I. Mô hình hệ thống Tổng quan về thiết kế và chế tạo
Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống leo cầu thang" tại HCMUTE (Trường Đại học Công nghệ TP.HCM) tập trung vào việc phát triển một mô hình hệ thống hỗ trợ người già và người khuyết tật di chuyển trên cầu thang. Mô hình hệ thống này được thiết kế để đáp ứng nhu cầu thực tiễn, giải quyết khó khăn trong việc di chuyển trên cầu thang dốc của nhiều hộ gia đình Việt Nam. Thiết kế hệ thống bao gồm các thành phần chính: hệ thống ghế ngồi, hệ thống dẫn động (dựa trên mô hình thang máy), hệ thống khung đỡ và đường ray dẫn hướng. Mô hình 3D và mô hình 2D được sử dụng trong quá trình thiết kế để đảm bảo tính chính xác và khả thi. Phần mềm mô phỏng hỗ trợ việc tối ưu hóa thiết kế và dự đoán hiệu suất của hệ thống. Đồ án nhấn mạnh vào sự an toàn của người sử dụng, tính toán các yếu tố liên quan đến an toàn cầu thang và an toàn lao động. Kiến trúc hệ thống được thiết kế sao cho dễ dàng lắp ráp, bảo trì và sửa chữa.
1.1. Phân tích yêu cầu và lựa chọn giải pháp
Đồ án khảo sát thực trạng di chuyển của người già và người khuyết tật trên cầu thang ở Việt Nam. Nhóm nghiên cứu xác định nhu cầu cấp thiết về một hệ thống hỗ trợ leo cầu thang đơn giản, an toàn và hiệu quả. Ba giải pháp chính được đề xuất và đánh giá: leo bằng xích và răng, leo cầu thang bằng thanh răng và bánh răng, và hệ thống leo cầu thang bằng bánh xe và dây cáp kéo. Giải pháp được lựa chọn dựa trên các yếu tố: chi phí, độ an toàn, khả năng thực hiện và tính ứng dụng thực tiễn. Phân tích hệ thống bao gồm việc xác định các thông số kỹ thuật quan trọng như góc nghiêng cầu thang, chiều rộng cầu thang, tải trọng tối đa. Việc chọn lựa mô hình vận chuyển phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả và an toàn. Tiện ích cầu thang được tối ưu hóa thông qua việc lựa chọn vật liệu và thiết kế phù hợp. Người già và người khuyết tật là đối tượng chính được hướng đến trong quá trình thiết kế và phát triển.
1.2. Thiết kế chi tiết và tính toán kỹ thuật
Quá trình thiết kế công trình bao gồm việc thiết kế chi tiết các thành phần của hệ thống: ghế ngồi, hệ thống bánh xe, đường ray dẫn hướng, hệ thống dẫn động và khung đỡ. Tính toán thiết kế được thực hiện dựa trên các nguyên lý cơ học, điện và điện tử. Các thông số kỹ thuật được tính toán cẩn thận để đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn và hiệu quả. Việc lựa chọn động cơ phù hợp và điều khiển tự động là rất quan trọng để đảm bảo vận hành trơn tru và an toàn. Mô hình toán học được sử dụng để mô phỏng hoạt động của hệ thống và tối ưu hóa thiết kế. Phần mềm mô phỏng máy tính được sử dụng để kiểm tra độ bền của các chi tiết và toàn bộ hệ thống. Mạch điều khiển được thiết kế để đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác và an toàn. Điện tử và điện đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển và vận hành hệ thống.
1.3. Chế tạo thử nghiệm và đánh giá
Thực tế ảo không được sử dụng. Thực tế tăng cường cũng không được đề cập. Mô hình được chế tạo dựa trên bản vẽ thiết kế chi tiết. Quá trình chế tạo tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật. Thử nghiệm được thực hiện để kiểm tra hiệu quả hoạt động của hệ thống. Thử nghiệm thực tế bao gồm việc kiểm tra tải trọng, vận tốc và độ an toàn của hệ thống. Kết quả thử nghiệm được phân tích và đánh giá để xác định hiệu quả của thiết kế. Các lỗi phát hiện được trong quá trình thử nghiệm được ghi nhận để cải tiến thiết kế. Chi phí xây dựng là một yếu tố được xem xét trong quá trình thiết kế và chế tạo. Quản lý dự án được thực hiện tốt để đảm bảo tiến độ và chất lượng của đồ án. Tiêu chuẩn xây dựng được tuân thủ nghiêm ngặt.
II. Ứng dụng và ý nghĩa
Đồ án có ý nghĩa thực tiễn cao. Hệ thống hỗ trợ leo cầu thang có thể được ứng dụng rộng rãi trong các hộ gia đình, nhà cao tầng, bệnh viện và các cơ sở chăm sóc người già. Cầu thang thông minh này giải quyết vấn đề di chuyển cho người già và người khuyết tật. Hiệu quả năng lượng được xem xét trong quá trình thiết kế. Nghiên cứu khoa học này đóng góp vào sự phát triển của công nghệ hỗ trợ người khuyết tật. Luận văn này là một tài liệu tham khảo hữu ích cho các nghiên cứu tương lai. Bài báo khoa học về đồ án có thể được công bố trên các tạp chí chuyên ngành.
