Luận văn thạc sĩ nghiên cứu thiết kế bánh xe mecanum dùng cho xe nâng

Chẳng hạn như sản phẩm của hãng AndyMark kích thướng đường kính bánh 200mm, giá thành lên tới 3000 đô la mỹ mà khả năng tải lại rất thấp.. Với yêu cầu thiết kế xe nâng tải trọng nặng lên

Trường Đại Học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh

Khoa Cơ Khí

Báo cáo Luận Văn Thạc sĩ

Nhìn chung trên thị trường hiện nay chỉ thương mại hóa những loại bánh xe

đa hướng cỡ nhỏ, giá thành tương đối cao Chẳng hạn như sản phẩm của

hãng AndyMark kích thướng đường kính bánh 200mm, giá thành lên tới

3000 đô la mỹ mà khả năng tải lại rất thấp Với yêu cầu thiết kế xe nâng tải

trọng nặng lên tới 1 tấn, đường kính bánh xe lên tới 600mm, thì trên thị

trường hiện không có sẵn Do đó, việc thiết kế chế tạo loại bánh xe đa hướngMecanum cỡ lớn, có khả năng tải cao rất được quan tâm hiện nay

NKT

Khái niệm: Những chiếc xe đa hướng (Omni-directional Vehicals) dùng bánh xe

đa hướng có khả năng di chuyển với bất kì hướng nào trong không gian 2D và

chúng vừa có thể xoay cùng lúc Hay nói một cách khác, chúng có 3 bậc tự do.

1.1 Khái niệm và phân loại bánh xe đa hướng

1: Giới thiệu chung

Video

Lĩnh vực y

tế, côngcộng

Lĩnh vựcnghiêncứu, giáodục

Lĩnh vựcdịch vụsinh hoạt

NKT

2.1 Tổng quan các công thức tính toán bánh xe Mecanum

Chương 2: Tính toán thiết kế bánh xe Mecanum

NKT

2.1.1 Stephen L Dickerson, control of an onmi-direcitonal robotic vehicle with

mecanum wheels, Georgia Institute of Technology Atlanta, GA (1991)

NKT

2.1.2 D.H.Shin, Design of Mecanum Wheel for

Omni-directional Motion, Seoul City University (1997)

NKT

2.1.3 Terry Cussen, Omnidirectional Transport Platform, Cybernet

Systems Corporation 727 Airport Boulevard Ann Arbor(1999)

 R: bán kính bánh xe mecanum

 b: bán kính con lăn mecanum

 : Góc lệch giữa trục con lăn và trục bánh xe mecanum

 Chiều dài tối đa của các con lăn

 Hệ tọa độ của con lăn: trong đó x=0, y = bán kính cục bộ = , z =

NKT

2.1.4 Andrew McCandless, Faculty of Engineering and Mathematical

Sciences,University of Western Australia (2001)

NKT

n: số lượng con lăn Mecanum; φ: góc chia

Chiều dài con lăn:

Bề rộng bánh xe Mecanum:

2.1.5 Ioan Doroftei, Victor Grosu and Veaceslav Spinu,

Omnidirectional Mobile Robot – Design and Implementation

“Gh Asachi” Technical University of Iasi Romania (2007)

NKT

2.1.6 Kyung-Lyong Han, Design and Control of Omni-Directional Mobile

Robot for Mobile Haptic Interface-International Conference on Control, Automation and Systems 2008 Oct 14-17, in COEX, Seoul, Korea (2008)

NKT

2.1.7 Euther- Derivation of an algorithm for computing theprofile for

a “bump-less” mecanum roller (2010)

y = r – a.x 2

Biên dạng con lăn lúc này đó là parabol

NKT

2.2 So sánh và phân tích các phương pháp tính tính toán

Ưu điểm Nhược điểm

Andrew McCandless - Nguyên lý đơn giản

- Trình bày chi tiết lý thuyết đường lối thiết kế bánh.

