LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, Với sự phát triển của khoa học và công nghệ hiện đại, con người đã đạt được những thành tựu vô cùng to lớn trong các lĩnh vực khác nhau của cuộc sống. Trong sản xuất, các hệ thống tự động và máy móc dần thay thế con người. Có thể nói máy móc tự động ngày nay có thể cho phép con người giải quyết hoàn hảo các bài toán về năng suất, độ chính xác….trong sản xuất. Để khuyến khích sự sáng tạo của sinh viên các trường kỹ thuật, hằng năm hiệp hội phát thanh truyền hình châu Á Thái Bình Dương (ABU) đều tổ chức cuộc thi “sáng tạo robocon” dành cho sinh viên. Các đội tham gia là sinh viên các trường trong khu vực châu Á Thái Bình Dương. Đây là sân chơi khoa học và trí tuệ dành cho sinh viên ngành kỹ thuật. Các sản phẩm sáng tạo có thể không được áp dụng nhiều trong thực tế nhưng đó là nền tảng để tạo ra các sản phẩm ứng dụng khác sau này. Hằng năm sinh viên ĐHBK Đà Nẵng nói chung và sinh viên Khoa Điện nói riêng đều tham gia tích cực vào cuộc thi sáng tạo robocon do Đài Truyền Hình Việt Nam tổ chức và đạt thứ hạng khá cao. Đươc sự đồng ý của Khoa cùng các thầy cô giáo trong bộ môn, chúng em là những sinh viên năm cuối ngành Điện Công Nghiệp đã thành lập đội tuyển robot tham gia cuộc thi robocon năm nay. Với tinh thần say mê sang tạo khoa học, chúng em đã chọn đề tài: “ Nghiên cứu và thiết kế chế tạo robot tham gia cuộc thi sáng tạo robocon Việt Nam năm 2008” để làm đề tài tốt nghiệp. Cuối cùng, em xin cám ơn sự tạo điều kiện quan tâm giúp đỡ của bộ môn và nhà trường để em có thể hoàn thành đồ án của mình. Do tầm hiểu biết còn hạn chế và thời gian không cho phép nên chắc chắn đề tài còn nhiều sai sót. Em kính mong sự góp ý chỉ bảo của quý thầy cô giáo. Cuối cùng em xin cám ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn Tấn và các thầy cô giáo khác trong bộ môn.
Đồ án tốt nghiệp LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, Với phát triển khoa học công nghệ đại, người đạt thành tựu vô to lớn lĩnh vực khác sống Trong sản xuất, hệ thống tự động máy móc dần thay người Có thể nói máy móc tự động ngày cho phép người giải hồn hảo tốn suất, độ xác….trong sản xuất Để khuyến khích sáng tạo sinh viên trường kỹ thuật, năm hiệp hội phát truyền hình châu Á Thái Bình Dương (ABU) tổ chức thi “sáng tạo robocon” dành cho sinh viên Các đội tham gia sinh viên trường khu vực châu Á Thái Bình Dương Đây sân chơi khoa học trí tuệ dành cho sinh viên ngành kỹ thuật Các sản phẩm sáng tạo khơng áp dụng nhiều thực tế tảng để tạo sản phẩm ứng dụng khác sau Hằng năm sinh viên ĐHBK Đà Nẵng nói chung sinh viên Khoa Điện nói riêng tham gia tích cực vào thi sáng tạo robocon Đài Truyền Hình Việt Nam tổ chức đạt thứ hạng cao Đươc đồng ý Khoa thầy cô giáo môn, chúng em sinh viên năm cuối ngành Điện Công Nghiệp thành lập đội tuyển robot tham gia thi robocon năm Với tinh thần say mê sang tạo khoa học, chúng em chọn đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế chế tạo robot tham gia thi sáng tạo robocon Việt Nam năm 2008” để làm đề tài tốt nghiệp Cuối