Luận văn: Thiết kế hệ thống đỗ xe tự động cho nhà cao tầng bằng thang máy robot

Luận văn thạc sĩ trình bày thiết kế mô hình hệ thống đỗ xe tự động cho nhà cao tầng. Ứng dụng thang máy robot là giải pháp tối ưu không gian đô thị.

• Tác giả: Đỗ Đức Nam
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật
• Đề tài: Thiết Kế Mô Hình Hệ Thống Đỗ Xe Tự Động Nhà Cao Tầng
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Hệ Thống Đỗ Xe Tự Động Nhà Cao Tầng

Hệ thống đỗ xe tự động là giải pháp hiện đại giúp tối ưu hóa không gian lưu trữ xe trong các tòa nhà cao tầng. Đây là xu hướng phát triển mạnh mẽ tại các thành phố lớn trên thế giới và đang dần được ứng dụng tại Việt Nam. Theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCXDVN01:2008/BXD, các công trình cao cấp cần đảm bảo từ 1 đến 1,5 chỗ đỗ xe trên một căn hộ. Thiết kế mô hình hệ thống đỗ xe tự động không chỉ tiết kiệm diện tích mà còn giảm thời gian tìm kiếm chỗ đỗ, nâng cao hiệu quả quản lý và bảo mật cho người sử dụng.

1.1. Nhu Cầu Thực Tế Của Đỗ Xe Tự Động Tại Việt Nam

Tại các thành phố lớn như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh, nhu cầu về bãi đỗ xe liên tục tăng cao. Nhiều công trình xây dựng cao cấp không thể đáp ứng đủ nhu cầu lưu trữ xe của cư dân do hạn chế về diện tích. Hệ thống đỗ xe tự động mang lại khả năng lưu trữ đa tầng, tối ưu sử dụng không gian dọc, giảm áp lực quản lý thủ công và nâng cao trải nghiệm người dùng đáng kể.

1.2. So Sánh Với Bãi Đỗ Xe Truyền Thống

Bãi đỗ xe thông thường sử dụng quản lý thủ công hoặc hệ thống thẻ từ cơ bản, tốn nhiều thời gian và nhân lực. Ngược lại, hệ thống đỗ xe tự động hoạt động hoàn toàn tự động bằng robot và cơ cấu nâng hạ điều khiển, giảm thiểu sai sót, nâng cao tính bảo mật và cung cấp trải nghiệm thuận tiện cho người dùng.

II. Phân Loại Các Loại Hệ Thống Đỗ Xe Tự Động

Các hệ thống bãi đỗ tự động được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau bao gồm quuy trình lưu chu, hệ thống điều khiển và kiến trúc kỹ thuật. Những loại hệ thống phổ biến nhất hiện nay bao gồm hệ thống thang máy-robot, hệ thống công trục-dịch chuyển ngang, và hệ thống thang nâng-quay vòng. Mỗi loại hệ thống có ưu nhược điểm riêng tùy vào yêu cầu không gian, công suất lưu trữ và đặc thù của từng công trình. Việc lựa chọn kiểu mô hình hệ thống đỗ xe phù hợp là yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả hoạt động.

2.1. Hệ Thống Thang Máy Robot

Hệ thống thang máy-robot kết hợp thang máy thủy lực hoặc điện với robot tự động để nâng hạ và lưu trữ xe. Đây là giải pháp phổ biến tại các tòa nhà cao tầng, cho phép lưu trữ xe ở nhiều tầng khác nhau một cách an toàn và hiệu quả. Robot điều khiển tự động định vị, nâng xe và đưa vào khoang chứa phù hợp.

2.2. Hệ Thống Thang Nâng Quay Vòng

Hệ thống thang nâng-quay vòng sử dụng cơ cấu quay vòng kết hợp với thang nâng để lưu trữ xe theo hình tròn hoặc hình ngang. Loại hệ thống này giúp tiết kiệm diện tích mặt bằng, tuy nhiên có khả năng lưu trữ không lớn bằng hệ thống khác, phù hợp với các công trình có hạn chế về không gian.

