THIẾT KẾ ROBOT TỰ HÀNH THEO VẾT HOẠT ĐỘNG TRONG NHÀ XƯỞNG

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Chương này trình bày tổng quan về đề tài: “Robot tự hành hoạt động trong nhà xưởng”. Nội dung chương này gồm những dạng robot tự hành, những nghiên cứu và thực nghiệm về robot sử dụng cho nhà xưởng. Từ đó, rút ra được mục tiêu, cơ sở và định hướng thực hiện đề tài.

1.1. Giới thiệu robot tự hành trong nhà xưởng

Nhà xưởng là khu vực tập trung nhân lực, trang thiết bị, nguyên vật liệu phục vụ cho quá trình sản xuất, bảo quản, di chuyển hàng hóa. Di chuyển hàng hóa trong nhà xưởng theo cách truyền thống là sử dụng xe đẩy, xe nâng con người vận hành. Hơn nữa, công việc di chuyển hàng hóa thường nặng nhọc, nguy hiểm và lặp lại.Trên thế giới, robot tự hành đã và đang ứng dụng rộng rãi trong công đoạn di chuyển đó, mang lại hiệu quả to lớn trong nhà máy, kho bãi.

Robot tự hành trong nhà xưởng (AGV) là dạng mobile robot tự di chuyển theo tín hiệu dẫn đường như laser, hình ảnh, từ trường, đường ray….Từ cuối thế kỷ XX, robot tự hành ngày càng phổ biến hơn nhờ tiến bộ của khoa học – kỹ thuật. Những cải tiến quan trọng trong công nghệ cảm biến và dẫn đường, bộ xử lý và truyền thông, thiết bị truyền động, nguồn năng lượng giúp tạo ra hệ thống robot tự hành (AGVS) có năng suất hoạt động cao, ổn định và chi phí vận hành thấp.

NỘI DUNG:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................... 1

1.1. Giới thiệu robot tự hành trong nhà xưởng ............................................................. 1

1.2. Một số nghiên cứu trong và ngoài nước về robot tự hành trong nhà xưởng ........... 6

1.3. Mục tiêu, nhiệm vụ và phạm vi luận văn ............................................................... 7

1.3.1. Mục tiêu luận văn .............................................................................................. 7

1.3.2. Nhiệm vụ luận văn ............................................................................................. 7

1.3.3. Giới hạn và phạm vi luận văn............................................................................. 9

1.4. Tổ chức luận văn .................................................................................................. 9

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ROBOT ................................ 10

2.1. Phương án cơ khí ................................................................................................ 10

2.1.1. Lựa chọn cơ cấu lái .......................................................................................... 10

2.1.2. Lựa chọn bộ truyền .......................................................................................... 13

2.2. Phương án điện – điện tử .................................................................................... 16

2.2.1. Lựa chọn động cơ ............................................................................................ 16

2.2.2. Lựa chọn phương pháp dẫn đường ................................................................... 19

2.2.3. Lựa chọn phương án bộ điều khiển .................................................................. 21

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ ........................................................ 23

3.1. Yêu cầu thiết kế .................................................................................................. 23

3.2. Phân tích mô hình động học của robot ................................................................ 24

3.3. Tính toán lựa chọn công suất động cơ ................................................................. 27

3.4. Tính toán thiết kế trục dẫn động .......................................................................... 30

3.4.1. Phân tích lực và chọn đường kính trục dẫn động .............................................. 30

3.4.2. Chọn và kiểm nghiệm then............................................................................... 34

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ......................................... 35

4.1. Sơ đồ khối chung của hệ thống điện .................................................................... 35

4.2. Lựa chọn thông số các thiết bị............................................................................. 35

4.2.1. Vi điều khiển ................................................................................................... 35

4.2.2. Mạch công suất động cơ .................................................................................. 36

4.3. Sử dụng cảm biến từ ........................................................................................... 38

Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com)

lOMoARcPSD|2935381

iv

4.3.1. Các thông số của cảm biến: .............................................................................. 38

1.1.1. Mô hình thí nghiệm cảm biến từ ...................................................................... 39

4.3.2. Kết quả thí nghiệm cảm biến ............................................................................ 41

4.4. Điều khiển động cơ DC encoder ......................................................................... 42

4.5. Thiết kế bộ điều khiển bám đường ...................................................................... 45

CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG GIẢI THUẬT DI CHUYỂN .......................................... 46

5.1. Giải thuật trên máy tính ...................................................................................... 46

5.2. Giải thuật trên robot ............................................................................................ 49

CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ..................................... 53

6.1. Phương pháp thực nghiệm .................................................................................. 53

6.2. Thực nghiệm điều khiển động cơ ........................................................................ 54

6.3. Thực nghiệm điều khiển bám line ....................................................................... 56

6.4. Thực nghiệm giải thuật di chuyển trong kho hàng ............................................... 60

CHƯƠNG 7: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI .............................. 65

7.1. Đánh giá kết quả đề tài ........................................................................................ 65

7.1.1. Những công việc đã đạt được ........................................................................... 65

7.1.2. Những hạn chế trong thực hiện đề tài ............................................................... 65

7.2. Các hướng phát triển của đề tài ........................................................................... 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...

LINK DOWNLOAD

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu robot tự hành trong nhà xưởng

NỘI DUNG: