ĐỒ ÁN - Thiết kế cơ khí của mobile robot dạng bánh xích


Ngày nay, robotic đã đạt được những thành tựu to lớn trong sản xuất công nghiệp cũng như trong đời sống. Sản xuất robot là ngành công nghiệp trị giá hàng tỷ USD và ngày càng phát triển mạnh. Robot có thể di chuyển với tốc độ và độ chính xác cao để thực hiện những động tác lặp đi lặp lại như hàn hay sơn. Trong công nghiệp điện tử, các robot đặt các linh kiện với độ siêu chính xác, tạo nên các thiết bị tinh vi như điện thoại di động hay máy tính.

Trong các họ robot, chúng ta không thể không nhắc tới mobile robot với những đặc thù riêng mà các loại robot khác không có. Các tay máy cố định chỉ hoạt động trong một không gian bị giới hạn quanh vị trí của nó. Ngược lại, mobile robot có thể di chuyển, do đó tạo nên không gian hoạt động rất lớn và cho đến nay nó đã dần khẳng định vai trò quan trọng không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực, thu hút được rất nhiều sự đầu tư nghiên cứu.
        Trong mobile robot cũng có thể phân chia thành nhiều chủng loại , chủ yếu là theo cách thức chúng vận hành (mobile robot dùng bánh, dùng chân, dùng xích).Dưới sự hướng dẫn của Th.s Đặng Bảo Lâm và Th.s Nguyễn Hải Sơn, nhóm chúng em đã chọn đề tài nghiên cứu và thiết kế mobile robot dùng xích.
        Chúng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của các thầy.

NỘI DUNG:

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MOBILE ROBOT 9
1.1 Giới thiệu. 9
1.2 Lịch sử phát triển của mobile robot. 9
1.3 Phân loại mobile robot. 11
1.4 Một số dạng  điều khiển mobile robot. 12
1.4.1 Điều khiển từ xa bằng tay. 12
1.4.2 Rôbốt điều khiển từ xa tự bảo vệ. 12
1.4.3 Rôbốt theo lộ trình. 12
1.4.4 Rôbốt ngẫu nhiên hoạt động độc lập. 12
1.5 Ứng dụng của Mobile robot. 13
1.6 Các loại chuyển động của Mobile robot. 16
1.6.1 Chuyển động bằng chân(legged mobile robot). 16
1.6.2 Chuyển động  bằng xích(tracked mobile robot). 17
1.6.3 Di chuyển bằng bánh xe. (wheeled mobile robot) 18
CHƯƠNG II : VẤN ĐỀ CỨU HỘ VÀ MOBLE ROBOT DÙNG XÍCH 20
2.1 Vấn đề cứu hộ và hướng tiếp cận bằng robot 20
2.2 Ưu nhược điểm của Mobile robot dùng xích 20
2.2.1 Về cấu tạo. 20
2.2.2 Về điều khiển 21
2.2.3 Về khả năng linh động 21
2.3 Yêu cầu,nhiệm vụ nghiên cứu 21
2.3.1 Yêu cầu 21
2.3.2 Phạm vi nghiên cứu 22
CHƯƠNG III: ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC 23
3.1 Giới thiệu chung 23
3.2 Mô hình động học 23
3.3 Động lực học. 26
CHƯƠNG IV: KẾT CẤU ROBOT 30
4.1 Giới thiệu 30
4.2 Vấn đề điều khiền phương tiện sử dụng xích 31
4.3 Các kết cấu mắt xích 32
4.4 Cách bố trí xích 34
4.5 Hệ thống căng xích 38
4.6 Các kết cấu của hệ thống xích 42
4.6.1 Bộ truyền động điều khiển một xích 42
4.6.2 Bộ truyền động điều khiển 2 xích 42
4.6.3 Bộ truyền động  2 xích với các hệ thống thiết bị lái riêng rẽ 43
4.6.4 Các bộ truyền động có 4 nhánh xích điều khiển. 44
4.6.5 Các bộ truyền động có 6 bánh xích. 46
4.7 Phương án thiết kế 47
4.7.1 Ý tưởng chung 47
4.7.2 Kích thước và hình dáng tổng thể của robot. 47
4.7.3 Kết cấu đai được lựa chọn. 49
4.7.4 Kết cấu nhánh chính 50
4.7.4.1 Nhiệm vụ 50
4.7.4.2 Bánh đai dẫn động. 50
4.7.4.3 Trục trước. 53
4.7.4.4 Bánh đai theo. 54
4.7.4.5 Khung. 54
4.7.4.6 Thanh tăng cứng cho khung. 55
4.7.4.7 Bánh căng đai dưới. 55
4.7.4.8 Bánh căng đai trên. 56
4.7.5 Kết cấu nhánh tay quay 56
4.7.5.1 Nhiệm vụ. 56
4.7.5.2 Bánh đai lớn. 56
4.7.5.3 Bánh đai nhỏ 56
4.7.5.4 Tấm tay đỡ. 57
4.7.5.5 Cấu tạo cụm chi tiết 57
4.8 Tính chọn động cơ 59
4.8.1 Động cơ phía sau. 59
4.8.2 Động cơ phía trước 60
CHƯƠNG V : THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ VÀ XÂY DỰNG PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN ROBOT 61
5.1 Cơ cấu chấp hành 61
5.2 Giới thiệu về bộ vi điều khiển 8 bit 61
5.2.1 Khái niệm về bộ vi điều khiển 61
5.2.2 Các yêu cầu để lựa chọn một bộ vi điều khiển 62
5.2.3 Các tiêu chuẩn lựa chọn một bộ vi điều khiển 62
5.3 Bộ vi điều khiển 8bit PIC16F876A 63
5.3.1 Các đặc tính nổi bật của bộ vi điều khiển 63
5.3.2 So sánh với bộ vi điều khiển 8051 65
5.3.3 Giới thiệu các module được ứng dụng vào dự án 67
5.3.3.1 Giới thiệu về các cổng vào/ra (I/O ports) 67
5.3.3.2 Truyền nhận dữ liệu đồng bộ và không đồng bộ 73
5.3.3.3 Chuẩn giao tiếp nối tiếp hai dây (I2C Mode) 84
5.3.3.4 Module điều xung (PWM Module) 93
5.4 Ứng dụng IC điều khiển động cơ L298 95
5.4.1 Giới thiệu 95
5.4.2 Ứng dụng IC L298 vào dự án 98
5.5 Thiết kế mạch điều khiển Robot 99
5.5.1 Nhiệm vụ thiết kế 99
5.5.2 Các module cơ bản 99
5.5.2.1 Module truyền/nhận hình ảnh từ robot 99
5.5.2.2 Module truyền/nhận tín hiệu điều khiển tới robot 100
5.5.2.3 Module điều khiển và công suất cho động cơ 102
5.6 Thiết kế phần mềm điều khiển Robot 108
CHƯƠNG VI:KẾT LUẬN 111
TÀI LIỆU THAM KHẢO 112
PHỤ LỤC BẢN VẼ CÁC CHI TIẾT 113

LINK DOWNLOAD
M_tả

No comments: