Đồ án Tốt nghiệp là một trong những học phần bắt buộc của sinh viên ngành Cơ Điện Tử nói riêng cũng như sinh viên khối ngành kĩ thuật nói chung Để thiết kế thành công một cơ cấu một cụm chi tiết máy hay một máy hoàn chỉnh thì đòi hỏi sinh viên phải có hiểu biết và nắm chắc các kiến thức về lĩnh vực cơ khí cũng như điện tử Đây là điều kiện thuận lợi cho chúng em để được ứng dụng các kiến thức đã học vào thực tế Nền nông nghiệp của nước ta vẫn còn lạc hậu cũng như chưa có nhiều ứng dụng khoa học kĩ thuật được áp dụng vào thực tế Rất nhiều quy trình kĩ thuật trồng trọt chăm sóc người nông dân tiếp xúc trực tiếp với các loại thuốc trừ sâu độc hại mà không có dụng cụ bảo vệ bên cạnh đó năng suất đạt được lại thấp khả năng thực hiện trên diện rộng không cao Vấn đề đặt ra ở đây là sức khỏe cho người nông dân được đặt lên hàng đầu tiếp theolà năng suất và hiệu quả kinh tế cao Chính vì thế thiết bị phun thuốc trừ sâu tự động đang được nghiên cứu thiết kế đưa vào thực tiễn ngày được áp dụng càng nhiều Và chúng đề tài mà chúng em muốn hướng tới đó là ROBOT Phun Thuốc Trừ Sâu Vì nước ta canh tác nông nghiệp chưa thật sự hiện đại và chưa có hệ thống nhất định nên ở các vườn cây khác nhau người ta sẽ trồng cây với chiều rộng của luống khác nhau tùy từng loại cây nên Robot của chúng tôi thiết kế sẽ có thể di chuyển được tất cả các luống dựa vào khả năng đóng mở cụm bánh xe Robot sẽ được điều khiển từ xa nhờ các thiết bị mạch điều khiển để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người nông dân Vòi phun sẽ được thiết kế nằm ngang và có thể tăng giảm khoảng cách phun từ vòi phun so với mặt đất một cách tự động Ngoài ra Robot có thể được gắn hệ thống cày đất giúp Robot có khả năng làm việc đa năng và hiệu quả hơn
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ ROBOT PHUN THUỐC TRỪ SÂU Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS ĐẶNG PHƯỚC VINH VŨ ĐÌNH TUÂN TRẦN PHẠM QUANG VIỆT Số thẻ sinh viên : 101120324 101120380 Lớp: 12CDT2 Đà Nẵng, 2017 TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên đề tài : THIẾT KẾ ROBOT PHUN THUỐC TRỪ SÂU Họ tên SV : Vũ Đình Tuân Mã SV : 101120324 Lớp : 12CDT1 Họ tên SV : Trần Phạm Quang Việt Mã SV :101120380 Lớp : 12CDT2 GV hướng dẫn : T.S Đặng Phước Vinh GV duyệt : PGS.TS Trần Xuân Tùy Nội dung làm bao gồm vấn đề sau: Nhu cầu thực tế đề tài Đồ án Tốt nghiệp học phần bắt buộc sinh viên ngành Cơ Điện Tử nói riêng sinh viên khối ngành kĩ thuật nói chung Để thiết kế thành công cấu, cụm chi tiết máy hay máy hồn chỉnh địi hỏi sinh viên phải có hiểu biết nắm kiến thức lĩnh vực khí điện tử Đây điều kiện thuận lợi cho chúng em để ứng dụng kiến thức học vào thực tế Nền nơng nghiệp nước ta cịn lạc hậu chưa có nhiều ứng dụng khoa học kĩ thuật áp dụng vào thực tế Rất nhiều quy trình kĩ thuật trồng trọt, chăm sóc người nơng dân tiếp xúc trực tiếp với loại thuốc trừ sâu độc hại mà khơng có dụng cụ bảo vệ, bên cạnh suất đạt lại thấp, khả thực diện rộng không cao Vấn đề đặt sức khỏe cho người nông dân đặt lên hàng đầu, tiếp theolà suất hiệu kinh tế cao Chính thiết bị phun thuốc trừ sâu tự động nghiên cứu, thiết kế, đưa vào thực tiễn ngày áp dụng nhiều Và chúng đề tài mà chúng em muốn hướng tới “ROBOT Phun Thuốc Trừ Sâu” Vì nước ta canh tác nơng nghiệp chưa thật đại chưa có hệ thống định nên vườn khác người ta trồng với chiều rộng luống khác tùy loại nên Robot thiết kế di chuyển tất luống