1.1Giới thiệu chungNgày nay cùng với cuộc sống hiện đại tiện nghi khái niệm robot đã không còn xa lạ với chúng ta. Robot được sử dụng rộng rãi và phổ biến, không những xuất hiện trong sản xuất công nghiệp mà còn phục vụ trong gia đình, giải trí, gọi chung là robot dịch vụ.Bên cạnh đó nhịp sống ngày càng gấp rút và hối hả hơn, chính vì vậy xuất hiện các robot phục vụ tự động trong gia đình trở nên cấp thiết hơn. Sự xuất hiện của robot hút bụi tự động sẽ mang lại cho chúng ta cuộc sống thêm tiện nghi và hiện đại hơn.Đồng hành với đó ta cũng thấy ngày càng nhiều cải tiến, nâng cấp trong lĩnh vực vi điều khiển. Các bộ vi điều khiển hiện có trên thị trường rất đa dạng, tốc độ xử lý ngày một cao, tính năng hỗ trợ ngày càng mạnh mẽ. Có thể đưa ra tiêu biểu như AVR, PIC, Psoc,…Đó là điều kiện thuận lợi để phát triển các hệ thống nhúng đa dạng hơn, thông minh hơn.Trong xu thế cạnh tranh các hãng phát triển vi mạch cố gắng tăng mật độ tích hợp trên vi mạch ngày càng cao, hạ giá thành đến mức thấp nhất. Người sử dụng có thể dễ dàng sỡ hữu một bộ vi điều khiển tốc độ cao giá rẽ, các công cụ phát triển.Nhiệm vụ của đề tài này là khảo sát tính năng của các robot hút bụi trên thị trường, từ đó hoàn thiện và cùng với tài liệu dễ dàng tìm được.Vì vậy giá thành cho sản phẩm cuối cùng được giảm.phát triển một robot có tính năng tương tự,dựa trên vi điều khiển AVR.
Đề tài ROBOT HÚT BỤI TỰ HÀNH Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung Ngày với sống đại tiện nghi khái niệm robot không xa lạ với Robot sử dụng rộng rãi phổ biến, xuất sản xuất công nghiệp mà phục vụ gia đình, giải trí, gọi chung robot dịch vụ Bên cạnh nhịp sống ngày gấp rút hối hơn, xuất robot phục vụ tự động gia đình trở nên cấp thiết Sự xuất robot hút bụi tự động mang lại cho sống thêm tiện nghi đại Đồng hành với ta thấy ngày nhiều cải tiến, nâng cấp lĩnh vực vi điều khiển Các vi điều khiển có thị trường đa dạng, tốc độ xử lý ngày cao, tính hỗ trợ ngày mạnh mẽ Có thể đưa tiêu biểu AVR, PIC, Psoc,…Đó điều kiện thuận lợi để phát triển hệ thống nhúng đa dạng hơn, thông minh Trong xu cạnh tranh hãng phát triển vi mạch cố gắng tăng mật độ tích hợp vi mạch ngày cao, hạ giá thành đến mức thấp Người sử dụng dễ dàng sỡ hữu vi điều khiển tốc độ cao giá rẽ, công cụ phát triển Nhiệm vụ đề tài khảo sát tính robot hút bụi thị trường, từ hoàn thiện với tài liệu dễ dàng tìm được.Vì giá thành cho sản phẩm cuối giảm.phát triển robot có tính tương tự,dựa vi điều khiển AVR 1.2 Các vấn đề đặt Với mục tiêu hoạt động nhà, robot hút bụi thiết kế nhỏ gọn để hoạt động nơi người tiếp xúc lau dọn như: gầm giường, ghế, sofa, bàn nhỏ… Đồng thời, robot hút bụi có khả phát tránh vật cản, chống rơi… để thích hợp hoạt động nhà Tuy nhiên, phải di chuyển hoạt động nên nguồn nuôi robot pin acquy nên thời gian hoạt động công suất hút bụi robot bị bạn chế Để khắc