Nghiên Cứu và Thiết Kế Mô Hình Robot AGV

• Tác giả: Trương Trung Quân
• Người hướng dẫn: TS. Trần Vi Đô
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện Tử
• Đề tài: Nghiên Cứu Và Thiết Kế Mô Hình Robot AGV
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• 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
• 1.2.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của 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
• 1.5.1. Cơ sở phương pháp luận
• 1.5.2. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể
• 1.6. Giới hạn đề tài
• 1.7. Kết cấu của đồ án
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
• 2.1. Giới thiệu
• 2.2. Đặc tính của hệ thống
• 2.2.1. Xe AGV bám line
• 2.2.2. Công nghệ RFID
• 2.2.3. Hệ thống cảm biến phát hiện vật cản
• 2.2.4. Kết cấu của hệ thống
• 2.3. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài
• 2.3.1. Các nghiên cứu ngoài nước
• 2.3.2. Các nghiên cứu trong nước
• 2.4. Các tồn tại của hệ thống
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. Nguyên lý hoạt động của xe tự hành bám line
• 3.1.1. Cảm biến dò line
• 3.1.2. Điều khiển động cơ
• 3.2. Công nghệ RFID trong hệ thống xe tự hành
• 3.2.1. Khái niệm RFID
• 3.2.3. Ứng dụng RFID
• 3.3. Giao tiếp không dây và app điều khiển
• 3.3.1. Công nghệ giao tiếp không dây
• 3.3.2. Phát triển app điều khiển
• 3.4. Giao thức truyền thông
• 3.4.1. Giao thức truyền thông UART
• 3.4.2. Giao thức truyền thông SPI
• 4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
• 4.1. Tính toán động học
• 4.1.1. Khi robot chuyển động thẳng
• 4.1.2. Khi robot chuyển động xoay một cung tròn
• 4.2. Tính toán chịu tải cho khung
• 4.3. Tính toán chọn động cơ
• 4.4. Tính toán thiết kế bộ truyền đai răng
• 4.5. Tính toán trục bánh xe (trục công tác)
• 4.6. Lựa chọn bánh xe cho robot
• 4.6.1. Bánh xe đa hướng
• 4.6.2. Bánh xe chủ động
• 4.7. Thiết kế cơ khí
• 4.7.1. Thiết kế khung cơ khí
• 4.7.2. Thiết kế cụm bánh xe
• 4.7.3. Thiết kế phần vỏ xe
• 4.7.4. Thiết kế phần chứa hàng hóa vận chuyển
• 4.7.5. Mô hình thiết kế hoàn thiện trên SolidWork
• 4.7.6. Mô hình thực tế
• 5. CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
• 5.1. Tổng quan về hệ thống mạch điện và điều khiển
• 5.2. Cấu trúc về hệ thống điện của Robot
• 5.2.1. Hệ thống điện
• 5.3. Thành phần hệ thống điện
• 5.3.1. Khối điều khiển
• 5.3.2. Khối cảm biến
• 5.3.3. Khối điều khiển động cơ
• 5.3.4. Các nút nhấn và đèn báo
• 5.4. Thiết kế hệ thống điều khiển cho robot
• 5.4.1. Thuật toán PID bám theo line
• 5.4.2. Lưu đồ giải thuật về PID bám theo line
• 5.4.3. Lưu đồ giải thuật hệ thống
• 5.5. Giao diện điều khiển qua app
• 5.5.1. Giới thiệu về remoteXY
• 5.5.2. Thiết kế giao và kết nối với Arduino Mega 2560
• 6. CHƯƠNG 6: THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
• 6.1. Mô hình thiết kế trên phần mềm
• 6.2. Mô hình thiết kế thực tế
• 6.3. Nhận xét và đánh giá kết quả thực nghiệm
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 7.1. Tóm tắt những điểm chính
• 7.2. Đóng góp của nghiên cứu
• 7.3. Hạn chế của nghiên cứu
• 7.4. Hướng phát triển
• 7.4.1. Nghiên cứu tiếp theo
• 7.4.2. Ứng dụng thực tiễn
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Nghiên Cứu và Thiết Kế Mô Hình Robot AGV

Nghiên cứu và thiết kế mô hình robot AGV tại Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh là một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực tự động hóa. Robot AGV, hay xe tự hành, được sử dụng để vận chuyển hàng hóa trong môi trường công nghiệp. Việc phát triển mô hình này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn giảm thiểu chi phí lao động.

1.1. Ý nghĩa của Robot AGV trong tự động hóa

Robot AGV đóng vai trò quan trọng trong việc tự động hóa quy trình sản xuất. Chúng giúp giảm thiểu thời gian và chi phí vận chuyển hàng hóa, đồng thời nâng cao độ chính xác trong quá trình sản xuất.

1.2. Các ứng dụng thực tiễn của Robot AGV

Robot AGV được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy, kho bãi và hệ thống logistics. Chúng có khả năng hoạt động liên tục và chính xác, góp phần nâng cao năng suất lao động.

II. Vấn đề và Thách thức trong Nghiên Cứu Robot AGV

Mặc dù robot AGV mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong quá trình nghiên cứu và phát triển. Các vấn đề như độ chính xác trong điều khiển, khả năng phát hiện vật cản và tích hợp công nghệ RFID cần được giải quyết.

2.1. Độ chính xác trong điều khiển Robot AGV

Độ chính xác trong điều khiển là một trong những yếu tố quan trọng nhất. Việc sử dụng các thuật toán điều khiển thông minh giúp cải thiện khả năng bám đường và giảm thiểu sai số trong quá trình di chuyển.

2.2. Khả năng phát hiện vật cản

Robot AGV cần được trang bị hệ thống cảm biến hiệu quả để phát hiện vật cản. Điều này giúp đảm bảo an toàn cho robot và môi trường làm việc xung quanh.

III. Phương pháp Nghiên Cứu và Thiết Kế Robot AGV

Để phát triển mô hình robot AGV, nhóm nghiên cứu đã áp dụng nhiều phương pháp khác nhau. Từ việc thiết kế cơ khí đến lập trình phần mềm, mỗi bước đều được thực hiện một cách cẩn thận.

3.1. Thiết kế cơ khí cho Robot AGV

Thiết kế cơ khí là bước đầu tiên trong quá trình phát triển robot AGV. Các thông số như kích thước, tải trọng và cấu trúc khung được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo tính ổn định và hiệu quả.

3.2. Lập trình và điều khiển Robot AGV

Lập trình robot AGV bao gồm việc phát triển các thuật toán điều khiển và giao diện người dùng. Việc tích hợp công nghệ RFID vào hệ thống điều khiển giúp nâng cao khả năng định vị và theo dõi vị trí của robot.

IV. Kết quả Nghiên Cứu và Ứng Dụng Robot AGV

Sau quá trình nghiên cứu và phát triển, nhóm đã chế tạo thành công mô hình robot AGV có khả năng hoạt động hiệu quả. Mô hình này đã được thử nghiệm trong môi trường thực tế và đạt được kết quả khả quan.

4.1. Kết quả thử nghiệm mô hình Robot AGV

Mô hình robot AGV đã được thử nghiệm với tải trọng tối đa 30 kg và vận tốc 1 m/s. Kết quả cho thấy robot hoạt động ổn định và chính xác trong việc vận chuyển hàng hóa.

4.2. Ứng dụng thực tiễn của mô hình Robot AGV

Mô hình robot AGV có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sản xuất đến logistics. Việc sử dụng robot AGV giúp nâng cao hiệu quả công việc và giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận chuyển.

V. Kết luận và Hướng phát triển tương lai cho Robot AGV

Nghiên cứu và thiết kế mô hình robot AGV tại Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh đã mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực tự động hóa. Hướng phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào việc cải tiến công nghệ và mở rộng ứng dụng của robot AGV.

5.1. Đề xuất cải tiến công nghệ cho Robot AGV

Để nâng cao hiệu suất của robot AGV, cần nghiên cứu và phát triển thêm các công nghệ mới như cảm biến thông minh và thuật toán điều khiển tiên tiến.

5.2. Mở rộng ứng dụng của Robot AGV

Việc mở rộng ứng dụng của robot AGV không chỉ trong ngành sản xuất mà còn trong các lĩnh vực khác như y tế, dịch vụ và giao thông sẽ mang lại nhiều lợi ích cho xã hội.