Nghiên cứu thiết kế và chế tạo mô hình robot tự hành phun khử khuẩn cho đồ án tốt nghiệp

• Tác giả: Lê Tiểu Niên
• Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Hữu Nguyện
• Trường học: Đại học Công nghệ Đông Á
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật Điều khiển – Tự động hóa
• Đề tài: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình robot tự hành phun khử khuẩn
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bắc Ninh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về robot
• 1.2. Lịch sử phát triển
• 1.3. Phân loại robot tự hành
• 1.3.1. Robot tự hành di chuyển bằng chân (legged robot)
• 1.3.2. Robot tự hành di chuyển bằng bánh (Wheel Robot tự hành)
• 1.4. Một số dạng điều khiển
• 1.5. Ứng dụng của robot tự hành
• 1.6. Hoạt động của Robot tự hành phun khử khuẩn
• 1.6.1. Nguyên lý hoạt động của Robot tự hành phun khử khuẩn
• 1.6.2. Điều khiển từ xa
• 1.6.3. Điều khiển tự động dò đường
• 1.7. Ưu điểm, nhược điểm của Robot tự hành phun khử khuẩn
• 1.7.1. Nhược điểm
• 1.8. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ROBOT TỰ HÀNH PHUN KHỬ KHUẨN
• 2.1. Sơ lược về phần mềm thiết kế
• 2.2. Thiết kế cơ khí
• 2.2.1. Bánh xe đa hướng
• 2.2.2. Một số chi tiết khác
• 2.3. Hệ thống điện
• 2.3.1. Thiết bị điện
• 2.3.2. Thiết bị điều khiển
• 2.3.3. Sơ đồ khối hệ thống
• 2.4. Phương pháp điều khiển
• 2.4.1. Phương pháp điều khiển dẫn đường (dò line)
• 2.4.2. Phương pháp điều khiển từ xa thông qua bluetooth
• 2.4.3. Giới thiệu PID
• 2.4.4. Đặc tính bộ điều khiển PID
• 2.4.5. Tìm hệ số cho bộ điều khiển PID
• 2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
• 3.1. Lưu đồ thuật toán điều khiển
• 3.2. Kết quả đạt được
• 3.2.1. Về mặt lý thuyết
• 3.2.2. Về mặt thực nghiệm
• 3.3. Hướng phát triển
• 3.4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về robot

Ngành công nghệ robot đã đạt được những thành tựu to lớn trong nền sản xuất công nghiệp. Robot tự hành là loại robot có khả năng tự hoạt động, thực thi nhiệm vụ mà không cần sự can thiệp của con người. Với những cảm biến, chúng có khả năng nhận biết về môi trường xung quanh. Robot tự hành ngày càng có nhiều ý nghĩa trong các ngành công nghiệp, thương mại, y tế, các ứng dụng khoa học và phục vụ đời sống của con người. Sự phát triển của ngành công nghệ robot đã tạo ra nhiều loại robot khác nhau như robot sơn, robot hàn, và đặc biệt là robot phun khử khuẩn. Những robot này không chỉ giúp tăng năng suất lao động mà còn giảm thiểu rủi ro cho con người trong các môi trường làm việc nguy hiểm.

1.1 Lịch sử phát triển

Hình dạng robot xuất hiện đầu tiên ở Hoa Kỳ, với những tay máy chép hình trong phòng thí nghiệm vật liệu phóng xạ. Từ những năm 50 của thế kỷ trước, robot đã bắt đầu phát triển với nhiều hình thức khác nhau. Robot tự hành đầu tiên xuất hiện trong các cuộc chiến tranh, với những ứng dụng như bom chỉ nổ trong những dãy mục tiêu nhất định. Sự phát triển của robot đã trải qua nhiều giai đoạn, từ những con robot đơn giản đến những robot phức tạp có khả năng tự động hóa cao. Những thành tựu này đã mở ra nhiều cơ hội cho việc ứng dụng công nghệ robot trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

II. Thiết kế và lựa chọn phương pháp điều khiển robot tự hành phun khử khuẩn

Việc thiết kế robot tự hành phun khử khuẩn yêu cầu một quy trình tỉ mỉ và chính xác. Thiết kế robot bao gồm việc lựa chọn các linh kiện phù hợp, từ hệ thống điện đến cơ khí. Hệ thống điều khiển là một phần quan trọng, bao gồm các phương pháp như điều khiển từ xa và điều khiển tự động dò đường. Công nghệ robot hiện đại cho phép tích hợp nhiều cảm biến và thiết bị điều khiển, giúp robot hoạt động hiệu quả trong các môi trường khác nhau. Việc sử dụng robot phun khử khuẩn không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn đảm bảo an toàn cho nhân viên y tế trong bối cảnh dịch bệnh.

2.1 Sơ lược về phần mềm thiết kế

Phần mềm thiết kế đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển robot tự hành. Các phần mềm này cho phép mô phỏng và kiểm tra các chức năng của robot trước khi chế tạo thực tế. Việc sử dụng phần mềm thiết kế giúp giảm thiểu rủi ro và chi phí trong quá trình phát triển. Các công cụ thiết kế hiện đại cũng hỗ trợ việc tối ưu hóa cấu trúc và chức năng của robot, từ đó nâng cao hiệu suất hoạt động. Công nghệ robot ngày càng phát triển, cho phép các kỹ sư thiết kế ra những mô hình robot phức tạp với khả năng hoạt động linh hoạt và hiệu quả.

III. Thực nghiệm và đánh giá kết quả

Thực nghiệm là bước quan trọng để đánh giá hiệu quả của robot tự hành phun khử khuẩn. Các thử nghiệm được thực hiện trong môi trường thực tế, nhằm kiểm tra khả năng hoạt động và độ chính xác của robot. Kết quả thực nghiệm cho thấy robot phun khử khuẩn có khả năng hoạt động hiệu quả, giúp giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm trong các khu vực có nguy cơ cao. Việc đánh giá kết quả không chỉ dựa trên hiệu suất mà còn trên khả năng thích ứng với các điều kiện môi trường khác nhau. Những kết quả này sẽ là cơ sở để phát triển và cải tiến các thế hệ robot tiếp theo.

3.1 Kết quả đạt được

Kết quả thực nghiệm cho thấy robot tự hành phun khử khuẩn hoạt động ổn định và hiệu quả. Robot có khả năng tự động hóa quá trình phun khử khuẩn, giảm thiểu sự tiếp xúc của con người với hóa chất độc hại. Các số liệu thu thập được từ thực nghiệm cho thấy tỷ lệ khử khuẩn đạt yêu cầu, góp phần nâng cao hiệu quả phòng chống dịch bệnh. Những kết quả này không chỉ khẳng định tính khả thi của dự án mà còn mở ra hướng đi mới cho việc ứng dụng công nghệ robot trong lĩnh vực y tế và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.