phục bất tiện nguồn nuôi tăng khả tương tác với người dùng, sản phẩm robot hút bụi nghiên cứu, chế tạo theo hướng thông minh như: tự động sạc nguồn điện yếu nguồn, chức hẹn giờ, lưu đồ đường Hiện nay, robot hút bụi nhập sử dụng Việt Nam Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nước thực đề tài Vì vậy, nghiên cứu robot hút bụi cần thiết tạo tiền đề chế tạo sản phẩm phù hợp phục vụ nhu cầu nước 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.3.1 Cơ sở lý thuyết Robot tự hành Nguyên gốc từ Latinh robota có nghĩa người tạp dịch Như mục đích đời robot thay người làm công việc Robot hay người máy loại máy thực công việc cách tự động, robot hệ thống khí – điện tử Ngày nay, người ta tranh cãi vấn đề: “Một loại máy đủ tiêu chuẩn để gọi robot” Một cách gần xác, robot phải có vài (không thiết phải đầy đủ) đặc điểm sau : • Không phải tự nhiên, tức người tạo • Có khả nhận biết môi trường xung quanh • Có thể tương tác với vật thể môi trường • Có thông minh, có khả đưa lựa chọn dựa môi trường điều khiển cách tự động theo trình tự lập trình trước • Có khả điều khiển lệnh để thay đổi tùy theo yêu cầu người sử dụng • Có thể di chuyển quay tịnh tiến theo hay nhiều chiều • Có khéo léo vận động Phân loại robot, có nhiều cách định nghĩa phân loại robot Sau số cách phân loại robot sau : Theo viện Robotics Hoa Kỳ có loại robot sau : • Robot vận hành với điều khiển người • Tự vận hành với chu trình định trước • Robot khả trình, điều khiển với quỹ đạo lien tục • Robot có khả tự thu nhận thông tin từ môi trường để đưa chuyển động thông minh Theo Hiệp hội robot Nhật Bản : • Robot vận hành với điều khiển người • Robot vận hành với trình tự cố định • Robot vận hành với trình tự điều khiển đơn giản • Playback robot, robot lập trình sẵn nhiều cách chuyển động • Robot điều khiển số với tác vụ lập sẵn • Robot thông minh : tự hiểu môi trường để hành động hoàn thành tác vụ 1.3.2 Các mô hình điều khiển Robot • Mô hình kiểu phản xạ C C ả hấ m p Mô hình khối điều khiển Thông tin từ khối cảm nhận đưa nh hà thẳng tới khối chấp hành, từ đóậncơ cấu nh chấp hành hoạt động Mô hình có ưu điểm tốc độ đáp ứng nhanh • Mô hình “sensor – plan - action” C KC ả ếh m môi ấ trường cảm nhận Mô hình có điều khiển, thông tin hp truyền tới điều khiển Bộ điều khiển phân n o tích từ đưa thông tin hứng chậm điều khiển tới chấp hành Mô hình có tốc độhđáp ậ cà • Mô hình kiểu lai nhn h Lập kế hoạch Cảm Nhận Chấp hành Mô hình mô hình kết hợp kiểu mô hình Mô hình lai bao gồm nhiều cặp “cảm nhận – chấp hành” hoạt động mô hình phản xạ, tốc độ đáp ứng nhanh Bên cạnh có khối điều khiển lập kế hoạch cho toàn tác vụ robot 1.3.3 Kế thừa sản phẩm có sẵn thi trường Đồ án tham khảo số sản phẩm robot hút bụi tự động có thị trường LG, iRobot, Samsung, Toshiba, …Tìm hiểu chức sản phẩm đó, từ đưa chức robot hút bụi tự động Ngoài ra, học hỏi kiểu dáng thiết kế đặc sắc sản phẩm đấy, để lựa chọn sàn lọc mẫu thiết kế đẹp hiệu Từ tìm hiểu xây dựng nên phương án thiết kế, có phương án tiến hành phân tích ưu điểm nhược điểm để lựa chọn thi công sản phẩm Đây bước quan trọng để định hình phương án thiết kế lựa chọn phương án thi công 1.4 Mục tiêu đề tài: Thiết kế điều khiển robot hút bụi với yêu cầu: - Phần khí: Robot hút bụi, gọn, động Phần thân robot hút bụi thiết kế mang nguồn, mạch điều khiển, cảm biến - Giải thuật điều khiển cho robot: Có khả tự hành: tự dò đường, phát tránh chướng ngại vật, chống rơi, di chuyển hút bụi 1.5 Phạm vi đề tài Theo yêu cầu định thực đề tài dừng lại công việc nghiên cứu thiết kế robot hút bụi tự động Bao gồm hai phần khí điều khiển, phần thiết kế khí nhằm mục đích đưa phương án khí, lựa chọn phương án thiết kế sản phẩm thực tế Phần điều khiển có phần thiết kế bo mạch điều khiển thiết kế giải thuật, chương trình điều khiển Chương 2: TỔNG QUAN VỀ ROBOT HÚT BỤI TỰ HÀNH 2.1 Giới thiệu số robot hút bụi tự động 2.1.1 Robot Roomba 780 Robot Roomba hãng iRobot robot hút bụi thông minh Không giống loại máy hút bụi thông thường Roomba thực công việc hút bụi cách hoàn toàn tự động theo chương trình lập sẵn Roomba thích hợp cho gia đình văn phòng có gỗ, thảm, đá hoa Hình 2.1 Robot hút bụi Roomba Với kích thước nhỏ gọn robot di chuyển hết phòng,những nơi mà máy hút bụi thông thường khó vào gầm bàn, giường, sofa,… Hình 2.2 Kết cấu Robot RoomBa Các chức bật Roomba điều khiển từ xa remote control tự cảm nhận tránh vật cản, tự động sạc hết nguồn pin Roomba có khả di chuyển linh hoạt di chuyển hình xoắn ốc, zigzag,… Hình 2.3 Quỹ đạo di chuyển robot RoomBa Roomba trang bị chổi quét, chổi thứ đặt phía trước có chức quét bụi góc tường Chổi thứ hai chổi thứ ba có chiều quay ngược đưa bụi rác vào hộp đựng bụi Hộp đựng bụi mà lọc không khí Hình 2.4 Hệ thống chổi RoomBa Robot Roomba có khả báo hết pin tự động tìm nơi sạc pin Hình 2.5 RoomBa tự động sạc pin 2.1.2 Robot LG Hombot Hombot robot hút bụi thông minh hệ hãng LG nghiên cứu chế tạo Hình 2.6 Robot LG HomBot Không vượt trội thiết kế mà đột phá công nghệ trang bị cho robot Hình dáng robot hình vuông bo góc tạo mượt mà tăng diện tích làm góc tường Hình 2.7 Hình dáng bố trí chổi quét góc tường Hombot trang bị hai chổi quét, cảm biến siêu âm, camera,…vì nâng cao hiệu làm việc cho robot Hình 2.8 Kết cấu bố trí cảm biến Robot Hệ thống cảm nhận vật cản robot sử dụng cảm biến siêu âm, cảm giúp cho robot phát vật cản hiệu quả, đo khoảng cách chuẩn xác Robot tiếp xúc với vật cản từ khoảng cách nhỏ với mm Hình 2.9 Hombot tiếp xúc vật cản Hình 2.10 Bố trí nguồn nuôi chổi Robot Không giống robot hút bụi khác, Hombot hoạt động hiệu nhờ chế độ di chuyển hợp lý, hình xoáy ốc, zigzag, phân ngăn, phân ô.Trang bị camera nhận biết không gian, từ đưa lịnh trình làm việc hiệu cao Ví dụ : nơi mà robot