Thiết kế chế tạo mô hình phân loại sản phẩm tự động theo hình dáng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MƠ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM TỰ ĐỘNG THEO HÌNH DÁNG Người hướng dẫn: ThS NGUYỄN VĂN TỈNH Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THẾ TRANH Đà Nẵng, 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIÊT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Tỉnh Số thẻ SV: 101150189 Lớp: 15CDT1 Tên đề tài: Thiết kế chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo hình dáng Người hướng dẫn: Nguyễn Thế Tranh II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: C C R L T Về tính cấp thiết, tính mới, khả ứng dụng đề tài: (điểm tối đa 2đ) ……………………………………………………………………………………… U D ……………………………………………………………………………………… Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: (điểm tối đa 4đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa 2đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Đề tài có giá trị khoa học/ có báo/ giải vấn đề đặt doanh nghiệp nhà trường: (điểm tối đa 1đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… III Tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: (điểm tối đa 1đ) ……………………………………………………………………………………… IV Đánh giá: Điểm đánh giá:…… /10 (lấy đến số lẻ thập phân) Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày tháng C C U D R L T năm 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Tỉnh Số thẻ SV: 101150189 Lớp: 15CDT1 Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống phân loại sane phẩm tự động theo hình dáng Người phản biện: ………………………….………… Học hàm/ học vị: ………… II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: TT Điểm Điểm Các tiêu chí đánh giá tối đa đánh giá C C R L T Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải đủ nhiệm vụ đồ án giao U D 80 - Tính (nội dung ĐATN có phần 1a so với ĐATN trước đây) - Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; ứng dụng thực tiễn 15 - Kỹ giải vấn đề; hiểu, vận dụng kiến thức bản, sở, chuyên ngành vấn đề nghiên 1b cứu 50 - Chất lượng nội dung ĐATN (thuyết minh, vẽ, chương trình, mơ hình,…) - Có kỹ vận dụng thành thạo phần mềm ứng dụng vấn đề nghiên cứu; 1c - Có kỹ đọc, hiểu tài liệu tiếng nước ứng 15 dụng vấn đề nghiên cứu; - Có kỹ làm việc nhóm; Kỹ viết: 20 2a - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích 15 2b - Thuyết minh đồ án khơng có lỗi tả, in ấn, định dạng Tổng điểm đánh giá theo thang 100: Quy thang 10 (lấy đến số lẻ) - Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………… ……………………………………………………………………………………… - Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời buổi bảo vệ: ………………………………… ……………………………………………………………………………………… - Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày tháng năm 201… C C Người phản biện U D R L T TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo hình dáng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Tỉnh Số thẻ SV: 101150189 Lớp: 15CDT1 Nội dung tóm tắt : Đề tài đề cập trình thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm tự động kết hợp kỹ thuật xử lí ảnh để phân loại hình dáng sản phẩm dây chuyền băng tải Đề tài gồm phần chính: Thiết kế, mơ phỏng, chế tạo hệ thống dây chuyền băng tải cánh tay robot gắp sản phẩm ; Xử lý ảnh phân biệt hình dáng khác sản phẩm gồm trịn, vng tam giác; Lắp đặt, tính tốn động học vận hành cánh tay robot C C bậc tự Hệ thống sau hoàn thành phân loại hình dáng sản phẩm băng tải chuyển động bỏ vào vị trí tương ứng thiết lập U D R L T ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ………………………………………… NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: … …………….………….…… Số thẻ sinh viên: ……………… Lớp:…………… Khoa: Ngành: ……………… Tên đề tài đồ án: ……………………………………………… ………………………………………… C C ………………………………………………………………………………………… R L T Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: …………………………………… …………………………………………… …… U D .………………………………………………………………………………………… … ………………………………….