hoạt động bên trong đường ốnghoạt động bên trong đường ốnghoạt động bên trong đường ốnghoạt động bên trong đường ốngTrong đề tài này em đã chọn phương pháp hàn MIGMAG cho thiết kế của mình bởi vì những ưu điểm của hàn MIGMAG như sau: Việc cấp vật liệu hàn được tích hợp vào trong tay hàn (súng hàn) nên tay hàn có kích thước tương đối nhỏ gọn hơn so với hàn TIG (hàn TIG tay hàn và bộ phận cấp que hàn phụ riêng biệt nên cần thiết kế đồ gá phức tạp). Thiết bị hàn MIGMAG trên thị trường có giá thành tương đối rẻ hơn hàn TIG, đặc biệt là hàn MAG sử dụng khí bảo vệ là CO2 nên được sử dụng rộng rãi hơn. Đường ống cần hàn được tạo thành từ thép hợp kim nên phương pháp hàn MIG MAG là hoàn toàn hợp lý. Tuy nhiên việc sử dụng phương pháp hàn TIG vào robot hàn
LỜI CẢM ƠN Lời cảm ơn Kể từ ngày đặt bước chân vào giảng đường H1, mà hè trôi qua mái trường Bách Khoa Có người nói “Nắng Bách Khoa thiêu đốt đời trai trẻ” nhận Bách Khoa cho ta nhiều thứ, từ giảng viên đầy nhiệt huyết sẵn sàng trao kiến thức quý giá thân hay mùa đồ án làm nên thương hiệu trường, mà mùa hè xanh đậm chất Bách Khoa mà quên Nhưng tiệc phải đến lúc tàn, đến lúc em rời khỏi ghế giảng đường để bước tiếp chặng đường Đối với em, có lẽ năm qua không trọn vẹn thiếu “Bách Khoa” Bách Khoa cho em nếm trải vui buồn sướng khổ Sướng lên lớp gặp bạn bè, thầy cô dạy kiến thức chuyên môn lẫn kinh nghiệm sống ngày Khổ thâu đêm suốt sáng tràn ngập đồ án, thi cử hay lần gục ngã vướng phải môn học Tất tơi rèn nên người sinh viên gánh vác cơng việc, khơng giỏi chun mơn mà có lòng lương thiện Đầu tiên lời cảm ơn chân thành gửi đến thầy cô trường Đại học Bách Khoa TPHCM đặc biệt thầy mái nhà chung khí dìu dắt, tận tình dạy chúng em từ bước giảng đường đại học Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn TS Nguyễn Hải Đăng hết lòng giúp đỡ bảo em suốt trình thực đề tài Qua đây, em xin gửi gắm lời cảm ơn yêu thương đến gia đình, chỗ vựa vững cho em trong suốt đời Bên cạnh lời cảm ơn dành cho tất bạn bè giúp đỡ lẫn trình học tập trường Cuối cùng, em xin gửi lời chúc sức khoẻ, hạnh phúc đến tất quý thầy cô, cán nhân viên trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh Đại học Bách Khoa TP.HCM Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 Sinh viên thực đề tài i MỤC LỤC MỤC LỤC Chương Tổng quan 1.1 Giới thiệu robot hàn đường ống (Pipeline Robot) 1.2 Phân loại robot đường ống 1.3 Tình hình nghiên cứu giới 1.3.1 Robot pipe Clawer 1.3.2 Robot Smart-Spider 1.3.3 Robot kiểu sâu đo 1.4 Tình hình nghiên cứu nước 1.4.1 Robot kiểm tra cống thoát nước 1.4.2 Robot khảo sát cống ngầm TPHCM 1.4.3 Robot thông đường ống loại tàu biển – Đại học Bách Khoa TPHCM…………………………………………………………………………………………………… 1.4.4 Robot khảo sát đường ống – Đại học Bách Khoa TPHCM 1.5 Lý chọn đề tài 1.6 Các yêu cầu thông số kỹ thuật 10 1.7 Mục tiêu đề tài 11 Chương Tính tốn khí 12 2.1 Kết cấu tổng thể 12 2.2 Một số thiết kế phần chân robot 12 2.2.1 Dùng lò xo tự điều chỉnh 12 2.2.2 Cơ cấu sử dụng cặp visme đai ốc 13 2.2.3 Cơ cấu sử dụng ba cặp visme - đai ốc đặt song song 14 2.3 Thiết kế sơ phần thân 14 2.4 Thiết