qua không lập lại, ưu tiên làm nơi Phương pháp đọc phím bấm có ưu điểm tiết kiệm tài nguyên Vi điều khiển, nhiên nhược điểm phương pháp không xác, xung nhiếu sinh ấn phím 4.9 Hiển thị LED đoạn Loa: 4.9.1 Hiển thị LED đoạn : LED đoạn hiển thị thời gian đặt cho robot hoạt động, chế độ hoạt động Khối sử dụng chân vi điều khiển qua giải mã BCD-TO-SEVEN-SEGMENT 74LS47 để điều khiển led đoạn led đơn Các thông tin thời gian, chế độ chạy, trạng thái pin thể led Mỗi led đoạn nhóm led đơn refresh với chu kì 5ms phần mềm qua tín hiệu điều khiển T1, T2, T3 để thị giá trị khác led Sơ đồ hiển thị LED đoạn 4.9.2 Loa : Loa báo hiệu phím ấn, báo lỗi, báo hết pin Loa phát âm La tần số 440Hz, tín hiệu điều khiển loađược cung cấp từ vi điều khiến Sơ đồ ghép nối loa 4.10 Mạch điều khiển động : 4.10.1 Giới thiệu mạch cầu H: Robot sử dụng động DC chổi than, ta sử dụng mạch cầu H để điều khiển motor Sau sơ đồ nguyên lý nguyên tắc hoạt động mạch cầu H Sơ đồ nguyên lý nguyên tắc hoạt động mạch cầu H Ta thấy mạch cầu H điều khiển động khoá S1 S2 S3 S4 Khi S1 S4 đóng, S2 S3 mở động quay theo chiều kim đồng hồ, S2 S3, Khi S2 S3 đóng, S1 S3 mở động quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.S1 S3 đóng, S2 S4 mở S1 S3 mở, S2 S4 đóng Motor trạng thái phạnh Các trường hợp S1 S2 đóng S3 S4 đóng không xảy ra, xảy tượng đoản mạch dẫn đến mạch bị cháy S1 Mở Đóng Đóng Mở Đóng Mở Đóng Mở S2 Mở Đóng Mở Đóng Mở Đóng Đóng Mở S3 Đóng Mở Đóng Mở Mở Đóng Đóng Mở Trạng thái motor S4 Đóng Mở Mở Đóng Đóng Mở Đóng Mở Motor Đoản mạch Đoản mạch Phanh Phanh Tiến Lùi Ngắn mạch Thả Trên thực tế mạch cầu H ta thay khoá S1 S2 S3 S4 rơle hay loại transistor, nhiên transistor phải có công suất tiêu tán nhỏ, chịu dòng lớn Hiện có nhiều loại transistor trường MOSFET có công suất tiêu tán nhỏ nhiên lại chịu dòng lớn, thích hợp cho việc thiết kế mạch cầu H Mạch cầu H thiết kế với transistor trường MOSFET 4.10.2 Điều khiển motor với IC L298: Để điều khiển motor phát động cho Robot ta hoàn toàn thiết kế mạch cầu H trên, nhiên cặp motor phát động robot có công suất nhỏ thêm hình dáng robot nhỏ nên việc sử dụng mạch cầu H không cần thiết Thay vào ta sử dụng IC L298 Đây IC có chứa mạch cầu H hoàn toàn độc lập ghép song song với nhau, cầu có khả cung cấp dòng 2A – đáp ứng yêu cầu cho motor có dòng tiêu thụ tối đa 1.5A Sơ đồ chân IC L298 Chức Nguồn Lối vào Lối Cảm nhận Chân số Tên Chức Chân Vs Điện áp Vmotor cho motor Chân Vss Điện áp 5V cho khối logic Chân GND Chân 5, Chân nối đất Input 1, Input Lối vào TTL cầu A Input 3, Input Output 1, Output Chân 2, Output 3, Output Chân 13, 14 Chân 1, 15 IsA, IsB Mô tả IC L298 Lối vào TTL cầu B Chân 10, 12 Lối cầu A Lối cầu B Dùng để điều khiển dòng tải Hai cầu A B mắc hoàn toàn tương tự Các tín hiệu điều khiển từ PIC nối thông qua trở hạn dòng tới lối vào In1, 2, 3, L298 (do dòng tối đa ứng với điện áp