PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE MÁY ĐIỆN CÂN BẰNG

Kể từ khi ra đời năm 2001 đến nay, xe hai bánh cân bằng đã và đang được sử dụng rộng rãi trong đời sống. Tuy nhiên, nó còn tồn tại nhiều khuyết điểm vể quãng đường, tốc độ. Nắm bắt những khuyết điểm đó, nhiều tập đoàn xe trên thế giới đã không ngừng phát triển và đưa ra nhiều mẫu xe máy điện có khả năng tự cân bằng như Honda, Lit Motors,…Đây là phương tiện mang xu hướng của tương lai. Đề tài tập này tập trung phân tích mô hình xe máy điện cân bằng sử dụng bánh đà phản ứng, khảo sát ảnh hưởng cảm biến, thiết kế chế tạo mô hình và xây dựng giải thuật điều khiển để xe có khả năng tự cân bằng, di chuyển tới và lùi. Nội dung của đề tài gồm có 6 chương: Chương 1: Tổng quan. Chương 2: Mô hình hóa xe máy điện cân bằng. Chương 3: Khảo sát cảm biến. Chương 4: Thiết kế, chế tạo mô hình. Chương 5: Thiết kế bộ điều khiển. Chương 6: Tổng kết và hướng phát triển đề tài.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH XE MÁY ĐIỆN CÂN BẰNG SVTH: Phan Hữu Thanh Tú MSSV: 21304661 Nguyễn Trọng Trân GVHD: TS Phạm Cơng Bằng TP HỒ CHÍ MINH, 2017 MSSV: 21304292 LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn tốt nghiệp, chúng em nhận nhiều giúp đỡ Trước hết, chúng xin cảm ơn ba, mẹ, anh, chị gia đình ln chăm sóc, động viên quan tâm đến việc học chúng suốt thời gian học tập đại học hoàn thành luận văn Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy Khoa Cơ Khí, trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP Hồ Chí Minh tham gia trình đào tạo suốt thời gian học đại học, truyền đạt cho chúng em nhiều kiến thức chuyên môn kinh nghiệm thực tế quý báu để chúng em có đủ kiến thức thực đề tài Chúng em xin cảm ơn quý thầy cô ban quản lý chương trình CDIO Trong trình thực luận văn, không gian CDIO hỗ trợ cho chúng em nhiều môi trường làm việc cung cấp đầy đủ trang thiết bị cho trình thực nghiệm, chế tạo mơ hình Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Phạm Công Bằng ln theo sát hướng dẫn tận tình trình thực luận văn chúng em Thầy đưa nhiều lời khuyên, dẫn, cho chúng em phương pháp nghiên cứu, phương pháp tư giải vấn đề tác phong làm việc người kỹ sư Đây kinh nghiệm quý báu để làm hành trang cho công việc chúng em sau Bên cạnh đó, chúng tơi xin chân thành cảm ơn hợp tác giúp đỡ bạn học lớp CK13KSCD nhiệt tình giúp đỡ chúng tơi q trình thực luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến người giúp đỡ chúng tơi q trình thực luận văn mà chưa nêu tên đây, giúp đỡ dù hay nhiều đóng góp phần vào thành công đề tài tốt nghiệp Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2017 Sinh viên thực Phan Hữu Thanh Tú, Nguyễn Trọng Trân i TÓM TẮT LUẬN VĂN Kể từ đời năm 2001 đến nay, xe hai bánh cân sử dụng rộng rãi đời sống Tuy nhiên, cịn tồn nhiều khuyết điểm vể quãng đường, tốc độ Nắm bắt khuyết điểm đó, nhiều tập đồn xe giới khơng ngừng phát triển đưa nhiều mẫu xe máy điện có khả tự cân Honda, Lit Motors,…Đây phương tiện mang xu hướng tương lai Đề tài tập tập trung phân tích mơ hình xe máy điện cân sử dụng bánh đà phản ứng, khảo sát ảnh hưởng cảm biến, thiết kế chế tạo mơ hình xây dựng giải thuật điều khiển để xe có khả tự cân bằng, di chuyển