree 100 6.1 Kiêm chứng, đánh giá tính khả thi của giải pháp 100 6.1.1 Khảo sát khách hàng - Sàn SH hư hư nếp 100 6.1.2 Khảo sát chuyên gỉa nén TH nh nh nh Hy 103 6.2 Thidt Ké POSTED .,ÔỎ 104 0:I019)/€01/10.41080) 0 .Ô 106

7.2 Hạn Chế -.- Lc T111 111115 H1 HH HT HH TH TH TH, 106 7.3 Hướng phát triển cho đề tài: 5S S2 rerreveererrrerre 106 I.15)000i0/10 4 0 ÒÖỏỐỐ 107

2101080900001 Ắ-.-.3Ã4:Ã⁄414444 , 108

SN Ưng 108

2101801019-721 £+3 116

il

Hinh 1.1: Cong nhân tại Doanh Nghiệp TNHH Cơ Khí Duy Khanh 12

Hình I.2: Công nhân sử dung xe day hang str dung trong cong nghiép 13 Hình I.3: Xưởng bị tổn đọng quá nhiều hàng vì chưa áp dụng hệ thống vận chuyên phù hợp để đáp ứng kịp nhu cầu của khách hàng 14 Hình 1.4: Hình ảnh thanh gỗ cắm sau vào bụng một công nhân tại xưởng

Hình 1.6: Những yếu tố gây khó khăn ảnh hưởng đến sự phát triển của công

ty trong vận chuyên trong nhà kho co khí - - 5c 5+s+scs+sceceesessee 19

Hình I.7: Thống kê cho thấy Công Ty vẫn chưa áp dụng nhiều hệ thống tự

động hóa vận chuyên trong môi trưởng xưởng công nghiệp, Công nhân phải vận chuyên thủ công , sức [ỰC ¿+ E3 xxx xxx ưếy 20

Hình 1.8; Biểu đồ cho thay 30% vẫn còn bị ánh hưởng bởi khâu vận

chuyên.20

Hình 1.9: Hai biểu đổ trên cho thấy 85% và 77% số người công nhân rất

mong muốn và giải quyết vấn đề s- :- c cv crya 21

Hình 1.10: Biêu đồ cho thấy 77% số người công nhâ đang mong muốn áp

dụng công nghệ hệ thống điều khiển xe AGV tự động vào khâu vận chuyên trong xưởng công nghỆp c c nh nh ve 22

Hình LII: Hệ thống RGV phương tiện có hướng dẫn đường sắt

Hình 2.1: Sơ đồ khối chung của AQV TS Set serrerrxerrree 39 Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của cảm biến từ trường 40

Hình 2.3: Hệ tọa độ của xe AOTV HH HH ng ng ng nh vu 41

Hình 2.4: Xác định vị trí ACTV nh HH ng hhkrrx 43

Hình 2.5: Phương pháp triên khai mô hình động học - 47 Hình 2.6: Arduino no, Arduino Mega2560, Arduino Nano 51 Hình 2.7: Arduino Yun, Arduino Ethernet ‹-‹- << se c+xsxs 51 Hing 2.8: Arduino Tre, Arduino RODOE Ăn nhe 52 Hình 2.9: Arduino no . c SH vn 52

Hình 2.10: Sơ đồ chân Arduino Uno .- ác TS SE HH nhe 54

Hình 2.11: Các chân nguồn Arduino Ưno 5-5552 cccec+sesesescee 56 Hình 2.12: Các chân Digital của Arduino Ứno - se eerseees 58

Hình 2.13: Minh họa điều chế độ xung . 7- 525 2c+c+csscessssse2 60 Hình 2.14: Sáu chân 2-22 222 S2 ESE SE SEESEExeEekrkrrrkrrrrrerree 61 Hinh 2.15; Phan mém Arduino IDE c.ccscccccscsssesstecetecsesesesetetseeceteeesenees 62 Hinh 2.16: M6 ta ham setup( ) và hàm loop( ) - 5-5-5 55+s+5e<s5s 63 Hinh 2.17: Giao diện lập trình trên phần mềm Arduino IDE 64 Hình 2.18: Phân mềm SOLIDWORKS 552cc ccccceeeeeereee 64 Hình 2.19: Giao điện SOLIDWORKS ẶẢ 2c cccccsreccrcerreeree 65 CHƯƠNG III: THIET KE HE THONG DIEN VA PHAN CUNG