dựa vào khả đóng mở cụm bánh xe, Robot điều khiển từ xa nhờ thiết bị mạch điều khiển để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người nơng dân Vịi phun thiết kế nằm ngang tăng giảm khoảng cách phun từ vòi phun so với mặt đất cách tự động Ngồi Robot gắn hệ thống cày đất giúp Robot có khả làm việc đa hiệu Phạm vi nghiên cứu đề tài tốt nghiệp: Trong đề tài chúng em thiết kế cấu cho máy, tìm hiều phương pháp điều khiển để đưa phương án tối ưu nhất, nghiên cứu tính thiết thực sản đưa giải pháp phù hợp để đảm bảo suất chất lượng sản phẩm, từ đó: - Tính tốn thiết kế hệ truyền động - Thiết kế thi cơng mơ hình Nội dung đề tài thực : - Số trang thuyết minh: 75 - Số vẽ: 5A0 - Mơ hình: mơ hình robot phun thuốc trừ sâu Kết đạt được: * Phần lý thuyết tìm hiểu: - Tổng quan robot phun thuốc trừu sâu, tính thiết thực cấp thiết đề tài - Các sản phẩm robot trừu sâu giới - Giới thiệu số truyền, lựa chọn phương án thiết kế cấu dẫn động cho robot phun thuốc trừ sâu - Tính toán lựa chọn thành phần, truyền sử dụng robot phun thuốc trừ sâu - Thiết kế phận gá đặt robot - Giới thiệu thành phần module chức điều khiển động * Đã lựa chọn thiết kế phần: - Lựạ chọn đưa phương án tối ưu - Lựa chọn cấu truyền động cho robot - Chọn loại động sử dụng - Bộ truyền bánh răng, bánh vít trục vít, cấu nâng hạ cần phun theo cấu hình bình hành - Nghiên cứu mạch điều khiển để điều khiển cho robot hoạt động từ xa * Kèm mơ hình robot phun thuốc trừ sâu ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP a TT Họ tên sinh viên Số thẻ SV Vũ Đình Tuân 101120324 12CDT1 CƠ ĐIỆN TỬ Trần Phạm Quang Việt 101120380 12CDT2 CƠ ĐIỆN TỬ Lớp Ngành Tên đề tài: THIẾT KẾ ROBOT PHUN THUỐC TRỪ SÂU Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Nội dung phần thuyết minh tính toán: Phần chung: TT Họ tên sinh viên Vũ Đình Tuân Trần Phạm Quang Việt Nội dung - Tìm hiểu số loại robot phun thuốc trừ sâu thực tế đưa ý tưởng để thiết kế - Đưa nguyên lí, lựa chọn cấu phù hợp để thiết kế - Thi công robot thực tế b Phần riêng TT Họ tên sinh viên Nội dung Vũ Đình Tuân Thiết kế robot solidworks, tìm hiểu code điều khiển Trần Phạm Quang Việt Gia cơng số chi tiết, hồn thành thuyết minh Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): a Phần chung: TT Họ tên sinh viên Vũ Đình Tuân Trần Phạm Quang Việt Nội dung - Bản vẽ tổng thể 1A0 b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên Vũ Đình Tuân Trần Phạm Quang Việt Nội dung - Bản vẽ thuật toán 1A0 - Bản vẽ sơ đồ động 1A0 - Bản vẽ sơ đồ chi tiết 1A0 - Bản vẽ sơ đồ mạch điện 1A0 Họ tên người hướng dẫn: T.S Đặng Phước Vinh Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 16/2/2017 Ngày hoàn thành đồ án: 20/5/ 2017 Đà Nẵng, ngày Trưởng Bộ môn Kỹ thuật Cơ điện tử tháng Người hướng dẫn năm2017 LỜI NÓI ĐẦU Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Cơ khí mơn Cơ điện tử trường Đại Học Bách Khoa, Đại Học Đà Nẵng tận tụy dạy dỗ, truyền đạt cho chúng em kiến thức quý báu năm học vừa qua để chúng em có kiến thức hồn thành đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Phước Vinh tận tình hướng dẫn, bảo chúng em suốt thời gian học tập thực đề tài Xin chân thành cảm ơn bạn tập thể lớp 12CDT tham gia đóng góp ý kiến suốt q trình thực để nhóm hoàn thành tốt đề tài Mặc dù hướng dẫn nhiệt tình thầy Đặng Phước Vinh, cơng nghệ cịn hạn chế, kinh nghiệm thiết kế chưa trau dồi nhiều, tài liệu phục vụ cho công việc thiết