THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY BẮN BANH TENNIS

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY BẮN BANH TENNIS

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO

MÁY BẮN BANH

TENNIS

GVHD : TS.Từ Diệp Công Thành SVTH : Nguyễn Tấn Lộc

Tôn Gia Phú

Chương 1 : TỔNG QUANLịch sử ra đời của bộ môn Tennis :

• Người ta đã chứng minh được rằng có một môn chơi hao hao giống Tennis đã tồn tại 500 năm trước công nguyên.

• Năm 1870 lần đầu tiên luật chơi của môn Tennis được ra đời, với vài thay đổi nhỏ thì luật này vẫn còn hiệu lực cho tới ngày nay.

Một số máy tập Tennis điển hình :

Nhiệm vụ chính là phát banh ra cho vận động viên tập luyện.

• Máy bắn banh ra ở các góc độ, mạnh và nhẹ khác nhau Điều này giúp người huấn luyện viên có thể dễ dàng phát hiện ra những chỗ sai của người tập

• Đối với các loại máy hiện đại, nó có thể tạo ra các đường banh khó giúp cho trình độ của người tập càng được nâng cao hơn

Nhiệm vụ của máy bắn banh Tennis :

Chương 2 : NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN

TỐT NGHIỆP

• Nghiên cứu thiết kế và chế tạo mô hình cơ khí.

• Thiết kế chế tạo mạch công suất, mạch điều khiển và mạch giao tiếp cho máy.

• Nghiên cứu giải thuật và viết chương trình điều khiển cho máy, điều khiển không dây từ xa.

• Thử nghiệm, kiểm tra mức độ an toàn và hiệu quả sử dụng.

Nhiệm vụ :

• Cơ cấu bắn banh ổn định, giảm rung và tiếng ồn trong lúc vận hành.

• Nòng bắn banh phải linh hoạt, có thể tạo các cú giao bóng từ mọi vị trí với vận tốc và độ xoáy cũng như góc xoáy khác nhau.

• Cơ cấu cấp banh đơn giản, gọn nhẹ, tránh kẹt banh Tốc độ cấp banh đa dạng tùy thuộc vào trình độ người chơi.

• Bộ điều khiển linh hoạt, có khả năng mở rộng, đáp ứng nhanh

• Cách sử dụng đơn giản.

Máy tập phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau :

Chương 3 : THIẾT KẾ CƠ KHÍ MÁY

BẮN BANH TENNIS

1 Phương pháp bắn banh : dùng phương pháp cán ép banh

2 Cơ cấu thay đổi hướng bắn :

Sử dụng dạng ống lồng 3 bậc tự do

3 Thiết kế hệ thống cơ :

a Bộ phận bắn banh :

Bánh đai

Hộp bắn banh

b Cơ cấu quay quanh trục x :

Ống quay trục x

c Cơ cấu quay quanh trục z :

d Cơ cấu nâng hạ theo phương z :

e Cơ cấu cấp banh :

f Thiết kế thân máy :

4 Chọn động cơ điện :

a Động cơ bắn banh :

Từ kết quả tính toán P đc > 52W nên chọn 2 động cơ bắn

có thông số như sau:

b Động cơ thay đổi hướng bắn banh và động cơ thay đổi

trục xoáy của banh :

Chọn động cơ như sau

Mô hình thiết kế tổng thể máy

bắn banh Tennis :

Video lắp ráp

CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

 Yêu cầu của hệ thống điều khiển

 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển

 Các thành phần trong hệ thống điều khiển

YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

 Tốc độ điều khiển nhanh, đáp ứng tức thời các mệnh lệnh

từ người sử dụng

 Tiết kiệm năng lượng, có thể hoạt động với thời gian lâu

 Tốc độ bắn thay đổi được, phù hợp với trình độ của nhiều người tập khác nhau

 Có khả năng mở rộng và phát triển thêm sau này

SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

MODULE MASTER

 Bộ điều khiển trung tâm

 Gửi các tín hiệu điều khiển đến Slave qua bus I2C.

 Quản lý motor cấp banh để thay đổi thời gian giữa 2 lần phát bóng.

 Giao tiếp với người dùng qua LCD, KEYPAD và REMOTE

 Giao tiếp với PC

 Đọc ghi EEPROM

MODULE SLAVE

• Hoạt động độc lập như 1 driver

động cơ

• Nhận lệnh điều khiển từ Master

• Áp dụng giải thuật PID để điều

khiển các motor như mong muốn

BẢNG ĐIỀU KHIỂN

GIAO DIỆN BẢNG ĐIỀU KHIỂN

REMOTE

CONTROL PANEL

CHƯƠNG 5 GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN

 Giải thuật điều khiển Master

 Giải thuật điều khiển Slave

 Cấu trúc dữ liệu trên EEPROM

GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN

GiẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN

MODULE SLAVE

 Nhận lệnh từ Master qua I2C và thực thi

 Giải thuật PID được áp dụng để điều khiển các cơ cấu như mong muốn

CẤU TRÚC DỮ LIỆU TRÊN EEPROM

FAVI MAIN

Chương trình được viết trên nền VB6.0 nhằm hỗ trợ cho máy tập được vận hành trơn tru, rút ngắn thời gian cân chỉnh máy

• Cân chỉnh các tham số trước khi xuất xưởng

• Chẩn đoán lỗi khi có trục trặc

• Hỗ trợ việc bảo trì định kì

• Thu thập các thông tin phục vụ cho việc cải tiến máy tập

CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN

• Đánh giá mô hình cơ khí

• Đánh giá mạch điện và lập trình

• Hướng phát triển

MÔ HÌNH CƠ KHÍ

Ưu điểm:

 Mô hình cơ khí tương đối tốt

 Tính thẩm mỹ cao

 Nòng bắn banh di chuyển linh hoạt

 Tốc độ bắn banh đạt yêu cầu

MÔ HÌNH CƠ KHÍ

Nhược điểm:

 Do thời gian có hạn, kinh nghiệm thiết kế chưa nhiều nên mô hình hoạt động chưa thật sự ổn định

 Cơ cấu bắn banh còn cồng kềnh, khối lượng lớn

 Do động cơ cho cơ cấu nâng hạ không tìm được như thiết kế nên cơ cấu nâng hạ hoạt động không đúng yêu cầu

MẠCH ĐIỆN VÀ LẬP TRÌNH

Nhược điểm

 Tuy nhiên mạch còn chưa được nhỏ gọn

 Số lượng bài tập cũng như các cú giao bóng mẫu trong thư viện chưa được xây dựng đầy đủ

 Chưa kiểm soát được tốc độ banh ra khỏi nòng

HƯỚNG PHÁT TRIỂN

 Cần thêm thời gian hoàn thiện trước khi đưa ra thị trường

 Giảm sai số chế tạo, thay các động cơ cũ hiện dùng bằng các động cơ mới có đáp ứng cơ tốt, kích thước gọn nhẹ

 Cơ cấu bắn cần được thay thế bằng loại vật liệu nhẹ, bền nhưng vẫn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cũng như độ thẩm mỹ

LỜI CẢM ƠN

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI.