Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người

Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người, Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa trên phương pháp điện cơ đồ ở người

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ - - ĐỒ ÁN CƠ ĐIỆN TỬ Đề tài: Nghiên cứu, thiết kế xe lăn điều khiển dựa phương pháp điện đồ người Giáo viên hướng dẫn : Lê Ngọc Duy Sinh viên thực : Hà Tài Cường Phạm Quang Cương Phạm Văn Hưng Trần Văn Minh Trương Công Mạnh Lớp : ĐH Cơ điện tử – K5 Năm 2013 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI NÓI ĐẦU Việt Nam giai đoạn xây dựng phát triển, người sống làm việc môi trường hoà bình Nhưng để có điều đất nước ta phải trải qua năm tháng chiến tranh vô khó khăn gian khổ mà vô oanh liệt Chiến tranh qua chục năm dư âm hậu kể xiết Hiện đeo đuổi bác, cháu họ làm cho họ khả lao động đôi chân Bên cạnh hậu tai nạn lao động, tai nạn giao thông già hoá phận dân số khiến họ tự lại Để đáp ứng nhu cầu này, từ nhiều thập niên qua, người nghiên cứu thiết kế chế tạo xe lăn Đây loại phương tiện thuận lợi trợ giúp cho người khuyết tật tự di chuyển cách dễ dàng Theo thời gian với phát triển khoa học công nghệ xe lăn ngày trở lên phong phú tiện ích cho người sử dụng Trước xe lăn đơn loại thô sơ, chủ yếu dùng sức đôi tay để di chuyển như: xe lăn tay khung cứng, sau để thuận tiện cho việc vận chuyển nhẹ nhàng đỡ cồng kềnh người ta cho đời xe khung gấp Rồi xe lăn tự điều chỉnh tư nằm ngồi, xe có ghế vệ sinh ngày trở lên thuận tiện với xe gắn động giúp người dùng không cần nhiều đến sức mạnh đôi tay việc di chuyển Trên giới thiết kế loại xe có khả lên xuống cầu thang, nâng hạ độ cao xe Đồ án chúng em chọn “xe lăn điều khiển dựa phương pháp điện đồ người” Tuy nhiên, với kinh phí trình độ hạn hẹp, chúng em gặp nhiều khó khăn việc nghiên cứu chế tạo Chúng em mong nhận đóng góp hỗ trợ thầy cô giáo để đồ án chúng em hoàn thiện Trước tiên, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Ngọc Duy, người nhiệt tình giúp đỡ, động viên khuyến khích chúng em trình nghiên cứu thực đồ án Chúng em xin cảm ơn thầy cô giáo ban giám hiệu nhà trường đặc biệt thầy cô khoa khí giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án Ngoài chúng xin cảm ơn anh Trần Minh Nhật, anh Lê Hữu Luyện,những người anh giúp đỡ bọn em trình nghiên cứu tìm kiếm linh kiện Hà Nội, ngày…tháng 12 năm 2013 Sinh viên thực hiện: Hà Tài Cường Phạm Quang Cương Phạm Văn Hưng Trần Văn Minh Trương Công Mạnh Mục lục CHƯƠNG Mục lục CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Các vấn đề đặt 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Phạm vi giới hạn nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XE LĂN ĐIỆN 10 2.1 Lịch sử phát triển xe lăn điện 10 2.2 Cấu tạo xe lăn điện 12 2.2.1 Kết cấu khí sản phẩm 12 2.2.2 Phần điện – điện tử 15 2.2.3 Tổng quan phương pháp điện đồ điều khiển PID 17 CHƯƠNG MÔ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG XE LĂN ĐIỆN 31 3.1 Mô hình hóa hệ thống khí 31 3.2 Mô hình hóa hệ thống điều khiển .32 3.3 Mô hệ thống khí .32 3.1 Mô hệ thống điều khiển 35 3.1.1 Thiết kế hệ thống điều khiển .35 3.1.2 Thiết kế mạch điện tử 35 3.1.3 Thiết kế chương trình điều khiển: .39 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG 43 4.1 Thiết kế thi công khí chuyển động 43 4.1.1 Thiết kế thi công khung xe (hình 4.1) 43 4.1.2 Thiết kế thi công cụm bánh sau 46 4.1.3 Thiết kế thi công cụm bánh trước 48 .48 4.1.4 Thiết kế thi công cụm gối tay .49 4.1.5 Thiết kế thi công cụm tựa lưng .51 .51 4.1.6 Thiết kế thi công cụm để chân 53 Vì bàn chân người khuyết tật không chủ động được, mặt khác trình di chuyển xe bị rung nên bàn để chân phải rộng dài để tạo an toàn cho đôi chân không bị rơi khỏi vùng để chân ( tránh xây sát, va chạm ) Đôi để chắn người ta gắn vào bàn để chân thiết bị dây an toàn để cố định bàn chân bàn để châ.n 55 4.1.7 Thiết kế thi công hộp đựng mạch 57 4.2 Thiết kế thi công mạch trung tâm 58 4.2.1 Mạch xử lý trung tâm: sử dung chip Atmega8 58 4.2.2 Khối mạch xử lý trung tâm: sử dụng vi điều khiển Atmega8 Với ưu điểm nhóm sử dụng vi điều khiển đồ án 59 CHƯƠNG Đánh giá hướng phát triển xe lăn điện 61 5.1 Đánh giá xe lăn điện 61 5.2 Hướng phát triển xe lăn điện 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO .62 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………… 59 MỤC LỤC……………………………………………………………………….…60 CHƯƠNG 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Giới thiệu chung Xe lăn điện xe lăn thông minh tự động thực di chuyển (rẽ trái, rẽ phải, tiến, lùi) thông qua điều khiển Qua người điều khiển cần ấn nút sử dung cần gạt joystick để điều khiển xe, thay phải nhờ người thân đùn, đẩy Trước tình hình giá xăng dầu giới ngày tăng nghuyên liệu chất đốt nguồn dầu khí ngày cạn kiệt nhu cầu sử dụng nguồn nguyên liệu thay nguồn nguyên liệu sử dụng thời nhu cầu cần thiết Chính lượng điện nguồn nhiên liệu phù hợp để thay cho loại nguyên liệu xe lăn điện số Do đó, hệ thống xe lăn điện phát triển mạnh sở việc nghiên cứu vag cho đời xe lăn điện làm phương tiện lại phục vụ cho người khuyết tật la yêu cầu phù hợp khả thi việc mở rộng phát triển hệ thống xe lăn điện giwosi Việt Nam Hiện có xe lăn tiếng đầu tư phát trienr xe lăn nhằm phục vụ nhu cầu người tiêu dung hang xe lăn Kiến Tường… Nhìn chung mẫu xe lăn xó dáng đẹp phù hợp với thị hiếu đối tượng nười tiêu dung Một số xe lăn điện : Hình 1.1 Xe lăn điện W-HA1022 Hình 1.2 Xe lăn điện W-HA1018L Nhìn chung hệ thống xe lăn điện chưa thực phát triển mạnh nhu cầu sử dụng người tiêu dùng tương lai ngành phát triển yếu tố hạn chế xe điện nguồn cung cấp cho xe không đủ lâu để đáp ứng nhu cầu di chuyển xa, nghiên cứu vận dụng nguồn lượng mặt trời cung cấp cho xe lại yếu tố thúc đẩy ngành sản xuất phát triển mạnh mẽ 1.2 Các vấn đề đặt Các loại xe lăn điện bán thị trường đạt độ hoàn thiện kết cấu tính Nhưng xe phát triển công ty có kinh nghiệm việc chế tạo sản phẩm dạng Với đề tài tốt nghiệp, việc thiết kế chế tạo mô hình xe lăn điện điều khiển dựa phương pháp điện đồ người, nhóm gặp nhiều vấn đề cần giải quyết: Trước tiên, công nghệ điện đồ người, cụ thể đề tài xe lăn điều khiển dựa phương pháp điện đồ người Các thiết bị nhận dạng bán thị trường sử dụng nhiều công nghệ khác nhau, với giá cả, độ tin cậy, tốc độ xử lý khác Và đặc biệt khó mua Việt Nam Trong việc thiết kế chế tạo hệ thống khí phải xác, đảm bảo cho xe chạy êm, mượt mà, để người ngồi xe thoải mái trình hoạt động Đặc biệt việc thiết kế hệ thống ghế ngồi Việc xây dựng thuật toán điều khiển phương pháp điều khiển cho xe gặp nhiều vấn đề khó khăn, vừa phải đảm bảo điều khiển cho máy hoạt động xác, dự phòng lỗi xảy xe hoạt động, vừa phải cho việc lập trình đơn giản Cơ cấu chấp hành sử dụng máy động DC động bước, cần điều khiển xác Xe phải tuyệt đối an toàn, có độ tin cậy cao 1.3 Phương pháp nghiên cứu Xe lăn điện sản phẩm phát triển thị trường, sản phẩm điện tử, nên trình làm đồ án, nhóm áp dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Nghiên cứu mô hình xe lăn có sẵn thị trường, kết cấu, giao diện, tính máy Từ áp dụng để thiết kế giới hạn đề tài - Áp dụng phương pháp luận thiết kế điện tử vào thiết kế máy, cụ thể là: + Thiết kế theo tuần tự, đồng thời + Mô hình hóa phần cơ, mô hóa phần điện, tối ưu hóa trước hoàn thiện thiết kế trước chế tạo + Chế tạo mẫu chi tiết chưa đảm bảo hoạt động mong muốn, chưa thiết kế hệ thống thật trước đó, chế tạo mẫu mạch điện Sau cùng, chế tạo thật mô hình khí 1.4 Phạm vi giới hạn nghiên cứu Một xe lăn điện có nhiều tính Tuy nhiên phạm vi đề tài đò án môn, với giới hạn thời gian, tài tầm hiểu biết, nhóm chế tạo mô hình xe lăn điện với tính sau: Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ xe lăn điện Phương pháp điều khiển tốc độ xe lăn điện Chế độ hoạt động xe lăn điện Lỗi cảnh báo trình hoạt đọng xe lăn điẹn Quy trình điều khiển xe lăn điện CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XE LĂN ĐIỆN 2.1 Lịch sử phát triển xe lăn điện Xe lăn điện xe xuất thân từ xe lăn tay, chế tạo thêm hệ thống điện gồm mô tơ điện, bình ắc quy, xích, cấu gài… Khi hết điện đường người dùng chuyển sang lăn tay Nhưng xe lăn phát minh năm 1595, thiết kế dành cho vua Philip II Tây Ban Nha nhà phát minh vô danh Năm 1655, Stenphen Farfler thợ sửa đồng hồ bị liệt chân tạo nên ghế tự đẩy ba bánh xe Vào năm 1783, John Dawson thành phố Bath nước Anh phát minh xe lăn đặt theo tên riêng thành phố Bath Dawson thiết kế bánh thật lớn thêm bánh nhỏ kế bên Chiếc xe lăn Bath bán rộng rãi tất xe khác vào năm đầu kỉ 19 Tuy nhiên, xe lăn Bath không hoàn toàn thoải mái có nhiều cải tiến cho xe lăn Vào năm 1869, quyền sáng chế xe lăn công nhận trình làng mô hình với điều khiển bánh xe bánh nhỏ giúp điều khiển tốt Vào năm 1867-1875, nhà phát minh đưa thêm miếng cao su rỗng vào bánh xe tương tự sử dụng xe đạp vành kim loại Vào năm 1881, dụng cụ đẩy để tự đẩy phía trước phát minh Năm 1900, bánh xe căm xuất sử dụng bánh xe Năm 1916, bánh xe có motor sản xuất Luân Đôn Năm 1932, kĩ sư Harry Jennings tạo nên bánh xe lăn thép hình ống Đó xe thép hình ống giới tương tự xe sử dụng ngày Chiếc xe tạo nên dành cho người bạn Jenny bị bệnh liệc hai chân Herbert Everest Họ tạo nên công ty Everests & Jennings, công ty giữ độc quyền thị trường xe lăn nhiều năm Một vụ kiện chống độc quyền thực chống lại Everest & Jennings Sở Tư pháp, buộc tội công ty với giá xe lăn gian lận Vụ kiện hòa giải tòa Ngày nay, người thiết kế xe lăn thận thiện với môi trường như: xe lăn lượng mặt trời (hình 2.1) hay xe lăn vượt địa hình như: xe lăn leo bậc thang (hình 2.2) 10 Cụm bánh trước xoay hướng làm tăng khả điều khiển xe Cụm bánh trước gồm vành đúc, săm, lốp, vòng bi, trục, trục bánh trước Các bước lắp ráp cụm bánh trước: Bước 1: lắp đóng lỗ Moay vành vào bạc trung gian gờ lỗ Moay chạm vào vai trục bạc trung gian Bước 2: luồn lốp đặc vào trục nửa vành đồng thời đóng nốt nửa vành 1’ vào bạc trung gian Như bạc trung gian đóng vai trò chốt trụ dài khống chế bậc tự Bước 3: bắt bu lông đai ốc vào lỗ vành 1, 1’, lốp đặc , thông qua vai trục khống chế nốt bậc tự lại đồng thời tạo thành khối vành, lốp, bạc trung gian thống kẹp chặt vào Bước 4: đóng vòng ổ bi đỡ vào vòng bạc trung gian Bước 5: đóng vòng ổ bi đỡ 2’ vào trục Bước 6: đưa cụm trục ổ bi đỡ 2’ vào bạc trung gian Bước 7: lắp long đen, bạc chặn vào phía trục Bước 8: đưa cụm bánh trước lắp vào trục bánh trước 4.1.4 Thiết kế thi công cụm gối tay Hình 4.8: Thiết kế cụm gối tay 49 Hình 4.9: Thi công cụm gối tay Cụm gối tay phận thiếu loại xe lăn, với thiết kế xe lăn cụm gối tay có tác dụng người sử dụng gối tay lên mà phận chốt kết cấu ngả lưng Hình 4.10: Cụm gối tay tháo rời 50 Đặc biệt với xe lăn cụm gối tay tháo giúp cho người khuyết tất dễ dàng xuống xe 4.1.5 Thiết kế thi công cụm tựa lưng Hình 4.11: Thiết kế cụm tựa lưng Hình 4.12: Thi công cụm tựa lưng Trong trình sử dụng xe lăn, với người sống làm việc liên tục mà phải dùng đến xe lăn nhiều giờ, sử dụng tư ngồi liên tục gây cảm giác mệt mỏi, căng thẳng dẫn đến đau nhức bắp toàn thân ( đặc biệt 51 vùng lưng ) bị tê vùng bắp chân trọng lượng dồn vào chân làm tắc nghẽn mạch máu Chính việc tạo tư thoải mái nhu cầu thiết với người sử dụng xe lăn Ngày việc tạo kết cấu đơn giản hiệu sử dụng xe lăn trở lên phổ biến, xe lăn tư ngồi cứng nhắc biến thành ghế sofa hay giường cho người sử dụng muốn thay đổi tư Do để thiết kế cụm tựa lưng ta phải thiết kế: tựa lưng kết cấu ngả lưng phân cấp 4.1.5.1 Tấm tựa lưng Tấm tựa lưng giúp người ngồi xe tựa vào mỏi lưng, tựa lưng gồm phận: inox đệm Hình 4.13: Thiết kế tựa lưng • Thanh inox: phận chịu lực cho ghế nằm ngả • Đệm: làm cho người ngồi cảm giác thoải mái 4.1.5.2 Kết cấu ngả lưng phân cấp Là phận điều chỉnh ngả lưng theo góc độ định, loại kết cấu chế tạo đơn giản, giá thành