Luận Văn Thạc Sĩ: Nghiên Cứu Và Ứng Dụng Công Nghệ Thực Tế Tăng Cường Trong Đào Tạo Vận Hành Máy CNC

• Tác giả: Luong Hoang Thang
• Người hướng dẫn: PhD. Dang Tri Dung
• Trường học: Ho Chi Minh City University of Technology and Education
• Chuyên ngành: Machine Manufacturing Technology
• Đề tài: Research and Application of Augmented Reality Technology in CNC Machine Operation Training
• Loại tài liệu: graduation project
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

• ACKNOWLEDGE
• ABSTRACT
• 1. CHAPTER 1: OVERVIEW
• 1.1. Object and scope of the study
• 1.2. Research Techniques
• 2. CHAPTER 2: THEORETICAL BASIS
• 2.1. Function of CNC machines in the project
• 2.2. Fundamentals of AR
• 2.3. Theory of AR
• 2.4. Application of AR in the topic
• 2.5. Reasons to choose Doosan 5700 CNC milling machine for simulation
• 2.6. Reasons to use Unity software
• 2.7. Modeling facility in Unity Hub
• 2.8. The process of building CNC AR machine
• 3. CHAPTER 3: THE PROCESS OF BUILDING A CNC MILLING MACHINE MODEL
• 3.1. Android simulation
• 3.2. Doosan CNC milling machine modeling
• 3.3. Introduction to Blender
• 3.4. Blender's application in the project
• 3.5. File formats that unity supports
• 4. CHAPTER 4: INSTRUCTIONS
• 5. CHAPTER 5: EXPERIMENT AND RESULT
• 6. CHAPTER 6: CONCLUSION AND FUTURE DEVELOPMENT
• 6.1. Suggestion for future development
• TABLE OF FIGURES

I. Công nghệ thực tế tăng cường trong đào tạo vận hành máy CNC

Công nghệ thực tế tăng cường (AR) đang trở thành một công cụ quan trọng trong đào tạo vận hành máy CNC. Với khả năng kết hợp giữa thế giới thực và các yếu tố ảo, AR giúp người học tương tác trực tiếp với mô hình máy CNC trong môi trường ảo. Điều này không chỉ giảm thiểu rủi ro trong quá trình thực hành mà còn tăng cường hiểu biết về cấu trúc và hoạt động của máy. Ứng dụng công nghệ trong giáo dục đã chứng minh hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng đào tạo, đặc biệt trong lĩnh vực kỹ thuật số như kỹ thuật CNC.

1.1. Lợi ích của AR trong đào tạo

Công nghệ thực tế tăng cường mang lại nhiều lợi ích trong đào tạo vận hành máy CNC. Người học có thể thực hành các thao tác như đặt phôi, điều chỉnh dao, và nhập tọa độ mà không cần tiếp xúc trực tiếp với máy thật. Điều này giúp giảm thiểu tai nạn và lỗi kỹ thuật. Học tập tương tác thông qua AR cũng giúp người học nắm bắt kiến thức nhanh hơn và hiệu quả hơn so với phương pháp truyền thống.

1.2. Thách thức và giải pháp

Mặc dù công nghệ thực tế tăng cường mang lại nhiều lợi ích, việc triển khai vẫn gặp một số thách thức. Chi phí đầu tư ban đầu cho phần mềm và thiết bị AR có thể cao. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ 4.0, các giải pháp phần mềm như Unity và Blender đã giúp giảm chi phí và tăng tính linh hoạt trong việc phát triển mô hình ảo.

II. Quy trình xây dựng mô hình máy CNC bằng AR

Quy trình xây dựng mô hình máy CNC bằng công nghệ thực tế tăng cường bao gồm ba giai đoạn chính: phân tích cấu trúc máy, thiết kế mô hình 3D, và mô phỏng hoạt động. Mô phỏng thực tế giúp người học hiểu rõ hơn về cách vận hành máy và các thao tác kỹ thuật. Unity và Blender là hai công cụ chính được sử dụng để tạo ra mô hình ảo và thêm các chức năng tương tác.

2.1. Phân tích cấu trúc máy CNC

Giai đoạn đầu tiên là phân tích cấu trúc của máy CNC, bao gồm các bộ phận như trục X, Y, Z và cơ chế điều khiển dao. Máy CNC được chọn để mô phỏng trong dự án này là Doosan 5700, một loại máy phổ biến trong các nhà máy tại Việt Nam. Việc phân tích kỹ lưỡng giúp đảm bảo mô hình ảo chính xác và đầy đủ các chức năng cần thiết.

2.2. Thiết kế mô hình 3D và mô phỏng

Sau khi phân tích, mô hình 3D của máy CNC được thiết kế bằng phần mềm Blender. Các bộ phận của máy được tách riêng để dễ dàng thêm các chuyển động và hoạt ảnh. Unity được sử dụng để tích hợp các chức năng tương tác, như di chuyển trục và điều khiển dao. Mô phỏng thực tế trong Unity giúp người học thực hành các thao tác một cách trực quan và an toàn.

III. Ứng dụng thực tế và kết quả

Dự án đã thành công trong việc tạo ra một ứng dụng AR mô phỏng hoạt động của máy CNC. Ứng dụng này có thể chạy trên cả điện thoại và máy tính, cho phép người dùng tương tác với mô hình máy CNC trong môi trường thực tế. Thực tế tăng cường trong giáo dục đã chứng minh hiệu quả trong việc nâng cao kỹ năng và kiến thức của người học.

3.1. Kết quả thử nghiệm

Ứng dụng AR đã được thử nghiệm trên các thiết bị di động và máy tính. Người dùng có thể di chuyển các trục X, Y, Z, điều khiển dao, và thực hiện các thao tác gia công phôi. Mô phỏng thực tế giúp người học hiểu rõ hơn về quy trình vận hành máy CNC và giảm thiểu sai sót trong thực tế.

3.2. Hướng phát triển trong tương lai

Dự án này mở ra nhiều hướng phát triển trong tương lai, như tích hợp thêm các loại máy CNC khác và cải thiện tính tương tác của ứng dụng. Công nghệ giáo dục sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo kỹ thuật số và nâng cao chất lượng nguồn nhân lực trong ngành công nghiệp CNC.