thiết kế và thi công robot dọn rác bề mặt sông

FME TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ROBOT DỌN RÁC BỀ MẶT SÔNG GVHD: Th.S Nguyễn Văn Đoàn SVTH: Bùi Thị Ánh Quốc 07106054 Võ Thành Luận 07106045 Trương Hữu Toàn 07106059 FME Nội dung Lý do chọn đề tài 1 Cơ sở lý thuyết 2 3 Nội dung thực hiện đề tài 4 5 Thi công Robot thực tế 6 7 H C M U T E Kết luận FME Lý do chọn đề tài 1 2 3 4 5 6 7 8  Lý do chọn đề tài ROBOT DỌN RÁC TRÊN BỀ MẶT SÔNG FME Cơ sở lý thuyết 1 2 3 4 5 6 7 8 I. Cơ sở lý thuyết tính toán Robot . Chi tiết máy . Sức bền vật liệu . Nguyên lý lực đẩy Archimedes  Lý thuyết tính toán về động lực tàu thủy FME Cơ sở lý thuyết 1 2 3 4 5 6 7 8 II. Cơ sở lý thuyết điều khiển hệ thống:  Lý thuyết sóng RF chuẩn truyền UART  Phương pháp điều khiển động cơ DC bằng PWM (Pulse Width Modulation)  Chuyển đổi tín hiệu ADC – DAC để lập trình tay bấm FME Nội dung thực hiện đề tài I. Xây dựng mô hình Robot: . Sơ đồ khối ý tưởng 1 2 3 4 5 6 7 8 FME Nội dung thực hiện đề tài 1 2 3 4 5 6 7 8  Sơ đồ khối phương án thiết kế FME Nội dung thực hiện đề tài 1 2 3 4 5 6 7 8  Mô hình 3D Robot được thiết kế trên phần mềm Pro.E FME Nội dung thực hiện đề tài 1 2 3 4 5 6 7 8  Nguyên lý hoạt động của Robot Robot hoạt động dựa trên việc điều khiển trực tiếp bằng tay bấm, thông qua việc truyền nhận tín hiệu bằng module thu - phát sóng RF theo chuẩn truyền thông UART phạm vi hoạt động 200m. Sau khi nhận tín hiệu từ bộ phát trên tay bấm thì board mạch trung tâm sẽ xử lý tín hiệu và xuất kết quả để điều khiển cơ cấu chấp hành, gồm hai động cơ chính cùng với thiết bị đẩy là chân vịt được liên kết với nhau nhờ hai khớp nối trục đàn hồi. Cơ cấu chấp hành giúp cho Robot duy chuyển Up – Down – Left – Right thông qua chân vịt tạo lực đẩy để Robot thực hiện công việc vớt rác. KHỐI PHÁT TÍN HIỆU KHỐI THU VÀ XỬ LÝ TÍN HIỆU KHỐI CHẤP HÀNH FME Nội dung thực hiện đề tài 1 2 3 4 5 6 7 8 II.Tính toán Robot 1. Tính toán đánh giá độ nổi Áp dụng theo nguyên lý về lực đẩy Acsimet Ta có biểu thức: (*) Với m =21 (Kg): Tổng khổi lượng của Robot g = 9.81 : Gia tốc trọng trường d: Trọng lượng riêng của nước V: Thể tích phần chất lỏng bị chiếm chỗ Thế vào phương trình (*) ta được : Như vậy thể tích Robot sau khi thiết kế phải lớn hơn thì mới đảm bảo độ nổi của Robot. [...]... hiểu và nghiên cứu lý thuyết FME Đã có tìm hiểu và lên kế hoạch ý tưởng cho việc thi t kế Robot, tìm hiểu nguyên lý điều khiển, lý thuyết tổng quan về các phần tử của hệ động lực tàu giúp cho việc thi t kế phần phao và tính toán lực đẩy chọn động cơ chính  Về thi t kế và thi công - Tính toán những phần chính của Robot thi t kế mô hình 3D trên phần mềm Pro.E - Thi công Robot chạy thử nghiệm vớt rác. .. những khó khăn giữa thi t kế và thi công Kết luận 1 2 3 4 5 6 7 8 FME  Về thi t kế board mạch và điều khiển lập trình - Thi t kế và thi công được board mạch sử dụng trong điều khiển - Lập trình điều khiển Robot chạy và hoạt động được theo cáo yêu cầu đặt ra, nhằm đảm bảo tính an toàn cho Robot và việc sử dụng một cách dễ dàng cho người điều khiển - Lập trình cho tay bấm điều khiển Robot thông qua việc... với thi t kế 2 Tính toán vận tốc làm việc của Robot, số vòng quay chân vịt và chọn công suát động cơ .Các thông số đầu vào: Yêu cầu đặt ra của Robot: Vớt được Thể tích thực của lồng chứa rác Nội dung thực hiện đề tài 1 2 3 Vận tốc làm việc của Robot: Ta có: Với FME : Lưu lượng rác vớt được : Diện tích mặt cắt ngang của lồng chứa rác : Vận tốc làm