Trường ĐHBKHCM Khoa Cơ Khí, Ngành Cơ điện tử Mô tả: Báo cáo môn học Thiết kế hệ thống cơ điện tử xe đua bám đường (xe dò line, line follower) Nội dung: + Tổng quan và đặt vấn đề + Lựa chọn phương án + Tính toan thiết kế + Kết quả + Tài liệu tham khảo
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ Đề tài : MÔN HỌC: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ XE ĐUA BÁM ĐƯỜNG GVHD: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Nhóm Thành viên: Nguyễn Trung Hiếu Phạm Cao Cường Trương Minh Ngọc Trần Duy Thuật Nguyễn Phan Thành Đạt Bảng phân công nhiệm vụ Chức vụ Nguyễn Trung Hiếu Phạm Cao Cường Nhóm trưởng TV Trương Minh Ngọc TV Trần Duy Thuật TV Nguyễn Phan Thành Đạt TV Cơ Điện Vi điều khiển Toán X X X X Tổng quan đặt vấn đề Lựa chọn phương án Nội dung Tính tốn thiết kế Kết Tài liệu tham khảo TỔNG QUAN VÀ ĐẶT VẤN ĐỀ Về Bkit Car Rally Sơ đồ đường đua Đường đua BCR lắp ghép từ mảnh ghép Chất liệu đường đua mica dán decal màu đen, xám trắng Đặc tả đường đua Mảnh ghép thẳng Báo hiệu đường không line Mảnh ghép Không line Mảnh ghép cong Tổng quan tình hình nghiên cứu Silvestre: Đạt hạng thi Tây Ban Nha • cảm biến hồng ngoại • bánh chủ động - động DC • Vận tốc : 2,24 m/s Fireball-line following robot: đạt giải thi Chibots Mỹ •8 cảm biến hồng ngoại •4 bánh chủ động - động DC •Vận tốc : 1.5 m/s Taquion: đạt giải thi UN-Robot Colombia Cảm biến: cảm biến hồng ngoại bánh chủ động - động DC Vận tốc : m/s 10 Luật điều khiển : Dựa vào đặc điểm cảm biến quang điện trở phát quang thu lại ánh sáng ta thu tín hiệu phản hồi on/off CB0 CB1 CB2 CB3 CB4 CB5 CB6 CB7 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 Vleft V0 V0-a1 V0-a2 V0-a3 V0-a4 V0+a1 V0+a2 V0+a3 V0+a4 Stop Vright V0 V0+a1 V0+a2 V0+a3 V0+a4 V0-a1 V0-a2 V0-a3 V0-a4 Stop 44 Vi điều khiển • Cần PWM để điều khiển động • Điện áp hoạt động 5V • Đọc cảm biến dùng so sánh nên tín hiệu đưa on/off ta cần chân I/O cho cảm biến Chọn Pic16F877A 45 Đặc tính • PIC16F877A có tất 40 chân chia thành PORT, chân cấp nguồn, chân GND, chân thạch anh chân dùng dể RESET vi diều khiển • Có timer: Timer0, bit chức định thời dếm với hệ số tỷ lệ trước Timer1, 16 bit chức định thời, đếm với hệ số tỷ lệ trước, kích hoạt chế độ Sleep Timer2, bit chức định thời đếm với hệ số tỷ lệ trước sau • Có kênh Capture/ so sánh diện áp (Compare)/điều chế dộ rộng xung PWM 10 • bit / (CCP) • Có kênh chuyển dổi ADC 10 bit PIC16F877A có hỗ trợ kênh điều xung phần cứng chân C1 (CCP2) C2 (CCP1) sử dụng TIMER2 46 MƠ HÌNH HĨA Phương trình động học: x cos y sin v 47 Mối quan hệ tốc độ góc bánh xe với tốc độ xe: Phương trình chuyển động robot: 1 cos xC cos y sin v sin C C b 0 rw r rw l 1 b 48 Từ phương trình ta tìm được: 1 v rw r r w l 2 vr vl rw r rw l w b b Với r: đường kính bánh xe b:khoảng cách bánh xe w𝑟 : tốc độ góc bánh phải w𝑙 :tốc độ góc bánh trái 49 Động học điểm C: x cos y sin v Động học điểm tracking D: xD x d sin yD y d cos D 50 Tọa độ cảm biến: 7a xs1 xD sin 7a ys1 yD cos 5a xs xD sin 5a ys yD cos 3a xs xD sin 3a ys yD cos a xs xD sin a ys yD cos a xs xD sin a ys yD cos xs xD 5a xs xD sin 5a ys yD cos 7a xs xD sin 7a ys yD cos 3a sin 3a ys yD cos 51 Kết mơ 52 Tốc độ bánh xe: 53 Góc định hướng xe góc tiếp tuyến đường Line 54 Sai lệch tracking point so với đường tâm line 55 Nhận xét: Xe chạy bán kính cong nhỏ là: 0.6m Tốc độ lớn cần thiết 789 rpm, nằm khả đáp ứng động chọn Sai số tối đa tracking point so với đường tâm line 18.7 mm đáp ứng sai số cho phép 20mm 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Huu Danh Lam, Tran Duc Hieu Le, Tan Tung Phan, Tan Tien Nguyen And Hoai Quoc Le, Smooth Tracking Controller for AGV through function using CMU Camera, 2014 [2] Wiliam J.Palm III, System Dynamics, Second Edition, 1994 [3] Ninh Đức Tốn, Dung sai lắp ghép, NXB Giáo dục Việt Nam 2013 [4] Lê Khánh Điền, Vẽ kỹ thuật khí, NXB Đại học Quốc gia TP HCM, 2011 57 CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE 58 ... TV Cơ Điện Vi điều khiển Toán X X X X Tổng quan đặt vấn đề Lựa chọn phương án Nội dung Tính tốn thiết kế Kết Tài liệu tham khảo TỔNG QUAN VÀ ĐẶT VẤN ĐỀ Về Bkit Car Rally Sơ đồ đường đua Đường đua. .. lí 14 Chọn bánh xe Bánh chủ động: Bánh xe đua chuyên dụng dành cho xe mơ hình, bám đường tốt Bánh bị động: Lựa chọn bánh mắt trâu có khả lựa hướng tốt (3 bậc tự do) 15 Chọn động cơ: • DC servo:... đường đua Tương đối Rmin = 0,6m Độ xác 11 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 12 Lựa chọn kết cấu Qua tìm hiểu ta chọn mơ hình xe đua có bánh chủ động, có trường hợp là: bánh: độ đồng phẳng thấp => Dùng kết