Sau khi phân tích kĩ nội dung yêu cầu của luật thi bắt đầu tiến hành tới giai
đoạn thiết kế và chế tạo Robot.
Muốn chế tạo thì việc đầu tiên phải thể hiện ý tưởng ra bản vẽ chi tiết hình dạng và kích thước từng chi tiết bộ phận Robot. Phần mềm để thể hiện ra bản vẽ ở đây được sử dụng là solidworks 2005. Thế mạnh của phần mềm này là nó thể hiện
rất cụ thể và trực quan hình ảnh của con robot mà chúng ta sắp chế tạo.
Trong suốt quá trình từ lúc tìm hiểu luật thi, trình bày ý tưởng, thiết kế, ra bản vẽ đã có nhiều sự thay đổi để cuối cùng có được một thiết kế hợp lý nhất để sau đó là tiến hành chế tạo cơ khí.
a. Phương án 1
Hình 2.1 : Robot điều khiển bằng tay phương án 1
Cách thức hoạt động của Robot bằng tay phương án 1.
Robot bằng tay này được thiết kế theo ý tưởng giống như một cánh tay của người máy, nó không cần phải di chuyển nhiều trong quá trình lấy và sắp xếp cấu
có thể lấy được các khối cấu kiện ở khu chứa khối cấu kiện và chuyển sang vị trí lắp đặt. Quá trình này hầu như Robot không phải dịch chuyển cả phần thân nhiều. Sau
khi xuất phát trên Robot sẽ mang sẵn ba khối cấu kiện trong đó có hai cấu kiện
vuông và một khối cấu kiện đỉnh. Với cấu tạo thế này Robot sẽ có thể tiến hành lắp đặt khối đỉnh chóp và xây dựng được 3 tầng của kim tự tháp.
Trụ và cả phần cánh tay phía trên có thể vừa trượt vừa xoay so vời phần đế.
Phần trượt trên đế là để Robot có thể chọc lấy khối cấu kiện và tiến hành đưa vào
Kim tự tháp. Phần xoay 180 độ là để chuyển hướng cánh tay Robot từ vị trí lấy các khối cấu kiện đến vị trí sắp xếp chúng vào Kim tự tháp.
Trên mỗi cánh tay đều có cơ cấu đẩy các khối cấu kiện ra. Bộ phận này chỉ
thực hiện việc đẩy tất cả các khối cấu kiện ra khỏi cánh tay Robot để xếp vào đúng
vị trí ghi điểm.
Ưu nhược điểm của phương án 1
Ưu điểm:
- Robot ổn định,vững chắc.Có khả năng xây dựng được hết công việc.
- Việc sắp xếp khối cấu kiện khá dễ dàng. - Kết cấu Robot đẹp, hợp lí.
Nhược điểm:
- Thời gian sắp xếp các khối cấu kiện khá lâu, không tối ưu thời gian và phải
mất nhiều lần lấy quà.
- Di chuyển từ khu xuất phát đến kho chứa cấu kiện mất khá nhiều thời gian. - Kích thước lớn hạn chế khả năng xoay sở khi điều chỉnh bị lỗi.
- Khối lượng khá lớn làm ảnh hưởng đến khả năng di chuyển của Robot và tổng khối lượng chung của cả đội.
b. Phương án 2
Cách thức hoạt động của phương án 2
Vẫn là kết cấu chính như trên nhưng có một số thay đổi nhỏ nhằm tối ưu
Từ kết cấu sắp xếp hai quà vuông và một quà đỉnh, sau khi xét đến tính hiệu
quả của Robot thì có sự thay đổi kết cấu phần cánh tay Robot. Thay đổi khoảng
cách giữa cánh tay trên và dưới, nhằm mục đích đặt được quà vuông vào vị trí cánh
tay phía trên.
Hình 2.2 : Robot điều khiển bằng tay phương án 2
Ưu nhược điểm của phương án 2
Ưu điểm :
- Robot ổn định, vững chắc, có khả năng xây dựng chắc chắn những tầng dưới của kim tự tháp.
- Có khả năng sửa đượcđúng vị trí các khối cấu kiện bị lệch. - Thời gian xây dựng xong 3 tầng khá nhanh.
Nhược điểm :
- Không có khả năng xây dựng quà đỉnh làm mất lợi thế cho kết quả thi đấu
của cả đội.
- Kích thước lớn hạn chế khả năng xoay sở. Khối lượng bố trí bị lệch trọng
tâm nên tính ổn định khi di chuyển là không cao.
- Khối lượng khá lớn làm ảnh hưởng đến khả năng di chuyển của Robot và tổng khối lượng chung của cả đội.
c. Phương án 3
Cách thức hoạt động
Hình 2.3 : Robot điều khiển bằng tay phương án 3
Để nâng cao hiệu quả và tối ưu công việc Robot, giúp Robot có thể hoàn thiện công việc đó là xây dựng ba tầng của Kim tự tháp Khufu và tiến hành lắp đặt
khối cấu kiện đỉnh, kết cấu Robot cần có sự thay đổi để phù hợp với yêu cầu. Cụ thể
là cánh tay trên cùng đặt một khối cấu kiện vuông ở phương án 2 bây giờ được làm dài ra và được gấp lên để đặt thêm khối cấu kiện đỉnh.
Ưu nhược điểm của phương án 3
Ưu điểm:
- Robot ổn định, vững chắc. Có khả năng hoàn thiện công việc trong thời
gian nhanh nhất.
- Không gian diện tích của Robot khi đã xếp trước các khối cấu kiện được tối ưu hóa đảm bảo yêu của luật đưa ra.
- Việc sắp xếp khối cấu kiện khá linh động.
- Kết cấu Robot gọn gàng, hợp lí.
- Khối lượng đã giảm được khá nhiều theo mong muốn.
Nhược điểm:
- Chưa tận dụng được lợi thế cho đủ 4 khối cấu kiện lên Robot tại vị trí xuất
phát. Dẫn đến việc vẫn phải mất thời gian lấy cấu kiện nhiều lần.
- Di chuyển từ khu xuất phát đến kho lấy cấu kiện vẫn còn chậm, làm tăng
thời gian thực hiện công việc.
- Kích thước lớn hạn chế khả năng xoay sở khi điều chỉnh bị lỗi.
d. Kết luận và lựa chọn phương án
Qua phân tích ưu nhược điểm của các phương án đã đưa ra chúng em thấy phương án 3 là tối ưu hơn cả. Thỏa mãn được các yêu cầu về tính ổn định cũng như
về thời gian hoàn thành công việc.