hạ, sử dụng thuận tiện, kết cầu ngả lưng có phân phân cấp chuôi cầm 52 Hình 4.14 • Thanh phân cấp: phận dùng để ngả lưng theo góc độ đinh, đầu gắn vào tựa lưng thông qua trục đầu gắn vào chuôi cầm • Chuôi cầm: giúp người ngồi xe tự điều chỉnh góc độ đinh dễ dàng 4.1.6 Thiết kế thi công cụm để chân Hình 4.15: Thiết kế cụm để chân 53 Hình 4.16: Thi công cụm tựa lưng Cơ cấu nâng hạ chân bao gồm : bàn để chân, tỳ, đệm đỡ chân Đặc điểm người khuyết tật không tự điều chỉnh đôi chân theo mong muốn, việc bố trí cụm để chân cho xe lăn phải thuận tiện, việc bố trí thuận tiện, không gò bó thừa (dài ngắn quá) cụm để chân làm cho tư ngồi thoải mái, không làm tắc nghẽn mạch máu Với loại xe lăn thông thường, hầu hết cụm để chân gắn cứng với khung xe, số loại để biến xe lăn thành giường đơn cụm để chân thay đổi góc độ so với mặt sàn Cụm để chân gồm có: khớp tỳ, bàn để chân, đệm tỳ chân 4.1.6.1 Thanh khớp tỳ Thanh khớp tỳ chi tiết dùng để tạo cữ tỳ chân, xe lăn bố trí cụm để chân không thay đổi khớp tỳ gắn cứng vào khung xe xe lăn mà cụm để chân thay đổi góc độ nghiêng tỳ nối với khớp ( khớp ổ bi chốt ) nhằm xoay quay chốt để thay đổi góc nghiêng Chiều dài khớp tỳ với chiều dài từ đầu gối người sử dụng đến lòng bàn chân : l = H/(1,9.2) = 1650/3,8 ≈ 430 mm Chọn đường kính φ22 mm Vật liệu inox tròn đường kính 20mm 54 Hình 4.17: Thanh khớp tỳ 4.1.6.2 Bàn để chân Vì bàn chân người khuyết tật không chủ động được, mặt khác trình di chuyển xe bị rung nên bàn để chân phải rộng dài để tạo an toàn cho đôi chân không bị rơi khỏi vùng để chân ( tránh xây sát, va chạm ) Đôi để chắn người ta gắn vào bàn để chân thiết bị dây an toàn để cố định bàn chân bàn để châ.n Hình 4.18: Bàn để chân Vật liệu : Đối với bàn để chân bàn để chân đỡ lực nhỏ, coi điểm tỳ nên vật liệu chế tạo nhựa cứng thép, để tăng tính bền xe ta chọn vật liệu thép cácbon CT35 4.1.6.3 Đệm tỳ chân Vì khớp luôn nghiêng với phương thẳng đứng, mặt khác trình di chuyển bàn chân có xu hướng rời khỏi bàn để chân độ nghiêng 55 trình rung động di chuyển, để khống chế không cho bàn chân trượt khỏi bàn để chân ta gắn vào khung vải bạt mềm Hình 4.19: Đệm tỳ chân 4.1.6.4 Lắp ráp cụm để chân Như ta nói trên, cụm để chân gắn cứng với khung xe mối hàn ( hồ quang axêtilen ) quay quanh khớp để tạo góc nghiêng khác Do lắp rắp ta có số điểm cần lưu ý sau: + Đối với cụm để chân gắn cứng vào khung xe khớp gắn cứng vào khung cho góc nghiêng khớp tỳ so với phương thẳng đứng 15  250 ( góc cho phép góc chân tạo cảm giác thoải mái nhất) + Đối với cụm để chân xoay: khớp gắn vào khung qua chốt xoay dùng ổ bi, điều kiện khớp tỳ phải tạo góc 25 800 so với phương thẳng đứng + Bàn để chân xoay góc 1/4 ( ngược chiều kim đồng hồ ) xung quanh chặn khớp tỳ + Để cho bàn để chân không xuống ta gắn thêm núm dài phần chuôi khớp tỳ + Để khống chế khớp tỳ quay góc nằm khoảng 25 80 ta dùng phận điều chỉnh cữ tỳ để chân Như ta cụm để chân hoàn chỉnh (như hình) 56 Hình 4.20: Cụm để chân 4.1.7 Thiết kế thi công hộp đựng mạch Hình 4.21: Thiết kế hộp đựng mạch Hộp đựng mạch chia tầng: tầng dùng để đựng điều khiển cho chiêc xe lăn tầng lại dùng để đựng nguồn điện (ắc quy) Hộp đựng mạch có kích thươc 270x200x200 (mm) Sau lắp ráp phận xong ta xe lăn hoàn chỉnh 57 Hình 4.22: Xe lăn hoàn chỉnh 4.2 Thiết kế thi công mạch trung tâm Có nhiệm vụ quan trọng, xử lí tất tín hiệu đưa vào, tín hiệu phản hồi để đưa tín hiệu điều khiển hợp lí xác Chính vậy, cần phải chọn vi điều khiển có tốc độ nhanh có độ ổn định cao Vi điêu kiển chúng em dùng vi điều khiên Atmega16 Đây loại vi điều khiển đáp ứng yêu cầu đặt đồ án Phần mạch điện tử chia làm khối Khối điều khiển động : Hai bánh chủ động điều khiển động thông qua điều khiển PID Bộ điều khiển PID sử dụng encoder để xác định vận tốc xe lăn Phương pháp điều khiển tương đối xác, khả đáp ứng hệ thống tương đối cao Ngoài có động dùng để phanh hãm 4.2.1 Mạch xử lý trung tâm: sử dung chip Atmega8 58 C1 IC1 LM7805 IN GND D3 +9V OUT -9V J1 C5 C4 22p 470uF GND D4 D5 D6 C7 470uF R3 220 -9V R4 220 IN1 IN2 OUT GND C6 Jac Phone2 GND GND GND OUT -9V + in - in V+ out V- Vref 220 BD4 BD5 BD6 BD7 RS RW E GND GND VDD VSS RS R/W EN D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A K 10 11 12 13 14 15 16 VR1 10K adc0 GND R6 GND GND IN1 OUT IN2 OUT C9 R5 10uF 10uF 120R IC3 RG1 RG2 J2 R7 +9V GND GND LCD1 GND VCC C8 GND R1 INA118 D2 R2 C2 10uF 10uF 120R IC2 RG1 RG2 VCC GND D1 JP1 JP3 P1 C3 470uF GND +9V GND C10 Jac Phone2 -9V VCC + in - in V+ out V- Vref INA118 +9V VR2 10K adc1 GND VCC GND VCC AVCC AREF GND GND 20 21 22 VCC GND PWM2 DIR2 GND PWM1 DIR1 adc0 adc1 VCC R8 VCC JP4 JP5 GND PD0 (RXD) PD1 (TXD) PD2 (INT0) PD3 (INT1) PD4 (XCK/T0) PD5 (T1) PD6 (AIN0) PD7 (AIN1) PC6 (RESET) 23 24 25 26 27 28 GND VCC GND VCC ecd2 ch2 11 12 13 PC0 (ADC0) PC1 (ADC1) PC2 (ADC2) PC3 (ADC3) PC4 (ADC4/SDA) PC5 (ADC5/SCL) DIR1 ch1 ecd1 ecd2 ch2 DIR2 PB0 (ICP) PB1 (OC1A) PB2 (SS/OC1B) PB3 (MOSI/OC2) PB4 (MISO) PB5 (SCK) PB6 (XTAL1/TOSC1) PB7 (XTAL2/TOSC2) JP3 ecd1 ch1 RS 14 RW PWM1 15 E PWM2 16 17 BD4 18 BD5 19 BD6 BD7 10 JP2 IC4 ATmega8-L Hình 4.23: mạch nguyên lý khối xử lý trung tâm 4.2.2 Khối mạch xử lý trung tâm: sử dụng vi điều khiển Atmega8 Với ưu điểm nhóm sử dụng vi điều khiển đồ án 59 13 14 16 15 4 3 1 10 11 12 13 14 15 16 2 2 14 13 12 11 10 1 2 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 19 17 1 2 2 2 18 12 20 2 11 3 10 1 2 2 2 2 1 1 3 2 2 2 Hình 4.24: mạch in khối xử lý trung tâm 60 2 CHƯƠNG 5.1 Đánh giá hướng phát triển xe lăn điện Đánh giá xe lăn điện Hiện việc ứng dụng công trình vào việc điều khiển tối ưu tốc độ xe lăn điện áp dụng tương đối nhiều nước phát triển, riêng nước ta cần sử dụng rộng rãi hơn, mặt để áp dụng khoa học kỹ thuật vào đời sống để không bị tụt hậu, mặt khác nhằm tạo điều kiện thích ứng tốt cho người khuyết tật, người khó khăn sống Đề tài mang tính khoa học khả ứng dụng thực tế cao, việc sử dụng điều