Nhằm mục đích nghiên cứu phát triển Robot làm sạch tấm pin năng lượng mặt trời.Robot thiết kế nhằm giải pháp làm sạch các tấm pin được đặt trên mái nhà với góc nghiêng Chọn phƣơng án phải kéo theo khối lƣợng diện tích lớn nhƣng việc thiết kế robot đảm bảo đủ diện tích khối lƣợng, nhiên việc sụt áp đòi hỏi phải thiết kế thêm mạch ổn áp ổn định tin cậy Dựa yếu tố tiện lợi CSP cần phải có nguồn rời để di chuyển tự môi trƣờng làm việc nên chọn nguồn pin để giảm khối lƣợng diện tích cho CSP Dịng tiêu thụ thành phần CSP bao gồm: Arduino Mega2560: 450 (𝑚𝐴) Bốn cặp driver – động động chổi con: × 600 = 2400 (𝑚𝐴) Module Bluetooth: (𝑚𝐴) Do đó, tổng dịng tiêu thụ CSP là: 𝐶 = 450 + 2400 + = 2858 (𝑚𝐴) thd C pin C 6000 2,1 (h ) 2858 78 Chƣơng Thiết kế hệ thống điều khiển a) Pin sạc 18650 [20] b) Mạch ổn áp LM2596 [21] Hình Các thành phần nguồn CSP Pin sạc 18650 4.2 (𝑉), 6000 (𝑚𝐴ℎ) (hình 4.7 a) đƣợc sử dụng làm nguồn cho CSP Với dung lƣợng pin này, CSP hoạt động khoảng thời gian 2.1 (ℎ) để sử dụng thêm đạt (h) ta sử dụng pin Các module CSP đƣợc chia làm hai nhóm nhóm sử dụng nguồn 5V bao gồm Arduino Bluetooth Nhóm sử dụng nguồn 12V cặp driver – động bánh xe động chổi lăn CSP Mạch ổn áp LM2596 (hình 4.7 b) đƣợc sử dụng để tạo hai giá trị điện áp Hình Sơ đồ điện kết nối nguồn Sơ đồ kết nối khối nguồn nhƣ hình 4.8 bao gồm khối 5V 12V: Khối thứ sử dụng nguồn 5V : mắc nối tiếp khối với cell Pin 18650 3,7V 2500 mAh 5A mạch LM2596-ADJ để ổn định mức 5V Khối thứ hai sử dụng nguồn 12V : mắc nối tiếp khối với cell Pin 18650 3,7V 2500 mAh 5A mạch LM2596-ADJ để ổn định mức 12V 4.7 LƢU ĐỒ GIẢI THUẬT 4.7.1 Lƣu đồ giải thuật điều khiển CSP chạy Hoạt động CSP đƣợc điều khiển giám sát thông qua mắt cảm nhận ngƣời để đƣa định điều khiển 79 Chƣơng Thiết kế hệ thống điều khiển Hình Lƣu đồ giải thuật điều khiển CSP Để CSP hoạt động xác cần xây dựng giải thuật điều khiển cho vận tốc động để chạy tốt hơn, nhƣng điều khiển tay cầm khơng cần độ xác robot chạy thẳng hay cua cao nên ta cần xuất xung cho động chạy phù hợp Để CSP thực di chuyển nhƣ lƣu đồ hình 4.9, trƣớc tiên CSP phải kết nối với bluetooth với bảng điều khiển điện thoại Dựa tín hiệu Bluetooth nhận đƣợc CSP thực điều khiển thơng qua nút nhấn, từ CSP làm đến vị trí cần thiết mà ngƣời điều khiển mong muốn 4.7.2 Lƣu đồ giải thuật cho Bluetooth 80 Chƣơng Thiết kế hệ thống điều khiển Để CSP điều khiển đƣợc phải thơng qua trình kết nối liệu từ điện thoại qua bluetooth, nhằm mục đích truyền thơng tin điều khiển cho CSP hoạt động hình 4.10 Hình 10 Lƣu đồ giải thuật truyền nhận Bluetooth điện thoại CSP 81 Chƣơng BẢO TRÌ AN TỒN Để robot CSP làm việc hiệu quả, suất tốt tuổi thọ lâu dài, việc thiết kế chế tạo tốt, yêu cầu ngƣời vận hành, sử dụng CSP phải thành thạo kỹ thuật suốt trình làm việc Thƣờng xuyên kiểm tra định khâu kiểm tra bảo trì hoạt động thiết bị CSP, động cơ, hệ thống truyền động khác liên quan đến trình hoạt động CSP để làm cho CSP có trạng thái làm việc tốt 5.1 BẢO TRÌ Theo dõi kiểm tra định kỳ bulong đai ốc cần siết chặt, ổ lăn thêm chất bơi trơn, xem tình trạng động cơ, hộp số bơi trơn cần để trƣớc đƣa vào hoạt động, tiến hành chạy thử đề mô Kiểm tra pin hoạt động thiết bị điện an tồn, khơng cho vào nƣớc, bọc kín thiết bị điện trƣớc chạy Kiểm tra ống dẫn nƣớc, đầu nối có bị rị rỉ khơng, có rị rỉ cần phải thay Trong trình làm việc, cần phải kéo dây cho CSP khỏi bị vƣớng đến vật cản, hoạch định tính tốn đƣờng trƣớc để đƣa phƣơng án để dây cho CSP kéo không bị vƣớng Sau CSP hoạt động xong cần tháo rời theo phận mang xuống vị trí để an tồn, vệ sinh bên cho thiết bị, nhằm đẩy bụi bám, chất tẩy rửa 5.2 AN TOÀN Để robot di chuyển an toàn mái nghiêng lớn cao cần có thêm dây nối an tồn, đầu nối với CSP đầu nối vào vị trí cố định an tồn, dùng thiết bị có bánh xe chạy ngang pin, đầu nối dây vào thiết bị đầu lại để nối dây nối vào CSP nhằm mục đích tránh rơi robot xuống đất Trƣớc