việc của Robot 4 5 6 7 8 Vận tốc làm việc của Robot. .. chuẩn truyền thông UART II Những kết quả chưa đạt được và biện pháp khắc phục • Về thi t kế lồng chứa rác chưa hiệu quả trong việc giữ rác lại • Việc tính toán cho Robot còn ít • Khối lượng Robot 21Kg còn nặng cần giảm xuống 1÷2 Kg để làm việc tốt khi vớt rác, khi vận chuyển • Chân vịt không được bảo vệ nên gặp trở ngại khi làm việc, cần thi t kế bộ che chắn bảo vệ… Kết luận 1 2 3 4 5 6 7 8 III Hướng... lượng mặt trời để tận dụng điều kiện làm việc ngoài trời và tăng thêm thời gian làm việc của Robot  Tích hợp la bàn điện tử để việc điều khiển vớt rác dễ dàng và chính xác hơn cho người điều khiển  Sử dụng camera xử lý ảnh, để Robot có thể nhận dạng những nơi có rác và thực hiện công việc một cách tự động Không cần người điều khiển  Thi t kế thêm bộ phận phá rác trước khi làm nhiện vụ vớt, hốt rác ... Robot Vì tính chất mật độ phân bố rác ở các tuyến sông dày trên mặt sông, nước nên hệ số rỗng diện tích mặt phân bố ta dựa vào thực tế khảo sát là: Vậy vận tốc làm việc của Robot khi vớt rác là: Nội dung thực hiện đề tài 1 Ta có: 2 J : Hệ số tiến : Vận tốc tiếncủa tàu (m/s) n : Số vòng quay của chân vịt 3 4 D : Đường kính chân vịt (m) 5 6 7 8 FME  Số vòng quay chân vịt và công suất động cơ: Hệ số lực đẩy,... mạch Board được thi t kế nhỏ gọn Dùng Pic kích FET chuyên dụng IR2184 Nội dung thực hiện đề tài 3 Sơ đồ khối tay bấm điều khiển Tay bấm Robot FME Nội dung thực hiện đề tài 1 2 3 4 5 6 7 8 4 Lưu đồ giải thuật trên tay bấm FME Nội dung thực hiện đề tài 1 2 3 4 5 6 7 8 5 Lưu đồ giải thuật xử lý trên Robot FME Thi công Robot thực tế 1 2 3 4 5 6 7 8 FME Kết luận 1 2 3 4 5 6 7 8 I Những kết quả đạt được... H1.11 trang 141 sách Động Lực Học Tàu Thủy, Trần Công Nghị ) Trong phạm vi chận vịt tàu làm nhiệm vụ cảu máy đẩy tàu, tạo lực đẩy lớn hơn 0, đưa tàu về phía trước Khi vượt qua chân vịt tàu sẽ làm nhiệm vụ như tua bin tạo momen quay Nội dung thực hiện đề tài 1 Ta chọn giá trị: J=0.5 FME 2 3 Với: 4 5 6 7 8 Công suất cần thi t để đẩy chân vịt Do thi t kế Robot hoạt động với hai động cơ đặt hai bên phao... phao chính, nên chọn mỗi động cơ là 16 (W) Nội dung thực hiện đề tài 1 FME 2 Thời gian công suất bình Acquy đáp ứng tối đa khi Robot làm việc Ta có: Công suất của hai bình Acquy : Công suất của động cơ 3 Thời gian 4 Như vậy thời gian Robot có thể hoạt động được là khoảng 5 giờ 3.Tính chọn trục chân vịt và kiểm tra bền 5 6 7 8 Mô hình hóa trục nối chân vịt Nội dung thực hiện đề tài 1 Tính đường kính... thể tích thực của Robot: Tổng thể tích của Robot được tính tay gần đúng bằng cách cộng tất cả các khối trụ ống lại Ta có: Với: : Thể tích phao chính của Robot : Thể tích phần ống chưa động cơ : Thể tích phần ống nối ngang kết cấu khung : Thể tích phần lồng chưa rác : Thể tích bình Acquy Trong đó: Nội dung thực hiện đề tài FME 1 2 3 4 5 6 7 8 Vậy Thể tích chiếm nước của Robot Như vậy Robot đảm bảo đủ . FME TÊN ĐỀ TÀI: THI T KẾ VÀ THI CÔNG ROBOT DỌN RÁC BỀ MẶT SÔNG GVHD: Th.S Nguyễn Văn Đoàn SVTH: Bùi Thị Ánh Quốc 07106054 Võ Thành Luận. thuyết 2 3 Nội dung thực hiện đề tài 4 5 Thi công Robot thực tế 6 7 H C M U T E Kết luận FME Lý do chọn đề tài 1 2 3 4 5 6 7 8  Lý do chọn đề tài ROBOT DỌN RÁC TRÊN BỀ MẶT SÔNG FME Cơ sở lý thuyết 1 2 3 4 5 6 7 8 I nước của Robot. Như vậy Robot đảm bảo đủ điều kiện nổi so với thi t kế. 2. Tính toán vận tốc làm việc của Robot, số vòng quay chân vịt và chọn công suát động cơ. . Các thông số đầu vào: Yêu