Thiết kế và chế tạo tay gắp chủ Master Gripper phản hồi lực hai chiều sử dụng lưu chất điện từ biến

Thiết kế và chế tạo tay gắp chủ Master Gripper phản hồi lực hai chiều sử dụng lưu chất điện từ biến Thiết kế và chế tạo tay gắp chủ Master Gripper phản hồi lực hai chiều sử dụng lưu chất điện từ biến Thiết kế và chế tạo tay gắp chủ Master Gripper phản hồi lực hai chiều sử dụng lưu chất điện từ biến luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

1 Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHẢN HỒI LỰC 1.1 Hệ thống phản hồi lực ứng dụng 1.1.1 Giới thiệu hệ thống phản hồi lực Với bước phát triển nhanh chóng cơng nghiệp, người ta sáng tạo nhiều robot điều khiển từ xa Các robot đóng góp vào phát triển cơng nghiệp nhiều dạng khác nhau: tiết kiệm sức người, tăng suất lao động, nâng cao chất lượng sản phẩm, an tồn lao động giải phóng người khỏi công việc nặng nhọc, độc hại Robot điều khiển từ xa cổ điển thay hoạt động người đem lại lợi ích cho người như: khám phá vũ trụ, khai thác nguồn lợi từ đại dương,… Robot thực làm cho sống tốt đẹp Tuy nhiên người điều khiển robot kiểu cổ điển cảm nhận hành động mà robot thực thông qua giác quan người Để khắc phục nhược điểm robot điều khiển từ xa cổ điển, robot điều khiển từ xa có phản hồi lực giao tiếp kiểu xúc giác (haptic) nghiên cứu ứng dụng Robot điều khiển từ xa có phản hồi lực giao tiếp kiểu xúc giác dạng đặc trưng thiết bị robot dùng để hiển thị thông tin cảm nhận lực tiếp xúc từ môi trường ảo từ xa đến người sử dụng Nó giúp ta cảm nhận trực tiếp cầm, nắm hay làm việc xa quan sát trực tiếp qua camera Khả tương tác học với đối tượng ảo thông qua việc thành lập thông tin phản hồi xúc giác cho phép người vận hành giám sát, thao tác đối tượng môi trường mô từ xa cách dễ dàng so sánh với hình hiển thị hồn tồn trực quan Như vậy, lợi bật hệ thống có phản hồi lực kiểu xúc giác bao gồm tăng độ lặp lại thao tác người điều khiển, khả hoạt động mở rộng, an tồn kiểm sốt điều kiện mơi trường Cảm biến vị trí Người sử dụng “Master” Máy tính Bộ ĐK vị trí “Slave” Cảm biến lực, mơ-men Hình 1.1 Sơ đồ khối hệ thống phản hồi lực 1.1.2 Một số ứng dụng hệ thống phản hồi lực Trên giới, robot sử dụng ngày nhiều khâu sản xuất phức tạp nhằm mục đích nâng cao suất dây chuyền công nghệ, nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm giá thành, tăng tính cạnh tranh sản phẩm,… Vì vậy, robot cơng nghiệp cần có khả thích ứng tốt, thơng minh với cấu trúc đơn giản linh hoạt Các thiết bị hệ thống phản hồi lực kiểu xúc giác có nhiều ứng dụng hữu ích y học, quân sự, giáo dục, giải trí,… Khi thiết bị haptic đời, người điều khiển cảm nhận lực rung động thơng qua hình cảm ứng Thiết bị haptic đem đến cho người sử dụng cảm giác sờ cầm nắm cảm giác lực, rung động, mềm mại hay khô cứng vật liệu, mùi vị âm thanh,… Ở môi trường làm việc đặc biệt nguy hiểm, thiết bị haptic dùng thiết bị “chủ” (master device) để điều khiển từ xa thiết bị “tớ” (slave device) Người sử dụng vận hành thiết bị “chủ” phịng an tồn điều khiển thiết bị “tớ” khoảng cách xa Chẳng hạn, năm 1950, Mỹ sử dụng thiết bị haptic để lắp ráp bom hạt nhân Hình 1.2 Sử dụng thiết bị haptic để