Hinh 3.1: Hinh dang va kich thudc déng co giam tée GA25 370 12V 60rpm

Hình 3.8: Sơ đồ đi dây Module thụ phát hồng ngoại -5 - 77

Hình 3.9: Công tắc hành trình nhỏ 5-5-2522 +22 +e test sexeeesexesescee 78

VI

Hình 3.10: Ảnh và chân nối của yl303h-s-5vde-Iz 2 chanel module 78 Hình 3.11: Sơ đồ nối dây 2 chanel module relay -5-5-5+- 79 Hình 3.12; Module điều khiền động cơ A4988 Step Motor Driver 2A

Hình 3.13: Sơ đồ nối dây Module điều khiển động cơ A4988 Step Motor Driver 2A Ñ€pTAD ng HH TH và 81 Hinh 3.14: Modul giảm áp Buck DC 5A XL4015 ADJ 4-35VDC 81

Hinh 3.15: So 48 di day Modul giam 4p Buck DC 5A XL4015 ADJ 4-

E2“ 82 Hình 3.16: Pin bọ cạp 11.1V 2800mAh 35C c7 S5 c+ccccessce2 83 Hình 3.17: Mica nhựa cứng thực tẾ - se cccsrxcrsekrxexerererrres 84 CHƯƠNG IV: THỰC HIỆN MÔ HÌNH

Hình 4.1: Sơ đồ khối mô hình xe AGV kéo, nâng -5 5555: 85 Hình 4.2: Sơ đồ các khối khối thực tế mô của hình xe - - 85

Hình 4.3: Lưu đồ giải thuật của xe AGV kéo, nâng và vận chuyển hàng 87

Hình 4.4: Sơ đồ nguyên lý và sơ đỗ đấu dây của xe AGV 88 Hình 4.5: Bảng vẽ 2D mô hình xe AGV kéo, nâng và vận chuyên hàng 89

Hình 4.6: Bảng vẽ 2D mô hình xe AGV kéo, nâng và vận chuyên hàng 89 Hình 4.7: Thi công lắp đặt Khung xe, và bánh xe 7-55: 90

Hình 4.8: Thi công lắp đặt động cơ giảm tốc GA-25 c So 90

Vil

¡ID ồ 91

Hình 4.10: Lắp đặt cảm biến hồng ngoại dò line 5- 55s +55: 91

Hình 4.11: Thi công lắp đặt relay cho động cơ c-cccccecceee 91

Hình 4.12: Thi công dau dây khối điều khiển động cơ (arduino, driver

FC n 92 Hình 4.13: Đâu dây khối nguồn ©2225 S+x2x 2tr ererrerrerrrcee 92

Hình 4.14: Kiểm tra dây các Sensor chắc chắn . -ccc+csscs2 94

Hình 4.15: Hệ thông cảm biến hồng ngoại khởi động - 94 Hình 4.16: Kết nối và khởi chạy khối điều khiển trung tâm (Arduino n9 95 Hình 4.17: Kết nối động cơ hệ thông nâng và động giảm tốc 95

Hình 4.18: Hoàn thành mô hình và chạy thử trên đường line 96

CHUONG VI: KIEM CHUNG, ĐÁNH GIÁ VÀ TÍNH KHẢ THỊ CỦA GIAI PHAP VA THIET KE POSTER DU AN

Hinh 6.1: Tính hữu dụng của mô hình mang lại gia tri cho khách hang 100

Hình 6.2: Nhu cầu của khách hàng muốn trải nghiệm mô hình của sản

vill

DANH MỤC BẢNG CHUONG I: THUC HIEN QUY TRINH PD (PROJECT DESIGN)