tới lùi Nội dung đề tài gồm có chương: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Mơ hình hóa xe máy điện cân Chương 3: Khảo sát cảm biến Chương 4: Thiết kế, chế tạo mơ hình Chương 5: Thiết kế điều khiển Chương 6: Tổng kết hướng phát triển đề tài ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH HÌNH ẢNH vii DANH SÁCH BẢNG BIỂU xiii DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT xiv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu xe máy điện cân 1.1.1 Xe máy điện cân .2 1.1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước .5 1.2 Mục tiêu, nhiệm vụ, phạm vi luận văn 1.2.1 Mục tiêu đề tài .9 1.2.2 Nhiệm vụ đề tài .9 1.2.3 Phạm vi đề tài 10 1.3 Tổ chức luận văn 10 CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH HÓA XE MÁY ĐIỆN CÂN BẰNG 11 2.1 Mơ hình tốn xe máy điện 11 2.1.1 Mô hình hóa động DC 12 2.1.2 Ứng dụng SimMechanics để khảo sát động .13 2.1.3 Mô hình hóa hệ xe máy điện cân dùng bánh đà phản ứng 16 2.2 Khảo sát ảnh hưởng thông số vật lý đến hệ thống 19 2.2.1 Phần mềm mơ hình khảo sát 19 2.2.2 Khảo sát moment tác dụng lên bánh đà 20 iii 2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng chiều cao bánh đà 22 2.2.4 Khảo sát ảnh hưởng moment quán tính bánh đà 23 2.3 Kết luận .27 CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT CẢM BIẾN ĐO GÓC 28 3.1 Giới thiệu cảm biến MPU6050 28 3.2 Giao tiếp MPU-6050 29 3.3 Kết nối cảm biến MPU-6050 kiểm tra hoạt động 32 3.3.1 Sơ đồ kết nối 32 3.3.2 Q trình ca-líp cảm biến gyroscope 32 3.3.3 Ca-líp cảm biến accelerometer 35 3.3.4 Đọc góc từ gyroscope accelerometer .41 3.4 Bộ lọc Kalman .42 3.4.1 Giới thiệu lọc Kalman 43 3.4.2 Thuật toán lọc Kalman rời rạc 43 3.4.3 Áp dụng lọc Kalman cho MPU-6050 48 3.4.4 Kết đọc góc qua lọc Kalman .50 3.5 Kết luận .53 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH XE MÁY ĐIỆN CÂN BẰNG 55 4.1 Thiết kế khí .55 4.1.1 Tính tốn thiết kế cụm bánh đà .55 4.1.2 Tính tốn thiết kế cụm truyền động 57 4.1.3 Thiết kế cụm khung 67 4.2 Thiết kế điện 70 4.2.1 Driver động 71 iv 4.2.2 Giao tiếp máy tính 73 4.2.3 Vi điều khiển 75 4.2.4 Nguồn cung cấp 77 4.2.5 Thiết kế mạch điện 78 4.3 Kết luận .80 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 82 5.1 Mơ hình tuyến tính hệ thống .82 5.2 Kiểm tra khả điều khiển hệ thống 84 5.3 Thiết kế điều khiển cân 86 5.3.1 Thiết kế điều khiển PID 86 5.3.2 Kiểm nghiệm thực tế điều khiển PID 91 5.3.3 Thiết kế điều khiển Linear Quadractic Regulator (LQR) 96 5.3.4 Mơ hoạt động mơ hình dùng LQR SimMechanics 100 5.3.5 Kiểm nghiệm thực tế điều khiển LQR 102 5.4 Giao diện người dùng 103 5.4.1 Giao diện máy tính .103 5.4.2 Xây dựng App Android để điều khiển xe 107 5.5 Kết luận .109 CHƯƠNG 6: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 110 6.1 Những công việc đạt 110 6.2 Hạn chế 110 6.3 Hướng phát triển đề tài .111 PHỤ LỤC A: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN LUẬN VĂN 112 PHỤ LỤC B: BẢNG KINH PHÍ THỰC HIỆN 113 v PHỤ LỤC C: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG APP ĐIỀU KHIỂN 115 C.1 Cài đặt App điều khiển vào điện thoại 115 C.2 Kết nối App điện thoại với mơ hình 116 C.3 Các tính App điều khiển 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO .118 vi DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1 Xe hai bánh tự cân Segway I2 SE [1] Hình 1.2 Xe hai bánh tự cân Scooter [2] Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý lắc ngược Hình 1.4 Xe máy điện cân công ty Lit Motors [3] Hình 1.5 Xe máy cân hãng Honda [4] .3 Hình 1.6 Sơ đồ động học phương pháp điều khiển góc lái .4 Hình 1.7 Nguyên lý cân nhờ quay hồi chuyển .4 Hình 1.8 Nguyên lý cân nhờ bánh đà .5 Hình 1.9 Mơ hình xe tự cân nhóm nghiên cứu Đại học Duy Tân [6] Hình 1.10 Mơ hình xe cân Mai Thị Thu Hà [7] .6 Hình 1.11 Mơ hình xe cân J.Yi, D Song, A.Levandowski [9] Hình 1.12 Kết cấu xe máy điện cân hãng Lit Motors [3] .7 Hình 1.13 Mơ hình xe cân T.Bui M.Parnichkun [12] Hình 1.14 Murata Boy [13] .8 Hình 2.1 Mơ hình khảo sát xe máy điện cân 11 Hình 2.2 Sơ đồ mạch điện tương đương động DC 12 Hình 2.3 Mơ hình 3D SolidWorks .14 Hình 2.4 Mơ hình động sau xuất qua SimMechanics .14 Hình 2.5 Mơ hình khảo sát động DC 14 Hình 2.6 Đồ thị moment sinh động 15 Hình 2.7 Đồ thị vận tốc động .15 Hình 2.8 Mơ hình hóa xe máy điện cân 16 Hình 2.9 Mơ hình khảo sát 19 vii Hình 2.10 Sơ đồ mô xe máy điện cân 20 Hình 2.11 Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng moment tác động lên bánh đà 20 Hình 2.12 Đồ thị góc nghiêng xe ứng với 𝜏 = 0,16 (Nm) 21 Hình 2.13 Đồ thị góc nghiêng xe ứng với 𝜏 = 0,165 (Nm) 21 Hình 2.14 Sơ đồ phân tích lực vị trí góc nghiêng 𝜃 22 Hình 2.15 Đồ thị đáp ứng xe thay đổi chiều cao bánh đà 22 Hình 2.16 Vận tốc bánh đà 23 Hình 2.17 Gia tốc bánh đà .24 Hình 2.18 Đáp ứng vị trí xe khơng có điều khiển 24 Hình 2.19 Đáp ứng vị trí xe có điều khiển 25 Hình 2.20 Kết hợp khối động mơ hình xe 26 Hình 2.21 Đồ thị đáp ứng vị trí xe có khối động 26 Hình 3.1 Cảm biến MPU-6050 [15] 28 Hình 3.2 Sơ đồ giao tiếp I2C 29 Hình 3.3 Sơ đồ kết nối MPU-6050, vi điều khiển máy tính .32 Hình 3.4 Mơ hình ca-líp cảm biến 33 Hình 3.5 Giá trị vận tốc góc theo trục x đọc từ gyroscope trước ca-líp 33 Hình 3.6 Giá trị vận tốc góc theo trục y đọc từ gyroscope trước ca-líp 34 Hình 3.7 Giá trị vận tốc góc đọc theo trục z từ gyroscope trước ca-líp 34 Hình 3.8 Giá trị vận tốc góc cảm biến trả sau ca-líp 35 Hình 3.9 Các trục accelerometer cảm biến MPU-6050 35 Hình 3.10 Xác định góc từ trục accelerometer .36 Hình 3.11 Mối quan hệ giá trị góc đầu gia tốc accelerometer .37 Hình 3.12 Xác định góc từ hai trục accelerometer 37 viii Hình 3.13 Xác định góc từ ba trục accelerometer 38 Hình 3.14 Giá trị gia tốc đọc theo trục x từ accelerometer trước ca-líp 39 Hình 3.15 Giá trị gia tốc đọc theo trục y từ accelerometer trước ca-líp 39 Hình 3.16 Giá trị gia tốc đọc theo trục z từ accelerometer trước ca-líp 40 Hình 3.17 Giá trị gia tốc sau ca-líp trục X Y 40 Hình 3.18 Giá trị gia tốc sau ca-líp trục Z .41 Hình 3.19 Đọc góc từ gyroscope 41 Hình 3.20 Giá trị góc đọc từ accelerometer 42 Hình 3.21 Khái niệm lọc Kalman .43 Hình 3.22 Mơ hình hóa lọc Kalman 44 Hình 3.23 Tóm tắt phương trình lọc Kalman 48 Hình 3.24 Sơ đồ đọc góc MPU-6050 dùng Kalman .48 Hình 3.25 Giá trị góc đọc từ cảm biến MPU-6050 qua lọc Kalman 51 Hình 3.26 Kết đo góc thay đổi 0o đến 10o với lọc Kalman .52 Hình 3.27 Kết góc đo thay đổi liên tục với lọc Kalman .52 Hình 3.28 Kết đọc góc dao động trì với lọc Kalman .53 Hình 4.1 Mơ hình trực quan xe máy điện cân 55 Hình 4.2 Động SOHO 7E4065B – 25068 – 28Y [17] 56 Hình 4.3 Bánh đà 57 Hình 4.4 Sơ đồ truyền động cụm truyền động 57 Hình 4.5 Động GM37-520 [20] 60 Hình 4.6 Sơ đồ phân bố lực trục I 63 Hình 4.7 Ứng suất trục 63 Hình 4.8 Độ biến dạng trục 64 ix CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN Máy tính Nhập thông số truyền S Đ Kết nối Bluetooth Đọc liệu từ vi điều khiển Vẽ đồ thị Run Đ Gửi kí tự r Đ Gửi kí tự f Đ Gửi kí tự b Đ Gửi kí tự p S Forward S Back S Pause S S Ngắt Đ Kết thúc Hình 5.29 Lưu đồ giải thuật truyền nhận liệu máy tính Trang 105 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN Giao diện đồ họa người dùng viết phần mềm Visual Studio 2013 Microsoft với giao diện hình 5.30 Trên giao diện có tùy chọn nút nhấn với chức sau: - “COM”: lựa chọn cổng COM để kết nối - “Baud Rate”: lựa chọn tốc độ truyền liệu - Nút “Kết Nối”: kết nối máy tính với vi điều khiển - Nút “Ngắt”: ngắt kết nối với vi điều khiển - Nút “Xóa”: xóa liệu đồ thị bảng liệu - Nút “Thoát”: khỏi chương trình điều khiển - Nút “Run”: cho xe cân - Nút “Forward”: xe chạy thẳng - Nút “Back”: xe chạy lùi - Nút “Pause”: dừng chế độ cân xe - Nút “Save To Excel”: lưu liệu file excel Hình 5.30 Giao diện điều khiển xe máy tính Trang 106 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 5.4.2 Xây dựng App Android để điều khiển xe a) Phần mềm App Inventor App Inventor ứng dụng web nguồn mở cung cấp Google Hiện tại, trì Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) Mục tiêu cốt lỏi App Inventor giúp đỡ người chưa có kiến thức ngơn ngữ lập trình android từ trước tạo ứng dụng có ích Ngày nay, MIT hồn thiện App Inventor Nó chia sẻ tài khoản Google Các lập trình viên bắt đầu muốn tạo ứng dụng Android cần vào địa web MIT, nhập thông tin tài khoản Google, xây dựng ý tưởng Người dùng truy cập vào địa http://ai2.appinventor.mit.edu để sử dụng App Inventor Sau tiến hành đăng nhập tài khoản Google để mở trang quản lý project Trang quản lý project thể qua hình 5.31 Hình 5.31 Giao diện quản lý project App Inventor Sau khởi tạo project, App Inventor giao diện thiết kế (Designer) hình 5.32 Giao diện thiết kế gồm có vùng chính:  Palette: chứa thành phần đặt lên Screen như: Button, Label, Image, Listview,… Đến thành phần chức khơng nhìn thấy Screen như: Bluetooth, thơng báo, cảm biến,… Trang 107 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN  Viewer: Hiển thị giao diện Screen Các thành phần từ khung Palette kéo thả sang để thiết kế giao diện cho phần mềm  Compenents: Sơ đồ thể cấu trúc thành phần bố trí Screen  Properties: hiển thị thuộc tính component tương ứng chọn Hình 5.32 Giao diện thiết kế App Inventor Hình 5.33 Giao diện viết code App Inventor Trang 108 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN Khi chuyển sang giao diện viết code (Blocks) hình 5.33 Code cho chương trình viết cách kéo thả khối lệnh tạo sẵn phần mềm b) Giao diện điều khiển xe App android điều khiển xe máy điện cân có chức năng: kết nối với mơ hình xe máy điện thông qua Bluetooth, bật xe vào trạng thái cân bằng, điều khiển xe tiến lùi, tắt xe khỏi chế độ cân Giao