lắp ráp bom hạt nhân Thiết bị haptic dùng để tương tác với máy tính điều khiển đối tượng khác Một ứng dụng bật hệ thống thiết bị phẫu thuật Da Vinci Thiết bị haptic cung cấp vị trí, lực cắt hướng chuyển động cho thiết bị phẫu thuật làm việc Trong đó, bác sĩ phẫu thuật cảm nhận lực cắt mổ tay giống lực cắt mổ thực tế thiết bị phẫu thuật Việc tiến hành phẫu thuật y tế quan trọng nên bác sĩ thường thực tập “môi trường ảo” trước thao tác “môi trường thật” người bệnh “Mơi trường ảo” xây dựng dựa công nghệ “thực tế ảo” (virtual reality) Ở đó, thiết bị phẫu thuật người bệnh mơ hình hóa thật Mơ hình “thực tế ảo” máy tính tương tác với thiết bị haptic để nhận “lệnh” từ bác sĩ phẫu thuật Tuy “môi trường ảo” bác sĩ phẫu thuật cảm nhận lực cắt mổ y thật Hình 1.3 Thiết bị haptic ứng dụng phẫu thuật y học 1.2 Các nghiên cứu hệ thống phản hồi lực Hiện giới có nhiều nghiên cứu cấu phản hồi lực số thương mại hóa Trước đây, hầu hết cấu phản hồi lực sử dụng loại động điện cấu khí nén để phản ánh lực mơ men môi trường làm việc lên người điều khiển Nhược điểm hệ thống phản hồi dùng động điện kết cấu cồng kềnh, thời gian đáp ứng chậm, tính động khơng cao Trong năm gần đây, với phát triển mạnh mẽ việc nghiên cứu ứng dụng loại vật liệu thơng minh đặc biệt MRF, có số nghiên cứu cấu phản hồi lực dùng MRF An J Kwon D S [1] thiết kế chế tạo cấu phản hồi lực bậc tự dùng cấu khâu lề, động điện phanh MRF (hình 1.3) Kết nghiên cứu rằng, phanh MRF ứng viên tiềm ứng dụng phản hồi lực Hình 1.4 Cơ cấu phản hồi lực bậc tự dùng cấu khâu lề, động điện phanh MRF Kim K H cộng [2] nghiên cứu chế tạo bàn tay phản hồi lực bậc tự dùng phanh MRF tuyến tính (hình 1.4) Hình 1.5 Bàn tay phản hồi lực bậc tự dùng phanh MRF tuyến tính Scott Winter Mourad Bouzit [3] nghiên cứu chế tạo găng tay phản hồi lực dùng cấu phanh MRF tuyến tính (hình 1.5) Kích thước phanh MRF 50 x 12 x 12 (mm), lực lớn tạo (N) Hình 1.6 Găng tay phản hồi lực dùng cấu phanh MRF tuyến tính Conrad Bullion Hakan Gurocak [4] nghiên cứu chế tạo găng tay phản hồi dùng cấu phanh MRF dạng quay để phản hồi lực lên ngón cái, ngón trỏ ngón người điều khiển (hình1.6) Kích thước phanh MRF D = 25 (mm), L = 15 (mm), lực lớn tạo 17 (N) đầu ngón tay Hình 1.7 Găng tay phản hồi dùng cấu phanh MRF dạng quay W H Li cộng [5] nghiên cứu khớp quay bậc tự phản hồi lực dùng phanh MRF (hình 1.7) Kích thước phanh D = 156 (mm), L = 21 (mm), mô-men tạo thay đổi từ 0,5 (Nm) đến 10 (Nm) Hình 1.8 Khớp quay bậc tự phản hồi lực dùng phanh MRF quay Doruk Senkal Hakan Gurocak [6] nghiên cứu chế tạo cấu khớp quay phản hồi lực đa hướng dùng phanh MRF dạng cầu (hình 1.8) Đường kính cầu phanh D = 76,2 (mm), mơ-men tạo lên đến 3,7 (Nm) Tuy nhiên, lọai điều khiển mơ-men riêng rẽ theo phương Hình 1.9 Cơ cấu khớp quay phản hồi lực đa hướng dùng phanh MRF dạng cầu Mặc dù giới có nhiều cơng trình nghiên cứu cấu phản hồi lực dùng MRF Tuy nhiên, hạn chế mặt tiếp cận ứng dụng công nghệ nên nghiên cứu nước chưa phổ biến, có số tác giả nghiên cứu lĩnh vực khởi đầu cho việc ứng dụng cấu phản hồi lực dùng MRF Việt Nam chủ yếu cơng trình nghiên cứu kết hợp với chuyên gia nước như: Nguyễn Quốc Hưng, Nguyễn