(Luận văn thạc sĩ) thiết kế chế tạo bàn mô phỏng chuyển động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH TRỌNG ĐỨC THIẾT KẾ CHẾ TẠO BÀN MƠ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH TRỌNG ĐỨC THIẾT KẾ CHẾ TẠO BÀN MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG NGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 Hướng dẫn khoa học PGS.TS NGUYỄN TRƯỜNG THỊNH Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2017 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ Tên: Huỳnh Trọng Đức Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh : 27/01/1984 Nơi sinh : Phú Yên Quê quán : Phú Yên Dân tộc : Kinh Địa liên lạc: Khu phố 4, phường Trảng Dài, Biên Hòa, Đồng Nai Điện thoại: 0938554800 Email: htrongduc2009@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Đại học Hệ đào tạo: quy Thời gian đào tạo: từ 2002 đến 2007 Nơi học (trường, thành phố) : Đại học Bách khoa TP.HCM Ngành học: Kĩ Thuật Cơ Khí Nơi bảo vệ đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp : bảo vệ đồ án tốt nghiệp 07/2007 trường Đại học Bách khoa TP.HCM Người hướng dẫn :TS.Trần Anh Sơn Thạc sỹ Hệ đào tạo: quy Thời gian đào tạo: từ 05/2014 đến 04/2016 Nơi học (trường, thành phố) : Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngành học: Kỹ Thuật Cơ Khí Tên luận văn : Thiết kế chế tạo bàn mô chuyển động Ngày & nơi bảo vệ luận văn tốt nghiệp 22/04/2017 trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Người hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Trường Thịnh i III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Từ 2007- 2010 Công ty TNHH T.A.T Nhân viên kỹ thuật Từ 2010 tới Công ty TNHH Sơn Hà Phát Nhân viên kỹ thuật ii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 04 năm 2017 (Ký tên ghi rõ họ tên) Huỳnh Trọng Đức iii LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh giảng dạy em suốt thời gian học tập nghiên cứu trường Cảm ơn quý Thầy, Cô Phịng Đào tạo sau đại học Khoa Cơ Khí Máy trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh Đặc biệt, em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc chân thành Thầy PGS.TS Nguyễn Trường Thịnh tận tình hướng dẫn em suốt trình thực luận văn tốt nghiệp Cảm ơn em Nguyễn Huỳnh Điệp, Nguyễn Đình Diêu Vi Văn Sinh với giúp đỡ ba em việc thiết kế, chế tạo hệ thống thực tế ảo trình kiểm tra thực nghiệm cho hệ thống Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp ủng hộ, động viên truyền cảm hứng cho em hoàn thành tốt luận văn Huỳnh Trọng Đức iv TÓM TẮT Nghiên cứu đề cập việc thiết kế chế tạo hệ thống mô chuyển động lái xe môi trường thực tế ảo, tập trung vào chuyển động tạo tảng chuyển động hay cụ thể giá đỡ chuyển động Nghiên cứu thực ba giai đoạn để đánh giá chuyển động hệ thống giống chuyển động thực tế ô tô Giai đoạn thiết kế chế tạo hệ thống khí Với u cầu giá đỡ phải có khả giả lập đầy đủ chuyển động ô tô Nên giá đỡ phải đảm bảo đầy đủ bậc tự vùng hoạt động giống ô tô Để người lái xe cảm nhận đầy đủ chuyển động ô tô thực tế đòi hỏi thiết kế phải xây dựng tốn động học động lực học, bên cạnh cịn phải đảm bảo hệ số an tồn cần thiết Giai đoạn thiết kế xây dựng hệ thống điện Các tín hiệu chuyển động tô từ game xử lý điều khiển động Sao cho chuyển động tạo cảm giác thực Đó nhiệm vụ hệ thống điện Giai đoạn trình kiểm tra chuyển động giá đỡ đáp ứng so với chuyển động hình ảnh tơ game Ba yếu tố thực nghiệm độc lập thực hiện: yếu tố chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay theo chiều dọc chuyển động quay theo chiều ngang xe Quá trình tương tác xe với mặt đường khác trình tăng giảm tốc độ khảo sát để đánh giá cảm nhận người lái xe Qua kết kiểm tra đạt cho thấy đáp ứng hệ thống tốt Tuy sai số lớn 5% - 7% dao động bám sát theo quỹ đạo chuyển động yêu cầu Và cảm nhận khảo sát người lái xe tương đối tốt v ABSTRACT This study addresses the design and manufacture of driving simulators in a virtual reality environment, focusing on the motions created by a moving platform or in particular a moving arm The study was conducted in three phases to evaluate the motions of the system that are similar to the actual motions in cars Stage is the design and manufacture of mechanical systems With the rack required must be able to fully simulate the movement of the car Should the racks be full of degrees of freedom and a car-like operation In order for the driver to feel the full motion of a real car, the designer must be able to construct the dynamic kinetics and must also ensure the necessary safety factor Stage is the design and construction of electrical systems The car's motion signals from the game will be processed and controlled by the engine Let the movements create a real sense That is the main task of the power system Stage is the process of checking the movement of the rack against the movement of the car in the game Three independent experimental elements were performed: translational motion, vertical rotation and horizontal rotation of the vehicle The process of interaction between vehicles with different pavements as well as acceleration and deceleration was investigated to assess the driver's perception Through the results of the test results show that the response of the system is very good Although the error is large 5% - 7% but the oscillation is always close to the required trajectory And feel the survey drivers is relatively good vi serialPort1.WriteLine(":" + dirframe + checksum(dirframe) + "\r"); } else { String dirframe = "010F080300080101";//Forcing Coil M3 serialPort1.RtsEnable = true; serialPort1.WriteLine(":" + dirframe + checksum(dirframe) + "\r"); } if (pulse2 == 0) { String dirframe = "010F080200010100";//Forcing Coil M2 serialPort1.RtsEnable = true; serialPort1.WriteLine(":" + dirframe + checksum(dirframe) + "\r"); String dirframe1 = "010F080300010100";//Forcing Coil M3 serialPort1.RtsEnable = true; serialPort1.WriteLine(":" + dirframe1 + checksum(dirframe1) + "\r"); } } else { serialPort1.Close(); MessageBox.Show(" Check in again "); } preangle2 = angle2; } private void calangle3() { double temangle32, temangle3, temanglen3,t3; pz = Convert.ToDouble(textBox1.Text); //gocx = Convert.ToDouble(textBox2.Text); 111 gocy = Convert.ToDouble(textBox3.Text); temanglen3 = Math.Asin((0.5 * (Math.Sqrt(3)) * Math.Sin(DegreeToRadian(gocx)) * Math.Cos(DegreeToRadian(gocy))) - 0.5 * Math.Sin(DegreeToRadian(gocy))); anglen3 = RadianToDegree(temanglen3); temangle32 = Math.Acos((r * r * Math.Pow((Math.Cos(DegreeToRadian(anglen3)) - 1), 2) + Math.Pow((pz - (r * Math.Sin(DegreeToRadian(anglen3)))), 2) - a * a - b * b) / (2 * a * b)); angle32 = Math.Round(RadianToDegree(temangle32),2); temangle3 = Math.Acos((r * (Math.Cos(DegreeToRadian(anglen3)) - 1) * (a + (b * Math.Cos(DegreeToRadian(angle32)))) + b * (pz - (r * Math.Sin(DegreeToRadian(anglen3)))) * Math.Sin(DegreeToRadian(angle32))) / (a * a + b * b + * a * b * Math.Cos(DegreeToRadian(angle32)))); angle3 = Math.Round(RadianToDegree(temangle3),2); textBox7.Text = Convert.ToString(angle32); textBox6.Text = Convert.ToString(angle3); relangle3 = Math.Abs(angle3 - preangle3); t3 = angle3 - preangle3; textBox15.Text = Convert.ToString(t3); pulse3 = Math.Round((relangle3 * 4000 / 9),0); if (pulse3 = 0) { int t = Convert.ToInt32(textBox10.Text); String dataframe = convert2hex((int)t / 256) + convert2hex((int)t % 256); String frame = "01100606000102" + dataframe; serialPort1.RtsEnable = true; 112 serialPort1.WriteLine(":" + frame + checksum(frame) + "\r"); if (angle3 - preangle3 >= 0) { String dirframe = "010F080400010101";//Forcing Coil M4 serialPort1.RtsEnable = true; serialPort1.WriteLine(":" + dirframe + checksum(dirframe) + "\r"); } else { String dirframe = "010F080500010101";//Forcing Coil M5 serialPort1.RtsEnable = true; serialPort1.WriteLine(":" + dirframe + checksum(dirframe) + "\r"); } if (pulse3 == 0) { String dirframe = "010F080400010100";//Forcing Coil M4 serialPort1.RtsEnable = true; serialPort1.WriteLine(":" + dirframe + checksum(dirframe) + "\r"); String dirframe1 = "010F080500010100";//Forcing