kế cụm chân robot 17 2.4.1 Phân tích lực nén cần thiết tác dụng lên bánh xe 17 2.4.2 Phân tích lực nén cần thiết tác dụng lên cụm bánh xe 18 ii MỤC LỤC 2.4.3 2.5 Tính tốn cấu truyền động lò xo 20 Tính tốn cấu cụm thân robot 36 2.5.1 Tính tốn lực hãm khớp chống tải 36 2.5.2 Thiết kế truyền vít me - đai ốc cụm thân 39 2.5.3 Chọn động cho cụm thân 41 2.6 Thiết kế cấu hàn đường ống 42 2.6.1 Tính tốn truyền động chọn động khớp 42 2.6.2 Thiết kế bánh côn khớp 45 2.6.3 Thiết kế vít me – đai ốc cánh tay hàn 49 Chương Công nghệ hàn robot 52 3.1 Một số phương pháp hàn sử dụng robot 52 3.1.1 Hàn TIG 52 3.1.2 Hàn MIG-MAG 53 3.1.3 Ứng dụng robot vào trình hàn 55 3.2 Phân tích đặc điểm mối hàn nhiệt hàn 57 3.3 Phương pháp hàn sử dụng cho robot đường ống 58 Chương Hệ thống điều khiển thiết bị điện 62 4.1 Điều khiển từ xa tần số vô tuyến RF (Radio Frequency) 62 4.1.1 Lý thuyết song vô tuyến RF 62 4.1.2 Đặc điểm sóng vơ tuyến RF 63 4.2 Mạch thu phát RF NRF24L01 + 65 4.3 Arduino mega 2560 ADK R3 66 4.4 Hệ thống nguồn điện thiết bị ngoại vi robot 71 4.4.1 Hệ thống nguồn điện 72 4.4.2 Các thiết bị ngoại vi cảm biến 72 4.5 Sơ đồ điều khiển cánh tay hàn 73 Chương Phương hướng bảo dưỡng cải tiến 75 iii MỤC LỤC 5.1 Các hư hỏng xuất q trình robot đưa vào sử dụng 75 5.2 Một số phương hướng bảo trì, bảo dưỡng robot đường ống 75 5.3 Phương hướng cải tiến robot 76 5.3.1 Cải tiến cụm chân 76 5.3.2 Cải tiến cụm tay hàn 76 Chương Kết luận 77 6.1 Kết luận 77 6.1.1 Các vấn đề giải 77 6.1.2 Các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu giải 77 6.2 Tự đánh giá thân 77 iv MỤC LỤC Mục lục hình ảnh Chương Hình 1.1 Ứng dụng robot đường ống Hình 1.2 Robot đường ống Hình 1.3 Robot Pipe Clawer Hình 1.4 Robot Smart-Spider Hình 1.5 Các phận nguyên lý chuyển động robot kiểu sâu đo Hình 1.6 Robot kiểm tra cống nước Hình 1.7 Robot kiểm tra đường ống cơng ty nước thị TPHCM Hình 1.8 Sản phẩm robot đường ống PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến – Đại học Bách Khoa TPHCM Hình 1.9 Robot khảo sát đường ống Thạc sĩ Võ Anh Huy – Đại học Bách Khoa TPHCM Chương Hình 2.1 Sơ đồ động cấu chân tự điều chỉnh kích thước 12 Hình 2.2 Sơ đồ động cấu sử dụng cặp vít me – đai ốc 13 Hình 2.3 Cấu trúc ba vít me đặt song song 14 Hình 2.4 Trường hợp robot có hai đầu nằm ngồi đoạn cong 15 Hình 2.5 Trường hợp robot có hai đầu nằm đoạn cong 16 Hình 2.6 Phân tích lực tác dụng lên bánh xe chân robot 17 Hình 2.7 Kết cấu 3D cụm chân robot 18 Hình 2.8 Phân tích lực tác dụng lên cụm chân robot (chỉ tính phía) 18 Hình 2.9 Kết cấu truyền động cụm chân 20 Hình 2.10 Trường hợp bánh xe chịu lực lớn 21 Hình 2.11 Phân tích lực tác dụng 21 Hình 2.12 Sơ đồ đặt lực trục truyền 32 Hình 2.13 Sơ đồ trục truyền 34 v MỤC LỤC Hình 2.14 Hình dạng 3D khớp chống tải động 36 Hình 2.15 Mơ hình 3D cánh tay hàn bậc tự 42 Hình 2.16 Cơ cấu truyền động khớp 42 Hình 2.17 Kích thước sơ đồ lực khớp 43 Hình 2.18 Kết tính tốn momen xoắn từ chương trình 43 Chương Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý hàn TIG 52 Hình 3.2 Sơ đồ thiết bị hàn TIG 53 Hình 3.3 Cấu tạo mỏ hàn TIG 53 Hình 3.4 Nguyên