Bảng 1.1 Đánh giá các đề xuất - + St che 9 Bang 1.2: Thiết lập chỉ số mục tiêu ¿7-2 522252 Sex xexeeesesesrees 16 Bảng I.3: Đánh giá ưu điểm và nhược điểm của dự án - 17 Bang 1.4 Diéu kién ràng buộc vấn đề Ăn srrrerrrerrererree 30 Bang 1.5: Xây dựng bộ đặc tính kỹ thuật . - 525552 s55esessss s52 31 Bang 1.6: Danh gid dé xuất giải pháp nhóm 7- -22- 55252c2sSessssse2 33 Bảng 1.7: Ưu điểm — nhược điểm của giải pháp cho đề tài 34 CHUONG II: CO SO LY THUYET

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật Arduino Uno - 55c c+cscscsecesesecces 52 CHƯƠNG III: THIET KE HE THONG DIEN VA PHAN CUNG

Bảng 3.l: Bảng thông số kĩ thuật GA25 370 60rpm - 5555552 68 Bang 3.2: Bang tra thong số kĩ thuật GA25 370 60rpm - 68

Bảng 3.3: Tiêu chuẩn động cơ Servo AC Ezi-SERVO- EzM-28M-D-D 70 Bảng 3.4: Thông số kỹ thuật của trình điều khiên động cơ Servo 71 Bảng 3.5: Thông số kĩ thuật cla motor déng co Servo EzM-28M-D-D 72 CHUONG V: XÂY DỰNG MÔ HÌNH KINH DOANH

Bảng 5.I: Bảng thực hiện hóa ý tưởng .- 2-52 5252525 +eSx+e+eeesreeers 97 Bảng 5.2: Mô hình kinh doanh BMC .- 2-55 Sàn, 98

DANH MỤC CÁC TU VIET TAT

ronmen

Trách nhiệm hữu hạn

ng Read - Only Memory

TÓM TẮT

Thiết kế và phát triển hệ thông điều khiển xe AGV nâng và vận chuyển hàng trong môi trường công nghiệp đang là một xu hướng hệ thống tự động hóa vận chuyển hàng hóa phô biến Hệ thống này sử dụng các cảm biến để xác định vị trí và di chuyên theo đường line màu đen được đặt sẵn Xe AGV bao

gồm nhiều thành phần quan trọng như Pin Li-po dé cung cấp năng lượng cho

hoạt động, bộ xử lý Arduino UNO làm trung tâm điều khiển các module khác nhau, bao gồm cá khối động cơ giảm tốc, nút nhân công tắc và cảm biến hổng ngoại Hệ thống an toàn cũng được tích hợp vào xe, bao gỗm cảm biến khoảng cách và replay, để đảm báo an toàn cho người sử dụng

Đồ án trình bay chi tiết về cách thực hiện, thiết kế và chế tạo hệ thống xe AGV trong môi trường công nghiệp Các khía cạnh về thiết kế hệ thống điện, phan cứng code điều khiển mô hình xe và phần mềm sử dụng được trình bày một cách đầy đủ ở những phân lý thuyết, phần thiết kế mô hình và phụ lục Sur dung vi diéu khién Arduino UNO cho phép người str dung dé dang theo dõi trạng thải nâng hạ của xe bằng động cơ Servo Xe AGV hoạt động tự động và hiệu quả trong việc vận chuyên hàng hóa trong môi trường công nghiệp Hệ thống xe AGV này đã được ứng dụng thành công trong môi trường công nghiệp, mang lại nhiều lợi ích quan trọng Tiết kiệm thời gian và tối ưu hóa quy trình làm việc tại các nhà máy và xưởng cơ khí, đồng thời tăng năng suất cho công ty Xe AGV cũng giúp cải thiện tốc độ vận chuyển hàng hóa ở nhà kho cơ khí và giảm rủi ro cho người lao động tại xưởng nhà máy trong môi trường công nghiệp

2A

AGVE Mo k SLE COMO Ba HC BPAY ATLO

3 2Li-pozìvy7J—*°_ *‡#‡##£?1?¬—JL#ñlffl3 2 ƒ=

AGV# lt TEBE CO SID MAIC BT BEA DDI SRAY IC EEL

AGADORMELICkY, BROFEMARMELED, AGVE MILA

xII

%€0#12‡q)Xœ xt— F#£Im Ex+, T3ãSØ03?BØ 1) 4 Z2 #}8

XIV

PHẢN I: MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Đất nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa và hiện đại hóa Để tiến kịp các nước trong khu vực và trên thế giới, nền công nghiệp nước nhà cân tiếp cận các công nghệ và thiết bị hiện đại Các cán bộ kĩ thuật cần được trang

bị các kiến thức mới, như vậy mới có thê đây nhanh các quá trình phát triển của đât nước

Kĩ thuật robot đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực ở nhiều nước, nó đã đem lại hiệu quả to lớn trong sản xuất công nghiệp, trong quốc phòng, y tế, xã hội, thám hiểm vũ trụ Tuy nhiên, tỉnh hình sử dụng robot trong sản xuất của chúng ta còn hiếm hoi Việc ứng dụng robot công nghiệp

hiện vẫn còn là lĩnh vực mới mẻ đối với nền công nghiệp nước nhà Trong xu

hướng phát triển chung việc nghiên cứu và sử dụng robot ở Việt nam chắc chắn

sẽ phát trién AGV là một loại robot được sử dụng tại nước ngoài trong các ngành công nghiệp dùng để chuyên chở tự động Tuy nhiên đối với Việt Nam thì công nghệ này vẫn chưa được áp dụng nhiễu trong thực tế

Hiện nay, hầu hết các ngành công nghiệp ở nước ta đều có quy mô lớn nhưng chất lượng chưa cao do những hạn chế về khoa học kĩ thuật, máy móc thiết bị còn thô sơ nên năng suất lao động chỉ đạt ở mức trung bình vì lợi nhuận giảm đo phải thuê mướn một lượng công nhân rất lớn, Changshin cũng không

tránh khỏi tình trạng đó

Mật số hình ảnh của xe AGV kéo, nâng hàng trên thực tế ( trong nước (a)

Với sự phát triển của xã hội nói chung và khoa học kĩ thuật nói riêng thì

tự động hóa ngày càng được ứng dụng ở hâu hết các lĩnh vực Các công nghệ tiên tiến được áp dụng cho các sản phẩm bao gồm Laser scaner, giao tiếp không dây, cảm biến, RFID, cơ sở đữ liệu, nhận dang hinh anh, cam ung âm thanh, v.v Giảm lao động và cường độ làm việc, giảm chi phi hau cần, giảm đáng kê

theo dõi thời gian thực của sản phẩm Giảm đáng kế tỷ lệ lỗi trong lĩnh vực

vận chuyên xe tự hành AGV cảng được sử dụng

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn trên đó, cùng với những kiến thức đã học

tại trường Nhóm em đã thực hiện đề tài: “ Thiết kế và phát triển hệ thống

điều khiển xe AGV nâng và vận chuyển hàng tự động trong môi trường Công Nghiệp ˆ

2.1 Mục tiêu chung

Mục tiêu chung của đề tài là nghiên cứu thiết kế và phát triển hệ thống điều khiển xe AGV kéo, nâng và vận chuyên hàng tự động trong Công Nghiệp

2.2 Mục tiêu cụ thể

- Nắm được nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiên xe AGV

- Hiểu và nắm được các yeu cau co ban vé mach diéu khién cua xe

AGV

- _ Xây dựng được mé hinh diéu khién thang xe AGV bang phuong phap

tự động hóa

- Thiết kế và thi công được mô hình

2.3 Yêu cầu của đề tài

Nghiên cứu thiết kế và thi chế tao được hệ thống điều khién xe AGV kéo, nang va van chuyén hang