III. Thiết Kế Mô Hình Hệ Thống Đỗ Xe Tự Động

Thiết kế mô hình hệ thống đỗ xe tự động bao gồm phân tích thông số đầu vào, lắp ghép ý tưởng vào hệ thống và tính toán động học các khâu. Các cụm kết cấu chính bao gồm cơ cấu nâng hạ, robot di chuyển, hệ thống thang máy, và cơ cấu kẹp lấy xe. Mỗi thành phần phải được thiết kế chính xác với các tính toán về tải trọng, tốc độ di chuyển và lực tác dụng. Nguyên lý hoạt động của mô hình dựa trên điều khiển tự động bằng các động cơ điều khiển được lập trình sẵn.

3.1. Phân Tích Thông Số và Cấu Tạo Mô Hình

Thông số đầu vào của mô hình bao gồm kích thước xe, trọng lượng tối đa, chiều cao tòa nhà và số lượng chỗ đỗ cần thiết. Cấu trúc bãi đỗ dạng ngăn chứa sử dụng hệ thống răng lược để định vị chính xác vị trí xe. Cơ cấu vitme-đai ốc giúp chuyển động thẳng chính xác, trong khi hệ thống cơ cấu kẹp đảm bảo giữ chắc xe trong quá trình vận chuyển.

3.2. Tính Toán Động Học và Lựa Chọn Động Cơ

Tính toán động học liên quan đến phân tích lực tác dụng lên xe, xác định tốc độ di chuyển của robot và động cơ thích hợp. Phải tính toán trọng lượng kha, độ di chuyển của robot, tốc độ đưa xe vào khoang chứa, và lựa chọn động cơ kéo có đủ công suất. Mô phỏng hoạt động trên phần mềm giúp xác minh tính hiệu quả của thiết kế.

IV. Hệ Thống Điều Khiển và Ứng Dụng Thực Tế

Hệ thống điều khiển bãi đỗ bao gồm quá trình điều khiển tự động, sơ đồ tổng quát điều khiển, khối mạch phần cứng điều khiển động cơ và mô phỏng trên phần mềm. Hệ thống điều khiển hoạt động dựa trên các cảm biến vị trí, nút nhấn từ xa và chương trình logic đã lập sẵn. Quá trình điều khiển đảm bảo xe được đặt vào đúng vị trí, an toàn và nhanh chóng. Khả năng ứng dụng thực tế của hệ thống đỗ xe tự động rất lớn, đặc biệt tại các chung cư cao cấp, khách sạn, tòa nhà hành chính và trung tâm thương mại.

4.1. Quy Trình Điều Khiển Tự Động

Quá trình điều khiển bắt đầu khi người dùng nhập thông tin vào hệ thống, robot tự động di chuyển tới vị trí xe, nâng xe bằng cơ cấu nâng và vận chuyển đến khoang lưu trữ phù hợp. Sơ đồ tổng quát bao gồm các khối logic điều khiển, cảm biến phát hiện vị trí, và bộ điều khiển chính. Toàn bộ quá trình được tự động hóa hoàn toàn, giảm thiểu sai sót con người.

4.2. Ưu Điểm và Hạn Chế Của Giải Pháp

Ưu điểm chính của hệ thống đỗ xe tự động bao gồm tiết kiệm không gian, tăng công suất lưu trữ, nâng cao bảo mật, giảm thời gian tìm chỗ đỗ và quản lý hiệu quả. Nhược điểm là chi phí đầu tư ban đầu cao, yêu cầu bảo trì định kỳ và cần điều kiện kiến trúc phù hợp. Hướng phát triển trong tương lai bao gồm tích hợp trí tuệ nhân tạo, thanh toán thông minh và kết nối IoT để nâng cao trải nghiệm người dùng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I TỎNG QUAN BÃI ĐỖ XE.1 Khảo sát tình hình ôtô, xe máy tại Việt Nam các năm gần đây 1.2 Phân tích cơ sở pháp lý trong tình hình thực tế nước ta hiện nay.3 Đặc điểm của bãi đỗ xe thông thường và hệ thông đỗ xe tự động.2 Các hệ thống bãi đỗ tự động.1 Phân loại theo quụy trình lưu chu 1.2 Phân loại theo hệ thông điều khiế 1.3 Phân loại theo kiến trúe.3 Một số hệ thống bãi đỗ xe tự động thông dụng.1 Hé thong thang máy-roboi.2 Hệ thống công trục-dịch chuyên ngan, 1.3 Hệ thông thang nâng-quay vòng ngàng .4 Hệ thông thang cuỗn-quay vòng đứng.5 Hệ thông thang nâng-quay vòng tròn.6 Hệ thông thang nâng-dịch chuyển ngang, 1. Hệ thông thang treo-quay vòng đứm; 1.9 Hệ thông nâng hạ. CHƯƠNG II THIẾT KẺ MÔ HÌNH HỆ THÓNG ĐỖ XE TỰ ĐỘNG.1 Thiết kế mô hình.1 Phân tích thông số đầu vào .2 Lắp ghép ý tưởng vào hệ thối 2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống. Phân tích ưu nhược điểm của hệ thốn; 2.2 Nhược điểm.4 Các cụm kết câu chính của mô hình hệ thống đỗ xe tự động.

Đỗ Đức Nam Lớp: CĐTI2BKT SVTH: Lê Hữu Phước 1 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật 2. CHƯƠNG III TÍNH TOÁN ĐỌNG HỌC CÁC KHÂU.,, SEL ROBO sesessassveavonscesresnasesesvennnsereveosnsssiearausisveennucessstennsiaieapnanne oannueneiaamneeraiee eT 3.2 Trọng lượng kha 3.3 Tố, độ di chuyên của robot.4 Lựa chọn động cơ di chuyển của robot.5 Tốc độ di chuyên cơ cầu nâng vào khoang chứa.6 Chọn động cơ cho cơ cầu đây(keo) cơ cẩu nâng vào khoang chức 3.7 phân nâng xe 3.2 Hệ thống thang nâng. CHUONG IV: DIEU KHIÊN BÃI ĐỎ.1 Quá trình điều khiển. Hệ thống điều khiển mô hình:.1 Sơ dé tong quái:.3 Hệ thông điều khiến hoạt 4.4 Khối mạch phần cứng điều khiên động cơ.5 Mô phỏng hoạt động trên phân mêm.

Những kết quả đã đạt được 49 2. Những hạn che:. Hướng mở rộng và phát triễn:.--- ¬— thang cose AD 4. Khả năng ứng dụng thực tế: : ` 5".

` TÀI LIỆU THAM KHẢO. Đỗ Đức Nam Lớp: CĐTI2BKT SVTH: Lê Hữu Phước 2 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật. DANH MỤC HÌNH Hình1.1 Hệ thông thang máy-robot.2 Hệ thông công truc-dich chuyên ngang.3 Hệ thông thang nâng-quay vòng ngang. sec TÔ Hình 1.4 Hệ thống thang cuồn-quay vòng đứng ll Hinh 1.5 Hé thong thang nang-quay vong tron.6 Hệ thong thang nâng — dịch chuyên ngang.7 Hệ thông thang treo-quay vòng đửng.8 Hệ thống nâng hạ : 5 14 Hình 2.] Câu trúc bãi đồ dạng ngăn chứa = : 16 Hình 2.3 Cầu trúc răng lược.

tan gnbonrnìanazagasoenssaiii Hình 2. 4 Thang máy thủy lực.5 Thang may đổi trọng.s o2 222225255552 SỊnn 0000000000000 xe 18 Hình 2.6 Thang may dong doc tời kéo đa cập. Hờihi8ge6 19 Hình 2.8 Hình ảnh hoàn thiện của ý tưởng.9 Co cau giti va lay xe (Robot và khay).11 Cơ câu vitme- đai óc.12 Câu tạo khoang chứa.13 Hình ảnh hai phần răng lược.14 Câu tạo khay.15 Hệ thống thang nâng, Hình 2.16 Thông số bãi đỗ BURRESS CG GAG BB cao no cg Hiữngg gu EG thun tú n8ttu Báo Su Gã8t11662G8680.06-gassasasse TT Hình 3.2 Hệ vitme- đai ốc.3 Phân tích lực tác dụng lên xe si 30 Hình 3.4 Sơ đồ truyền lực hai bảnh đông cơ chỉnh trên khay mang Robot.7 Biều diễn thang mảy dòng dọc. Dé Dire Nam Lớp: CDT12BKT SVTH: Lê Hữu Phước 3 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật đổ xe phải có vẻ.

ô tô thi có thẻ ra vao, do là kiêu quân lý bãi đỗ xe cô điền, tốn nhiều thời gian, phiền phức với người gửi, đây là một hình thức khá thông dụng vả có sự điều hành của con người, những khu vực đông người, những nơi tập trung các don vị hành chính. vả cần có cả một đội ngũ những người trông giữ xe với số lượng đông đảo. Ở Hà nội hiện nảy, cũng có một số bãi đỗ sử dụng công nghệ thẻ tử trông giữ xe thông qua sự hỗ trợ giám sát của camera và hệ thông máy tính như: Royal City, Times City, Big C. Tuy nhiên, bãi đậu xe dạng nảy có diện tích rất lớn, tồn nhiều thời gian đẻ tìm chỗ đồ và tìm xe khi lây gây phiên phức không it cho người gửi xe cũng như đội ngũ quản lý xe.

Cho đến thời điểm nảy, tại các thành phố lớn nói chung và ở Việt Nam nói riêng chưa có bãi đỗ ô tô nảo dùng hệ thống đỗ xe nhiều tâng tự động. Tuy nhiên chắc chăn trong tương lai không xa, Việt Nam sẽ tiền tới sử dụng hệ thong đồ xe tự động do người Việt chúng ta thiết kẻ vả thì công, có khả năng lưu trữ nhiều ö tô. Thực tế có rất nhiêu công trình xây dựng cao cấp, nhưng số lượng ô tô đỗ được trong công trình không đủ đáp ửng phân nửa nhu câu của những người sử dụng. Bộ Xây dưng đã ban hành “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia vẻ quy hoạch xây dựng” QCXDVN0I: 2008/BXD, trong đỏ bảng 4.5 Chương TV qui định: ~ Với khách sạn từ 3 sao trở lên: 4 phòng phải có 1 chỗ đồ.

~ Với văn phỏng cao cấp, trụ sở cơ quan đổi ngoại: 1007 sản sử dụng / 1 chỗ. ~ Siêu thị, cửa hàng lớn, trung tâm hội nghị, triển lãm, trưng bảy: 1007” sản sử dụng /1 chê. ~ Chung cư cao cáp: 1 căn hộ/ 1,5 chỗ. Ngày 02/06/2008, Bộ xây dựng cũng đã ra thông tư số 14/2008/TT-BXD hướng dần vẻ phân hạng nhà chung cư, trong đó quy định nha chung cư hạng I phải cỏ tối thiểu 1,5 chỗ đề õ tô, nhà chung cư hạng II phải có tối thiêu 1 chỗ cho môi căn hộ.

Với các qui định này, chủ đầu tư hiện nay phải tỉnh toán rất kỹ số lượng đỗ xe ô tô cho công trình. Nếu sử dụng giải pháp đồ xe tự động, chủ đầu tư có thẻ tiết GVHD: Ts. Dé Dire Nam 4 Lớp: CĐTI2BKT SVTH: Lê Hữu Phước Luận văn thạc sỹ kỹ thuật LOIMO DAU Cùng với sự phát triển của nên kinh tế thị trường, đời sông dân cư Việt Nam. ngảy càng được cải thiện- đủ dư da dé tu mua sim cho minh mét phuong tiện cả nhân như xe máy, và đặc biệt lả oto.

Số lượng xe tăng nhanh lại tập trung ở các thảnh phố lớn dẫn tới việc trồng giữ xe theo kiêu truyền thông trong hầm chứa, trên các bai đất trồng đang dan quá tải. Vậy không được ở bãi dé thi xe để ở đâu? Và câu trả lời là vĩa hè, một số các ngõ ngách, công viên, đôi khi cả lỏng- lề đường. cũng bị lấn chiếm chở thành chỗ dé xe tam bo. Vay sao ta không sắp xếp những chiếc xe gọn gàng, ngăn nắp vào một nơi đỗ tập trung theo một phương pháp sắp xếp nào đó? Những khúc mắc vẻ phương pháp sắp xép xe ngăn nắp và tiết kiệm điện tích nhất vào các bãi đỗ luôn theo đuôi em trong suốt quả trình em hoc cao học ở trường đại hoc Bach Khoa Hả Nội, cho đến học kỷ cuổi- khi chúng em được nhận đẻ tài luận văn tốt nghiệp- Em đã gặp thây TS.