lý hàn MIG-MAG 54 Hình 3.5 Sơ đồ thiết bị hàn MIG-MAG 55 Hình 3.6 Cấu tạo mỏ hàn MIG 55 Hình 3.7 Robot hàn MIG hãng Panasonic 56 Hình 3.8 Robot hàn TIG hãng Panasonic 56 Hình 3.9 Robot hàn sử dụng nghành sản xuất ô tô 57 Hình 3.10 Tổ chức kim loại vùng ảnh hưởng nhiệt 57 Hình 3.11 Máy hàn MIG khơng dùng khí Ozito dây hàn lõi thuốc 59 Hình 3.12 Mơ hình 3D súng hàn MIG-MAG 60 Hình 3.13 Mơ hình 3D kết cấu giữ tay hàn 60 Hình 3.14 Mơ hình 3D robot hoạt động đường ống 61 Chương Hình 4.1 Máy bay khơng người lái điều khiển từ xa sóng vơ tuyến 62 Hình 4.2 Module thu phát RF 62 Hình 4.3 Sơ đồ khối mạch phát sóng RF 63 Hình 4.4 Sơ đồ khối mạch thu sóng RF 63 Hình 4.5 Mạch thu phát NRF24L01 + PA NLA 2.4GHz ăng ten rời cho khoảng cách truyền lên đến 1km, điều khiển sử dụng sóng RF tần số 2.4GHz 66 Hình 4.6 Arduino Mega 2560 ADK R3 66 vi MỤC LỤC Hình 4.7 Phần mềm Arduino IDE 67 Hình 4.8 Pin Lipo 14.8V 1550 mAh 4s 95c mạch giảm áp 72 Hình 4.9 Cảm biến khoảng cách hồng ngoại, cảm biến góc nghiêng cảm biến nhiệt độ 72 Hình 4.10 Sơ đồ điều khiển cánh tay hàn 73 Hình 4.11 Bố trí cảm biến để đo khoảng cách từ tay hàn đến đường ống 74 Chương Hình 6.1 Snake Arm Robot 76 vii MỤC LỤC Mục lục bảng Chương Bảng 1.1 Phân biệt loại robot đường ống Chương Bảng 2.1 Đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền động 22 Bảng 2.2 Thơng số hình học lò xo 23 Bảng 2.3 Thơng số hình học lò xo 24 Bảng 2.4 Thơng số hình học lò xo 26 Bảng 2.5 Thông số truyền bánh cụm chân robot 31 Bảng 2.6 Thông số lò xo khớp chống tải 38 Bảng 2.7 Bảng đặc tính truyền động cụm thân robot 41 Bảng 2.8 Đặc tính truyền động khớp xoay 44 Bảng 2.9 Đặc tính truyền động khớp 44 Bảng 2.10 Đặc tính truyền động khớp 44 Bảng 2.11 Thông số truyền bánh khớp 48 Chương Bảng 4.1 Phân loại sóng RF theo bước sóng 64 Chương Bảng 5.1 Một số nguyên nhân gây hư hỏng robot biện pháp khắc phục 75 viii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Chương Tổng quan 1.1 Giới thiệu robot hàn đường ống (Pipeline Robot) Ngày nay, từ ngành công nghiệp khai thác như: dầu mỏ, khí đốt, nước ngầm… đến cơng trình xây dựng sử dụng nhiều loại đường ống với kích thước vật liệu khác Do đó, việc bảo trì thường xun dò tìm khuyết tật bên đường ống mà không cần phải tháo dỡ hay cơng việc khó khăn điều cần thiết Từ đó, yêu cầu loại robot thay người làm việc bên đường ống cần thiết thực tế Khái niệm “Pipeline Robot” có cách từ lâu Đây dạng robot có cấu trúc đặc biệt, phù hợp với điều kiện làm việc không gian bên đường ống Với mục tiêu cải tiến để robot có chức đặc biệt hàn sửa chữa bên đường ống, nơi mà người khó mà tiếp xúc cách dễ dàng Ngày với trình độ khoa học kỹ thuật phát triển vượt bậc, đặc biệt cách mạng công nghiệp 4.0 tạo nhiều loại robot đường ống với kích thước từ lớn đến nhỏ, từ đơn giản đến phức tạp, chứa đựng đầy đủ thành tựu phát triển nhân loại Hình 1.1 Ứng dụng robot đường ống Dựa số loại robot đường ống nghiên cứu phát triển Việt Nam giới Từ em thiết kế lại cho đời robot đường ống với mục tiêu hàn dò khuyết tật bên lòng đường ống kim loại Robot đường ống điều khiển thơng qua sóng radio có