2.4 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

- Tìm hiểu về nguyên lí hoạt động của từng khâu trong hệ thống

điều khiển xe AGV vận chuyên hàng

- _ Tìm hiểu về các phương pháp trong các khâu của quy trình vận hành chuyên hàng của xe AGV

- _ Tìm hiểu thiết kế thi công phân cứng điều khiển hệ thống dựa vào kích thước

- Tim hiéu giải thuật và cách viết chương trình điều khiển, ứng dụng các thuật toán

- Tim hiệu về môi trường sử dụng

- Phan tích yêu câu: Khả năng vận chuyên, tải trọng, tốc độ, độ chính xác

và khả năng tương tác với các hệ thống khác

- _ Thiết kế cơ khí đáp ứng các yêu cầu về tải trọng, độ bên, độ chính xác

và khả năng di chuyên trong môi trường công nghiệp Lựa chọn các thành phần

cơ khí như hệ thống khung, bánh xe, động cơ và hệ thống nâng

- _ Thiết kế thống điện điện tử: Hệ thống điện và điện tử của xe AGV cần

được thiết kế để điều khiên các chức năng di chuyển, nâng và kéo hàng tự động Chọn các linh kiện điện tử, bộ điều khiển và các giao thức truyền thông

- Mô phỏng và mô hình hóa: Sử dụng phần mềm solidwork, protues, autocad để tạo ra mô hình 3D và mô phỏng hoạt động của hệ thống

-_ Tối ưu hóa và kiểm tra: Áp dụng các phương pháp tối ưu hóa và kiểm tra

để dam bảo hiệu suất và tương tác tốt

- _ Đánh giá hiệu suất và độ tin cậy: Kiêm tra và đánh giá hiệu suất, độ tin

cậy và an toàn của hệ thống

3 Nội dung nghiên cứu

- Lựa chọn nguyên lý làm việc của hệ thống để làm cơ sở cho việc tính toán, thiết kế và chế tạo

-_ Tính toán, thiết kế, lựa chọn vật liệu và chế tạo, lắp ghép hệ thống

- Chế tạo mô hình

- _ Tiến hành thực nghiệm và đánh giá hiệu quả làm việc của hệ thống

4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn

- _ Ý nghĩa khoa học: Đề tài sử dụng vi điều khiển Adruino để xử lý các bộ chuyển động của động cơ servo Mô hình hóa cho những mô hình thực tế để phục vụ quá trinh nghiên cứu, học tập

đã học từ nhà trường để giúp ngành công nghiệp nước nhà phát triển hơn

5 Kết cấu tập tài liệu báo cáo đồ án

- Phan I: MO DAU

- Phan II: THIET KE DU AN

Chuong 1: Quy trinh PD (Project Design)

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 3: Thiết kế hệ thống điện và phần cứng

Chương 4: Thiết kế mô hình

Chương 5: Xây dựng mô hỉnh kinh doanh

Chương 6: Kiểm chứng đánh giá tính khả thí của giải pháp và thiết kế

poster dự án

Chương 7: Kết luận

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

PHAN I: THIET KE DU AN

CHUONG I: THUC HIEN QUY TRINH PD

(PROJECT DESIGN) 1.1 Phát hiện vẫn đề

Vấn đề được hiểu đơn giản là những khó khăn/thách thức trong một điều kiện hoàn cảnh cụ thê mà một người hay nhóm người gặp phải và mong muốn được giải quyết để cải thiện, hoặc cải tiến điều kiện cũ và tạo ra giá trị mới cho những người liên quan Với chủ đề “Thiết kế xe tự hành AGV- robot kéo hàng

và vận chuyên hàng tự động”, nhóm em đã sử dụng phương pháp brainwriting

để đưa ra một số để xuất những vấn đề có thể áp dụng làm đề tài nhóm tạm

- Chủ Doanh Nghiệp bị trễ tiền độ vận chuyên hàng hóa, khi có sự thay đổi

về các sản phâm yêu cầu công nhân thực hiện Ảnh hưởng đến số lượng hàng hóa khách hàng yêu cầu