cùng, em xin cám ơn tạo điều kiện quan tâm giúp đỡ môn nhà trường để em hồn thành đồ án Do tầm hiểu biết cịn hạn chế thời gian không cho phép nên chắn đề tài cịn nhiều sai sót Em kính mong góp ý bảo quý thầy cô giáo Cuối em xin cám ơn hướng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Văn Tấn thầy cô giáo khác môn Sinh Viên Nguyễn Hải Đăng Trang Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ CHỦ ĐỀ VÀ LUẬT CHƠI: CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU LUẬT CHƠI 1.1 Giới thiệu Chủ đề thi dựa câu chuyện thần thoại ngài Kihna(một vị thần Hindu) lễ hội Dahi-Handi diễn hàng năm miền Bắc Ấn Sinh hoàng tử mang cho gia đình chưn bị, Kíhna thường dược gọi “Govinda” Khi bé, Govinda bạn thường đột nhập nhà bếp để tìm sữa, bơ(Makhkhan) phó mát(paneer) Chúng thưng chọc ghẹo bé (Gopis) đội bình (Matka) đ ầy nước, sữa, phó mát đầu Một thói quen phổ biến nơng thơn Ấn Độ treo lơ lửng bình chứa bỏ,sữa phó mát lên xà nhà cao xa tầm với mèo Trong người đàn ông bận rộn với công việc đồng bà nội trợ bận bịu với công việc lặt vặt ngồi trời Govinda nhóm bạn bè thích nghịch ngợm phưu lưu tạo thành hình tháp người để với tới lấy thứ chúa bình Trang Đồ án tốt nghiệp Hình_ 1.1 : Chủ đề robocon nam 2008 Hình_ 1.2: Hình ảnh lễ hội Trang Đồ án tốt nghiệp Trong lễ hội này, bình đất lớn chúa đầy sưă, sữa đơng, bơ, mật ong, trái đồng xu dược treo lơ lửng độ cao 20 đến 40 feet mặt đất Các niên trẻ em tạo thành hình tháp người cách đứng lên vai Khi tháp đủ cao, người đỉnh tháp với tới đập vỡ bình để lấy thứ chứa trịng chứa phần tiền giấy đính giây thừng treo bình Phần thưởng chia cho tất người tạo thành tháp người 1.2 Luật chơi Hai đội thi đấu đối kháng (đội xanh đội đỏ) kích hoạt robot tay robot tự động để cố gắng đến vị trí bình chứa bơ đặt cao dịch chuyển khối bơ lớn khỏi chậu Một vài robot khác cốgắng dánh cắp bình đất chứa viên phó mát mang bé Điểm tính viên bơ dịc chuyển khởi chậu đặt cao, bình / phó mát mang rổ Đội nhấc tất viên bơ trực tiếp từ chậu giữ chúng không tuyên bố thắng trận (GOVINDA) trận đấu kết thúc Nếu khơng có độ trở thành “GOVINDA” Thì độ tích luỹ nhiều điểm hoen thời gian phút độ thắng trận 1.3 Định nghĩa từ ngữ tượng trưng sữ dụng tong trò chơi Những chữ ngoặc tiếng Hindu 1.3.1 Bơ(Makhkhan) Bơ trượng trưng hình khối lập phương kích thước 200mm làm polystyrene tỷ trọng nhỏ sơn màu vàng đặt chậu trung tâm Hình_ 1.3: Bơ trắng bơ vàng Trang Đồ án tốt nghiệp Ở chậu bên cạnh, hình lập phương có kích thước dược sơn màu trắng 1.3.2 Chậu đất (Matka) Một bình hình trụ rổng mỏng làm nhựa plátic nhẹ có miêng rộng, Hình_ 1.3: Bơ trắng bơ vàng 1.3.3 Phó mát (Paneer) Phó mát trương tưng trái banh bóng rổ, nhẹ đặt miệng bình cho thấy phân có Hình_ 1.3: Bơ trắng bơ vàng 1.3.4 Rỗ (Tokri) Khu vực hình chử nhật sân thi đấu dược bao quanh tường chuẩn cao 50mm Các bình phó mát đặt Rổ màu đỏ dành cho đội Đỏ rổ màu xanh dành cho đội Xanh Có rổ dành cho đội đỏ rổ dành cho đội xanh Trang Đồ án tốt nghiệp Hình_ 1.3: Bơ trắng bơ vàng 1.3.5 Chậu trung tâm (Handi) Chậu đặt trung tâm sân thi đấu cô