tầm hoạt động tương đối lớn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Hình 1.2 Robot đường ống 1.2 Phân loại robot đường ống Ta phân loại robot dựa vào đặc điểm khí cách thức chuyển động bên đường ống thành dạng Bảng 1.1 Phân biệt loại robot đường ống Tên gọi Pig type Đặc điểm Hình dạng Lợi dụng lực đẩy từ chất khí hay chất lỏng để di chuyển bên đường ống CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN Các thông số kỹ thuật: • Vi điều khiển chính: ATmega2560 • IC nạp giao tiếp UART: ATmega16U2 • IC giao tiếp USB Host: MAX3421E • Nguồn ni mạch: 5VDC từ cổng USB nguồn ngồi cắm từ giắc tròn DC (nếu sử dụng nguồn ngồi từ giắc tròn nên cấp nguồn từ 6~9VDC để đảm bảo mạch hoạt động tốt, bạn cắm 12VDC IC ổn áp nóng, dễ cháy gây hư hỏng mạch) • Số chân Digital I/O: 54 (trong 15 chân có khả xuất xung PWM) • Số chân Analog Input: 16 • Dòng điện DC Current chân I/O: 20mA • Dòng điện DC Current chân 3.3V: 50mA • Flash Memory: 256 KB KB sử dụng cho bootloader • SRAM: KB • EEPROM: KB • Clock Speed: 16 MHz • LED_BUILTIN: 13 • Kích thước: 101.52 x 53.3 mm Vì chất vi điều khiển nên ta cần phải có chương trình (mã code) nạp vào arduino thơng qua số phần mềm máy tính như: Arduino IDE, matlab… Hình 4.7 Phần mềm Arduino IDE 67 CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN Code chạy thử cho mạch phát (Transmitter) Code chạy thử cho mạch thu (Receiver) #include #include #include #include #include #include const uint64_t 0xE8E8F0F0E1LL; my_radio_pipe = #include RF24 radio(9, 10); //Set CE and CSN pins const uint64_t 0xE8E8F0F0E1LL; struct Data_to_be_sent { byte ch1; RF24 radio(9, 10); byte ch2; struct Received_data { byte ch3; byte ch1; byte ch4; byte ch2; byte ch5; byte ch3; byte ch6; byte ch4; byte ch7; byte ch5; }; byte ch6; Data_to_be_sent sent_data; byte ch7; pipeIn void setup() }; { Received_data received_data; radio.begin(); Servo channel_1; radio.setAutoAck(false); Servo channel_2; radio.setDataRate(RF24_250KBPS); Servo channel_3; radio.openWritingPipe(my_radio_pipe); Servo channel_4; sent_data.ch1 = 127; Servo channel_5; sent_data.ch2 = 127; Servo channel_6; sent_data.ch3 = 127; Servo channel_7; 68 = CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN sent_data.ch4 = 127; sent_data.ch5 = 0; int ch1_value = 0; sent_data.ch6 = 0; int ch2_value = 0; sent_data.ch7 = 0; int ch3_value = 0; } int ch4_value = 0; void loop() int ch5_value = 0; { int ch6_value = 0; sent_data.ch1 = map(analogRead(A0), 0, 1024, 0, 255); int ch7_value = 0; sent_data.ch2 = map(analogRead(A1), 0, 1024, 0, 255); { void reset_the_Data() received_data.ch1 = 0; sent_data.ch3 = map(analogRead(A2), 0, 1024, 0, 255); received_data.ch2 = 127; received_data.ch3 = 127; sent_data.ch4 = map(analogRead(A3), 0, 1024, 0, 255); received_data.ch4 = 127; sent_data.ch5 = digitalRead(2); received_data.ch5 = 0; sent_data.ch6 = digitalRead(3); received_data.ch6 = 0; sent_data.ch7 = map(analogRead(A4), 0, 1024, 0, 255); radio.write(&sent_data, sizeof(Data_to_be_sent)); received_data.ch7 = 0; } void