kế cịn q nên khơng tránh khỏi bỡ ngỡ sai sót Sau thời gian tháng làm đề tài nổ lực thân hướng dẫn thầy Đặng Phước Vinh, thầy cô giáo giúp đỡ bạn sinh viên khác khoa chúng em hoàn thành xong đồ án thời gian quy định Một lần cho phép chúng em gửi đến q thầy bạn lịng biết ơn sâu Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017 Nhóm sinh viên thực hiện: Vũ Đình Tuân i Trần Phạm Quang Việt CAM ĐOAN Kính gửi: - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng - Khoa Cơ Khí Chúng em xin cam đoan nội dung đồ án chép đồ án hay cơng trình có trước Mọi giúp đỡ cho việc thực đồ án cảm ơn, thơng tin trích dẫn đồ án ghi nguồn gốc rõ ràng phép cơng bố Nhóm sinh viên thực hiện: Vũ Đình Tuân ii Trần Phạm Quang Việt MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Ý tưởng thiết kế robot “ Phun thuốc trừ sâu” CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ KHÍ CHO ROBOT 2.1 Lựa chọn phương án tính tốn thiết kế robot 2.1.1 Lựa chọn phương án thiết kế cụm mở rộng khoảng cách bánh xe 2.1.1.1 Phương án thứ “Thiết kế động truyền mô men cho thơng qua truyền ngồi“ 2.1.1.2 Phương án thứ hai “Thiết kế động truyền mô men cho hai cần quay thông qua truyền “ 2.1.2 Tính tốn truyền chọn động 14 2.1.2.1 Chọn động 15 2.1.2.2 Tính tốn truyền 21 2.2 Lựa chọn phương án tính tốn cụm bánh xe 24 2.2.1 Lựa chọn phương án 24 2.2.2 Tính tốn cụm bánh xe 27 2.2.3 Thiết kế tính tốn chọn động cụm lái bánh xe 31 2.2.3.1 Thiết kế cụm lái bánh xe 31 2.2.3.2 Tính tốn chọn động lái bánh xe 33 2.2.4 Thiết kế cụm cần phun 39 2.2.4.1 Lựa chọn phương án thiết kế 39 2.2.4.2 Tính chọn động 41 2.2.5 Lựa chọn cách thức phun 44 2.2.5.1 Cấu tạo máy phun thuốc nước 44 2.2.5.2 Chọn động bơm 45 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN CHO ROBOT 47 iii 3.1 Sơ đồ hệ thống điện 47 3.1.1 Sơ đồ mạch điện điều khiển 47 3.1.2 Sơ đồ kết nối hệ thống thu phát tín hiệu video 48 3.1.3 Giới thiệu sơ lược ARDUINO MEGA 2560 48 Thông số kĩ thuật 49 3.1.4 Một số phần từ khác mạch điện 52 3.1.4.1 Modun điều khiển động VNH2SP30 52 3.1.5 Mạch điều khiển động bơm L298 53 3.1.5.1 Chức chân 53 3.1.5.2 Sơ đồ nguyên lý: 53 3.1.6 Bộ thu tín hiệu RadioLink AT9-R9DS 2.4GHz Channel DSSS Receiver 54 3.1.7 Tay cầm điều khiển từ xa RadioLink AT9-R9DS 2.4GHz 55 3.1.8 Camera HD 700 TVL Mini Video For FPV ZMR250MM 210MM NTSC CAM Angle Adjustable 56 3.1.9 Bộ nhận tín hiệu không dây gửi từ camera FPV 5.8G200mW TS351+RC805 57 3.1.10 Màn hình hiển thị LCD inch 720×576 (PAL) 720×480 (NTSC) 5.8Ghz 32CH FPV Monitor & Receiver With DVR SkyZone RC800 DVR 58 CHƯƠNG 4: ĐIỀU KHIỂN VÀ LẬP TRÌNH 60 4.1 Giới thiệu thuật toán PID điều khiển vị trí động 60 4.2 Điều khiển động DC 67 4.3 Giới thiệu giao tiếp I2C arduino với 68 4.4 Chương trình 70 Kết luận: 76 Tài liệu tham khảo 77 iv ... quan robot phun thuốc trừu sâu, tính thiết thực cấp thiết đề tài - Các sản phẩm robot trừu sâu giới - Giới thiệu số truyền, lựa chọn phương án thiết kế cấu dẫn động cho robot phun thuốc trừ sâu. .. Vinh Thiết kế robot phun thuốc trừ sâu ➢ Một số mẫu robot phun thuốc trừ sâu điều khiển từ xa sử dụng để phun luống rau có thị trường Hình 1.3: Robot Bonirob kiểu cơng ty BOSCH Hình 1.4: Robot. .. TS Đặng Phước Vinh Thiết kế robot phun thuốc trừ sâu CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ KHÍ CHO ROBOT 2.1 Lựa chọn phương án tính tốn thiết kế robot 2.1.1 Lựa chọn phương án thiết kế cụm mở rộng khoảng