Nghiên cứu thiết kế bánh xe mecanum dùng cho xe nâng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - Trần Đình Phúc NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BÁNH XE MECANUM DÙNG CHO XE NÂNG CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh, Tháng 12 Năm 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ (Nhận xét CB hướng dẫn Nhận xét CB phản biện ) Họ tên học viên: Đề tài luận văn: Chuyên ngành: Người nhận xét (họ tên, học hàm , học vị) : Cơ quan cơng tác (nếu có): Ý KIẾN NHẬN XÉT 1- Về nội dung & đánh giá thực nhiệm vụ nghiên cứu đề tài: 2- Về phương pháp nghiên cứu, độ tin cậy số liệu: 3- Về kết khoa học luận văn: 4- Về kết thực tiễn luận văn: 5- Những thiếu sót & vấn đề cần làm rõ (nếu có): Ý kiến kết luận (mức độ đáp ứng yêu cầu LVThS; cho điểm đánh giá LV): Câu hỏi người nhận xét dành cho học viên (nếu có): Ngày 01 tháng 12 năm 2012 NGƯỜI NHẬN XÉT ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày 01 tháng 12 năm 2012 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Trần Đình Phúc Phái: Nam Ngày tháng năm sinh: 15/08/1987 Nơi sinh: Đồng Nai Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy MSHV: 11040396 Khóa: 2011 1- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu thiết kế bánh xe Mecanum dùng cho xe nâng 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:  Tổng quan lịch sử phát triển bánh xe Mecanum xe nâng  Thiết kế chế tạo bánh xe Mecanum tải trọng lớn  Tiến hành đo biên dạng quy hoạch xác định sai số biên dạng bánh xe  Đánh giá phân tích hiệu kinh tế dạng bánh xe mang lại 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 07 – 07 - 2012 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30 -11- 2012 5- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Đặng Văn Nghìn Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Họ tên chữ ký) QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH PGS.TS Đặng Văn Nghìn Ths Huỳnh Ngọc Hiệp LUẬN VĂN THẠC SĨ LỜI MỞ ĐẦU Xã hội ngày phát triển, đất nước ta lại q trình cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước, nhu cầu tự động hố hệ thống cơng nghiệp cần thiết Tuy nhiên, mức độ tự động hoá nước ta trình độ thấp chưa phát huy hết mạnh Vì mà sản phẩm làm đạt chất lượng suất thấp Đặc biệt ứng dụng xe đa hướng linh hoạt dùng vận tải đáng quan tâm, chúng cần tính linh hoạt tải nặng Với yêu cầu cấp thiết đó, luận văn hy vọng sở tài liệu tham khảo hữu ích cho các ứng dụng thực tế sau GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin chân thành cảm ơn q thầy trường Đại học Bách khoa TP.Hồ Chí Minh, đặc biệt thầy khoa Cơ Khí tận tình dạy bảo cho em suốt thời gian học tập trường Em xin gởi lời biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS ĐẶNG VĂN NGHÌN tận tình hướng dẫn em nhiều trình thực tập tốt nghiệp làm Luận văn Đồng thời em xin chân thành cảm ơn Cô PGS TS Thái Thị Thu Hà, anh Thiện, anh Phước giúp em trình làm Luận văn tốt nghiệp tổng hợp nhiều kiến thức mà em học năm học vừa qua, dẫn truyền đạt thầy PGS.TS ĐẶNG VĂN NGHÌN khơng những kiến thức bổ ích giúp em hòan thành Luận văn, mà giúp em nhiều công việc thiết kế sau Mặc dù em có nhiều cố gắng hồn thiện luận văn tất nhiệt tình lực mình, nhiên kiến thức có hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận bảo Thầy Cô Em xin chân thành cảm ơn TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012 Học viên thực Trần Đình Phúc GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ Tóm Tắt Ngày này, khoa học kỹ thuật đạt bước phát triển vượt bậc Tính cạnh tranh mức độ linh hoạt khả ứng dụng rộng rãi loại thiết bị tự động hóa phục vụ cho người ngày cao Trong bối cảnh công nghiệp nước ta trình phát triển để bắt kịp với trình độ cơng nghệ giới doanh nghiệp sở nghiên cứu cần có chiến lược hợp lý Việc định hướng, di chuyển xe nâng qua không gian chật hẹp, hạn chế việc phức tạp khó khăn Giải pháp cho vấn đề việc phát triển loại xe có khả di chuyển trực tiếp sang bên, biết đến với tên gọi xe đa hướng Việc ứng dụng xe nâng đa hướng linh hoạt dùng bánh Mecanum trở nên cấp thiết cho ứng dụng cần đến linh hoạt cao an ninh quân sự, lĩnh vực công nghiệp, lĩnh vực y tế cộng đồng, lĩnh vực sinh hoạt lĩnh vực nghiên cứu khoa học… Chúng cho phép xe vận hành, di chuyển theo nhiều hướng khác mà không dùng phương pháp rẽ bánh lái truyền thống xe otô Loại bánh xe thường dùng cho ứng dụng robot người ta cần đến khả động cao xe Đề tài “ Nghiên cứu thiết kế bánh xe Mecanum dùng cho xe nâng “ nhằm mục đích nghiên cứu phát triển bánh xe đa hướng linh hoạt Mecanum ứng dụng cho xe nâng tải trọng lớn Phần luận văn nghiên cứu phương án tính tốn thiết kế chế tạo đường lối thiết kế tính tốn bánh xe đa hướng linh hoạt Mecanum cho xe nâng Bên cạnh đó, luận văn trình bày phần đánh giá độ xác biên dạng lăn Mecanum bánh xe qua thực nghiệm đo lường máy đo tọa độ CMM, so sánh sai số hình học biên dạng lăn parabol lý thuyết thực nghiệm phương pháp quy hoạch thực nghiệm Đồng thời đưa số hướng phát triển nghiên cứu tương lai GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ ABSTRACT Nowadays, science and technology has made remarkable progress The level of competitive flexibility and broad applicability of the types of automation equipment for the human are developed In the context, our country's industry is in the process of development to catch up the level of modern world technology, we require the research that needs a reasonable strategy The orientation and movement of a forklift through a limited narrow space are a rather complex and difficult task Some solutions to these problems are the development of vehicles capability of moving directly to the side, which is known as the name a Omni-directional vehicle The applications of Omni-directional vehicles using Mecanum wheels have been becoming imperatively for applications that require high flexibilities such as military field, industry field, the field of public health, services as well as the field of scientific research They allows the vehicle to operate, moving in variety directions without using traditional methods to turn the wheel of the vehicle This type of wheel is commonly used for robotic applications where people need high maneuverability of the vehicle The thesis “Research and Design of Mecanum Wheel for Forklift" aims to develop flexible Omni-directional wheel Mecanum forklift applications for heavy load capability The main part of the thesis is the study of design methods of flexible Omnidirectional wheel Mecanum forklifts In addition, the thesis also presents the profile error assessment of the Mecanum roller in experimentally measured by coordinate measuring machine CMM, comparison of geometric error between theory parabolic roller and practice roller data with experimental methods Besides, some future works are also given in this thesis GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ MỤC LỤC Lời nói đầu Lời cảm ơn Tóm Tắt iii Abstract iii Mục lục v YCHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU .1 Giới thiệu tổng quan đề tài nghiên cứu………………………………………… 1.1 Giới thiệu tổng quan xe đa hướng .1 1.1.1 Những nét khái quát xe đa hướng 1.1.2 Vai trò phạm vi ứng dụng xe đa hướng dùng bánh xe Mecanum 1.1.2.1 Lĩnh vực quân đội .2 1.1.2.2 Lĩnh vực công nghiệp .4 1.1.2.3 Lĩnh vực y tế, công cộng 1.1.2.4 Lĩnh vực nghiên cứu, giáo dục 1.1.2.5 Lĩnh vực dịch vụ sinh hoạt .9 1.2 Khái niệm xe đa hướng 1.3 Phân loại số loại bánh xe 11 1.4 Tình hình nghiên cứu hướng phát triển xe đa hướng 19 1.5 Mục tiêu, nội dung,phương pháp ý nghĩa khoa học đề tài nghiên cứu 22 1.5.1 Mục tiêu luận văn 22 1.5.2 Nội dung thực luận văn .23 1.5.3 Phương pháp nghiên cứu 23 1.5.4 Ý nghĩa khoa học luận văn 23 GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC CHƯƠNG 90 14.2875 13.7875 13.2880 12.7880 12.2880 11.7875 11.2900 10.7885 10.2895 9.7895 9.2890 8.7900 169.6985 169.7192 169.7392 169.7585 169.7770 169.7948 169.8118 169.8282 169.8437 169.8585 169.8726 169.8859 169.5128 169.5295 169.5453 169.5604 169.5746 169.5881 169.6007 169.6126 169.6237 169.6339 169.6434 169.6520 0.034484 0.035986 0.037597 0.039244 0.040966 0.042725 0.044563 0.046483 0.0484 0.050445 0.052533 0.054709 0.020155 Sai lệch trung bình: s = 0.141967 Theo tiêu chuẩn 3s, với độ tin cậy 95% độ xác ε = tα.s Với tα tra bảng phân phối Student nội suy giá trị ta có tα= 1.971 Suy ε = tα.s = 1.971x0.141967 = 0.279816 mm So sánh biên dạng lý thuyết parabol với biên dạng hồi quy: Phương trình hồi quy: y = 169.6737+ 0.0116.x – 0.0016.x2 - Đặt R bán kính bánh xe Mecanum R bán kính lăn điểm trọng tâm lăn(giá trị “mập” nhất) L chiều dài lăn Biểu diễn công thức liên quan theo dạng sau: ; GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC CHƯƠNG 91 Cơng thức tính tốn biên dạng lăn cho bởi: y = r – a.x2 Thay liệu ban đầu: với R = 340mm , r = 45mm, L = 240mm Suy F = 421.4855, G = 593.043, T = 1.1408, a = 0.1648 Trong y bán kính lăn khoảng cách x tính từ trọng tâm lăn y = r – a.x2 = 45 - 0.1648 x2 Hình 3.5: Sơ đồ biểu diễn biên dạng lăn dạng Parabol Thực phép dời trục tọa độ tâm bánh xe Mecanum ta có phương trình: y’ = 170 - 0.1648 x2 x 105.0000 104.6040 104.1325 103.6555 Giá trị Giá trị y y’ lý quy thuyết hoạch 160.0706 153.2517 160.143 153.3799 160.2289 153.5319 160.3155 153.6850 s’2 46.4979 45.7400 44.8501 43.9631 GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC CHƯƠNG 103.1790 102.7060 102.2285 101.7525 101.2740 100.7985 100.3205 99.8400 99.3615 98.8835 98.4030 97.9250 97.4445 96.9685 96.4895 96.0115 95.5340 95.0530 94.5695 94.0900 93.6105 93.1320 92.6510 92.1690 91.6900 91.2070 90.7275 90.2470 89.7645 89.2830 88.8015 88.3195 87.8350 87.3500 86.8695 86.3855 85.9025 85.4195 84.9355 84.4505 83.9645 83.4790 160.4016 160.4867 160.5723 160.6573 160.7423 160.8265 160.9108 160.9951 161.0788 161.162 161.2452 161.3277 161.4103 161.4917 161.5733 161.6543 161.7349 161.8158 161.8967 161.9765 162.056 162.1349 162.2139 162.2927 162.3707 162.4489 162.5262 162.6032 162.6803 162.7567 162.8329 162.9087 162.9845 163.06 163.1345 163.2091 163.2832 163.3569 163.4304 163.5036 163.5766 163.6491 92 153.8371 153.9875 154.1385 154.2883 154.4382 154.5864 154.7347 154.8830 155.0300 155.1760 155.3221 155.4667 155.6114 155.7539 155.8966 156.0383 156.1791 156.3202 156.4613 156.6005 156.7389 156.8763 157.0137 157.1507 157.2860 157.4218 157.5558 157.6893 157.8227 157.9551 158.0867 158.2177 158.3486 158.4789 158.6073 158.7358 158.8634 158.9902 159.1165 159.2423 159.3676 159.4921 43.0923 42.2397 41.3937 40.5637 39.7420 38.9389 38.1439 37.3581 36.5876 35.8319 35.0837 34.3517 33.6271 32.9225 32.2248 31.5399 30.8674 30.2014 29.5432 28.9015 28.2715 27.6534 27.0426 26.4406 25.8539 25.2717 24.7046 24.1468 23.5959 23.0558 22.5260 22.0052 21.4916 20.9868 20.4954 20.0104 19.5344 19.0679 18.6093 18.1586 17.7157 17.2810 GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC CHƯƠNG 82.9965 82.5105 82.0260 81.5395 81.0560 80.5695 80.0845 79.6000 79.1130 78.6270 78.1400 77.6550 77.1660 76.6785 76.1915 75.7035 75.2165 74.7295 74.2415 73.7510 73.2640 72.7775 72.2900 71.8000 71.3110 70.8230 70.3330 69.8435 69.3540 68.8650 68.3745 67.8855 67.3955 66.9050 66.4150 65.9230 65.4325 64.9410 64.4500 63.9580 63.4670 62.9755 163.7209 163.7927 163.8639 163.9351 164.0054 164.0758 164.1455 164.2148 164.2841 164.3528 164.4213 164.4891 164.5571 164.6244 164.6913 164.7579 164.824 164.8897 164.9552 165.0205 165.085 165.149 165.2128 165.2765 165.3396 165.4022 165.4647 165.5267 165.5883 165.6494 165.7103 165.7706 165.8306 165.8902 165.9494 166.0084 166.0669 166.125 166.1826 166.24 166.2968 166.3532 93 159.6150 159.7380 159.8600 159.9817 160.1018 160.2220 160.3410 160.4592 160.5772 160.6942 160.8107 160.9260 161.0415 161.1558 161.2693 161.3822 161.4942 161.6054 161.7160 161.8265 161.9354 162.0434 162.1509 162.2582 162.3645 162.4698 162.5748 162.6789 162.7822 162.8847 162.9867 163.0877 163.1880 163.2878 163.3866 163.4851 163.5825 163.6793 163.7752 163.8706 163.9650 164.0588 16.8581 16.4406 16.0316 15.6293 15.2381 14.8515 14.4744 14.1047 13.7410 13.3855 13.0364 12.6956 12.3591 12.0313 11.7101 11.3956 11.0877 10.7868 10.4921 10.2018 9.9201 9.6450 9.3753 9.1101 8.8514 8.5993 8.3516 8.1100 7.8741 7.6436 7.4179 7.1979 6.9833 6.7727 6.5681 6.3673 6.1720 5.9813 5.7957 5.6139 5.4372 5.2644 GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC CHƯƠNG 62.4835 61.9920 61.4990 61.0065 60.5135 60.0220 59.5265 59.0350 58.5415 58.0520 57.5575 57.0650 56.5725 56.0795 55.5870 55.0930 54.5980 54.1045 53.6100 53.1140 52.6205 52.1245 51.6310 51.1350 50.6385 50.1435 49.6465 49.1505 48.6545 48.1590 47.6630 47.1680 46.6730 46.1765 45.6810 45.1855 44.6885 44.1925 43.6960 43.1990 42.7030 42.2055 166.4093 166.4649 166.5203 166.5752 166.6297 166.6836 166.7376 166.7907 166.8436 166.8956 166.9477 166.9992 167.0503 167.101 167.1512 167.2012 167.2508 167.2998 167.3485 167.3969 167.4447 167.4922 167.5391 167.5858 167.6321 167.6778 167.7233 167.7682 167.8127 167.8567 167.9003 167.9434 167.9861 168.0284 168.0702 168.1116 168.1527 168.1932 168.2333 168.2731 168.3123 168.3512 94 164.1518 164.2440 164.3357 164.4265 164.5166 164.6057 164.6948 164.7823 164.8694 164.9550 165.0408 165.1254 165.2092 165.2924 165.3746 165.4564 165.5375 165.6176 165.6971 165.7761 165.8538 165.9312 166.0074 166.0832 166.1583 166.2324 166.3060 166.3786 166.4505 166.5215 166.5918 166.6611 166.7297 166.7977 166.8648 166.9311 166.9968 167.0616 167.1256 167.1890 167.2514 167.3132 GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN 5.0964 4.9326 4.7725 4.6169 4.4653 4.3179 4.1730 4.0336 3.8973 3.7659 3.6364 3.5112 3.3897 3.2710 3.1564 3.0442 2.9353 2.8299 2.7272 2.6271 2.5309 2.4368 2.3461 2.2578 2.1720 2.0892 2.0086 1.9310 1.8556 1.7828 1.7122 1.6443 1.5785 1.5146 1.4531 1.3936 1.3360 1.2805 1.2271 1.1752 1.1255 1.0774 HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC CHƯƠNG 41.7090 41.2130 40.7150 40.2170 39.7200 39.2230 38.7260 38.2285 37.7315 37.2335 36.7355 36.2380 35.7405 35.2425 34.7455 34.2480 33.7495 33.2520 32.7545 32.2550 31.7570 31.2600 30.7630 30.2645 29.7660 29.2680 28.7700 28.2710 27.7735 27.2740 26.7750 26.2755 25.7770 25.2780 24.7795 24.2815 23.7815 23.2815 22.7820 22.2835 21.7845 21.2845 168.3895 168.4274 168.465 168.5021 168.5387 168.5749 168.6106 168.6459 168.6808 168.7152 168.7492 168.7827 168.8158 168.8484 168.8806 168.9123 168.9436 168.9744 169.0048 169.0348 169.0643 169.0933 169.1218 169.1499 169.1776 169.2048 169.2316 169.258 169.2838 169.3093 169.3342 169.3588 169.3829 169.4065 169.4296 169.4523 169.4745 169.4964 169.5177 169.5386 169.559 169.5789 95 167.3741 167.4342 167.4937 167.5524 167.6102 167.6672 167.7234 167.7789 167.8335 167.8875 167.9406 167.9930 168.0445 168.0953 168.1451 168.1943 168.2427 168.2903 168.3371 168.3832 168.4285 168.4728 168.5164 168.5593 168.6014 168.6426 168.6831 168.7228 168.7617 168.7999 168.8372 168.8739 168.9096 168.9446 168.9787 169.0120 169.0447 169.0765 169.1075 169.1377 169.1671 169.1958 GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN 1.0311 0.9865 0.9434 0.9020 0.8622 0.8239 0.7872 0.7518 0.7179 0.6851 0.6539 0.6237 0.5949 0.5672 0.5409 0.5155 0.4913 0.4680 0.4458 0.4246 0.4042 0.3850 0.3665 0.3488 0.3320 0.3161 0.3009 0.2864 0.2726 0.2594 0.2471 0.2351 0.2240 0.2133 0.2033 0.1938 0.1848 0.1763 0.1683 0.1607 0.1536 0.1468 HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC CHƯƠNG 20.7845 20.2845 19.7845 19.2840 18.7855 18.2850 17.7855 17.2855 16.7860 16.2865 15.7870 15.2870 14.7875 14.2875 13.7875 13.2880 12.7880 12.2880 11.7875 11.2900 10.7885 10.2895 9.7895 9.2890 8.7900 169.5985 169.6175 169.6361 169.6543 169.6719 169.6891 169.7059 169.7222 169.738 169.7533 169.7682 169.7827 169.7966 169.8101 169.8232 169.8358 169.8479 169.8595 169.8707 169.8814 169.8917 169.9015 169.9108 169.9197 169.9281 96 169.2236 169.2507 169.2769 169.3024 169.3270 169.3509 169.3739 169.3962 169.4176 169.4382 169.4581 169.4771 169.4954 169.5128 169.5295 169.5453 169.5604 169.5746 169.5881 169.6007 169.6126 169.6237 169.6339 169.6434 169.6520 GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN 0.1405 0.1346 0.1291 0.1238 0.1190 0.1144 0.1102 0.1063 0.1026 0.0993 0.0962 0.0934 0.0907 0.0884 0.0862 0.0844 0.0826 0.0812 0.0799 0.0788 0.0779 0.0772 0.0767 0.0763 0.0762 HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ 97 Sai lệch trung bình: s = 3.1564 Theo tiêu chuẩn 3s, với độ tin cậy 95% độ xác ε = tα.s Với tα tra bảng phân phối Student nội suy giá trị ta có tα= 1.971 Suy ε = tα.s = 1.971x3.1564= 6.2212mm 175.0000 170.0000 165.0000 Giá trị thực nghiệm 160.0000 155.0000 Lý thuyết Parabol 150.0000 145.0000 140.0000 0.0000 20.0000 40.0000 60.0000 80.0000 100.0000 120.0000 Hình 3.6: Biểu đồ so sánh kết thực nghiệm lý thuyết dạng parabol 3.4 Nhận xét Bằng phương pháp tiếp xúc qua việc phân tích sai số biên dạng lăn Mecanum, ta xác định định tính ngun nhân gây sai số sai số hệ thống(máy đo, tính trượt đầu dò, sai số gia cơng) sai số ngẫu nhiên(sai số tính đàn hồi vật liệu gia công, sai số người vận hành không đúng), sai số phương pháp quy hoạch thực nghiệm (khác dạng elip parabol) GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN 98 HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC CHƯƠNG 99 CHƯƠNG MỘT SỐ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TRONG TƯƠNG LAI 4.1 Mô hoạt động bánh xe Mecanum Xây dựng mơ hình bánh xe Mecanum phần mềm thiết kế Solidworks phần mềm mơ ADAMS Sau nhập liệu vào phần mềm mơ hình hóa hình học Solidworks nhằm tạo đường cong xoay đường cong tạo thành mơ hình lăn đơn Tiếp theo lắp ghép chi tiết tạo thành bánh xe Mecanum Bốn bánh xe Mecanum khung xe tạo thành mơ hình xe đa hướng đơn giản Xuất tồn mơ hình Solidworks thành file xt nhập mơ hình vào phần mềm mơ động lực học ADAMS, sau nhập thơng số vật liệu tương ứng cho chi tiết xe Trong ví dụ báo [20] này, vật liệu lăn Mecanum nhựa dẻo acrylic, khung đỡ xe làm vật liệu nhôm chịu lực thân xe làm thép Trong phần mềm ADAMS, bánh xe tiếp xúc với tiếp xúc khối đặc, xảy tượng va chạm (crash) Do đó, người ta thêm vào dầm kết cấu lo xo thân xe trục bánh nhằm giảm dao động Trục bánh xe liên kết với thân xe hình 4.2 Hình 4.1: Mơ hình kết cấu xe đa hướng dung bánh Mecanum GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC CHƯƠNG 100 Thôn g số Kết cấu Con Lăn Khung đỡ Thân xe Vật liệu Suất đàn hồi Nhựa dẻo acrylate Nhôm Thép Young’s N/m2 2.4E+009 7.1705E+010 2.07E+011 GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN Hệ số Poisson Tỷ trọng 0.35 0.33 0.29 kg/m3 1500 2740 7801 HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC CHƯƠNG 101 CHƯƠNG KẾT LUẬN 4.1 Những vần đề đạt chưa đạt Luận văn giải số vấn đề tính tốn thiết kế chế tạo bánh xe đa hướng Mecanum: - Tìm hiểu xây dựng đường lối thiết kế tính tốn biên dạng lăn Mecanum So sánh ưu nhược điểm phương pháp thiết kế biên dạng lăn Đo lường đánh giá độ xác biên dạng lăn qua đưa kết luận nguyên nhân sai số biên dạng lăn 4.2 Kiến nghị hướng phát triển đề tài Trong tương lai tác giả hi vọng tiếp tục việc nghiên cứu vật liệu khác có tính bền cao nhựa POM Việc ứng dụng số phần mềm mô động học đáng quan tâm mong muốn cho kết xác hơn, có sở khoa học Trong tương lai xa, việc mô động học kiểm nghiệm bền số phần mềm phần tử hữu hạn mang lại cho người thiết kế sở thiết kế chế tạo bánh xe với kết cấu, vật liệu mang tính bền cao Tác giả kiến nghị nên tiếp tục phát triển đề tài nghiên cứu sau:  Phân tích ảnh hưởng vật liệu đến khả tiếp xúc đa hướng linh hoạt loại bánh xe  Nghiên cứu ảnh hưởng kết cấu lăn đến tính bền bánh xe  Nghiên cứu mô động lực bánh xe phần mềm ADAM ABAQUS  Nghiên cứu cải tiến vật liệu sử dụng chế tạo lăn Mecanum nhằm tăng khả tải cho bánh xe GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nkgatho Tlale-Mark de Villiers, 2008, Kinematics and Dynamics Modelling of a Mecanum Wheeled Mobile Platform, Council for Scientific and Industrial Research Pretoria, RSA [2] Benjamin Woods, 2006, Omni-Directional Wheelchair, Honours Thesis, Faculty of Engineering, Computing and Mathematics, The University of Western Australia, Australia.tr,86 [3] Ioan Doroftei, 2007, Omnidirectional Mobile Robot – Design and Implementation, Victor Grosu and Veaceslav Spinu “Gh Asachi” Technical University of Iasi, Romania [4] Benjamin Yearwood, 1999, Omnidirectional Transport Platform, Naval Air Warfare Center-Aircraft Div Lakehurst, USA [5] R.P.A van Haendel, 2005, Design of an Omnidirectional Universal Mobile Platform, DCT.117, Eindhoven University of Technology- National University of Singapore [6] Kyung-Seok Byun and Jae-Bok Song, 2003, Design and Construction of Continuous Alternate