diện hình Screen thể qua hình 5.34 Các khối sử dụng: Button, Label, khối Bluetooth Client, khối Notifier Connect : kết nối với vi điều khiển RUN : cân xe STOP : dừng xe F : xe chạy tới B : xe chạy lùi Hình 5.34 App Android điều khiển xe máy điện 5.5 Kết luận Chương hoàn thành công việc sau:  Kiểm tra khả điều khiển hệ thống xe máy điện cân thiết kế điều cân xe PID LQR  Xây dựng giao diện điều khiển xe máy tính điện thoại Kết mơ cho thấy giải thuật điều khiển LQR đáp ứng tốt PID Kết kiểm nghiệm thực tế gần giống với kết mô Bộ điều khiển PID cho đáp ứng góc nghiêng xe tốt đáp ứng vận tốc bánh đà không tốt điều khiển LQR Trang 109 CHƯƠNG 6: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI CHƯƠNG 6: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 6.1 Những công việc đạt - Tìm hiểu mơ hình xe máy điện cân nguyên lý cân xe máy điện phổ biến - Mơ hình hóa xe máy điện cân sử dụng bánh đà phản ứng Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến đáp ứng xe như: moment động sinh ra, chiều cao đặt bánh đà, moment qn tính bánh đà cơng cụ SimMechanics phần mềm Matlab - Giới thiệu cảm biến MPU6050 Thiết kế mơ hình để khảo sát calip cảm biến Xây dựng thuật toán lọc nhiễu Kalman cho cảm biến - Thiết kế hoàn thiện phần khí hệ thống điện cho mơ hình xe máy điện cân dùng bánh đà phản ứng - Kiểm tra khả điều khiển hệ thống Thiết kế điều khiển PID, LQR cho mơ hình mô Simulink/SimMechanics Kết cho thấy điều khiển LQR cho đáp ứng tốt - Xây dựng chương trình điều khiển máy tính, thực việc truyền nhận liệu mơ hình máy tính qua Bluetooth Kiểm nghiệm thành công giải thuật điều khiển mơ hình chế tạo Kết thực nghiệm gần giống với kết mô - Xây dựng App Android điện thoại điều khiển xe tiến lùi thông qua giao tiếp Bluetooth - Kết kiểm nghiệm xe cân vị trí ±8o, vận tốc xe chạy 0,5 (m/s) lên dốc 11o Ở trạng thái cân (góc nghiêng θ = 0o), xe mang tải 0,5 (kg) 6.2 Hạn chế - Vận tốc di chuyển xe cịn thấp so với xe máy thực tế - Góc nghiêng cho phép mơ hình cịn nhỏ mơ moment động sinh không cao - Xe mô hình chưa có hệ thống đánh lái để xe có khả đổi hướng di chuyển Trang 110 CHƯƠNG 6: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 6.3 Hướng phát triển đề tài Một số hướng nghiên cứu, phát triển dựa đề tài đề nghị sau: - Thiết kế cổ lái cho mô hình để xe thay đổi hướng di chuyển - Tích hợp camera vào mơ hình để xe vừa cân vừa theo quỹ đạo cho trước - Tính tốn, mở rộng mơ hình thành phương tiện tham gia giao thông thực tế Trang 111 PHỤ LỤC A: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN LUẬN VĂN Trang 112 PHỤ LỤC B: BẢNG KINH PHÍ THỰC HIỆN Thiết bị STT Đơn vị Số lượng Đơn giá Thành tiền Pulley Ø17 70,000 đ 70,000 đ Pulley Ø42 150,000 đ 150,000 đ Ổ lăn D15 d6 b5 50,000 đ 300,000 đ Dây đai sợi 150,000 đ 150,000 đ Động GM37 380,000 đ 380,000 đ Gá động GA37 50,000 đ 50,000 đ SOHO 7E4065B 630,000 đ 630,000 đ Mica 5mm 500x500 mm 130,000 đ 260,000 đ Mica 3mm 500x500 mm 100,000 đ 200,000 đ 10 Ốc vít 150,000 đ 150,000 đ 11 Phơi nhơm Ø120 x 50mm khối 100,000 đ 100,000 đ 12 Ti trục Ø6 x 200mm 60,000 đ 60,000 đ 13 Gia công bánh đà 150,000 đ 150,000 đ 14 Gia công bánh xe 50,000 đ 100,000 đ 15 Gia công trục 100,000 đ 100,000 đ 16 Bánh xe 45,000 đ 