Nghiên Cứu Thiết Kế Bộ Chân Đi Bộ Ứng Dụng Cơ Cấu 4 Khâu Bản Lề

• Tác giả: Đinh Ngọc Tịnh
• Người hướng dẫn: PGS. TS Đặng Thiện Ngôn
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên Cứu Thiết Kế Bộ Chân Đi Bộ Ứng Dụng Cơ Cấu 4 Khâu Bản Lề
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM KẾT
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu đề tài
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
• 2.1. Nghiên cứu về mô hình mô phỏng cơ cấu Jansen
• 2.2. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài
• 2.2.1. Các nghiên cứu ngoài nước
• 2.2.2. Các nghiên cứu trong nước
• 2.3. Đặc tính của mô hình
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. Khái niệm cơ bản
• 3.2. Cơ cấu 4 khâu bản lề
• 3.2.1. Điều kiện để quay toàn vòng của khâu nối giá
• 3.2.2. Tỷ số vận tốc giữa 2 khâu nối giá
• 3.2.3. Các biến thể khác của cơ cấu 4 khâu bản lề
• 3.2.3.1. Cơ cấu tay quay con trượt
• 4. CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP VỀ CƠ CẤU 4 KHÂU BẢN LỀ
• 4.1. Ý nghĩa của bộ chân đi bộ
• 4.2. Nhược điểm của cơ cấu chân đi bộ
• 4.3. Ưu điểm của cơ cấu chân đi bộ
• 4.4. Ưu điểm của cơ cấu chân đi bộ khi vượt chướng ngại vật
• 4.5. Mối quan hệ giữa cơ cấu 4 khâu bản lề và cơ cấu Jansen
• 4.6. Mô hình và mô phỏng chuyển động của robot di động sử dụng cơ cấu Jansen
• 4.6.1. Phương án 1: 2 cặp chân
• 4.6.2. Phương án 2: 4 cặp chân
• 5. CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÔ HÌNH CƠ CẤU 4 KHÂU BẢN LỀ
• 5.1. Yêu cầu của mô hình
• 5.2. Thiết kế mô hình cơ cấu 4 khâu bản lề
• 5.3. Thông số chi tiết
• 5.4. Các chi tiết khác
• 6. CHƯƠNG 6: BỘ TRUYỀN ĐAI VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN
• 6.1. Tính toán bộ truyền đai
• 6.2. Bộ điều khiển
• 6.3. Tính toán chọn động cơ
• KẾT LUẬN, ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Thiết Kế Bộ Chân Đi Bộ

Nghiên cứu thiết kế bộ chân đi bộ ứng dụng cơ cấu 4 khâu bản lề là một lĩnh vực đang thu hút sự quan tâm lớn trong ngành cơ khí. Bộ chân này không chỉ có khả năng di chuyển trên các bề mặt gồ ghề mà còn có thể ứng dụng trong các thiết bị hỗ trợ vận động và robot. Việc nghiên cứu này không chỉ giúp cải thiện khả năng di chuyển mà còn mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới trong tương lai.

1.1. Ý Nghĩa Khoa Học Của Nghiên Cứu

Nghiên cứu này mang lại giá trị lớn trong việc hiểu biết sâu hơn về cơ cấu 4 khâu bản lề. Nó không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức mà còn tạo ra các ứng dụng thực tiễn quan trọng trong ngành cơ khí.

1.2. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Bộ Chân Đi Bộ

Bộ chân đi bộ ứng dụng cơ cấu 4 khâu bản lề có thể được sử dụng trong các thiết bị hỗ trợ đi lại cho người khuyết tật, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và khả năng tự lập của họ.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Thiết Kế Bộ Chân Đi Bộ

Mặc dù có nhiều tiềm năng, việc thiết kế bộ chân đi bộ ứng dụng cơ cấu 4 khâu bản lề cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như độ bền, khả năng chịu tải và tính ổn định trong quá trình di chuyển là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ Bền Và Khả Năng Chịu Tải

Độ bền của bộ chân đi bộ là yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến khả năng hoạt động lâu dài. Cần phải lựa chọn vật liệu phù hợp để đảm bảo tính bền vững của sản phẩm.

2.2. Tính Ổn Định Trong Quá Trình Di Chuyển

Tính ổn định là một thách thức lớn khi thiết kế bộ chân đi bộ. Cần phải tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo bộ chân có thể hoạt động hiệu quả trên các bề mặt không đồng nhất.

III. Phương Pháp Thiết Kế Bộ Chân Đi Bộ Ứng Dụng Cơ Cấu 4 Khâu

Để thiết kế bộ chân đi bộ ứng dụng cơ cấu 4 khâu bản lề, cần áp dụng các phương pháp khoa học và kỹ thuật hiện đại. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng và các công cụ thiết kế sẽ giúp tối ưu hóa quá trình thiết kế.

3.1. Sử Dụng Phần Mềm Mô Phỏng

Phần mềm mô phỏng như SolidWorks giúp tạo ra các mô hình 3D chính xác, từ đó dễ dàng phân tích và tối ưu hóa thiết kế của bộ chân đi bộ.

3.2. Tính Toán Các Thông Số Kỹ Thuật

Việc tính toán các thông số kỹ thuật như kích thước, trọng lượng và lực tác động là rất quan trọng để đảm bảo bộ chân hoạt động hiệu quả và an toàn.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Và Ứng Dụng Thực Tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy bộ chân đi bộ ứng dụng cơ cấu 4 khâu bản lề có khả năng hoạt động tốt trên nhiều loại địa hình khác nhau. Các mô hình thử nghiệm đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả của thiết kế.

4.1. Mô Hình Thử Nghiệm Thành Công

Mô hình thử nghiệm cho thấy bộ chân có thể di chuyển linh hoạt trên các bề mặt gồ ghề, chứng minh tính khả thi của thiết kế.

4.2. Ứng Dụng Trong Robot Di Động

Bộ chân đi bộ có thể được ứng dụng trong các robot di động, giúp cải thiện khả năng di chuyển và thích ứng với môi trường.

V. Kết Luận Và Tương Lai Của Nghiên Cứu

Nghiên cứu thiết kế bộ chân đi bộ ứng dụng cơ cấu 4 khâu bản lề mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực cơ khí. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều tiến bộ trong công nghệ và ứng dụng thực tiễn.

5.1. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc cải tiến thiết kế và ứng dụng bộ chân đi bộ trong các lĩnh vực khác nhau như y tế và công nghiệp.

5.2. Tiềm Năng Phát Triển Công Nghệ

Công nghệ chế tạo và thiết kế bộ chân đi bộ sẽ tiếp tục phát triển, mở ra nhiều cơ hội mới cho các ứng dụng trong tương lai.