CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Mở đầu
1.3. Các công trình nghiên cứu liên quan
1.3.1. Các công trình nghiên cứu trong nước
Đây là nghiên cứu của tác giả TS. Nguyễn Tấn Tiến [7] giới thiệu về một robot thông ống khối các loại tàu biển. Robot này được điều khiển điện tử với thiết kế nhỏ gọn, có thể đi vào những đường ống có kích thước tối thiểu về chiều cao là 24cm, chiều ngang 30cm. Robot có thể chui vào đường ống, chạy tới chạy lui dùng chổi để làm sạch bụi bẩn, chất bám dính trong các đường ống của tàu. Người điều khiển robot có thể dùng camera trên thiết bị điều khiển để biết được mức độ bụi trong các đường ống và “chỉ đạo” robot các điểm cần lưu ý làm sạch với quãng đường thông đến 15m.
Hình 1.5 Robot thông đường ống
Trước đây, việc thông đường ống các loại tàu biển tại VN đều do công nhân phải thực hiện định kỳ với cách làm thủ công là tháo rời các bộ phận của đường ống.
b) Robot thăm dò đường ống
Tác giả Nguyễn Khắc Nguyên [8] nghiên cứu và chế tạo robot kiểm tra hệ thống đường ống. Robot được điều khiển từ xa, thu tín hiệu từ camera đưa về.
Robot di chuyển bằng bánh đai, đảm nhiệm được một số yêu cầu cần thiết. Bài báo còn giới thiệu các phương pháp giao tiếp, điều khiển cho robot. Cuối cùng là phần thực nghiệm để kiểm chứng lại cac yêu cầu đặt ra.
Hình 1.6 Mô hình thực nghiệm
Robot được thiết kế chế tạo có tính năng thu thập dữ liệu, hình ảnh từ xa thông qua chuẩn TCP/IP của mạng wireless. Hình ảnh từ camera thu lại có thể điều chỉnh được góc nhìn, phóng to và thu nhỏ. Các điều khiển cho robot bằng chương trình trên máy tính.
Hình 1.7 Bảng điều khiển cho robot
Hình 1.8 Ảnh trả về từ camera
Đề tài đã đưa ra được mô hình thực nghiệm mẫu robot thăm dò đường ống.
Robot có khả năng di chuyển linh hoạt, chống thắm và có hệ thống camera quan sát.
Mạch điều khiển nhúng trên robot bước đầu đã thành công với khả năng giao tiếp bằng chuẩn ethernet. Với kết quả thực nghiệm robot đã di chuyển tốt trên một số địa hình gồ ghề dưới đường ống, chương trình điều khiển từ trạm đáp ứng tốt các yêu cầu đặt ra.
Robot có cấu tạo đơn giản với một số ưu điểm như điều khiển không dây, có camera ip để quan sát thực địa. Nhưng vẫn còn hạn chế trong di chuyển, hiện tại robot chỉ di chuyển trong các đường ống ngang. Vì vậy việc áp dụng vào thực tế chỉ dừng lại ở kiểm tra khảo sát đường ống ngang.
c) Robot kiểm tra vệ sinh đường ống
Tác giả Trần Phương Nam [9] đã nghiên cứu về robot kiểm tra và vệ sinh đường ống nước. Đây là là một trong các ứng dụng cần thiết, có một số đường ống rất khó di chuyển thậm chí không thể vào được. Trong bài nghiên cứu này mô tả robot kiểm tra và vệ sinh các đường ống. Ngoài ra bài báo còn nghiên cứu và đề xuất các phương án thiết kế, phát triển robot đi vào sửa chữa. Một phương pháp khắc phục sự cố đường ống cũng được đưa ra, phần giữa bài báo nói về cách thức giao tiếp, điều khiển robot. Cuối cùng là kiểm tra và vệ sinh ống qua thực nghiệm.
Hình 1.9 Mô hình 3D
Hình 1.10 Mô hình robot thực tế
Hình 1.11 Bánh xích của robot
Hình 1.12 Ảnh thu về từ camera ip
Robot trong bài báo này đã qua các quy trình kiểm tra và làm sạch đường ống thoát nước trong thực tế. Robot có thể di chuyển 1 lần trong hành trình 100m đường ống. Các tín hiệu camera thu về từ robot rất ổn định. Kết quả thực nghiệm cho thấy bộ điều khiển hoạt động tốt, cơ cấu bánh xích giúp robot linh hoạt, đảm bảo độ bám tốt và các dao để thông đường ống phát huy tác dụng.
d) Robot đường ống
Nghiên cứu của tác giả PGS.TS. Đặng Văn Nghìn [10] giới thiệu một mô hình robot đường ống với một số ứng dụng. Robot gồm 1 phần di chuyển dọc theo ống có nhiệm vụ dẫn hướng, phần còn lại có nhiệm vụ bám vào thành ống. Cơ cấu di chuyển của robot bằng các bánh xe bám vào thành ống, một động cơ DC để truyền lực đẩy để di chuyển. Bài báo còn trình bày các nghiên cứu về động học, tính toán kích thước của robot.
Hình 1.13 Cơ cấu robot đường ống
Hình 1.14 Cơ cấu bám thành ống
Mô hình robot đường ống bước đầu hoàn thiện về phần thiết kế, có khả năng làm việc trong các đường ống cong vuông góc. Nhờ có cơ cấu dẫn hướng nên các bánh xe luôn bám tốt trên bề mặt đường ống, giúp robot di chuyển dễ dàng.