bé trương trưng tháp có bình phó mát đỉnh 1.3.6 Chậu bên cạnh Có chậu bên cạnh, nằm phía nửa sân thi đấu Các viên bơ màu trắng đặt chậu 1.3.7 Các bé (Gopies) Các bé đội bình phó mát đầu Các bé trượng trưng tháp có bình phó mát đỉnh Hình_ 1.3: Bơ trắng bơ vàng 1.4 Các đội chơi 1.4.1 Mỗi đội có thành viên trường đại học, cao đẳng, bao gồm sinh viên dạo viên Chỉ có sinh viên vào sân thi đấu Trang Đồ án tốt nghiệp 1.4.2 Các thành viên đội phải học trường đại học, cao đẳng thời điểm diễn thi quốc tế ngoại lệ luật người học trường thời điểm diển thi nội 1.4.3 Các sinh viên cao học không phép tham dự thi 1.5 Sân thi đấu Trận đấu diễn sân thi đấu kích thước 14500mm x13000mm bao quanh tường gổ cao cao 100mm; dày 30mm Sàn sân thi đấu dược làm vinyl dày 2mm Sân thi đấu gồm cho vùng robot tay màu xanh nước biển, vung cho robot tự động màu xanh vung chung màu xanh màu đỏ cho đội tương ứng 1.5.1 Vùng cho robot tay tự động Các robat tay di chuyển tự vùng dành cho robot tay tiến vào vùng dành cho robot tự động Các robot tự động di chuyển tự vùng dành cho robot tự động tiến vào vùng danh cho robot tay Vùng dành cho robot tự động hình chử H( kích thước tồn 9500mmx8000mm) bao quanh hàng rào gỗ cao 50mm, dày 30mm Trong vùng robot tự đơng có đường lưới màu trắng rộng 30mm, khơng sáng bóng 1.5.2 Vùng khởi động robot băng tay Vùng khởi động robot băng tay hinh vng kích thước 1000mmx1000mm năm vùng dành cho robot tay 1.5.3 Rổ Rổ hình chử nhật kích thước 500x250mm Các bình phó mát “đánh cắp được” từ bé đặt Có bốn (4) rổ rổ bao quanhbởi tường gỗ cao 50 mm, dày 30 mm Rổ màu đỏ thuộc đội Đỏ vaôr màu Xanh thuộc đội Xanh 1.5.4 Vùng khởi động robot tự động Trang Đồ án tốt nghiệp Vùng khởi động robot tự động hình vng kích thước 1000mmx 1000 mmm nằm vùng dành cho robot tự động Có hai (2) vùng khởi động robot tự động, màu đỏ dành cho đội Đỏ màu xanh dành cho đội Xanh 1.5.5 Vùng chung Vùng chung cho đội kích thước 2000 mm x 1500 mm có tường bao quanh ba (3) phíâco 50 mm rộng 30 mm Vùng chung màu đỏ dành cho đội Đỏ vùng chung màu xanh dành cho đội Xanh 1.6 Các đối tượng 1.6.1 Các bé Như hình 2, bé đứng bốn (4) góc nửa vùng dành cho robot tự động Tổng cộng có tám (8) bé Mỗi bé đặt góc hình vngmàu xám kích thước 500 mm x 500 mm Mỗi bé mang bình với viên phó mát đỉnh viên phó mát cao 750 mm tính từ mặt sân thi đấu 1.6.2 Hình vng màu xám quanh cô bé Mội cô bé đặt góc hình vng kích thước 500mm x 500mm Một phần robot tay tiến vào vùng khơng gian phía hình vng màu xám Robot tay không chạm vào phần sàn sân thi đấu vùng hình vng Hình_ 1.3: Bơ trắng bơ vàng 1.6.3 Chậu trung tâm Chậu trung tâm nằm trung tâm sân thi đấu Chậu gắn chặt vào đỉnh tháp Viên bơ màu vàng đặt chậu mặt viên bơ cách mặt sàn thi đấu 1500mm 1.6.4 chậu cạnh Trang Đồ án tốt nghiệp Có hai (2 chậu cạnh vuàng dành cho robot tự động chậu gắn chặt vào đỉnh tháp Mỗi chậu chứa viên bơ màu trắng mặt viên bơ cách mặt sàn sân thi đấu 750 mm 1.6.5 Viên bơ Mỗi viên bơ hình lập phương cạnh 200 ,, làm polystryrene tỷ trọng nhỏ Viên bơ sơn màu vàng đặt chậu trung tâm viên bơ sơn