Ngọc Điệp, Nguyễn Viễn Quốc, Lăng Văn Thắng có viết “Thiết kế tối ưu cấu gá động có lực nhớt lớn dùng lưu chất điện từ biến” Trong nghiên cứu này, MRF ứng dụng cấu gá động Một nghiên cứu khác nhóm tác giả thực “Thiết kế tối ưu phanh lưu chất điện từ biến không dùng ống cách từ” tối ưu hóa kích thước phanh dùng MRF Q H Nguyen, S B Choi, Y S Lee and M S Han (2013) ‘Optimal design of a new 3D haptic gripper for telemanipulation, featuring magnetorheological fluid brakes’ Smart Mater Struct., Vol 22 (1) Trong nghiên cứu đưa kết cấu tối ưu tay kẹp 3D phản hồi lực sử dụng phanh MRF xoay phanh MRF tịnh tiến để phản hồi lực Giá trị mô-men phanh lực phanh đạt 3.9 Nm 24.41 N Nguyen Q H and Choi S B (2011) ‘Optimal design of a hybrid MR brake for haptic wrist application’ Proc SPIE 6928 Trong nghiên cứu đề xuất tối ưu hóa kết cấu MRB kết hợp (hybrid) kiểu đĩa thơng thường kiểu hình tang trống ứng dụng để phản hồi lực cho khớp cổ tay tay máy haptic Nguyen Q H and Choi S B (2012) ‘Selection of magnetorheological brake types via optimal design considering maximum torque and constrained volume’ Smart Mater Struct., 21 (1) Nghiên cứu khảo sát, so sánh MRB dạng đĩa, dạng tang trống, dạng tang trống ngược, loại kết hợp (hybrid) cuộn dây, loại kết hợp hai cuộn dây Từ đề xuất kết cấu tối ưu cho MRB với lực phanh mô-men phanh lớn Nguyen Q H and Choi S B (2010) ‘Optimal design of an automotive magnetorheological brake considering geometric dimensions and zero-field friction heat’ Smart Mater Struct., 19 (11), 1-11 Nghiên cứu đề xuất tối ưu hóa lực phanh, khối lượng phanh nhiệt độ sinh ma sát trạng thái ngắt điện MRB dạng đĩa sử dụng để thay cho phanh thủy lực thông thường xe chở khách loại vừa Phòng Cún Bẩu (2014) Thiết kế tối ưu phanh lưu chất điện từ biến xét đến hình dạng khác vỏ phanh Luận văn (Thạc sĩ) Trường Đại học Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh Trong nghiên cứu đề xuất tính tốn mơ-men phanh cho MRB với hình dạng khác vỏ phanh Sau tiến hành tối ưu hóa thiết kế cho MRB với loại vỏ phanh khác nhằm tìm giá trị kích thước tối ưu phanh cho phanh tạo lực phanh theo yêu cầu khối lượng phanh nhỏ 1.3 Mục tiêu, nội dung phương pháp nghiên cứu đề tài 1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu Tính tốn, thiết kế, chế tạo thực nghiệm mơ hình tay gắp phản hồi lực kiểu xúc giác có bậc tự do, có khả tạo lực kẹp lớn 20 N mô-men xoắn cực đại Nm ứng dụng cấu phanh dùng lưu chất điện từ biến 1.3.2 Nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu đặc tính nguyên lý hoạt động lưu chất điện từ biến - Tìm hiểu ứng dụng lưu chất điện từ biến số cấu thiết bị phản hồi lực thực tế - Tính tốn, thiết kế, mơ hình hóa máy tính chế tạo thử nghiệm mơ hình tay gắp phản hồi lực sử dụng cấu phanh dùng lưu chất điện từ biến - Thiết kế chế tạo mạch điện tử điều khiển tay gắp - Thực nghiệm, tính tốn kiểm chứng kết 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu Tính tốn, thiết kế, chế tạo mơ hình tay gắp phản hồi lực dùng lưu chất điện từ biến nhằm tạo loại thiết bị dùng để cảm nhận lực tiếp xúc từ môi trường ảo từ xa đến người điều khiển Khả tương tác học với đối tượng