setup() { } channel_1.attach(2); channel_2.attach(3); channel_3.attach(4); channel_4.attach(5); channel_5.attach(6); channel_6.attach(7); channel_7.attach(8); 69 CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN reset_the_Data(); radio.begin(); radio.setAutoAck(false); radio.setDataRate(RF24_250KBPS); radio.openReadingPipe(1,pipeIn); radio.startListening(); } unsigned long lastRecvTime = 0; void receive_the_data() { while ( radio.available() ) { radio.read(&received_data, sizeof(Received_data)); lastRecvTime = millis(); } } void loop() { receive_the_data(); unsigned long now = millis(); if ( now - lastRecvTime > 1000 ) { reset_the_Data(); } ch1_value = map(received_data.ch1,0,255,1000,2000); 70 CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN ch2_value = map(received_data.ch2,0,255,1000,2000); ch3_value = map(received_data.ch3,0,255,1000,2000); ch4_value = map(received_data.ch4,0,255,1000,2000); ch5_value = map(received_data.ch5,0,1,1000,2000); ch6_value = map(received_data.ch6,0,1,1000,2000); ch7_value = map(received_data.ch7,0,255,1000,2000); channel_1.writeMicroseconds(ch1_val ue); channel_2.writeMicroseconds(ch2_value); channel_3.writeMicroseconds(ch3_value); channel_4.writeMicroseconds(ch4_value); channel_5.writeMicroseconds(ch5_value); channel_6.writeMicroseconds(ch6_value); channel_7.writeMicroseconds(ch7_value); } 4.4 Hệ thống nguồn điện thiết bị ngoại vi robot 71 CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN 4.4.1 Hệ thống nguồn điện Hiệu điện cao sử dụng robot 12V (động cơ), ta sử dụng pin Lipo 14.8V 1550 mAh 4s 95c nối song song với làm nguồn cung cấp điện cho robot hoạt động Hình 4.8 Pin Lipo 14.8V 1550 mAh 4s 95c mạch giảm áp Với nguồn cung cấp lượng robot hoạt động liên tục 45 phút bên đường ống, để tăng thời gian hoạt động ta sử dụng nguồn từ bên ngồi thơng qua hệ thống dây cáp nối với robot Để cấp nguồn đến linh kiện động ta cần sử dụng mạch giảm áp vừa bảo đảm đầu nguồn điện ổn định vừa đảm bảo nguồn định mức cho số thiết bị điện mạch điều khiển động cơ, Arduino, động cơ, đèn, camera… 4.4.2 Các thiết bị ngoại vi cảm biến Để robot hoạt động tốt ổn định ta cần thiết bị ngoại vi để thu nhận truyền tín hiệu trung tâm điều khiển Robot trang bị số thiết bị camera hồng ngoại, cảm biến nhiệt độ, khoảng cách… tuỳ vào việc sử dụng robot mà ta trang bị thêm module để phục vụ công việc Hình 4.9 Cảm biến khoảng cách hồng ngoại, cảm biến góc nghiêng cảm biến nhiệt độ 72 CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN 4.5 Sơ đồ điều khiển cánh tay hàn Hình 4.10 Sơ đồ điều khiển cánh tay hàn Giải thích: Khi đến vị trí cần hàn, chân robot duỗi hết mức để bám chặt vào đường ống Ta điều khiển động khớp để đưa tay hàn vào vị trí cần hàn (đầu mỏ hàn vng góc với mối hàn) Ta điều khiển tay hàn đến khoảng cách cảm biến thành ống đạt giá trị cài đặt sẵn, động khớp khớp khố lại ta khơng 73 CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN thể điều khiển khớp Khi tay hàn vị trí ta tiếp tục điều khiển động khớp xoay RC servo để thực đường hàn Khi muốn mở khố khớp ta phải lệnh cho động trở vị trí ban đầu cài đặt sẵn (Auto Home) Hình 4.11 Bố trí cảm biến để đo khoảng