Coil M5 serialPort1.RtsEnable = true; serialPort1.WriteLine(":" + dirframe1 + checksum(dirframe1) + "\r"); } } else { serialPort1.Close(); MessageBox.Show(" Check in again "); } preangle3 = angle3; 113 } private void button5_Click(object sender, EventArgs e) { calangle1(); calangle2(); calangle3(); //this.timer1.Enabled = true; } private void button6_Click(object sender, EventArgs e) { /*sethome1(); sethome2(); sethome3();*/ String dirframe = "010F080600010101";//Forcing Coil M6 serialPort1.RtsEnable = true; serialPort1.WriteLine(":" + dirframe + checksum(dirframe) + "\r"); angle1=angle2=angle3=0; angle12=angle22=angle32=0; preangle1 =preangle2 =preangle3 = 0; relangle1 =relangle2 =relangle3 = 0; /*String dirframe1 = "010F080700010100";//Forcing Coil M7 serialPort1.RtsEnable = true; serialPort1.WriteLine(":" + dirframe1 + checksum(dirframe1 ) + "\r");*/ } private void button7_Click(object sender, EventArgs e) { 114 } private void progressBar2_Click(object sender, EventArgs e) { } private void button8_Click(object sender, EventArgs e) { } private void textBox3_TextChanged(object sender, EventArgs e) { this.textBox3.Text = Convert.ToString(gocy); } private void textBox17_TextChanged(object sender, EventArgs e) { } private void textBox12_TextChanged(object sender, EventArgs e) { this.textBox12.Text = Convert.ToString(pulse1); } private void textBox11_TextChanged(object sender, EventArgs e) { this.textBox11.Text = Convert.ToString(pulse2); } private void textBox10_TextChanged(object sender, EventArgs e) { this.textBox10.Text = Convert.ToString(pulse3); } private void button9_Click(object sender, EventArgs e) { 115 } private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e) { } private void button11_Click(object sender, EventArgs e) { calangle1(); calangle2(); calangle3(); } private void button12_Click(object sender, EventArgs e) { this.serialPort1.Close(); this.serialPort2.Close(); this.progressBar1.Value = 0; } private void label9_Click(object sender, EventArgs e) { } private void progressBar1_Click(object sender, EventArgs e) { } private void label10_Click(object sender, EventArgs e) { } delegate void SetTextCallback(string text); private void SetText(string text) { 116 if (this.textBox2.InvokeRequired || this.textBox16.InvokeRequired) { SetTextCallback d = new SetTextCallback(SetText); this.Invoke(d, new object[] { text }); } else { this.textBox2.Text = text; this.textBox16.Text = text; } } private void serialPort2_DataReceived_1(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e) { string txt = this.serialPort2.ReadExisting().ToString(); SetText(txt.ToString()); } private void progressBar1_Click_1(object sender, EventArgs e) { } private void textBox4_TextChanged(object sender, EventArgs e) { this.textBox4.Text = Convert.ToString(angle1); } private void textBox5_TextChanged(object sender, EventArgs e) { this.textBox5.Text = Convert.ToString(angle2); } 117 private void label24_Click(object sender, EventArgs e) { } private void label20_Click(object sender, EventArgs e) { } private void textBox16_TextChanged(object sender, EventArgs e) { } /* private delegate void display(string s); private void Display(string s) { if (textBox16.InvokeRequired) { display sd = new display(Display); textBox16.Invoke(sd, new object[] { s }); } else textBox16.Text = s; } */ } } 118 PHỤ LỤC (CÁC BẢN VẼ CHẾ TẠO) 119 120 121 122 123 124 S K L 0 ... trung vào chuyển động tạo tảng chuyển động hay cụ thể giá đỡ chuyển động Nghiên cứu thực ba giai đoạn để đánh giá chuyển động hệ thống giống chuyển động thực tế ô tô Giai đoạn thiết kế chế tạo hệ... đỡ mô theo chuyển động xe hình Vì để chuyển động thực tế chuyển động hệ thống giá đỡ phải đảm bảo đầy đủ chuyển động xe thực tế Ở chương khảo sát chuyển động xe thực tế thiết kế để đáp ứng chuyển. .. di động Ba động gắn tảng cố định truyền chuyển động lên tảng di động cánh tay đòn Ở tảng cố định di động nối với khớp trượt để khống chế chuyển động ngang tảng di động 15 Cơ cấu mô chuyển động