ảo thông qua việc thành lập thông tin phản hồi xúc giác cho phép người điều khiển thao tác đối tượng môi trường mô từ xa cách dễ dàng so sánh với hình hiển thị hoàn toàn trực quan Hệ số sai 10 lệch lực phản hồi giảm đến mức thấp dựa vào mối quan hệ độ biến thiên từ trường độ rắn hay lỏng dòng lưu chất điện từ biến, từ tạo tỉ lệ truyền phù hợp Để thực đề tài cần phương pháp nghiên cứu sau: - Tổng hợp tài liệu nghiên cứu thực ngồi nước - Phân tích tính tốn hệ thống dùng phương pháp giải tích phần tử hữu hạn - Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống - Thực nghiệm kiểm chứng kết 60 0.75 1.82 1.875 3.16 0.875 1.98 3.18 2.26 2.125 3.24 3.6 Momen phanh (Nm) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Dong dien (A) 2.5 3.0 Hình 5.3 Đồ thị biểu diễn mô-men phanh thực tế MRB xoay 5.2 Thực nghiệm phanh tịnh tiến thẳng 5.2.1 Mơ hình thực nghiệm Hình 5.4 Mơ hình thực nghiệm phanh MRB tịnh tiến thẳng Hình 5.4 thể cách bố trí thí nghiệm kiểm tra lực phanh MRB tịnh tiến Như thể hình, trình thực nghiệm kiểm tra lực phanh MRB 61 tịnh tiến thực theo cách sau: vật nặng điều chỉnh khối lượng treo vào đầu đầu trục MRB tịnh tiến Khi thực thí nghiệm, dịng điện qua cuộn dây điều chỉnh qua giá trị Bảng 5.2 Tương ứng với mức cường độ dòng điện, khối lượng vật tăng dần trọng lực vật đủ để kéo trượt trục MRB tịnh tiến Giá trị trọng lực vật độ lớn lực phanh Để tăng độ tin cậy cho kết thực nghiệm, thí nghiệm sau thực lại cách tương tự với dụng cụ đo lực kéo có hiển thị giá trị đo hình 5.2 So sánh kết hai phương pháp đo cho thấy giá trị lực phanh MRB có sai khác khơng đáng kể 5.2.2 Kết nhận xét Kết thực nghiệm đo lực phanh MRB tịnh tiến thẳng cho bảng 5.2 đồ thị hình 5.5 Dựa vào đồ thị ta thấy lực phanh tỉ lệ với cường độ dòng điện cấp cho cuộn dây gần bảo hòa cường độ dòng điện ≥ A Giá trị lực phanh trạng thái bảo hòa đạt 26.5 N cao so với giá trị tính tốn mơ hình lý thuyết (20 N) Tuy nhiên, giá trị lực trạng thái ngắt điện khoảng 10 N cao nhiều so với dự tính ban đầu (5.4 N), điều lực ma sát phốt chặn cao su trục phanh thực tế lớn so với giả định để đảm bảo u cầu làm kín tránh rị rỉ MRF Bảng 5.2 Giá trị thực nghiệm lực phanh MRB tịnh tiến thẳng Cường độ (A) Lực phanh (N) Cường độ (A) Lực phanh (N) Cường độ (A) Lực phanh (N) 10 1.5 19.6 26.4 0.25 14 1.75 20.6 3.25 26.5 0.5 15.6 21 3.5 26.5 0.75 16.2 2.25 23 3.75 26.5 17 2.5 24.2 26.5 1.25 19 2.75 26 62 Luc phanh (N) 30 20 10 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Dong dien (A) 3.0 3.5 4.0 Hình 5.5 Đồ thị biểu diễn lực phanh thực tế MRB tịnh tiến thẳng 63 Chương KẾT LUẬN 6.1 Nhận xét kết luận Nghiên cứu đưa kết cấu phần “master” để điều khiển tay gắp xúc giác bậc tự “Master” tay gắp xúc giác bao gồm MRB xoay để phản hồi mô-men xoắn MRB tịnh tiến phản hồi lực kẹp từ tay máy đến người điều khiển Một số loại MRB xoay tịnh tiến đưa xem xét để tính tốn tối ưu cho tay gắp xúc giác Thiết kế tối ưu MRB thực phương pháp phân tích phần tử hữu hạn phần mềm ANSYS Thơng số kích thước hình học MRB tối ưu trình bày thảo luận Nghiên cứu chứng minh rằng, MRB xoay kiểu đĩa có hai cuộn dây đặt hai bên vỏ phanh với biên dạng đường cong