cách từ tay hàn đến đường ống 74 CHƯƠNG 5: PHƯƠNG HƯỚNG BẢO DƯỠNG VÀ CẢI TIẾN Chương Phương hướng bảo dưỡng cải tiến 5.1 Các hư hỏng xuất trình robot đưa vào sử dụng Bảng 5.1 Một số nguyên nhân gây hư hỏng robot biện pháp khắc phục Các tác nhân gây hư hỏng Nguyên nhân gây hư hỏng Các phận hư hỏng Biện pháp phòng tránh bảo dưỡng Bề mặt đường ống Vít me, ổ bi, trục bên hư hỏng, bánh xe, lò xo… khơng đồng đều, có nhiều khuyết tật Khi robot di chuyển bên đường ống phải tập trung quan sát cảm thấy bất thường phải cho robot ngưng hoạt động Tác nhân vật lý Qúa trình đưa robot Vít me, ổ bi, trục Di chuyển robot cẩn thận, vào đường ống có bánh xe, lò xo… thu chân để robot đạt thể gây va đập đường kính nhỏ trước sau làm việc Tác nhân hố học Nhiệt từ q trình Vít me, ổ bi, trục Thường xuyên kiểm tra hàn bánh xe, lò xo, robot đặc biệt cao su bọc thiết bị điện, … bánh xe, bọc kỹ thiết bị điện, gắn thêm quạt hút khí tản nhiệt lên robot Mơi trường làm việc Vít me, ổ bi, trục Làm khô robot sau hoạt ẩm ướt bánh xe, lò xo, động, kiểm tra bơi trơn thiết bị điện, … cấu truyền động, bọc kỹ thiết bị điện, kiểm tra robot định kỳ 5.2 Một số phương hướng bảo trì, bảo dưỡng robot đường ống - Thường xuyên kiểm tra cấu truyền động như: Trục, vít me, bạc trượt, bánh răng… có hư hỏng làm việc khơng đạt u cầu phải thay sửa chữa - Kiểm tra, vệ sinh robot trước sau hoạt động 75 CHƯƠNG 5: PHƯƠNG HƯỚNG BẢO DƯỠNG VÀ CẢI TIẾN - Nếu làm việc mơi trường có nước độ ẩm cao cần phải kiểm tra robot sau hoạt động, làm khô chi tiết tra dầu mỡ cấu truyền động 5.3 Phương hướng cải tiến robot 5.3.1 Cải tiến cụm chân Có thể thay cấu vít me – đai ốc hệ thống khí nén Khi robot hoạt động đường ống có nhiều khuyết tật mà khơng ảnh hưởng đến độ xác vít me Với việc sử dụng cấu khí nén ta dễ dàng kiểm soát lực bám robot lên thành đường ống 5.3.2 Cải tiến cụm tay hàn Thay sử dụng cánh tay robot truyền thống ta áp dụng loại cánh tay robot gọi Snake Arm Robot Hình 6.1 Snake Arm Robot Cánh tay robot đảm bảo độ linh hoạt cao so với cánh tay robot truyền thống, có khả vương xa Cánh tay robot có cấu tạo phức tạp, đòi hỏi trình độ cơng nghệ cao 76 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN Chương Kết luận 6.1 Kết luận 6.1.1 Các vấn đề giải - Thiết kế robot hàn đường ống phù hợp với yêu cầu kỹ thuật đặt - Chọn hệ thống điều khiển phù hợp với yêu cầu làm việc robot - Tổng quan phương pháp hàn sử dụng robot công nghiệp, từ áp dụng vào việc thiết kế robot hàn đường ống - Tìm hiểu điều khiển từ xa sóng điện từ RF 6.1.2 Các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu giải Do thời gian hạn hẹp, khả nghiên cứu tìm kiếm tài liệu nên tồn đọng số vấn đề sau: - Ý tưởng thiết kế robot hạn chế, số cấu chưa tối ưu - Nghiên cứu thêm biện pháp hàn bên đường ống khác sử dụng Snake Arm Robot - Chưa thiết kế thử nghiệm mạch điện cho robot Chưa lập trình điều khiển cho robot 6.2 Tự đánh giá thân Qua tháng từ việc lên ý tưởng bắt tay vào thực đề tài phút đề tài em hoàn thành, chất lượng khơng cao tồn cơng sức tâm huyết em Cảm ơn nhà trường, khoa môn trao cho em hội quý báu để trao dồi