vào mức cao 100µA) Lối mắc thêm diode xung lên nguồn Vmotor đất để triệt tiêu xung phản hồi từ motor Gần chân nguồn Vs Vss cần mắc thêm tụ gốm 100nF để tránh dao động làm ảnh hưởng tới PIC Sơ đồ ghép nối với vi điều khiển 4.10.3 Điều khiển Motor chổi quét: Chổi quét sử dụng động có dòng tiêu thụ tối đa 2A Do chổi quét xoay theo chiều nên mạch điều khiển không cần cầu H mà sử dụng MOSFET-N IRF540 làm nhiệm vụ đóng mở thông thường Mô tả IRF540 mô tả IRF540 Như vậy, IRF540 tải dòng lớn 33A – đủ để đáp ứng cho motor, điện trở cực nguồn (S) cức máng (D) mở nhỏ 44mΩ nên sụt áp hai cực DS nhỏ (cỡ 1V) Thêm vào đó, IRF540 có sẵn diode Schottky để bảo vệ dòng ngược từ S sang D mà làm hỏng cấu trúc MOSFET Lối vào Mo_sing L H L: Low Chức motor Dừng Xoay H: High sơ đồ mạch điều khiển motor quét Nguồn cung cấp Vmotor lấy từ lối mạch Switching LM2576 Sơ đồ điều khiển sử dụng thêm tầng phụ (dùng C1815) để kích mở IRF540 Điều không cần thiết an toàn có cố làm hỏng MOSFET không làm ảnh hưởng đến vi điều khiển Hai cực motor nối thông qua jack JP3 Khi tín hiệu điều khiển Mo_sing từ vi điều khiển mức thấp (Low) C1815 cấm, cực G Q1 nối đất qua điện trở R42, Q1 cấm làm motor trạng thái dừng Ngược lại, Mo_sing mức cao (High), Q2 dẫn, điện áp cực E Q2 mức cao R42 có giá trị trở lớn làm Q1 mở, kết có dòng chạy qua motor Nhược điểm mạch: IRF540 mở hoàn toàn 10V nên với mạch thiết kế IRF540 mở 5V trình hoạt động transistor nóng, có tản nhiệt hoạt động lâu 4.11 Thiết kế PCB: 4.11.1 Phần mềm thiết kế mạch in PCB DXP Altium Designer: Cũng giống Orcad, Protel, Proteus, Altium Designer phần mềm tiện công cụ để thiết kế loại bo mạch điện tử Altium Designer phát hành đầu năm 2007 với tính mạnh mẽ, vượt trội so với Orcad Protel Theo chuyên gia Altium, thông thường, việc phát triển sản phẩm điện tử, gồm thiết kế bo mạch, thiết kế FPGA (vi mạch tích hợp, lập trình để thực chức khác tái lập trình) phát triển phần mềm nhúng… trình riêng rẽ, độc lập tiến hành môi trường riêng biệt Altium Designer hệ thống phát triển điện tử thống giới cho phép kỹ sư thiết kế sản phẩm điện tử từ khái niệm ban đầu hoàn thành mạch in cuối môi trường đơn Altium Designer cung cấp ứng dụng kết hợp tất công nghệ chức cần thiết cho việc phát triển sản phẩm điện tử hoàn chỉnh, thiết kế hệ thống mức bo mạch FPGA, phát triển phần mềm nhúng cho FPGA xử lý rời rạc, bố trí mạch in (PCB)… Altium Designer thống toàn trình lại cho phép bạn quản lý mặt trình phát triển hệ thống môi trường tích hợp Khả kết hợp với khả quản lý liệu thiết kế đại cho phép người sử dụng Altium Designer tạo nhiều sản phẩm điện tử thông minh, với chi phí sản phẩm thấp thời gian phát triển ngắn 4.11.2 Thiết kế mạch điện môi trường Altium Designer: Altium Designer quản lý liệu theo project Đầu tiên ta phải khởi tạo project, sau tạo file schematic để tạo môi trường vẽ mạch nguyên lý Altium hỗ trợ hầu hết thư viện footprint cho linh kiện điện tử, PIC16F877A, Led7 đoạn, loại điện trở tụ điện, IC người thiết kế tự tạo thư viện footprint việc thiết kế mạch thực nhanh thuận lợi Sau hoàn thành việc thiết kế mạch nguyên lý ( schematic ) ta chuyển thành PCB Đầu tiên ta linh kiện vào vị trí định mạch, khối số gần nhau, khôi tương tự phần, điều giúp giảm nhiễu mạch Altium Designer hỗ trợ tính dây tự động ( auto ruote ) Sau dây tự động ta chỉnh lại phần dây tự động chưa hợp lý Phụ Lục A Giới thiệu Mplab IDE HT-PIC: Mplab IDE gói phần mềm công cụ cho dòng vi điều khiển PIC hãng Micro chip phát triển kèm Mplab IDE bao gồm chương trình soạn thảo dịch mã nguồn, cộng mô phỏng, chương trình nạp cho vi điều khiển sử dụng mạch nạp ICD2 ICE Chương trình soạn thảo dịch Mplab hỗ trợ cho ngôn ngữ Assembly Để thuận tiện cho việc phát triển chương trình, hãng HiTech phát triển phần mềm HTPIC chạy Mplab, hỗ trợ cho ngôn ngữ C loại vi điều khiển dòng PIC16 số thuộc dòng PIC18 Dùng HT-PIC Mplab, ta phát triển chương trình chương trình ngôn ngữ C, sử dụng hết công cụ tiện ích Mplab Ngoài HT-PIC có nhiều phần mềm biên soạn dịch chương trình cho dòng vi điều khiển PIC Tuy nhiên, HT-PIC dịch mã nguồn tối ưu nhất, HT-PIC chạy Mplab nên ta tận dụng hết tiện ích Mplab B Mã Nguồn: //Khoa Luan Tot Nghiep //Kim Ngoc Bach //MCU: PIC16F877A //=====Hard ware========================= //PORT A // RA0 key Analog // RA1 V1sens Vcc // RA2 CDS Analog //PORT B // RB0 SW // RB2 Speaker // RB3 Motorquet //PORT C // RC6 TX // RC7 RX //PORT D // RD0,RD1,RD2,RD3DKmotor // RD4,RD5,RD6,RD7Led7Segment //PRTD E // RE0 T1 // RE1 T2 // RE2 T3 // Thach Anh XT 4MHz //======================================= #include CONFIG(UNPROTECT & XT & PWRTEN & BOREN & WDTDIS & LVPDIS & DUNPROT & DEBUGDIS); #define tien 0b00001010; #define lui 0b00000101; #define quaytrai 0b00001001; #define quayphai 0b00000110; #define retrai 0b00001000; #define rephai 0b00000010; #define phanh 0b00000000; int cnt1; int cnt2; int cnt3; int t1,t2; char start; char key; char time; char sens; char mode; //========================================= void interrupt MyInt(void) { if(TMR0IF) { TMR0=96; leddisplay(); cnt1++; cnt2++; if(cnt1==4) { cnt1=0; sens=readsens(); if(sens) t1++; if(t1==100) error(); } void run(); TMR0IF=0; } if(RXIF) { bip(15); readremote(); RXIF=0; } } //========================================== void Init(void) { TRISD=0b00000000; TRISB=0b00001000; TRISA=0b11111111; ADCON0=0b10000001; ADCON1=0b10001110; T0CS=0; PSA=0; PS2=1; PS1=0; PS0=0; TMR0IF=1; PEIE=1; GIE=1; // khoi tao ADC // khai bao timer0 } //========================================== void leddisplay(void) { RE1=0; PORTD=(PORTD&0b00001111)|(mode*16); RE1=1; } char readsens(void) { if((RB0==0)&&(RB1==0)) else return(0); } char readadc(void) { char ad; ADGO=1; ad=(ADRESH1100) {PORTD=tien;t2=0;} } void