bảy điểm MRB tịnh tiến loại cuộn dây không dùng ống cách từ thích hợp cho tay gắp xúc giác bậc tự Mơ hình thực tế hai MRB phần “master” chế tạo cho kết thực nghiệm Các kết thể mô-men trạng thái ổn định thí nghiệm nhỏ khơng đáng kể so với kết đạt mơ hình tĩnh phương pháp phân tích phần tử hữu hạn Điều mát từ trường vào môi trường xung quanh vị trí tiếp xúc phần tử từ tính MRB Trong thực tế, giá trị mơ-men phanh trung bình trạng thái ổn định 3.6Nm (Bảng 5.1 hình 5.3), tức khoảng 90% so với giá trị tính tốn mơ hình lý thuyết (4Nm) Do giả định kết thí nghiệm mơ hình tĩnh phân tích phương pháp phần tử hữu hạn có mối tương quan mật thiết Cịn giá trị lực phanh trung bình trạng thái ổn định 26.5N (Bảng 5.2 hình 5.5), cao giá trị tính tốn mơ hình lý thuyết (20N) Tuy nhiên, giá trị lực trạng thái ngắt điện khoảng 10N cao nhiều so với dự tính ban đầu (5.4N), điều lực ma sát phốt chặn cao su trục phanh thực tế lớn so với giả định để đảm bảo u cầu làm kín tránh rị rỉ MRF 64 6.2 Hạn chế kiến nghị để hoàn thiện đề tài Đối với MRB xoay, giá trị mô-men phanh trạng thái ngắt điện đáp ứng yêu cầu thiết kế (khoảng 0.16 Nm) nhiên giá trị mô-men phanh cực đại chưa cao mong muốn nguyên nhân sau: - Độ xác gia cơng chưa cao - Chưa tìm loại lưu chất từ biến với loại dùng tính tốn lý thuyết - Do sai số q trình thực nghiệm Cịn MRB tịnh tiến có kết cấu đơn giản lực phanh trạng thái ngắt điện MRB tịnh tiến lớn làm cho trình phản hồi lực kẹp từ cấu chấp hành đến người điều khiển chưa chân thật Nguyên nhân chủ yếu lực ma sát lớn trục phanh phốt chặn cao su Ngồi đặc tính làm việc nên khơng gian chứa MRF MRB tịnh tiến khơng kín tuyệt đối nên q trình làm việc MRF bị rị rỉ làm giảm lực phanh Để hoàn thiện đề tài này, việc khắc phục nguyên nhân làm giảm lực phanh MRB trình bày trên, nghiên cứu cần thiết phải thiết kế chế tạo mơ hình tay máy điều khiển từ xa “slave” Trên “slave” gắn cảm biến đo lực mơ-men giao tiếp với máy tính để xử lý số liệu thực nghiệm đo xây dựng điều khiển cung cấp dòng điện cho cuộn dây MRB cho đáp ứng tốt với giá trị lực mô-men đo cảm biến Có đảm bảo tính chân thật thực tế q trình phản hồi xúc giác từ “slave” đến người điều khiển 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] An J and Kwon D S (2004) ‘Control of Multiple DOF Hybrid Haptic Interface with Active/Passive Actuators’ IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 2004 [2] Kim K H et al (2009) ‘Smart Mouse: 5-DOF Haptic Hand Master Using Magneto-Rheological Fluid Actuators’ 11th Conference on Electrorheological Fluids and Magnetorheological Suspensions, 2009 [3] Winter S and Bouzit S (2007) ‘Use of Magnetorheological Fluid in a Force Feedback Glove’ IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, Vol 15 (1), 2-8 [4] Bullion and Gurocak (2009) ‘Haptic Glove with MR Brakes for Distributed Finger Force Feedback’ Presence, Vol 18 (6), 421–433 [5] Li W H et al (2007) ‘A 2-DOF MR actuator joystick for virtual reality applications’ Sensors and Actuators, Vol 137, 308–320 [6] Doruk Senkal and Hakan Gurocak (2009) ‘Spherical Brake with MR Fluid as Multi Degree of Freedom Actuator for Haptics’ J Int Mater