Wheels for an Omnidirectional Mobile Robot, Department of Mechanical Engineering, Korea University,5 Anam-dong Sungbuk-gu Seoul, 136-701, Korea (South) GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ 103 [7] Ian Mackenzie, 2006, Omnidirectional Drive Systems, FIRST Robotics Conference [8] Pakpoom Viboonchaicheep, Akira Shimada, Position Rectification Control for Mecanum Wheeled Omni-directional Vehicles, Member, IEEE, and Yuhki Kosaka [9] Ioan Doroftei, 2011, Practical Applications for Mobile Robots based on Mecanum Wheels - a Systematic Survey, Florentina Adăscăliţei,”Gh Asachi” Technical University of Iasi, Mechanical Engineering Faculty, Theory of Mechanisms and Robotics Department, B-dul D Mangeron, 61-63, 700050, Iasi, Romania [10] Andrew McCandless, 2001, Design and Construction of a Robot Vehicle Chassis, Faculty of Engineering, Computing and Mathematics, The University of Western Australia, Australia [11] James Arthur Cooney, 2002, Motion Control and Intelligence of an OmniDirectional Mobile, Massey University Institute of Echnology and Engineering Robot [12] Muir, P F & C P Neuman, 1987, Kinematic Modeling for Feedback Control of anOmnidirection Wheeled Mobile Robot IEEE Intenational Conference on Robotics and Automation [13] M de Villiers, 2010, Development Of A Control Model For A Four Wheel Mecanum Vehicle, 25th International Conference of CAD/CAM, Robotics & Factories of the Future Conference, 13-16 July 2010, Pretoria, South Africa [14] Raul Rojas, A Short History of Omnidirectional Wheels, CiteSeerx, USA GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ 104 [15] Nguyễn Hữu Lộc, 2011, Quy Hoạch Phân Tích Thực Nghiệm, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia, TP Hồ Chí Minh tr 43-65 [16] Klaus Hinkelmann, 2005, Design and Analysis of Experiments, Virginia Polytechnic Institute and State University Department of Statistics Blacksburg, VA [17] R A Bailey, 2008, Design of Comparative Experiments, Queen Mary, University of London, UK [18] Nguyễn Tiến Thọ, 2001, Kỹ Thuật Đo Lường Kiểm Tra Chế Tạo Cơ Khí, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, tr101-113 [19] Nguyễn Ngọc Tân, Kỹ Thuật Đo tập 1, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP.HCM [20] Ya xie, 2012, Derivation and Simulation on The Academic Profile of The Mecanum Wheel, Advanced Materials Research, Trans Tech Publications, Switzerland [21] Ioan Doroftei, 2010, Design, Modeling and Control of an Omni-directional Mobile Robot, Trans Tech Publications, Switzerland [22] V Horga, 2010, CANopen Protocol for the Distributed Control of an Omnidirectional Mobile Robot, European Journal of Mechanical and Environmental Engineering GVHD: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRÂN ĐÌNH PHÚC ... 2011 1- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu thiết kế bánh xe Mecanum dùng cho xe nâng 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:  Tổng quan lịch sử phát triển bánh xe Mecanum xe nâng  Thiết kế chế tạo bánh xe Mecanum tải trọng... cao xe Đề tài “ Nghiên cứu thiết kế bánh xe Mecanum dùng cho xe nâng “ nhằm mục đích nghiên cứu phát triển bánh xe đa hướng linh hoạt Mecanum ứng dụng cho xe nâng tải trọng lớn Phần luận văn nghiên. .. xe Từ xưa đến nay, có nhiều cơng trình nghiên cứu thiết kế loại bánh xe đa hướng, nhìn chung thiết kế chia làm nhóm là: bánh xe dạng đặc biệt bánh xe dạng truyền thống Một kết cấu di chuyển xe