màu trắng đặt chậu cạnh trọng lượng viên bơ 130g (+-20g) Vật liệu kết cấu bề mặt viên phó mát theo mẫu cung cấp ( hình 4) Áp lực khí banh phải ổn định để nảy lên đến 750 mm (+ -30mm) rơi từ độ cao 1000 mm xuống mặt bêtông 1.6.6 Bình Trọng lượng bình 430g (+ -2%) Bình sơn mầu nâu 1.7 Các robot Mỗi đội phải tự thiết kế chế tạo robot tay robot tự động để tham dự thi Mỗi đội sử dụng (1) robot tay (3) robot tự động 1.7.1 Các robot tay 1.7.1.1 Robot tay điều khiển hoạt động thông qua cáp nối trực tiếp với robot điều khiển từ xa thông qua tia hồng ngoại , tia nhìn thấy sóng âm Điều khiển vơ tuyến khơng dây ( radio) không phép Những người điều khiển robot tay không ngồi lên robot tay họ 1.7.1.2 Khi điều khiển thông qua cáp , điểm nối cáp với robot với robot tay phải cách mặt đất tối thiểu 900 mm Chiều dài cáp từ robot tay tới phận điều khiển tối thiểu 1000 mm không vượt 3000 mm 1.7.1.3 Khi vùng khởi động robot tay, trước trận đấu bắt đầu, kích thước robot tay khơng vượt 1000 mm dài x 1000 mm rộng x 1000 mm cao Chỉ trận đấu bắt đầu , robot tay thay đổi hình dạng kích thước khơng thể vượt q hình khối lập phương kích thước 1500 mm suốt trận đấu Trang Đồ án tốt nghiệp 1.7.1.4 Các robot tay không tách thành hay nhiều đơn vị khác trận đấu bắt đầu suốt trận đấu 1.7.1.5 Chỉ thành viên đội điều khiển robot tay sân thi đấu 1.7.1.6 Các thành viên khác đội không phép chạm vào robot tay kể từ trận đấu bắt đầu 1.7.1.7 robot tay phép hoạt động vùng dành cho robot tay vùng hình vng màu xám với điều kiện cho phép , ( xem mục 4.2.2 ) vùng chung đội 1.7.1.8 Khơng phần robot tay hay người điều khiển sâm phạm vào vùng dành cho robot tự động vùng chung đối phương rổ đối phương , bao gồm vùng không gian bên 1.7.1.9 robot tay phép tiếp xúc với robot tự động đội robot tay vùng chung 1.7.1.10 Các robot tay không phép chạm vào robot tay robot tự động đối phương 1.7.1.11 Khi robot tay đội đối kháng chạm vào robot tay đội khác , trọng tài phân xử định hướng lại robot cách thích hợp 1.7.1.12 Các robot tay phải dành vùng trống kích thước 150 mm x 100 mm dể dán nhãn / thẻ cung cấp ban tổ chức thi 1.7.2 Các robot tự động 1.7.2.1 Các robot tự động vào vùng dành cho robot tự động , vùng hình vng mầu xán , vùng chung rổ đội bao gồm vùng không gian bên 1.7.2.2 Các robot tự động không vào vùng dành cho robot tay (trừ vùng rổ) vùng chung đối phương , gồm vùng không gian bên 1.7.2.3 robot tự động phải hoạt động cách tự động 1.7.2.4 Khởi động robot tự động 1.7.2.5 Chỉ thành viên đội phép khởi động robot tự động thành viên thứ đội phép hỗ trợ việc mang, xắp đặt robot Trang 10 Đồ án tốt nghiệp o Có thể truyền chuyển động trục cách tương đối xa o So với truyền động đai,kích thước truyền xích nhỏ gọn hơn,làm việc khơng có trượt,hiệu suất cao(η = 0,96÷0,98) lực tác dụng lên trục tương đối nhỏ o Có thể lúc truyền chuyển động công suất cho nhiều trục Nhược điểm truyền động xích: o Có nhiều tiếng ồn làm việc o Vận tốc tức thời xích đĩa bị dẫn khơng ổn định o u cầu chăm sóc thường xun(bơi trơn,điều chỉnh làm căng xích) o Chóng mịn ,nhất làm việc nơi nhiều bụi bôi trơn không tốt 4.3.2.BỘ TRUYỀN ĐAI: Bộ truyền đai thường gồm hai bánh đai.Do có ma sát đai bánh ,bánh dẫn quay truyền chuyển động sang bánh bị dẫn Thường dùng truyền đai để truyền chuyển động trục song song quay chiều Theo hình dạng tiết diện đai,đai chia làm bốn loại:đai dẹt(có tiết diện chữ nhật),đai hình thang(có tiết diện hình thang),đai hình lược(có cấu tạo gồm nhiều gân dọc có tiết diện hình thang) đai trịn.Đai dẹt đai hình thang dùng nhiều cả,cịn đai trịng dùng máy cơng suất nhỏ Ưu điểm truyền động đai: o Có khả truyền chuyển động trục xa o Làm việc êm,không ồn o Truyền động đai giữ an toàn cho chi tiết máy khác bị qua tải(lúc đai trượt trơn bánh) o Kết cấu đơn giản,giá thành rẻ Nhược điểm truyền động đai: o Khn khổ kích thước lớn(khi điều kiện làm việc ,thường riêng đường kính bánh đai lớn đường kính bánh khoảng lần) o Tỷ số truyền không ổn định có trượt đàn hồi đai bánh o Lực tác dụng trục ổ lớndo phải căng đai(lực tác dụng lên trục ổ tăng thêm khoảng 2÷3 lần so với truyền động bánh răng) Trang 32 Đồ án tốt nghiệp o Tuổi thọ thấp làm việc với vận tốc cao o Bộ truyền đai thường dùng để truyền cơng suất khơng q 40÷50 Kw,vận tốc thơng thường khoảng 5÷30m/s Trong loại đai thường dùng ,đai hình thang có ưu điểm bật là:đai có tác dụng chêm vào bánh đai ma sát đai bánh đai tăng lên(góc chêm φ đai hình thang 40 độ),đai hình thang chế tạo thành vịng liền làm việc êm so với đai dẹt(phải nối đai) 4.3.3.BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG: Truyền động bánh thực truyền chuyển động tải trọng nhờ ăn khớp bánh răng(hoặc răng) Truyền động bánh dùng để đổi chuyển động quay thành tịnh tiến ngược lại Ưu điểm truyền động bánh răng: o Kích thước nhỏ,khả tải lớn o Tỷ số truyền khơng đổi o Hiệu suất cao,có thể đạt 0,97-0,99 o Tuổi thọ cao,làm việc tin cậy Nhược điểm truyền động bánh răng: o Chế tạo tương đối phức tạp o Địi hỏi độ xác cao o Có nhiều tiếng ồn vận tốc lớn 4.4.Ổ LĂN: Trong ổ lăn,tải trọng từ trục trước truyền đến gối trục phải qua lăn(bi đũa).Nhờ có lăn nên ma sát sinh ổ ma sát lăn Ổ lăn thường gồm phận:vòng ngồi,vịng trong,con lăn,giữa lăn có vịng cách Theo khả chịu lực ổ lăn chia ra: o Ổ đỡ: chịu lực hướng tâm mà không chịu phần nhỏ lực dọc trục o Ổ đỡ chặn :chịu lực hướng tâm lẫn lực dọc trục Trang 33 Đồ án tốt nghiệp o Ổ chặn đỡ: chịu lực dọc trục đồng thời chịu lực hướng tâm o Ổ chặn: chịu lực dọc trục mà không chịu lực hướng tâm Theo cỡ đường kính ngồi ổ lăn(với đường kính trong)chia ổ lăn loại :ổ lăn cỡ đặc biệt nhẹ ,rất nhẹ,nhẹ ,trung bình nặng.Theo cỡ chiều rộng,ổ lăn chia ra:ổ hẹp,ổ bình thường,ổ rộng ổ rộng.Các ổ lăn thường chế tạo tiêu chuẩn hóa Lựa chọn truyền: Phân tích ưu nhược điểm , chọn truyền robot tự động sau: +Quan sát thấy nhiều robot tự động đội bạn thiết kế khơng có cấu trượt lui tới mà có cấu đinh vị trụ trụ cố định đế robot.Thiết kế chưa tối ưu robot gắp quà trước nhiều,tải trọng phân bố toàn đế robot khơng nên khả dị đường nhanh khơng thể + Bộ truyền xích làm truyền cấu trượt lui tới +Bộ truyền răng, bánh dùng cho cấu