ct4(void) { PORTD=tien;delay(100); PORTD=quaytrai;delay(100++); } void ct5(void) { // } void ct6(void) { } void quet(void) { RB3=!RB3; } //========================================== void main(void) { Init(); while(1) { if(cnt2==25) { readkey(); cnt2=0; if(start==1) {state=1;break();} } if(mode==0) {mode=readremote();} } } Tài Liệu Tham Khảo: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [12] [13] www.botmag.com www.cypress.com www.dientuvietnam.net www.diendandientu.com www.mathworks.com www.mircochip.com www.picvietnam.net www.roombareview.com www.wikipedia.com Trần Văn Huấn Khóa luận tốt nghiệp, xây dựng robot cleaner_D, sở tổng hợp cảm biến Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN 2007 Nguyễn Thiện Phúc Robot giống người Nxb KHKT Trần Quang Vinh Bài giảng Robotics – ĐH Công Nghệ - ĐHQGHN 2008 Douglas R Malcolm Robotics: An Introduction Delmar Publishers ,1988 Panos J Antsaklis and Kevin M Passino An Introduction to Intelligent and Autonomous Control Kluwer Academic Publishers, 1993 [...]... quanh đều bị hút vào theo luồng không khí, qua ống dẫn và chui vào thùng chứa bụi bên trong máy Hình 2.14 Mô hình nguyên lý hút bụi 2.2.2 Sơ đồ của robot hút bụi: Yêu cầu của robot hút bụi là nhỏ gọn, di chuyển linh hoạt Do đó, cơ cấu di chuyển của robot hút bụi sử dụng mô hình di động sử dụng hai bánh dẫn chủ động và một bánh dẫn hướng Vì nhiệm vụ chính của robot là hút bụi nên cụm hút bụi được ưu... thân của hệ thống hút bụi Hình 2.20 Hệ thống hút bụi b) Cánh quạt Cánh quạt của máy hút bụi được gắn với động cơ mini có tốc độ quay rất lớn Quạt gió sẽ tạo ra lực hút, hút bụi vào trong máy và đẩy bụi ra hộp đựng c) Hộp đựng bụi Hộp đựng bụi có chức năng không những đựng bụi mà còn lọc sạch không khí Vì vậy, hộp bụi được thiết kế có phần đảm nhiệm lọc bụi Hình 2.21 Hộp đựng bụi d) Lọc bụi Bộ lọc không... máy hút bụi sẽ nhanh chóng thổi ra như một chiếc hộp rỗng Phần sau đầu hút bụi của máy hút bụi có một ống dẫn dài, một đầu ống thông trực tiếp vào bên trong máy Sau khi cánh quạt gió thải không khí từ bên trong máy hút bụi ra sẽ tạo thành một lỗ hút khí vào với đầu hút bụi thông với máy Do bên trong rỗng nên không khí bên ngoài sẽ nhanh chóng được hút vào từ đầu hút bụi Vì lực hút lớn nên bụi bẩn và... khi thiết kế Cụm hút bụi được đặt ở trung tâm của robot Vùng hút bụi được mở rộng tối đa với kích thước miệng hút mở rộng theo phương ngang ( phương vuông góc với phương di chuyển của robot ) Để tăng hiệu suất hút bụi, cụm chổi quét được thiết kế phía trước cụm quạt hút Cụm chổi quét hoạt động liên tục để khoáy đảo lớp bụi bám trên bề mặt sàn Sau đó, lớp bụi này được hút bởi cụm quạt hút ở phía sau Bố...bẩn hơn Hình 2.11 Robot di chuyển xoáy ốc Robot LG Hombot xác định vị trí trong không gian, tự báo khi hết pin cũng như tự động tìm về chỗ sạc pin Hình 2.12 Robot LG