… ……………………… ……………………… Nội dung phần thuyết minh tính tốn: … ……………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): … ……………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… Họ tên người hướng dẫn: ………………………………… …………………… Ngày giao nhiệm vụ đồ án: …… /……./201… Ngày hoàn thành đồ án: …… /……./201… Đà Nẵng, ngày Trưởng Bộ môn …………………… Người hướng dẫn C C R L T U D tháng năm 201 LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển giới xu hướng hội nhập kinh tế quốc tế, đất nước ta đổi bước vào thời kì cơng nghiệp hóa, đại hóa, vừa xây dựng sở vật chất kỹ thuật, vừa phát triển kinh tế đất nước Điều địi hỏi phải nghiên cứu áp dụng dây chuyền, máy móc thiết bị tiên tiến đại, có khả tự động hóa cao để đưa cơng nghệ vào lĩnh vực sống Trong ngành điện – tử đóng vai trị quan trọng trình phát triển đất nước Để đáp ứng nhu cầu to lớn việc phát triển ngành Cơ điện tử nói chung, địi hỏi phải có đội ngũ cán bộ, nhân viên kỹ thuật có khả năng, đủ lực trình độ chun mơn để kịp thời giải vấn đề liên quan đến kỹ thuật khí, điện-điện tử kỹ thuật phần mềm Từ thực tế trên, sinh viên ngành Cơ điện Tử, từ kiến thức học, nhóm chúng tơi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế, chế C C tạo hệ thống phân loại sản phẩm” Việc tạo hệ thống để thay người công việc vấn đề cần thiết R L T Trong thời gian thực đề tài, nhóm nhận giúp đỡ quý thầy cô bạn, đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Thế Tranh để nhóm U D hồn thành đề tài cách tốt Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn! Việc hoàn thành đề tài không tránh sai lầm thiếu sót Nhóm mong phê bình, đánh giá thầy để nhóm rút kinh nghiệm phát triển thêm đề tài Đà nẵng, ngày 13, tháng 12, năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Văn Tỉnh i CAM ĐOAN Chúng xin cam đoan đề tài nghiên cứu khoa học này cơng trình nghiên cứu chúng tơi Các kết nghiên cứu chủ nhiệm đề tài người tham gia thực Chúng xin cam đoan thơng tin trích dẫn đề tài rõ nguồn gốc Chúng xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Sinh viên thực Nguyễn Văn Tỉnh C C R L T U D ii Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo hình dáng CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 KẾT LUẬN Sau ba tháng thực hiện, đề tài hoàn tất: - Thiết kế thành cơng phần khí hệ thống cung cấp đầu vơ sản phẩm, hệ thống dây chuyền băng tải cánh tay Robot Cánh tay hoạt động chưa ý đồ thiết kế Nghiên cứu cách xử lý ảnh matlab áp dụng vào hệ thống Q trình xử lý ảnh cịn bị nhiễu điều kiện ánh sáng Hệ thộng hoạt động tự động từ cấp sản phẩm đầu vào đến việc phân loại hình dáng cụ thể sản phẩm C C R L T Bên cạnh đó, đề tài cịn số hạn chế có điểm “mù” mà cánh tay Robot gắp vật U D 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Dựa nghiên cứu thành cơng đề tài “Thiết kế, chế tạo mơ hình hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo hình dáng ”, có lập trình điều khiển để phân loại sản phẩm cụ thể sản xuất cơng nghiệp Ví dụ phát bánh răng, ốc vít bị lỗi với sản phẩm đạt chất lượng, ứng dụng vào phân biệt loại trái sản xuất nơng nghiệp,… Ngồi kết hợp thêm việc giửi tọa độ tâm sản phẩm từ matlab xuống vi điều khiển để điều khiển cánh tay robot gắp linh loạt xác điều kiện sản phẩm bị lệt khơng băng tải SVTH: Nguyễn Văn Tỉnh GVHD: Nguyễn Thế Tranh Trang 66 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo hình dáng TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Vĩnh An, “So sánh số phương pháp phát biên”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Cơng nghệ, Tập 31, Số (2015) 1-7 GS.TSKH Nguyễn Thiện Phúc, “Robot công nghiệp”, NXB Khoa Học Kỹ Thuật TS Lê Hoài Quốc, “Kỹ thuật người máy Robot công nghiệp”, NXB ĐH Quốc gia Tp.HCM PGS.TS Nguyễn Trường Thịnh ,“Kỹ thuật Robot”, NXB ĐH Quốc gia Tp.HCM Tài liệu trang web http:/ardunio.vn Internet C C R L T U D SVTH: Nguyễn Văn Tỉnh GVHD: Nguyễn Thế Tranh Trang 67 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo hình dáng PHỤ LỤC Chương trình matlab function varargout = anh(varargin) % ANH MATLAB code for anh.fig % ANH, by itself, creates a new ANH or raises the existing % singleton* % % H = ANH returns the handle to a new ANH or the handle to % the existing singleton* % % ANH('CALLBACK',hObject,eventData,handles, ) calls the local % function named CALLBACK in ANH.M with the given input arguments % % ANH('Property','Value', ) creates a new ANH or raises the % existing singleton* Starting from the left, property value pairs are % applied to the GUI before anh_OpeningFcn gets called An % unrecognized property name or invalid value makes property application % stop All inputs are passed to anh_OpeningFcn via varargin % % *See GUI Options on GUIDE's Tools menu Choose "GUI allows only one % instance to run (singleton)" % % See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES C C R L T U D % Edit the above text to modify the response to help anh % Last Modified by GUIDE v2.5 08-Dec-2019 23:37:06 % Begin initialization code - DO NOT EDIT gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, 'gui_Singleton', gui_Singleton, 'gui_OpeningFcn', @anh_OpeningFcn, 'gui_OutputFcn', @anh_OutputFcn, 'gui_LayoutFcn', [] , 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); SVTH: Nguyễn Văn Tỉnh GVHD: Nguyễn Thế Tranh Trang 68 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo hình dáng end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end % End initialization code - DO NOT EDIT % - Executes just before anh is made visible function anh_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) % This function has no output args, see OutputFcn % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % varargin command line arguments to anh (see VARARGIN) % Update handles structure guidata(hObject, handles); C C R L T % Choose default command line output for anh handles.output = hObject; U D % UIWAIT makes anh wait for user response (see UIRESUME) % uiwait(handles.figure1); % - Outputs from this function are returned to the command line function varargout = anh_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT); % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Get default command line output from handles structure varargout{1} = handles.output; % - Executes on button press in vi function vi_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to vi (see GCBO) SVTH: Nguyễn Văn Tỉnh GVHD: Nguyễn Thế Tranh Trang 69 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo hình dáng % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global vid ; vid = videoinput('winvideo', 1, 'MJPG_1024x768'); set(vid,'ReturnedColorSpace','RGB'); himage=image(zeros(720,720 ,3),'parent', handles.axes1); % himage= insertShape(himage,'FilledCircle',[320 240 2],'Color','black','Opacity',1); preview(vid,himage); % - Executes on button press in xuly function xuly_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to xuly (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global s stop vid; m = 0; n = 0; e = 0; % fprintf(s,'2'); C C R L T stop = 0; while (1) pause(0.03); if(stop == 1) break; end hinh=getsnapshot(vid); %chup anh tu webcam imwrite(hinh,'d.jpg'); %lay anh a=imread('d.jpg');% doc anh k = ones(3,3) / 9; % xu lý nhieu cua anh a= imfilter(a,k);% xu lý nhieu cua ?nh c = im2bw(a,0.40); % chuy?n ?nh màu thành anh xám d= bwareaopen(c,1000); % xóa doi tuong nho hon 20000pixel tam=regionprops(d,'all');% hàm láy tâm cua doi tuong U D B = bwboundaries(d); %B la mang co dang px1, p so doi tuong, %Moi o mang o chua ma tran Q-by-2 Moi hang ma tran chua toa ?o hang va cot cua mot pixel bien % L ma tran cua doi tuong duoc dan nhan % Hien thi ma tran nhan va ve tung ranh gioi if length(tam)==1 SVTH: Nguyễn Văn Tỉnh GVHD: Nguyễn Thế Tranh Trang 70 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo hình dáng ex=tam.Centroid(1); % toa tâm theo x %ey=tam.Centroid(2); imshow(d); if (190 s3){ for(s3; s3 = goc; s3 ){ SV3.write(s3); delay(spd); } } } SVTH: Nguyễn Văn Tỉnh GVHD: Nguyễn Thế Tranh Trang 78 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo hình dáng void sv4( int goc, int spd){ if(goc > s4){ for(s4; s4 = goc; s4 ){ SV4.write(s4); delay(spd); } } } void sv5( int goc, int spd){ R L T if(goc > s5){ for(s5; s5 = goc; s5 ){ SV5.write(s5); delay(spd); } } } void sv6( int goc, int spd){ if(goc > s6){ for(s6; s6 = goc; s6 ){ SV6.write(s6); delay(spd); } } } C C R L T U D ` SVTH: Nguyễn Văn Tỉnh GVHD: Nguyễn Thế Tranh Trang 80 ... tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo hình dáng thống lên kế hoạch kết hợp sản xuất nhiều loại sản xuất khác thay theo loại riêng biệt Đặc trưng tự động hố linh... ba loại phân loại sản phẩm theo màu sắc, theo hình dạng theo chiều cao 1.3.1 Phân loại sản phẩm theo màu sắc Mơ hình hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc C C R L T U D Hình 1.2 Hệ thống phân. .. Thiết kế chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo hình dáng CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 2.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ HỆ THỐNG - Ý tưởng : Trong trình sản xuất, sản