làm việc phải để biển cảnh báo nguy hiểm quấn băng rôn cảnh báo Chấp hành điều khoản an toàn leo cao, phải có giây bảo hộ ngƣời, lắp giàn giáo xe nâng leo cao 82 Chƣơng 6.1 TỔNG KẾT ĐÁNH GIÁ CHUNG Đề tài hồn thành cơng việc sau Nội dung chƣơng tính tốn thiết kế đƣợc mơ hình khí CSP với cấu bánh đai, hai bánh chủ động đƣợc truyền động động DC thông qua truyền động đai Chổi lăn đƣợc làm nhiệm vụ đánh bụi bẩn với truyền động đai động DC công suất nhỏ Các khung cho CSP đƣợc xây dựng nhơm định hình, đƣợc lắp ráp tháo rời linh hoạt theo cụm Các mơ hình đƣợc dựng 3D phần mềm Solidworks 6.2 NHỮNG HẠN CHẾ TRONG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Trong trình thực luận văn có điểm hạn chế nhƣ sau: Chƣa áp dụng đƣợc phƣơng trình PID để xây dựng điều khiển cho động hoạt động xác Chƣa thực nghiệm đƣợc tốc độ quay phù hợp để làm kính Chỉ dùng nguyên lý quay chổi lăn để đánh mặt kính chƣa phát triển đƣợc cần gạt để làm cho bề mặt khơng bị đọng nƣớc Điều khiển chƣa dùng nhiều chế độ khác nhƣ kích hoạt đóng ngắt bơm nƣớc, điều khiển có camera giám sát 6.3 CÁC HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Để phát triển mở rộng đề tài, số hƣớng nghiên cứu phát triển dựa đề tài đƣợc đề nghị nhƣ sau: Phát triển giải thuật điều khiển để đƣa phƣơng án di chuyển tốt Dựa vào phƣơng trình động lực học từ tìm đƣợc hàm truyền để đƣa giải pháp cho động chạy tốt PID giúp cho toán đồng tốc động ổn định Có thể phát triển đồng tốc động theo hƣớng khác là: Điều khiển bám theo Dùng bánh xe làm bánh chủ Điều khiển bánh lại theo tốc độ bánh chủ theo PID Ta tìm hàm truyền cho động cơ, động cịn lại chỉnh để bám theo Điều khiển tốc độ bánh dựa hàm truyền Tìm hàm truyền bánh xe, điều khiển tốc độ bánh theo PID 83 PHỤ LỤC Chƣơng trình code cho robot CSP /* * IN1 IN2 driver L298 lần lƣợt arduino Mega - Cổng OUTPUT A gắn với động bánh xích bên trái * IN3 IN4 driver L298 lần lƣợt arduino Mega - Cổng OUTPUT B gắn với động bánh xích bên phải * IN1 IN2 driver L298 lần lƣợt arduino Mega - Cổng OUTPUT A gắn với động bánh xích bên trái * IN3 IN4 driver L298 lần lƣợt arduino Mega - Cổng OUTPUT B gắn với động bánh xích bên phải * Tx HC-06 nối vào RX3 (hay chân 15) Arduino Mega * Rx HC-06 nối vào TX3 (hay chân 14) Arduino Mega */ #define TOC_DO_RE_NHO_MAC_DINH 80 // Tu - 255 max #define TOC_DO_RE_LON_MAC_DINH 180 // Tu - 255 max #define TOC_DO_DI_THANG_MAC_DINH 255 // - 255 max #define CHE_DO_QUAY_MAC_DINH int che_do_quay_hien_tai = CHE_DO_QUAY_MAC_DINH; int toc_do_di_thang = TOC_DO_DI_THANG_MAC_DINH; int toc_do_re_nho = TOC_DO_RE_NHO_MAC_DINH; int toc_do_re_lon = TOC_DO_RE_LON_MAC_DINH; String receive; void setup() { Serial.begin(9600); Serial3.begin(9600); 84 pinMode(2, OUTPUT); // Chan IN1 cua mach driver L298 pinMode(3, OUTPUT); // Chan IN2 cua mach driver L298 pinMode(4, OUTPUT); // Chan IN3 cua mach driver L298 pinMode(5, OUTPUT); // Chan IN4 cua mach driver L298 pinMode(6, OUTPUT); // Chổi quét động pinMode(7, OUTPUT); // Chổi quét động pinMode(8, OUTPUT); // Chổi quét động pinMode(9, OUTPUT); // Chổi quét động } void loop() { while (Serial3.available()>0) { receive = Serial3.readStringUntil('\n'); Serial.print("Received: ");Serial.println(receive); } if (receive.indexOf("F") != -1) {forward();} else if (receive.indexOf("B") != -1) {backward();} else if (receive.indexOf("RSelf") != -1) {right_self();} else if (receive.indexOf("LSelf") != -1) {left_self();} else if (receive.indexOf("Rb") != -1) {right();} else if (receive.indexOf("Lb") != -1) {left();} else if (receive.indexOf("stop") != -1) {idle();} else if (receive.indexOf("conlanchay") != -1) {ChoiQuetChay();} else if (receive.indexOf("conlandung") != -1) {ChoiQuetDung();} } 85 void idle() { toc_do_di_thang = 0; digitalWrite(2, LOW); analogWrite(3, toc_do_di_thang); digitalWrite(4, LOW); analogWrite(5, toc_do_di_thang); Serial.println("Vehicle Stopped"); for (int i=0; i