- Công nhân vẫn khó khăn trong việc dùng sức mang vác vận chuyển hàng hóa nặng trong nhà máy Công Nghiệp, có thể rơi rớt sản phẩm và hư hại hàng hóa

nặng

- Thiếu quy trinh quy định về tính linh hoạt khâu vận chuyên trong xưởng,

nhà máy Công Nghiệp

- Hệ thống quán lý kho của nhà máy Công Nghiệp chưa được trang bị tự động hóa

- Công nhân gặp khó khăn khi thống kê hàng hóa đến các khâu, có thế bị rơi, mất hàng trong quá trình vận chyên hàng trong môi trường Công Nghiệp

- Công Nhân ở nhà máy Công Nghiệp gặp khó khăn về thời gian vận chuyên hàng đến các khâu bị chậm tiến độ

Tư như ng đe xua ttre nnho m em đa cho nra đươ c 3 đe xua tco the gia i quye tđe la m đe ta ¡ nho m ta m thơ ï:

- Co ng nhan øa p kho kha n khi tho ng ke ha ng ho a đe n ca c kha u, co the

bỉ rơi, ma t ha ng trong qua trinh va n chye n ha ng trong mo ï trươ ng Co ng Nghie p

- Chu Doanh Nghie pbi tre tienđo va nchuye nha ngho a, khi co sư thay

đo Ï ve ca c sa n pha mye u ca u co ng nha n thư chie n À nh hươ ng đe n so lươ ng

ha ng ho a kha ch ha ng ye u c a u

- Co ng nhan va n kho khan trong vie c du ng sư c mang va c va n chuyen

ha ng ho a na ngtrong nha ma y Co ng Nghie p, co the rơi rơ tsa npha m va hư

ha ï ha ng ho a

Nhóm em dựa vào 7 tiêu chí sau để đánh giá các đề tài:

1 Dễ sử dụng kiến thức và kinh nghiệm hiện có của bạn

2 Nhiều người muốn tham gia giải quyết vấn đề này

3 Dễ dàng tiếp cận được với các bên liên quan đến vấn đồ

5, Có thể hoàn thành trong thời gian của khóa học

6 Dễ thu thập thông tin cho vấn đề này

7 Không đòi hỏi chỉ phí cao để thực hiện

Bang 1.1 Đánh giá các đề xuất

Sau khi được đánh giá qua các tiêu chí trên thi đề tài: “Thiết kế và phát

trién hệ thống điều khiển xe AGV kéo, nâng và vận chuyên hàng tự động trong môi trường Công Nghiệp” là đề tài tổng hợp được tất cả các vấn đề nhóm đã chọn, được đánh giá cao nhất và được nhiều người quan tâm mong muốn giải quyết nhất Vì vậy nhóm em đã đề xuất và chọn đề tài dựa án trên và mục tiêu của đề tài là ''Làm thế nào đề hỗ trợ công nhân khó khăn trong việc dùng sức mang vác vận chuyển hàng hóa nặng trong nhà máy Công Nghiệp, có thê rơi

rớt sản phâm và hư hại hàng hóa”

1.2 Khao sat hién trang van dé

Để dam bảo hiểu rõ và xác định liệu vẫn đề đã được xác minh và tôn tại thực sự, cần tiền hành điều tra và khảo sát, thu thập thông tin đảng tin cậy Qua việc tìm hiểu sâu hơn về tình hình, chúng ta có thê xác nhận và chứng minh rằng vấn đề đang diễn ra Dựa trên thông tin chính thống và đáng tin cậy này,

il

quả Việc điều tra và thu thập thông tin đáng tin cậy là bước quan trọng để đưa

ra quyết định và hành động đúng đắn để giải quyết vấn đề một cách tốt nhất

Dưới đây là một số thông tìn hình ảnh mà nhóm đã thu thập được:

