MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đất nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa và hiện đại hóa. Để tiến kịp các nước trong khu vực và trên thế giới, nền công nghiệp nước nhà cân tiếp cận các công nghệ và thiết bị hiện đại. Các cán bộ kĩ thuật cần được trang bị các kiến thức mới, như vậy mới có thê đây nhanh các quá trình phát triển của đât nước.
Kĩ thuật robot đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực ở nhiều nước, nó đã đem lại hiệu quả to lớn trong sản xuất công nghiệp, trong quốc phòng, y tế, xã hội, thám hiểm vũ trụ. Tuy nhiên, tỉnh hình sử dụng robot trong sản xuất của chúng ta còn hiếm hoi. Việc ứng dụng robot công nghiệp hiện vẫn còn là lĩnh vực mới mẻ đối với nền công nghiệp nước nhà. Trong xu hướng phát triển chung việc nghiên cứu và sử dụng robot ở Việt nam chắc chắn sẽ phát trién.
AGV là một loại robot được sử dụng tại nước ngoài trong các ngành công nghiệp dùng để chuyên chở tự động. Tuy nhiên đối với Việt Nam thì công nghệ này vẫn chưa được áp dụng nhiễu trong thực tế. Hiện nay, hầu hết các ngành công nghiệp ở nước ta đều có quy mô lớn nhưng chất lượng chưa cao do những hạn chế về khoa học kĩ thuật, máy móc thiết bị còn thô sơ nên năng suất lao động chỉ đạt ở mức trung bình vì lợi nhuận giảm đo phải thuê mướn một lượng công nhân rất lớn, Changshin cũng không tránh khỏi tình trạng đó. Mật số hình ảnh của xe AGV kéo, nâng hàng trên thực tế ( trong nước (a) Hình 1: Robot tự hành AGV ITA-01 (Intech Group) Hình 2: Xe tự hành AGV nâng — LAGV (Stivietnam) Hình 3: Xe tự hành AGV kéo hàng kết hợp băng chuyển (iroco) Với sự phát triển của xã hội nói chung và khoa học kĩ thuật nói riêng thì tự động hóa ngày càng được ứng dụng ở hâu hết các lĩnh vực.
Các công nghệ tiên tiến được áp dụng cho các sản phẩm bao gồm Laser scaner, giao tiếp không dây, cảm biến, RFID, cơ sở đữ liệu, nhận dang hinh anh, cam ung âm thanh, v. Giảm lao động và cường độ làm việc, giảm chi phi hau cần, giảm đáng kê theo dõi thời gian thực của sản phẩm. Giảm đáng kế tỷ lệ lỗi trong lĩnh vực vận chuyên. xe tự hành AGV cảng được sử dụng Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn trên đó, cùng với những kiến thức đã học tại trường.
Nhóm em đã thực hiện đề tài: “ Thiết kế và phát triển hệ thống điều khiển xe AGV nâng và vận chuyển hàng tự động trong môi trường Công Nghiệp. ˆ 2, Mục tiêu mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu chung Mục tiêu chung của đề tài là nghiên cứu thiết kế và phát triển hệ thống điều khiển xe AGV kéo, nâng và vận chuyên hàng tự động trong Công Nghiệp 2.2 Mục tiêu cụ thể - Nắm được nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiên xe AGV. - Hiểu và nắm được các yeu cau co ban vé mach diéu khién cua xe AGV. - _ Xây dựng được mé hinh diéu khién thang xe AGV bang phuong phap tự động hóa.
- Thiết kế và thi công được mô hình.3 Yêu cầu của đề tài Nghiên cứu thiết kế và thi chế tao được hệ thống điều khién xe AGV kéo, nang va van chuyén hang.4 Phương pháp nghiên cứu tài liệu - Tìm hiểu về nguyên lí hoạt động của từng khâu trong hệ thống điều khiển xe AGV vận chuyên hàng - _ Tìm hiểu về các phương pháp trong các khâu của quy trình vận hành chuyên hàng của xe AGV. - _ Tìm hiểu thiết kế thi công phân cứng điều khiển hệ thống dựa vào kích thước. - Tim hiéu giải thuật và cách viết chương trình điều khiển, ứng dụng các thuật toán. - Tim hiệu về môi trường sử dụng.5 Phương pháp tính toán thiết ké va thi cong - Phan tích yêu câu: Khả năng vận chuyên, tải trọng, tốc độ, độ chính xác và khả năng tương tác với các hệ thống khác - _ Thiết kế cơ khí đáp ứng các yêu cầu về tải trọng, độ bên, độ chính xác và khả năng di chuyên trong môi trường công nghiệp.
Lựa chọn các thành phần cơ khí như hệ thống khung, bánh xe, động cơ và hệ thống nâng. - _ Thiết kế thống điện điện tử: Hệ thống điện và điện tử của xe AGV cần được thiết kế để điều khiên các chức năng di chuyển, nâng và kéo hàng tự động. Chọn các linh kiện điện tử, bộ điều khiển và các giao thức truyền thông. - Mô phỏng và mô hình hóa: Sử dụng phần mềm solidwork, protues, autocad để tạo ra mô hình 3D và mô phỏng hoạt động của hệ thống.