nâng hạ robot tay + Bộ tryền đai đùng cho robot cản phá + Dùng tang quấn cáp cho cấu trượt lên xuống tay kẹp robot tự động có khối lượng nhẹ khơng gian bị khống chế nhiều tay ,vì nên dùng truyền đơn giản này.Hơn nữa,lắp truyền làm tăng khối lượng robot tự động không đáng kể Dùng loại dây cáp loại tốt(dùng để câu cá biển) đủ bền.Tang quay cần thiết kế lớn đặt lọt vào không gian trụ đứng để tăng tốc độ dịch chuyển lên xuống + Trong cấu trượt lên xuống trượt vào,chúng em sử dụng nhiều ổ lăn.Ổ lăn sử dụng để biến ma sát trượt thành ma sat lăn.Nhờ đáp ứng yêu cầu tốc độ thao tác cấu.Ổ lăn dùng cấu ổ đỡ ổ chịu lực hướng tâm 4.5.THÔNG SỐ CHẾ TẠO CỦA ROBOT TỰ ĐỘNG: Trang 34 Đồ án tốt nghiệp Hình 4.3.Robot tự động Với kích thước hình vẽ trên,ta xếp đủ robot tự động có kích thước vùng xuất phát dành cho robot tự động.Các robot xếp theo thứ tự trước sau theo mục đích chiến thuật trận đấu 4.6.CÁC THÔNG SỐ CỦA CƠ CẤU KẸP: Như biết,tay kẹp thành phần quan trọng ,nó định khả làm việc robot Tay kẹp thường kẹp:thực cơng việc mở tay gắp có tác động nguồn dẫn động tay gắp tự phục hồi lại trạng thái cũ (kẹp) nhờ lò xo ngắt nguồn Tay kẹp thường mở:kẹp giữ quà có nguồn dẫn động tác động tác động tự phục hồi trạng thái cũ (mở) nhờ tác động lị xo ngưng khơng cung cấp nguồn Trang 35 Đồ án tốt nghiệp Tay kẹp có nguồn dẫn động tác động hai chiều:mở kẹp lại có tín hiệu tác động Với kiểu này,cần lưu ý tay gắp phải thiết kế cho giữ chi tiết nguồn lượng cung cấp Tay kẹp phận công tác trang bị khâu tác động cuối tay máy.Theo nguồn dẫn động cho tay kẹp,ta phân tay gắp thành loại sau đây: Tay kẹp sử dụng động điện Tay kẹp sử dụng khí nén Tay kẹp sử dụng thủy lực Tay kẹp sử dụng chân không Tay kẹp sử dụng nam châm Trong robot tay chúng em dùng tay kẹp sử dụng động điện.Cụ thể động 24 V chọn loại tay kẹp thường kẹp Dùng loại tay kẹp việc xác định vị trí kẹp dễ dàng việc chế tạo đơn giản Ngoài để tăng khả kẹp,ta luồn ống xốp vào đứng cấu-làm tăng ma sát kẹp nhờ tăng diện tích tiếp xúc với ngọc Trang 36 Đồ án tốt nghiệp Hình 4.4.Cơ cấu kẹp Cơ cấu kẹp có chiều cao khơng q dài tránh cồng kềnh di chuyển không ngắn để đảm bảo kẹp đủ số ngọc cần thiết lần kẹp Đặc biệt động sử dụng cấu kẹp phải có tính tự hãm tốt bảo đảm cho việc điều khiển trình kẹp thả dễ dàng ý 4.7.CƠ CẤU NÂNG HẠ: - Bộ truyền sử dụng robot tự động phục vụ cho chuyển động tịnh tiến lên xuống cấu răng- bánh - Thanh day xích hàn vào innox cố đinh, bánh gắn vào động Hình 4.5 Mối lắp động tang quấn 4.8.KÍCH THƯỚC CỦA ROBOT: Mỗi Robot có kích thước giới hạn b x d x h=350x400x1000 mm Kích thước chế tạo Robot thể vẽ chế tạo Robot tự động ghi điểm chế tạo nhơm chủ yếu nhơm nhẹ,có bề mặt thẩm mỹ,dễ gia công Trên Robot sử dụng động cơ- động nặng 0,5 Kg, tổng khối lượng nhơm dùng theo kích thước vẽ chế tạo Kg Bo mạch hệ thống linh kiện phụ trợ nặng Kg hai ắcquy nặng 1,2 Kg Tổng khối lượng dự kiến là: 9Kg Robot tự động cản phá chế tạo innox Trang 37 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG V THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC ROBOT 5.1.GIỚI THIỆU VỀ VIỆC THIẾT KẾ ROBOT: 5.1.1.TÍNH TỐN THIẾT KẾ: 5.1.1.1 Tính tốn vận tốc di chuyển Robot -Đường kính bánh xe : d = 100 mm - Từ thông số động cơ, ta có tốc độ động : n* = 350 vg/ph (tốc độ không tải động cơ) -Vận tốc di chuyển lớn Robot: v n. d 350. 