Hombot sạc pin 2.2 Nguyên lý và sơ đồ hút bụi 2.2.1 Nguyên lý hút bụi Nguyên lý hoạt động chung hút bụi là sử dụng máy bơm khí tạo ra môi trường chân không để hút bụi vào bên trong, đông thời tách các phần tử... cảm biến bị ngắt, phát hiện vật cản Ngoài ra, trên thân robot còn thiết kế vi trí lắp đặt nguồn nuôi cho robot và mạch điện Từ các ý tưởng thiết kế trên, nhóm đề xuất sơ đồ của robot hút bụi như sau: 2143561789 0 Hình 2.15 Sơ đồ robot hút bụi 1 Thân robot 6 Nguồn 2 Cụm chổi quét 7 Cảm biến chống rơi 3 Cụm ống hút bụi 8 Bánh xe dẫn hướng 4 Cụm quạt hút 9 Cảm biến tránh vật cản 5 Cụm bánh xe di chuyển 10... cấu tạo của máy hút bụi cơ bản gồm có cổng nạp, quạt, động cơ điện, cổng thoát khí và một túi xốp Khi bạn cắm máy hút bụi và ổ cắm, động cơ của máy hút bụi bắt đầu vận hành quạt Sau đó, những cánh của quạt bắt đầu quay và chúng chịu trách nhiệm về luồng khí vào và luồng khí ra trong máy hút bụi Cùng với không khí, bụi bẩn, bụi hay các mảnh vỡ trên bề mặt cũng đi theo Không khí bẩn bị hút vào trong chiếc... quét bụi ở những góc tường Hình 2.18 Chổi quét phụ Chổi chính có chức năng quét những mảnh vụn cũng như đảo bụi Chổi lớn có kích thước chiều dài là 220 (mm) Được dẫn động bởi một động cơ 12V qua bánh răng nghiêng Hình 2.19 Chổi quét chính 2.3.1.3 Hệ thống hút bụi a) Cổng hút Cổng hút được đặt gần với chổi quét chính để có thể hút được toàn bộ số bụi mà chổi đã khuấy đảo bụi từ dưới sàn lên Cổng hút. .. (full step) 2.3.2.2 Động cơ dùng cho quạt hút bụi Để hút được bụi, robot cần trang bị động cơ có tốc độ quay lớn, đảm bảo hút sạch bụi nơi robot đi qua Động cơ cho quạt phù hợp là động cơ DC không chổi than, tốc độ quay 3000-5000 vòng/ phút Hình 2.30 Động cơ DC không chổi than 2.3.2.3 Động cơ dùng cho chổi quét Do chổi quét chỉ có chức năng quét sàn và xới bụi nên động cơ cho chổi quét không cần tốc... thống cơ khí 2.3.1.1 Thân robot Khung robot có nhiệm vụ là nâng để cả robot, mặt khác là hình dạng bên ngoài của robot Khung robot có yêu cầu về tính thẩm mĩ vì là hình dạng bên ngoài của robot Vì vậy mà trong quá trình thi công phần khung phải đảm bảo đúng như thiết kế đề ra về kích thước, kiểu dáng Hình 2.16: Thân dưới robot Hình 2.17: Thân trên robot 2.3.1.2 Chổi quét Robot được trang bị 3 chổi ... Có khéo léo vận động Phân loại robot, có nhiều cách định nghĩa phân loại robot Sau số cách phân loại robot sau : Theo viện Robotics Hoa Kỳ có loại robot sau : • Robot vận hành với điều khiển người... Robot vận hành với trình tự cố định • Robot vận hành với trình tự điều khiển đơn giản • Playback robot, robot lập trình sẵn nhiều cách chuyển động • Robot điều khiển số với tác vụ lập sẵn • Robot. .. kế điều khiển robot hút bụi với yêu cầu: - Phần khí: Robot hút bụi, gọn, động Phần thân robot hút bụi thiết kế mang nguồn, mạch điều khiển, cảm biến - Giải thuật điều khiển cho robot: Có khả