kiến thức, kỹ học trường lớp để thực đề tài Tuy nhiều hạn chế chưa đạt hồn tồn 100% cơng việc đề ra, em cố gắng để hoàn thành đề tài tiến độ Tất công thức sở lý thuyết em tham khảo giáo trình, tài liệu uy tín đảm bảo tiêu chuẩn quy định Vì thời gian thực đề tài có hạn nên em dừng lại việc thiết kế tính tốn nên chế tạo thực tế gặp nhiều khó khăn 77 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Động S-2332.906-12.256-200 hãng Maxon – Thuỵ Sỹ Bảng thông số kỹ thuật kiểu động S-2332.906-12.256-200 Kiểu động Công suất (W) Điện (V) Tốc độ quay (rpm) S-2332.906-12.256-200 11 12 7930 Hộp giảm tốc GP 32-C kèm động cơ: Bảng thông số kỹ thuật hộp giảm tốc: GP 32-C: Momen liên tục Max (N.m) Momen gián đoạn Max (N.m) Tỷ số truyền 3,75 14:1 Phục lục 2: Động DCX 22 S ∅22mm hãng Maxon – Thuỵ Sỹ: Bảng thông số kỹ thuật kiểu động DCX 22 S ∅22mm Kiểu động Công suất (W) Điện (V) Tốc độ quay (rpm) DCX 22 S 12 6200 A PHỤ LỤC Hộp giảm tốc GPX 22 kèm động cơ: Bảng thông số kỹ thuật hộp giảm tốc: GP 32-C: Momen liên tục Max (N.m) Momen gián đoạn Max (N.m) 2,9 3,6 B Tỷ số truyền 35:1 PHỤ LỤC Encoder ENX 16 EASY kèm động cơ: C TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách tham khảo: [1] Trịnh Chất & Lê Văn Uyển, 2009 Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – Tập & Nhà xuất giáo dục [2] Nguyễn Hữu Lộc, 2004 Cơ sở thiết kế máy Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp.HCM [3] Ninh Đức Tốn Dung sai lắp ghép Nhà xuất giáo dục [4] Nhóm tác giả Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] Hoàng Tùng & Nguyễn Ngọc Thành Giáo trình cơng nghệ chế tạo phơi Nhà xuất giáo dục [6] John - David Warren, Josh Adams, Harald Molle Arduino Robotics Technology In Action [7] Lê Khánh Điền Vẽ khí Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp.HCM [8] Nguyễn Tiến Đào Công nghệ chế tạo phôi Nhà xuất khoa học kỹ thuật Luận văn tham khảo: [9] Th.s Võ Anh Huy Thiết kế chế tạo mơ hình robot đường ống Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Trường đại học Bách Khoa TPHCM Các trang web tham khảo [10] http://indotech.vn/vi/2016/03/02/bang-tra-cac-he-so-ma-sat/ [11] http://www.eikimartinson.com/engineering/pipe/ [12] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405896318307158?via%3Dihub [13] https://www.societyofrobots.com/robot_arm_calculator.shtml [14] https://store.arduino.cc/usa/arduino-mega-adk-rev3 [15] https://www.semanticscholar.org [16] https://www.maxonmotor.com [17] http://www.westermans.com/blog/longitudinal-welding/ [18] https://grabcad.com/ a ... FS sinα = N2 tanα.sinα - Ta có lực tác dụng lên khớp nối là: Fk1 = F1+FS2 = √ N21 2(1+Cos2α) + N2 tanα.sinα; Fk2 = F2; Fk3 = F3 Lực tác dụng khớp nối lên cụm trượt Fv = Fk1 sinα Trường hợp αmin... dụng sóng RF tần số 2.4GHz 66 Hình 4.6 Arduino Mega 2560 ADK R3 66 vi MỤC LỤC Hình 4.7 Phần mềm Arduino IDE 67 Hình 4.8 Pin Lipo 14.8V 1550 mAh 4s 95c mạch giảm áp ... tác giả Eirk Martinson, Mark Miller, Sheraz Wasi, Tom Kelly Đặc điểm hình dạng chức robot: Robot cấu tạo gồm nhiều đoạn nhỏ, đoạn gồm có cấu dẫn động dẫn hướng độc lập tạo linh hoạt cho robot