10 183cm / s 1,81m / s 60 60 5.1.1.2 Tính tốn động học cho cấu * Cơ cấu tịnh tiến ra, vào: Dùng cấu răng-bánh Hình 5.1: Cơ cấu truyền động tịnh tiến vào - Đường kính đĩa xích: D = 5,8 cm -Tốc độ động n1 = 100 vg/ph (tốc độ động có tải) -Vận tốc kéo: v n. d 50. 5,2 21,77cm / s 60 60 -Đoạn đường trụ tịnh tiến vào 200mm * Cơ cấu tịnh tiến lên xuống tay kẹp: Với Robot tự động ghi điểm: - Truyền động cấu tịnh tiến lên xuống sử dụng tang quấn, qua puli, giống với tời kéo Khoảng cách từ điểm đầu đến điểm cuối hành trình tịnh tiến lên xuống tay kẹp h = 750 mm -Đường kính bánh D = 2,5 cm Trang 38 Đồ án tốt nghiệp -Tốc độ động dùng để quấn tang, n2 = 150 vg/ph - Vận tốc dài: v n d 150 2, 19, 63cm / s 60 60 Trang 39 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG VII CÁC SỰ CỐ THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 7.1.CÁC BỘ TRUYỀN : *Bộ truyền xích dùng robot tay hỏng: +Mịn lề xích :do làm việc lề chịu áp suất(ứng suất tiếpxúc)lớn có xoay tương đối Bản lề bị mịn khiến bước xích t tăng lên,xích ăn khớp khơng xác với đĩa Nếu lề bị mịn q nhiều,bộ truyền khơng làm việc xích thường xun tuột khỏi đĩa xích bị đứt(do mịn làm yếu mắt xích).Để giảm mịn cần bơi trơn xích hạn chế áp suất lề +Các phần tử xích bị hỏng mỏi: dẫn đến xích bị đứt,con lăn bị rỗ vỡ.Xích bị hỏng mỏi tác dụng ứng suất thay đổi gây nên tải trọng làm việc ,tải trọng động va đập Hiện tượng hỏng mỏi thường xảy truyền xích chịu tải trọng lớn,vận tốc cao,làm việc hộp kín(được bơi trơn tốt nên mịn) 7.2.PHẦN ĐIỀU KHIỂN: Rơ le qua q trình đóng mở nhiều lần thường bị oxy hóa tiếp điểm làm khả điều khiển rơle.Thường ta phải thay rơle Các nút nhấn sử dụng lâu ngày làm cho độ tin cậy giảm xuống.Để hạn chế rủi ro thi đấu liệt nút,ta cần thường xuyên kiểm tra thay cần thiết Bo đồng lâu ngày thường bị đứt đường đồng nhỏ lớp bảo vệ chưa tối ưu (oxy hóa đồng) nên cần thường xuyên kiểm tra lại Tóm lại: Do robot làm việc không thường xuyên thời gian ngắn nên dạng hỏng truyền chưa xảy ra.Tuy nhiên việc bảo dưỡng:tra dầu mỡ bôi trơn,chống ôxy hóa chủ động khắc phục cố kịp thời điều phải làm thường xuyên trước sau thi đấu Trang 40 Đồ án tốt nghiệp Trang 41 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG VIII KẾT LUẬN 8.1.VẤN ĐỀ ĐÃ THỰC HIỆN ĐƯỢC TRONG ĐỒ AN TỐT NGHIỆP: 8.1.1.VỀ PHẦN CƠ: Đã thiết kế phần khí robot đảm bảo cứng vững,tin cậy 8.1.2.VỀ PHẦN ĐIỀU KHIỂN: Mạch điện tử hoạt động ổn định 8.2.NHỮNG HẠN CHẾ: Do hạn chế kinh phí ban đầu nên nhiều phận robot chế tạo có đầu tư chưa thỏa đáng Mặt khác kinh nghiệm chúng em q trình chế tạo cịn non nớt nên nhiều ý tưởng ban đầu đưa để bàn bạc không chọn để làm Trên thị trường Đà Nẵng nay,nguồn nguyên vật liệu (phục vụ cho phần khí làm mạch ) cịn ít,giá thành cao,chưa đáp ứng nhu cầu sáng tạo sinh viên Giao diện điều khiển cịn đơn giản ,chưa hồn thiện 8.3.PHƯƠNG HƯỚNG MỞ RỘNG CỦA ĐỀ TÀI: Hoàn thiện phần điều khiển để điều khiển xác Trang 42 Đồ án tốt nghiệp Trang 43 Đồ án tốt nghiệp PHỤ LỤC Phần mềm mô thiết kế mạch lập trình Phần mềm Orcad 9.2 Việc thiết kế, tính tốn, mơ phỏng, vẽ mạch in dễ dàng với phần mềm Orcad 9.2, Orcad 10 Đặc biệt việc tính tốn giá trị linh kiện mạch Ví dụ tính tốn mạch nguồn qua mơ phỏng: Hình 4.12: Giao diện Orcad 9.2 +Việc mô để chọn giá trị linh kiện cho phù hợp với thiết kế đơn giản Bước Vẽ mạch sơ đồ mạch nguyên lý với linh kiện lấy thư viện PSpice Bước Lập profile cách kích chọn nút lệnh New Simulation Profile,đặt tên -> Create Bước Cửa sổ Simulation Setting ra, ô Analysis type chọn Bias point ->Apply ->OK Bước Quay cửa sổ thiết kế mạch nguyên lý, kích vào nút lệnh Run PSpice, cửa sổ SCHEMATIC --PSpice A/D nên, sau chương trình tính tốn thực song, ta thu nho cửa sổ Trang 44 Đồ án tốt nghiệp để quan sát kết tính tốn Bước Kích vào nút lệnh công cụ: Enable Bias Voltage Display, Enable Bias Current Display, Enable Bias Power Display -> quan sát kết thơng số tính tốn được, khơng phù hợp điều chỉnh lại giá trị linh kiện quay lại bước Nhược điểm phần mền thư viện mơ cịn hạn chế Phần mềm Proteus Professional Phần mềm có module hỗ trợ cho thiết kế, lập trình mơ phỏng, vẽ mạch in Module ARES Professional hỗ trợ cho vẽ mạch in Module ISIS Professional hỗ trợ cho mô mạch đặc biệt mạch có sử dụng điều khiển lập trình Trong phần giới thiệu sơ lược sử dụng module ISIS Professional mô vi điều khiển Hình 4.13: Giao diện ISIS Professional Module hỗ trợ tốt cho việc thiết kế mạch có sử dụng vi điều khiển mà ta cần xem xét tính khả thi việc thiết kế đặc bịêt linh kiện Ở đơn giản ta lấy ví dụ dùng PIC16F88 lập trình cho led nhấp nháy Trang 45 Đồ án tốt nghiệp Bước Sau mở giao diện module, ta vẽ sơ đồ nguyên lý mạch trên: Gõ ‘P’ để vào thư viện lấy linh kiện sếp hình vẽ trên, dùng chuột trái để nối chân linh liện lại ta sơ đồ nguyên lý mạch Bước Viết chương trình, việc thực phần mềm này, viết, biên dịch phần mềm thông thường TÀI LIỆU THAM KHẢO GS-TS.Nguyễn Thiện Phúc.Người máy công nghiệp sản xuất tự động linh hoạt.Nhà xuất khoa học kỹ thuật(1991) TS.Lê Hồi Quốc –KS.Chung Tấn Lâm.Nhập mơn Robot Công Nghiệp.Nhà xuất khoa học kỹ thuật(2001) TS.Nguyễn Hữu Lộc.Chi tiết máy.Nhà xuất đại học Bách Khoa Nguyễn Trọng Hiệp Chi tiết máy.Nhà xuất giáo dục(1999) Trang 46 ... tốt nghiệp CHƯƠNG IV THI? ??T KẾ VÀ CHẾ TẠO KẾT CẤU CƠ KHÍ 4.1 MƠ HÌNH CHẾ TẠO ROBOT TỰ ĐỘNG: Hình 4.1.Mơ hình robot tự động 4.2.CHỈ TIÊU PHẢI ĐẠT ĐƯỢC TRONG THI? ??T KẾ VÀ CHẾ TẠO: 4.2.1.PHẦN CƠ KHÍ:... lượng dự kiến là: 9Kg Robot tự động cản phá chế tạo innox Trang 37 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG V THI? ??T KẾ ĐỘNG HỌC ROBOT 5.1.GIỚI THI? ??U VỀ VIỆC THI? ??T KẾ ROBOT: 5.1.1.TÍNH TỐN THI? ??T KẾ: 5.1.1.1 Tính tốn... mầu nâu 1.7 Các robot Mỗi đội phải tự thi? ??t kế chế tạo robot tay robot tự động để tham dự thi Mỗi đội sử dụng (1) robot tay (3) robot tự động 1.7.1 Các robot tay 1.7.1.1 Robot tay điều khiển