Sys Struct., Vol 20 (18), 2149-2160 [7] Q H Nguyen, S B Choi, Y S Lee and M S Han (2013) ‘Optimal design of a new 3D haptic gripper for telemanipulation, featuring magnetorheological fluid brakes’ Smart Mater Struct., Vol 22 (1) [8] Nguyen Q H and Choi S B (2011) ‘Optimal design of a hybrid MR brake for haptic wrist application’ Proc SPIE 6928 [9] Nguyen Q H and Choi S B (2012) ‘Selection of magnetorheological brake types via optimal design considering maximum torque and constrained volume’ Smart Mater Struct., 21 (1) [10] Nguyen Q H and Choi S B (2010) ‘Optimal design of an automotive magnetorheological brake considering geometric dimensions and zero-field friction heat’ Smart Mater Struct., 19 (11), 1-11 66 [11] Nguyen Q H., Han Y M., Choi S B and Wereley N M (2007) ‘Geometry optimization of MR valves constrained in a specific volume using the finite element method’ Smart Mater Struct., 16, 2242-2252 [12] T Shiraishi, S Morishita and H P Gavin (2004) ‘Estimation of Equivalent Permeability in Magnetorheological Fluid Considering Cluster Formation of Particles’ Journal of Applied Mechanics, 71 (2), 201-207 [13] B J de Gans, H Hoekstra and J Mellema (1999) ‘Non-Linear Magnetorheological Behaviour of an Inverse Ferrofluid’ Faraday Discussions, 112, 209-224 [14] K Butter et al (2003) ‘Direct Observation of Dipolar Chains in Ferrofluids in ero Field Using Cryogenic lectron Microscopy’ Journal of Physics Condensed Matter, 15 (15), 1451-1470 [15] J H Park and O O Park (2001) ‘ lectrorheology and Magnetorheology’ Korea - Australia Journal, 13 (1), 13-17 [16] B C Munoz, G W Adams, V T Ngo and J R Kitchin (2001) ‘Stable Magnetorheological Fluids’ US Patent 6203717 [17] Phillips R (1969) Engineering Applications of Fluids with a Variable Yield Stress PhD Thesis Mechanical Engineering Department, U C Berkeley [18] J D Carlson and M R Jolly (2000) ‘MR fluid, foam and elastomer devices’ Mechatronics, 10, 555–569 [19] R Stanway, J Sproston and A l Wahed (1996) ‘Application of lectrorheological Fluids in Vibration Control: A Survey’ Smart Mater Struct., 5(4), 464–482 [20] X Wang and F Gordaninejad (1999) ‘Flow analysis of field-controllable, electro- and magneto-rheological fluids using Herschel–Bulkley model’ J Intell Mater Syst Struct, 10, 601–608 [21] Y T Choi, J U Cho, S B Choi and N M Wereley (2005) ‘Constitutive models of electrorheological and magnetorheological fluids using viscometers’ Smart Mater Struct, 14 , 10-25 67 [22] L Bitman, Y T Choi, S B Choi and N M Wereley (2005) ‘ lectrorheological Damper Analysis Using an yring-Plastic Model’ Smart Mater Struct, 14 (1), 237-246 [23] M Zubieta, S Eceolaza, M J Elejabarrieta, M Bou-Ali (2009) ‘Magnetorheological fluids: characterization and modeling of magnetization’ Smart Mater Struct., 18 [24] Nguyen Q H., Lang V T., Nguyen N D., Choi S B (2014) ‘Geometric optimal design of MR brake considering different shapes of the brake envelope’ Smart Matter Struct., 23 (1) [25] EPS Division (2006) Rotary seal design guide – Catalogue EPS 5350 Parker Hannifin Corporation [26] Nguyen Q H and Choi S B (2008) ‘Optimal Design of Vehicle MR Damper