I. Nghiên cứu thiết kế Pointmass Cable Robot
Nghiên cứu thiết kế Pointmass Cable Robot là trọng tâm của đồ án tốt nghiệp này. Nhóm nghiên cứu đã phân tích bài toán động học, vận tốc, và lực căng dây trên phần mềm Matlab. Cable Robot được thiết kế với cấu hình bốn sợi dây cáp và ba bậc tự do, mang lại khả năng di chuyển linh hoạt trong không gian ba chiều. Thiết kế robot này tập trung vào việc tối ưu hóa không gian hoạt động và độ chính xác trong quá trình nâng vật. Các kết quả mô phỏng cho thấy khả năng hoạt động ổn định của robot trong các điều kiện khác nhau.
1.1. Phân tích động học và lực căng dây
Phân tích động học và lực căng dây là bước quan trọng trong thiết kế robot. Nhóm đã sử dụng Matlab để mô phỏng các bài toán động học thuận và nghịch, xác định vị trí và vận tốc của đầu công tác. Lực căng dây được tính toán để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và an toàn. Kết quả mô phỏng cho thấy robot có khả năng di chuyển chính xác trong không gian làm việc được thiết kế.
1.2. Thiết kế bộ tời thu dây
Thiết kế bộ tời thu dây là một trong những thách thức lớn trong dự án. Bộ tời được thiết kế để thu và nhả dây một cách chính xác, tránh tình trạng xếp chồng hoặc rối dây. Kỹ thuật chế tạo robot đã được áp dụng để tạo ra một hệ thống tời hiệu quả, đảm bảo quá trình hoạt động liên tục và ổn định. Các bản vẽ kỹ thuật và mô hình thực nghiệm đã chứng minh tính khả thi của thiết kế này.
II. Chế tạo Pointmass Cable Robot
Chế tạo Pointmass Cable Robot là giai đoạn thực hiện các thiết kế lý thuyết thành mô hình thực tế. Nhóm đã chế tạo mô hình robot với kích thước nhỏ, phù hợp với không gian thí nghiệm. Robot nâng vật được trang bị động cơ bước và hệ thống điều khiển trung tâm, cho phép thực hiện các thao tác nâng và di chuyển vật nặng. Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử đã được áp dụng để tích hợp các thành phần cơ khí và điện tử, tạo ra một hệ thống hoàn chỉnh và hiệu quả.
2.1. Lắp ráp và kiểm tra mô hình
Quá trình lắp ráp và kiểm tra mô hình đã được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của hệ thống. Các thành phần cơ khí như bộ truyền đai, tang cuốn dây, và bộ dẫn hướng đã được lắp ráp theo đúng thiết kế. Hệ thống robot nâng vật đã được kiểm tra với các tải trọng khác nhau, cho thấy khả năng hoạt động ổn định và hiệu quả.
2.2. Thực nghiệm và đánh giá kết quả
Thực nghiệm và đánh giá kết quả là bước cuối cùng trong quá trình chế tạo. Nhóm đã tiến hành các thử nghiệm với tải trọng lên đến 12kg, đo lường các thông số như vận tốc, độ chính xác, và lực căng dây. Kết quả thực nghiệm cho thấy robot có khả năng nâng và di chuyển vật nặng một cách an toàn và hiệu quả, đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật đặt ra.
III. Ứng dụng và giá trị thực tiễn
Ứng dụng và giá trị thực tiễn của Pointmass Cable Robot là rất lớn, đặc biệt trong các ngành công nghiệp như sản xuất, xây dựng, và logistics. Robot tự động này có khả năng nâng và di chuyển vật nặng một cách chính xác, giảm thiểu rủi ro tai nạn lao động và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Đồ án tốt nghiệp Cơ điện tử này không chỉ mang lại kiến thức chuyên sâu cho sinh viên mà còn góp phần vào sự phát triển của công nghệ robot tại Việt Nam.
3.1. Ứng dụng trong công nghiệp
Ứng dụng trong công nghiệp của Cable Robot bao gồm việc nâng và di chuyển vật liệu trong các nhà máy, xưởng sản xuất, và công trình xây dựng. Hệ thống robot nâng vật giúp tăng năng suất, giảm chi phí nhân công, và đảm bảo an toàn lao động. Các doanh nghiệp có thể áp dụng công nghệ này để cải thiện hiệu quả sản xuất và nâng cao sức cạnh tranh trên thị trường.
3.2. Giá trị thực tiễn và hướng phát triển
Giá trị thực tiễn của đồ án này nằm ở việc cung cấp một giải pháp công nghệ hiệu quả cho các bài toán nâng và di chuyển vật nặng. Hướng phát triển trong tương lai bao gồm việc mở rộng không gian hoạt động, tăng tải trọng, và tích hợp các công nghệ điều khiển tiên tiến hơn. Nghiên cứu robot sẽ tiếp tục được đẩy mạnh để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của các ngành công nghiệp.