Đỗ Đức Nam và được thây hưởng dan lam dé tài: "Aghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thông đỗ xe tự động cho nha cao tang sit dung hệ thống thang máy Robot” Trong khi thực hiện đề tài, em đã nhận ra rằng trên thể giời, đã có những bãi dé tu động vô củng hiệu quả. Tại đây, trên cùng một diện tích ta cỏ thẻ đỗ được số lượng, xe gấp 5, gấp 10 lần số xe khi sử dụng phương pháp đỗ truyền thông. Và em cũng. biết rằng ở Việt Nam cũng đã cỏ một số bãi đỗ thông minh đã được xây dựng, như ở Hà Nội và TP.

Hồ Chỉ Minh nhưng số lượng còn hạn chẻ và kiến trúc nhỏ nên mới chỉ đáp ứng được số lượng nhỏ xe so với một lượng xe không lỗ đang ngày một tăng. Một số bãi đỗ đã được xây dựng ở Việt Nam: « Bãi đỗ tại 32 Nguyễn Công Trử- Hà Nội, diện tích 126m” và cao 5 tng x 4 dãy x 30 xe trên một dãy sử dụng hệ thông thang cuồn-quay vòng đứng. © Bai đỗ tại tòa nha văn phòng Havana quận 1 tp. Hỗ Chí Minh với tháp cao 30 tầng, diện tích sản khoảng 60m” chứa được 60 xe Cac bãi đồ xe tự động đủ ở dạng gì thì các chỉ phí ban đầu đều lớn, có yêu cầu cao.

Dé Dire Nam 1 Lớp: CĐTI2BKT SVTH: Lê Hữu Phước Luận văn thạc sỹ kỹ thuật đổ xe phải có vẻ. ô tô thi có thẻ ra vao, do là kiêu quân lý bãi đỗ xe cô điền, tốn nhiều thời gian, phiền phức với người gửi, đây là một hình thức khá thông dụng vả có sự điều hành của con người, những khu vực đông người, những nơi tập trung các don vị hành chính. vả cần có cả một đội ngũ những người trông giữ xe với số lượng đông đảo. Ở Hà nội hiện nảy, cũng có một số bãi đỗ sử dụng công nghệ thẻ tử trông giữ xe thông qua sự hỗ trợ giám sát của camera và hệ thông máy tính như: Royal City, Times City, Big C.

Tuy nhiên, bãi đậu xe dạng nảy có diện tích rất lớn, tồn nhiều thời gian đẻ tìm chỗ đồ và tìm xe khi lây gây phiên phức không it cho người gửi xe cũng như đội ngũ quản lý xe. Cho đến thời điểm nảy, tại các thành phố lớn nói chung và ở Việt Nam nói riêng chưa có bãi đỗ ô tô nảo dùng hệ thống đỗ xe nhiều tâng tự động. Tuy nhiên chắc chăn trong tương lai không xa, Việt Nam sẽ tiền tới sử dụng hệ thong đồ xe tự động do người Việt chúng ta thiết kẻ vả thì công, có khả năng lưu trữ nhiều ö tô. Thực tế có rất nhiêu công trình xây dựng cao cấp, nhưng số lượng ô tô đỗ được trong công trình không đủ đáp ửng phân nửa nhu câu của những người sử dụng.

Bộ Xây dưng đã ban hành “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia vẻ quy hoạch xây dựng” QCXDVN0I: 2008/BXD, trong đỏ bảng 4.5 Chương TV qui định: ~ Với khách sạn từ 3 sao trở lên: 4 phòng phải có 1 chỗ đồ. ~ Với văn phỏng cao cấp, trụ sở cơ quan đổi ngoại: 1007 sản sử dụng / 1 chỗ. ~ Siêu thị, cửa hàng lớn, trung tâm hội nghị, triển lãm, trưng bảy: 1007” sản sử dụng /1 chê. ~ Chung cư cao cáp: 1 căn hộ/ 1,5 chỗ.

Ngày 02/06/2008, Bộ xây dựng cũng đã ra thông tư số 14/2008/TT-BXD hướng dần vẻ phân hạng nhà chung cư, trong đó quy định nha chung cư hạng I phải cỏ tối thiểu 1,5 chỗ đề õ tô, nhà chung cư hạng II phải có tối thiêu 1 chỗ cho môi căn hộ. Với các qui định này, chủ đầu tư hiện nay phải tỉnh toán rất kỹ số lượng đỗ xe ô tô cho công trình. Nếu sử dụng giải pháp đồ xe tự động, chủ đầu tư có thẻ tiết GVHD: Ts.