- Chưa mô tả hết thông số hình học của bánh xe Mecanum

Terry Cussen - Trình bày đường lối lập trình, mô

phỏng thiết kế bánh xe

- Thuật toán phức tạp, cần sự trợ giúp của máy tính.

Euther - Thuật toán lập trình với độ chính

xác cao.

- Biên dạng tương đối đặc biệt

-Do biên dạng là parabol nên việc tiếp xúc không đảm bảo

NKT

2 Đường lối tính toán thiết kế

:Các thông số đầu vào:

Số con lăn: n =6 (Góc chia)

Góc lệch giữa trục quay con lăn và trục bánh xe : η =45Bán kính bánh Mecanum: Rwheel

Bánh kính lớn nhất của con lăn : rrol = r(X) = z(X) –h

Góc khuất giữa 2 con lăn kế tiếp: θ t

R.sinη

R R

NKT

η = 450

a=R=340mm b= Rsin η ≈ 480mm

NKT

2.5 Kết cấu bánh xe Mecanum

a, Con lăn Mecanum

b, Trục Con lăn Mecanum

c, Đùm bánh xe

d, Cánh Con lăn Mecanum

NKT

3.2 Sản phẩm chế tạo và lắp ráp3.1 Kết quả thiết kế

Chương 3: Kết quả

NKT

Chương 4: Đánh Giá Độ Chính Xác Biên

Dạng Profile Bánh Xe Mecanum

 4.1 Mục đích của quá trình làm thí nghiệm

 Thu thập dữ liệu điểm.

 Quy hoạch thực nghiệm

 Hồi quy về phương trình bậc 2

 Xác định được sai số giữa biên dạng thực và biên dạng lý thuyết.

NKT Quá trình thực hiện thí nghiệm như sau:

 Gá đặt con lăn lên đồ gá chống tâm.

 Điều chỉnh con lăn sao cho đảm bảo độ đảo hợp lý.

 Tiến hành calip, lấy điểm gốc tọa độ máy.

 Thực hiện lấy dẫn bước cho đầu dò (set điểm đầu và điểm cuối).

 Tiến hành cho máy chạy tự động dọc theo biên dạng con lăn.

 Xuất file dữ liệu tọa độ dưới dạng file text

 Quy hoạch thực nghiệm

 Xác định và so sánh độ chính xác biên dạng so với biên dạng lý thuyết.

 Đưa ra kết luận và tìm ra nguyên nhân của sai số biên dạng con lăn.

4.2 Nội dung trình tự làm thí nghiệm và xử lý dữ liệu

NKT

4.3 So sánh sai số biên dạng dạng parabol và dạng elip

Giá trị biên dạng elip Giá trị biên dạng Parabol

( Theo phương trình parabol của tác giả

Euther)

y ’ = 170 - 0.1648 x 2

( Theo phương trình elip lý thuyết)

NKT

5.1 Những vấn đề đạt được

dạng con lăn Mecanum.

biên dạng con lăn.

nâng.

qua đó đưa ra kết luận về nguyên nhân sai số biên dạng con lăn.

NKT

Bài báo Khoa học

Báo cáo tại hội nghị Cơ Điện Tử lần thứ 6 – VCM 2012

 Hội nghị Cơ Học Toàn quốc lần thứ 9 -2012

“ Tính toán thiết kế biên dạng con lăn bánh xe Mecanum dùng cho xe Nâng”

 Hội nghị Cơ Điện Tử lần thứ 6 VCM 2012

“ Thiết kế và chế tạo bánh xe Mecanum dùng cho xe Nâng”

 Hội Nghị Cơ Khí Toàn quốc 2013

“ Đánh giá sai số biên dạng con lăn bánh xe Mecanum”

 Tạp Chí Cơ Khí số tháng 12/2012

NKT

5.2 Kiến nghị và hướng phát triển của đề tài

bằng phần mềm ADAM hoặc ABAQUS.

lăn Mecanum nhằm tăng khả năng tải cho bánh xe.

NKT