Các Công Nhân tại các Doanh nghiệp có xưởng nhà máy Công Nghiệp vẫn đang gặp khó khăn trong việc vận chuyên hàng hóa và áp dụng công nghệ

tự động hóa vào khâu vận chuyển

(Trên ảnh) Chưa áp dụng được mô tự động hóa trong khâu vận chuyên

- _ Công nhân mất sức lực để canh chỉnh hàng hàng hóa trên ba-lét Nguy

hiểm khi vận chuyên hàng nặng

- _ Chậm trễ trong quá trình vận chuyển như thế sẽ làm ánh hưởng nhiều tới

sản xuât và gây giản đoạn cho luỗông công việc trong xưởng

Hình 1.2: Công nhân sử dụng xe đây hàng sử dụng trong công nghiệp

Đăng ngày 18/08/2017, nguén: Attps:/Avww thegioixeday.conv/tin-tuc-tu-van- mua-hang/88-chon-loai-xe-day-hang-nao-su-dung-trong-cong-nghiep html Hau qua:

- Thiéu tính linh hoạt, Tăng chỉ phí lao động

- Công nhân mắt thời gian khi vừa vận chuyển hàng bằng phương thức thủ công trong khi vẫn đang thực hiện nhiệm vụ gia công

-_ Tiêu hao sức lực, giám năng suất của Công Nhân

- _ Yêu cầu nhiều nhân công và thời gian di chuyển hàng hóa trong xưởng Gây hao hụt và hư hỏng hàng hóa Nên điều này dẫn đến sự tri tré trong qua trình phát triển và tăng năng suất của công ty

13

Hau qua:

- Lam giam nang suat, qua trinh vận hành của xưởng

- Công nhân khó có thể kiểm soát được lượng hàng tồn kho có thể gây nhằm lẫn khi giao tới tay người tiêu dùng

14

Sas Had le ees "éÓ A

Hinh 1.4: Hình ảnh thanh gỗ cắm sau vào bụng một công nhân tại xưởng gõ (tại Hà Nội), Nguồn Diệu Linh, 19/03/2023:

Attps://danviet.vn/tai-nan-lao-dong-tho-moc-bi-thanh-go-cam-sau-vao-bung-

20230319003 150813 htm

Lời cảnh tính: Hậu quả của việc vừa thực hiện g1a công, vừa thực hiện thao tác vận chuyên hàng hóa đến khâu khác, có khả năng mất tập trung vào chuyên môn của người Công Nhân, dẫn đến hậu quả đáng tiếc không đáng có Hậu quả:

- Do một số nhà máy xưởng Công Nghiệp vẫn còn sữ dụng những thiết bị vận hành tự động hóa trong kho chưa được áp dụng, đối với môi trường làm việc hàng hóa nhiều thì việc vận chuyển vô cùng khó khăn, có những trường hợp bát cần có thê gây cháy xưởng, hoặc hư hại máy móc, nguy hại hơn là ảnh hưởng đến tính mạng của người Công Nhân tại xưởng

- Tai nan lao động gây chết người do chưa áp dụng công nghệ tự động hóa vận chuyên chưa hợp lí và đúng cách, chuẩn an toàn lao động

15

Chỉ số mục tiêu rất quan trọng trong suất quá trình thực hiện đề tài Các chỉ số này cũng chính là những tiêu chí dé chúng ta đặt ra mục tiêu thiết kế

Bang 1.2: Thiét lap chi số mục tiêu

trong m Bi trường kiến đánh giácủa | trong môi trường

Công Nghiệp khách hàng Công Nghiệp

Biết đến: 77,6% Mức độ xuất hiện

nhiều trên thị trường:

78%

Đồng ý sử đụng: 80%

Giá trị mục

tiêu “mong

muon Biết đến : 93% Mức độ xuất hiện

nhiều trên thị trường:

Đánh giá lại đề tài nhóm:

Bang 1.3: Đánh giá ưu điểm và nhược điểm của dự án

- Tang nang suat va higu qua - San pham hoàn thiện không được

-_ Tăng độ an toàn cho nhân viên dep mat

va tai san trong kho - Chi phi tén kém

- Tiét kiém chi phi lao động - Gap khé khan trong việc di

- Dichuyén linh hoat chuyên ở một sô môi trường phức

tạp như: bụi và dầu mở quá nhiều

Kết Luận:

Sau quá trình khảo sát thực trạng van dé và đánh giá đề tài nhóm, thì nhóm

em đã thấy được vấn đề này cân và có thê giải quyết được Vì ở thế giới hiện nay công nghiệp 4.0 và tự động hóa đang rất phát triển những quốc gia nào không áp dụng công nghệ vào ngành cơ khí hay kỹ thuật cơ điện tử thì sẽ bị tụt hậu và mắt khả năng cạnh tranh, phát triển sản phẩm với nhiều quốc gia khác Còn ở nước ta hiện nay các chủ doanh nghiệp cơ khí vẫn chưa áp dụng và triển khai nhiều về công nghệ tự động hóa trong việc vận chuyên hàng hóa trong nhà máy cơ khí, người công nhân còn phái sử dụng sức để đảm nhận cho công việc vận chuyên Chính vỉ vậy việc này đang tạo ra một số rào cản và hạn chế trong quá trình sản xuất, và vận hành Cho nên nhớm em đã quyết định lấy tên dé tài

la “Thiét kế và phat trién hệ thống điều khiển xe AGV nâng và vận chuyên hàng

TA 99

tự động trong môi trường công nghiệp”

17

Việc xác định nhu cầu bên liên quan là quy trình không thể thiếu của thiết

kế dự án nhằm xác định được đối tượng mong muốn gi và nhu cầu của họ và các giải pháp cho vấn để như thế nào, tập hợp được các thông tin ý kiến của khách hàng và các bên liên quan Các dữ liệu này giúp chúng ta hiểu giúp chúng

ta hiểu được họ mong muốn điều gì Từ đó nhóm em tiến hành khảo sát thông qua biêu mẫu Google Form với các bên liên quan như sau:

- Phuong phap: Phong van online théng qua biéu mau Google Form

- Đối tượng phỏng vấn; Nhân viên, các công nhân, trong công ty TNHH

cơ khí Duy Khanh

- Địa điểm: nhà máy Lô HT4-7, đường 16, Khu Công Nghệ Cao, Quận 9,

Tp Hồ Chí Minh

- Thoi gian: 17h ngay 28/4/2023

- Mục tiêu: Làm thế nào để hỗ trợ công nhân khó khăn trong việc dùng sức mang vác vận chuyển hàng hóa nặng và hỗ trợ các chủ doanh nghiệp áp dụng nhiều vào công nghệ tự động hóa vận chuyên trong nhà xưởng nhà máy trong môi trường Công Nghiệp

18

đảm bảo thời gian vận chuyển đến các khâu gia công khác hay không?

13 câu trả lời

@ co

@ Khong Tùy theo số lượng sản phẩm anh

hưởng đến thời gian vận chuyển

Hình 1.5: Biểu đồ cho thấy 62% và 31% số người trả lời cảm thấy vấn đề có tồn tại

Các yếu tố nào sâu đây ảnh hưởng lớn về việc vận chuyển hàng trong xưởng không hiệu quả làm

giảm năng suất, chất lượng đến các khâu gia công khác?

Máy móc vận chuyền chưa ượ 5 (38,5%)

Địa hình trong xưởng khó vận 8 (61,5%) Thời gian, yêu cầu chuyên môn 7 (53,8%) Sức khỏe, thể lực không đủ 4 (30,8%)

Máy móc vận chuyển chưa dư 2 (15.4%)

0 2 4 6 8

Hình 1.6: Những yếu tố gây khó khăn ảnh hưởng đến sự phát triển của công

ty trong vận chuyển trong nhà kho cơ khí

19