Để đảm bảo độ bám dính tối thiểu trên một mặt phẳng đứng. Giả sử robot là một hình hộp được đơn giản hóa như hình 3.1. Trong đó lực hút là tổng lực tạo ra từ quạt và áp suất âm.
Theo điều kiện cân bằng:
Trục y= 0 → Fhút + mgcos(θ) – FN = 0 Trục x= 0 → Fms - mgsin(θ) = 0
Fhút = 1
µ mg(sin(θ) − µcos(θ))
Trong trường hợp góc θ = 90 độ. Tương tự Robot đang bám trên bề mặt thẳng đứng:
Fhút = 1
µ mg
Với hệ số ma sát giữa bánh xe cao su và tường bê tông khơ là 0,7: Fhút = 16,8 N.
Để Robot có thể bám dính trên tường cần một lực tối thiểu 16,8 N. Vì vậy để Robot có thể chuyển động dễ dàng mà không bị rơi, cần một lực Fhút ≥ 16,8 N.
4.3 Vật liệu
Vật liệu làm khung Robot phải có độ cứng thích hợp để khơng bị biến dạng, đồng thời phải dễ tìm, dễ gia cơng và phải nhẹ. Để đáp ứng yêu cầu này, trong thời điểm hiện tại có Nhơm và Mica là hai loại vật liệu phổ biến. Có thể sử dụng một trong hai hoặc kết hợp cả hai để tối ưu thiết kế.
Đặc điểm:
• Nhơm: Khối lượng riêng 2,7 [g/cm3]. Nhiệt độ nóng chảy của nhơm là 660 độ C. Nhơm là kim loại chống oxy hóa nên khơng cần sơn bảo vệ. Nhơm được xem là kim loại phổ biến nhất thế giới do có tính ứng dụng cao trong sản xuất và sinh hoạt của con người.
• Mica: Tấm mica là nhựa Acrylic, loại nhựa được tạo ra từ quá trình tinh chế dầu mỏ. Nhiệt độ nóng chảy của nó ở mức 460 độ C. Kém hơn so với nhôm nhưng khá cao so với điều kiện tự nhiên. Mica có khối lượng riêng 1,2 [g/cm3]
4.4 Hệ thống cơ khí
4.4.1. Thiết kế đồ gá
Do tình hình dịch Covid 19 căng thẳng, khơng có đơn vị gia cơng nào mở cửa và để kịp tiến độ đồ án. Nhóm quyết định sẽ vẽ 3D cánh tay Robot sau đó đặt cắt Mica ngay khi tình hình khả quan hơn.
Cánh tay Robot này sử dụng động cơ Servo SG90 nên cần có đồ gá cho động cơ và phần đế để gá đặt cánh tay lên khung Robot.