90,000 đ 17 Động STEP 40,000 đ 40,000 đ 18 Nối trục 20,000 đ 20,000 đ 19 Cắt mica lần 75,000 đ 300,000 đ 20 In 3D 25,000 đ 200,000 đ 21 Gối đỡ SK8 20,000 đ 40,000 đ 22 Arduino Mega 2560 board 290,000 đ 290,000 đ 23 Arduino Uno board 150,000 đ 150,000 đ 24 LCD Keypard board 95,000 đ 95,000 đ 25 MPU-6050 140,000 đ 280,000 đ 26 Driver L298D 170,000 đ 510,000 đ 27 Module Bluetooth HC-05 170,000 đ 170,000 đ 28 Mạch nguồn XL-4005 50,000 đ 50,000 đ Trang 113 29 Jack DC sợi 10,000 đ 20,000 đ 30 IC LM7809 10,000 đ 10,000 đ 31 Header cắm đực 22,000 đ 88,000 đ 32 Công tắc 5,000 đ 5,000 đ 33 Keo epoxy ống 28,000 đ 28,000 đ 34 Driver A4988A board 80,000 đ 160,000 đ 35 Pin Lipo 14,8V Wild Scorpion cục 590,000 đ 590,000 đ 36 Mạch test pin lipo board 75,000 đ 75,000 đ 37 Sạc pin IMAX B6AC 690,000 đ 690,000 đ 38 Board đồng FR4 1.6mm A4 80,000 đ 80,000 đ 39 Aceton rửa mạch 300 ml chai 20,000 đ 20,000 đ 40 Thuốc rửa mạch gói 5,000 đ 10,000 đ 41 Mũi khoan mạch 0.6 mm mũi 3,000 đ 15,000 đ 42 Mũi khoan mạch 0.8 mm mũi 3,000 đ 9,000 đ 43 Mũi khoan 3mm mũi 10,000 đ 20,000 đ 44 Chì hàn cuộn 20,000 đ 20,000 đ 45 Bộ lục giác 90,000 đ 90,000 đ 46 Dây điện mét 10,000 đ 30,000 đ Thành tiền 7,045,000 đ Ghi chữ: Bảy triệu không trăm bốn mươi lăm nghìn đồng Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 12 năm 2017 Người lập danh sách Phan Hữu Thanh Tú Trang 114 PHỤ LỤC C: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG APP ĐIỀU KHIỂN C.1 Cài đặt App điều khiển vào điện thoại Bước 1: tải file cài đặt địa chỉ: https://drive.google.com/drive/folders/19Wmsw6DQDKh6pJjlt1C2ZqPoGMTiag 45?usp=sharing - File cài đặt sau download chứa thư mục tải có icon phần mềm hình C.1 Hình C.1 Vị trí file cài đặt sau tải Bước 2: cài đặt App vào điện thoại Hình C.2 Thơng báo cài đặt Bước 3: bấm nút cài đặt đợi tiến trình cài đặt kết thúc Giao diện App điện thoại Trang 115 biểu diễn qua hình C.3 Hình C.3 Giao diện sau cài đặt C.2 Kết nối App điện thoại với mơ hình Hình C.4 Danh sách Bluetooth hoạt động - Nhấn nút “Connect” hình, danh sách Bluetooth hoạt động Trang 116 hình C.4 - Chọn Bluetooth có tên “TT” Q trình kết nối với mơ hình hồn tất C.3 Các tính App điều khiển - Giao diện sau kết nối hồn tất thể hình C.5 Nút “Connect” ẩn nút “Disconnect” đậm Hình C.5 Giao diện sau kết nối với mơ hình - Nút “RUN”: bắt đầu cân xe - Nút “STOP”: dừng cân xe - Nút “F”: điều khiển xe chạy tới - Nút “B”: điều khiển xe chạy lùi Trang 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://www.segway.com/products/professional/segway-i2-se [2] https://en.wikipedia.org/wiki/Self-balancing_scooter [3] http://litmotors.com/ [4] http://www.honda.com/mobility/riding-assist [5] Kiattisin Kanjanawanishkul: LQR and MPC controller design and comparision for a stationary self-balancing bicycle robot with a reaction wheel Kbernetika – volume 51 (2015), number 1, pages 173-191 [6] http://kdientu.duytan.edu.vn/vi-vn/nghien-cuu-khoa-hoc/xe-mo-to-tu-can-bang/ [7] Mai Thị Thu Hà (2014), Thiết kế, chế tạo thử nghiệm mơ hình xe hai bánh tự cân bằng, Luận văn thạc sĩ, Đại học Thái Nguyên – Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ [8] Y.Tanaka and T.Murakami: Self sustaining bicycle robot with steering controller In: Proc.IEEE International Workshop on Advanced Motion Control, Kawasaki 2005, pp.193-197 [9] J.Yi, D.Song, A.Levandowski, and S.Jayasuriya: Trajectory tracking and balance stabilization control of autonomous motorcycle In: Proc International Conference on Robotics and Automation, Orlando 2006, pp.2583 – 2589 [10] P Pongpaew: Balancing Control of a Bicycle Robot by Centrifugal Force Master’s Thesis, Asian Institute of Technology, 2010 [11] A V Beznos, A M Formalsky, E V Gurfinkel, D.N Jicharev, A V Lensky, K V Savitsky, and L S.Tchesalin: Control of autonomous motion of two-wheel bicycle with gyroscopic stabilization In: Proc International Conference on Robotics and Automation, Leuven 1998, pp 2670–2675 [12] T Bui and M Parnichkun: Balancing control of bicyrobo by particle swarm optimizationbased structure-specified mixed h2/hinf control Internat J Adv Robot Syst (2008), 4, 395–402 [13] The Murata Boy Website [Online] http://www.murataboy.com/en/ Trang 118 [14] Aamer Almujahed, Jason Deweese, Linh Duong, and Joel Potter “Auto-Balanced Robotic Bicycle (ABRB)” ECE-492/3 Senior Design Project Spring 2009 [15] InvenSense (2013) MPU-6000 and MPU-6050 Product Specification, Revision 3.4 [16] InvenSense (2013) MPU-6000 and MPU-6050 Resister Map and Descriptions, Revision 4.2 [17] SOHO DC Motor catalog 7E4065B-28Y 09-2014 [18] https://vi.wikipedia.org/wiki/Ma_sát [19] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (2005) Lý thuyết ô tô máy kéo Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [20] http://www.chihaimotor.cn [21] Nguyễn Hữu Lộc (2011) Cơ sở thiết kế máy Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh [22] Gates mectrol (2006), INC Timing Belt Theory [23] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2014) Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí – tập Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, Hà Nội [24] NSK Miniarure Ball Bearings CAT NO E126g [25] ITead Studion HC-05 Bluetooth to Serial Port Module 2010 [26] UTC Linear integrated circuit UTCLM78XX Datasheet [27] Nguyễn Thị Phương Hà, Huỳnh Thái Hoàng (2012) Lý thuyết điều khiển tự động Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh [28] Huỳnh Thái Hoàng, Bài giảng Lý thuyết điều khiển nâng cao, Khoa Điện – Điện tử, ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh [29] Trần Quốc Bình (2016) Phân tích thiết kế mơ hình lắc ngược Luận văn đại học Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh [30] Nguyễn Trọng Nghĩa (2014) Phân tích điều khiển xe hai bánh cân Luận văn đại học Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Trang 119 ... Thiết kế kết cấu khung xe: - Thiết kế khí dạng 3D phần mềm SolidWorks thơng qua việc phân tích mơ hình xe máy điện cân xác định thành phần mơ hình - Chế tạo mơ hình thử nghiệm từ mơ hình 3D thiết. .. xe Khung xe Hình 2.1 Mơ hình khảo sát xe máy điện cân 2.1 Mơ hình tốn xe máy điện Các tham số hệ thống xe máy điện cân trình bày bảng 2.1: Bảng 2.1 Bảng thông số hệ thống xe máy điện cân Ký hiệu... .68 Hình 4. 13 Cụm khung 69 Hình 4.14 Mơ hình 3D xe máy điện cân .69 Hình 4.15 Sơ đồ hệ thống điện mơ hình xe máy điện cân 70 Hình 4.16 Driver L298D .72 Hình