Considering Damping Force and Dynamic Range’ Smart Mater Struct., 18 (1), 110 [27] Brian E S (2005) Research for dynamic seal friction modeling in linear motion hydraulic piston applications Master of Science thesis University of Texas at Arlington, USA [28] Phòng Cún Bẩu (2014) Thiết kế tối ưu phanh lưu chất điện từ biến xét đến hình dạng khác vỏ phanh Luận văn (Thạc sĩ) Trường Đại học Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh [29] B K Song, Q H Nguyen, S B Choi, J K Woo (2013) ‘The Impact of Bobbin Material Section on Magnetorheological Brake Design and Performance’ Smart Mater Struct., 22, 105030 (11pp) 68 PHỤ LỤC Chương trình điều khiển MCU /***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V2.03.4 Standard Automatic Program Generator © Copyright 1998-2008 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l http://www.hpinfotech.com Project : Version : Date : 1/2/2015 Author : Company : Comments: Chip type : ATmega16 Program type : Application Clock frequency : 11.059200 MHz Memory model : Small External RAM size : Data Stack size : 256 *****************************************************/ #include #include #include unsigned char adc1, adc2,i; unsigned char xoay_ampe_nguyen, xoay_ampe_tp, xoay_luc_nguyen, xoay_luc_tp, truot_ampe_nguyen, truot_ampe_tp, truot_luc_nguyen, truot_luc_tp; float a_xoay_ampe, b_xoay_ampe, xoay_ampe, a_xoay_luc, b_xoay_luc, xoay_luc, a_truot_ampe, b_truot_ampe, truot_ampe, a_truot_luc, b_truot_luc, truot_luc;; float x1, x2, y1, y2, z1, z2; float xoay_data[23][3]={ 255, 0.00, 0.16, //1 214, 0.25, 0.38, //2 198, 0.50, 0.78, //3 185, 0.75, 0.98, 172, 1.00, 1.32, 163, 1.25, 1.66, 153, 1.50, 1.82, 144, 1.75, 1.98, 136, 2.00, 2.26, 69 128, 2.25, 2.46, 119, 2.50, 2.64, 111, 2.75, 2.82, 102, 3.00, 3.08, 95, 3.25, 3.10, 86, 3.50, 3.14, 83, 3.75, 3.16, 77, 4.00, 3.18, 68, 4.25, 3.24, 62, 4.50, 3.42, 52, 4.75, 3.54, 46, 5.00, 3.54, 34, 5.25, 3.60, 26, 5.50, 3.60, }; float truot_data[14][3]={ 255, 0.00, 1.00, //1 242, 0.25, 1.40, //2 233, 0.50, 1.56, //3 225, 0.75, 1.62, 216, 1.00, 1.70, 210, 1.25, 1.90, 201, 1.50, 1.96, 194, 1.75, 2.06, 185, 2.00, 2.10, 176, 2.25, 2.30, 168, 2.50, 2.42, 158, 2.75, 2.60, 148, 3.00, 2.64, 138, 3.25, 2.65, }; // Alphanumeric LCD Module functions #asm equ lcd_port=0x15 ;PORTC #endasm #include // Standard Input/Output functions #include #define ADC_VREF_TYPE 0x20 // Read the most significant bits // of the AD conversion result unsigned char read_adc(unsigned char adc_input) { 70 ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff); // Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage delay_us(10); // Start the AD conversion ADCSRA|=0x40; // Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0); ADCSRA|=0x10; return ADCH; } void lcd_putnum(int number) { if(number/10!=0) lcd_putchar((number/10)+48); lcd_putchar((number%10)+48); } // Timer overflow interrupt service routine interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) { adc1=read_adc(0); adc2=read_adc(1); OCR1A=adc1; OCR1B=adc2; if (adc1==255) {lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("K1: 0.0A 0.1N.m");} if (adc1