khiển tối ưu xe lăn điện góp phần tăng tính thuận tiện việc sử dụng cho người sử dụng, đồng thời tiết kiệm lượng hoạt động cho xe điện (tiết kiệm khoảng 15% tổng lượng tiêu hao trình vận hành xe) Công trình thiết kế điều khiển xe lăn thông minh thiết kế thi công tương đối hoàn chỉnh, nhóm nghiên cứu mong thời gian tới sản suất phục vụ người anh em khuyết tật, giúp họ dễ dàng hội nhập sống 5.2 Hướng phát triển xe lăn điện Hướng phát triển đề tài ứng dụng thực tế rộng rãi việc sử dụng điều khiển tối ưu tốc độ cho xe lăn điện hệ thống xe điện khác Sử dụng kết hợp nguồn lượng acquy lượng mặt trời nhằm tạo nguồn liên tục cung cấp cho xe hoạt động, cách thiết kế hấp thu lượng mặt trời bố trí bên hệ thống mái che, từ tạo nguồn lượng liên tục cung cấp cho động hoạt động Sử dụng Hall_Sensor thay cho biến trở nhằm đảm bảo độ bền dễ dàng việc điều khiển tốc độ xe 61 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Đồ án “Thiết kế thi công xe lăn điện”, Th.S Trần Viết Thắng - Đồ án “Ứng dụng solidworks thiết kế xe lăn”, Th.S Nguyễn Hoa Đăng - Picvietnam.com - Alldatasheet.com - Microchip.com 62 PHỤ LỤC 63 [...]...Hình 2.1: Xe lăn năng lượng mặt trời Hình 2.2: Xe lăn leo bậc thang 11 2.2 Cấu tạo xe lăn điện Xe lăn điều khiển bằng phương pháp điện cơ đồ ở người bao gồm các thành phần chính: • Kết cấu cơ khí sản phẩm • Phần điện – điện tử • Tổng quan về phương pháp điện cơ đồ ở người và bộ điều khiển PID 2.2.1 Kết cấu cơ khí của sản phẩm Xe lăn được chế tạo dựa trên khung sườn của loại cơ bản, toàn bộ khung... quan về phương pháp điện cơ đồ và bộ điều khiển PID a Tổng quan về phương pháp điện cơ đồ Tín hiệu điện cơ( electromyogram(EMG)) là một dạng tín hiệu điện sinh học rất quan trọng có giá trị chẩn đoán cao cho rất nhiều bệnh về cơ và thần kinh Đo điện cơ là một hoạt động ghi lại hoạt động điện của cơ. Khi cơ hoạt động sẽ sinh ra dòng điện Dòng điện này thường tỉ lệ với mức độ hoạt động của cơ. Đo điện cơ còn... Trong cơ thể có một số loại cơ chính là cơ vân, cơ trơn và cơ tim Cơ vân thường được chia thành cơ nhanh và cơ chậm Cơ nhanh dung trong các chuyển động nhanh gồm có cặp cơ ở cẳng chân , cơ thanh quản, … Cơ chậm dung cho điều khiển tư thế gồm các cơ như cơ dép, các cơ ngực, lưng và cổ,… Việc ghi tín hiệu EMG thường được thực hiện cho cả hai loại cơ trên Ngoài ra người ta cũng thường đo cho các cơ ít... xuất bản bởi nhiều người khác vào thập niên 1930 Những bộ điều khiển đầu tiên là khí nén, thủy lực, hoặc cơ khí, các hệ thống điện phát triển sau Chiến tranh Thế giới thứ II • Cơ bản về bộ điều khiển PID Một bộ điều khiển vi tích phân tỉ lệ (bộ điều khiển PID) là một cơ chế phản hồi vòng điều khiển (bộ điều khiển) tổng quát được sử dụng rộng rãi trong các hệ thốngđiều khiển công nghiệp – bộ điều khiển. .. Chiếc xe lăn điện này có thể ngả lưng được ở 3 góc độ, giúp người ngồi có thể nghỉ ngơi luôn trên xe khi mệt mỏi Hình 3.3: Xe có thể ngả được 3 góc độ Ngoài ra chiếc xe lăn này còn có thể cụm gối tay, giúp người ngồi có thể dễ dàng từ xe lăn sang giường hoặc sang ghế Hình 3.4: Xe có thể tháo được cụm ghế tay dễ dàng 34 3.1 Mô phỏng hệ thống điều khiển 3.1.1 Thiết kế hệ thống điều khiển Hệ thống điều khiển. .. vi điều khiển có tốc độ nhanh và có độ ổn định cao Vi điêu kiển chúng em dùng vi điều khiên Atmega16 Đây là loại vi điều khiển đáp ứng được các yêu cầu đặt ra của đồ án Phần mạch điện tử được chia ra làm 2 khối chính Khối điều khiển động cơ : Hai bánh chủ động được điều khiển bằng 2 động cơ thông qua bộ điều khiển PID Bộ điều khiển PID này sử dụng encoder để xác định vận tốc của xe lăn Phương pháp điều. .. thuyết như vậy kết họp với những sản phẩm có ngoài thị trường chúng em lựa chọn động cở MY1016Z2 do Trung Quốc sản xuất 3.2 Mô hình hóa hệ thống điều khiển Tín hiệu điện cơ (EMG) Tín hiệu joystick Khối xử lí trung tâm Điều khiển động cơ Hình 3.1: Mô hình hóa hệ thống điều khiển 3.3 Mô phỏng hệ thống cơ khí Mô hình hoá phần cơ khí xe lăn điện 32 Hình 3.2: Mô hình cơ khí 3D của xe lăn điện Các bộ phận... gọi là điện cơ đồ Đo điện cơ có thể được dùng để phát hiện bất thường hoạt động điện của cơ xảy ra ở bất kỳ bệnh lý nào bao gồm bệnh loạn dưỡng cơ, viêm cơ, bệnh thần kinh gây đau,tổn thương thần kinh ngoại biên (tổn thương thần kinh cẳng tay ,chân),xơ cứng cột bên teo cơ, nhược cơ, thoát vị đĩa đệm và các bệnh khác Tại sao phải đo điện cơ? Đo điện cơ thường được thực hiện khi người bệnh bị yếu cơ mà không... đo điện cơ Có hai cách đo điện cơ là: Đo điện bên trong cơ Một cây kim cắm xuyên qua da và cơ cần đo.Cây kim này sẽ phát hiện hoạt động điện của cơ( giống như một điện cực) Hoạt động điện được biểu 21 hiện trên máy đo dao động ký và cũng có thể thể hiện được dưới dạng âm thanh qua một máy nghe microphone Vì các cơ xương (cơ vân) thường lớn,cho nên điện cực cần phải được cắm ở nhiều nơi trên cơ mới có... Đo điện ở bề mặt da Đo điện cơ có một số đặc điểm thu hút.Đặc biệt là đo điện cơ bề mặt không phải đâm kim qua da và vì vậy người bệnh nhân không bị đau.Tuy nhiên,giá trị thông tin thu được bằng phương pháp này thường không tốt bằng đo điện cơ cắm vào cơ. Hiệp hội chẩn đoán bằng điện học đã thông báo: trên thực tế,hầu như y văn không ủng hộ việc sử dụng đo điện cơ trên bề mặt da trên lâm sàn để chẩn đoán ... độ xe lăn điện Phương pháp điều khiển tốc độ xe lăn điện Chế độ hoạt động xe lăn điện Lỗi cảnh báo trình hoạt đọng xe lăn điẹn Quy trình điều khiển xe lăn điện CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XE LĂN ĐIỆN... thiết kế chế tạo mô hình xe lăn điện điều khiển dựa phương pháp điện đồ người, nhóm gặp nhiều vấn đề cần giải quyết: Trước tiên, công nghệ điện đồ người, cụ thể đề tài xe lăn điều khiển dựa phương. .. lăn điện Xe lăn điều khiển phương pháp điện đồ người bao gồm thành phần chính: • Kết cấu khí sản phẩm • Phần điện – điện tử • Tổng quan phương pháp điện đồ người điều khiển PID 2.2.1 Kết cấu khí