-_ Tối ưu hóa và kiểm tra: Áp dụng các phương pháp tối ưu hóa và kiểm tra để dam bảo hiệu suất và tương tác tốt. - _ Đánh giá hiệu suất và độ tin cậy: Kiêm tra và đánh giá hiệu suất, độ tin cậy và an toàn của hệ thống. Nội dung nghiên cứu - Lựa chọn nguyên lý làm việc của hệ thống để làm cơ sở cho việc tính toán, thiết kế và chế tạo. -_ Tính toán, thiết kế, lựa chọn vật liệu và chế tạo, lắp ghép hệ thống.
- Chế tạo mô hình. - _ Tiến hành thực nghiệm và đánh giá hiệu quả làm việc của hệ thống. Ý nghĩa khoa học thực tiễn - _ Ý nghĩa khoa học: Đề tài sử dụng vi điều khiển Adruino để xử lý các bộ chuyển động của động cơ servo. Mô hình hóa cho những mô hình thực tế để phục vụ quá trinh nghiên cứu, học tập.
- _ Ý nghĩa thực tiễn: Qua đề tài, chúng em có thể áp dụng những kiến thức đã học từ nhà trường để giúp ngành công nghiệp nước nhà phát triển hơn. Kết cấu tập tài liệu báo cáo đồ án - Phan I: MO DAU - Phan II: THIET KE DU AN Chuong 1: Quy trinh PD (Project Design) Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Thiết kế hệ thống điện và phần cứng Chương 4: Thiết kế mô hình Chương 5: Xây dựng mô hỉnh kinh doanh Chương 6: Kiểm chứng đánh giá tính khả thí của giải pháp và thiết kế poster dự án Chương 7: Kết luận TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC PHAN I: THIET KE DU AN CHUONG I: THUC HIEN QUY TRINH PD (PROJECT DESIGN) 1.1 Phát hiện vẫn đề Vấn đề được hiểu đơn giản là những khó khăn/thách thức trong một điều kiện hoàn cảnh cụ thê mà một người hay nhóm người gặp phải và mong muốn được giải quyết để cải thiện, hoặc cải tiến điều kiện cũ và tạo ra giá trị mới cho những người liên quan. Với chủ đề “Thiết kế xe tự hành AGV- robot kéo hàng và vận chuyên hàng tự động”, nhóm em đã sử dụng phương pháp brainwriting để đưa ra một số để xuất những vấn đề có thể áp dụng làm đề tài nhóm tạm thời. Những đề xuất bằng phương pháp brainwriting của các thành viên trong nhóm như sau: - Chủ Doanh nghiệp gặp khó khăn về khâu vận chuyển hàng hóa trong môi trường làm việc sản xuất tại nhà máy.
- Công nhân gặp khó khăn khi vận chuyển hàng hóa các khâu sản xuất với số lượng nhiều. - Công nhân vừa thực hiện nhiệm vụ vừa gia công vừa vận chuyên phôi đến các khâu gia công khác. - Chủ Doanh Nghiệp bị trễ tiền độ vận chuyên hàng hóa, khi có sự thay đổi về các sản phâm yêu cầu công nhân thực hiện. Ảnh hưởng đến số lượng hàng hóa khách hàng yêu cầu.
- Công nhân vẫn khó khăn trong việc dùng sức mang vác vận chuyển hàng hóa nặng trong nhà máy Công Nghiệp, có thể rơi rớt sản phẩm và hư hại hàng hóa. - Công nhân dễ bị chấn thương hay tai nạn khi đang vận chuyên hàng hóa nặng. - Thiếu quy trinh quy định về tính linh hoạt khâu vận chuyên trong xưởng, nhà máy Công Nghiệp - Hệ thống quán lý kho của nhà máy Công Nghiệp chưa được trang bị tự động hóa. - Công nhân gặp khó khăn khi thống kê hàng hóa đến các khâu, có thế bị rơi, mất hàng trong quá trình vận chyên hàng trong môi trường Công Nghiệp.
- Công Nhân ở nhà máy Công Nghiệp gặp khó khăn về thời gian vận chuyên hàng đến các khâu bị chậm tiến độ. Tư như ng đe xua ttre nnho m em đa cho nra đươ c 3 đe xua tco the gia i quye tđe lam đe ta ¡ nho m ta m thơ ï: - Co ng nhanøa p kho kha n khi tho ng ke ha ng ho a đe n ca c khau, co the bỉ rơi, ma t ha ng trong qua trinh va n chye n ha ng trong mo ï trươ ng Co ng Nghie p. - Chu Doanh Nghie pbi tre tienđo va nchuye nha ngho a, khi co sư thay đo Ï ve ca c sa n pha mye u cau co ng nha n thư chie n.À nh hươ ng đe n so lươ ng ha ng ho a kha ch ha ng ye u c a u. - Co ng nhan va n kho khan trong vie c du ng sư c mang va c va n chuyen ha ng ho a na ngtrong nha ma y Co ng Nghie p, co the rơi rơ tsa npha m va hư ha ï ha ng ho a.
Nhóm em dựa vào 7 tiêu chí sau để đánh giá các đề tài: 1. Dễ sử dụng kiến thức và kinh nghiệm hiện có của bạn. Nhiều người muốn tham gia giải quyết vấn đề này. Dễ dàng tiếp cận được với các bên liên quan đến vấn đồ.
Mang lại sự hữu ích cho xã hội. 5, Có thể hoàn thành trong thời gian của khóa học. Dễ thu thập thông tin cho vấn đề này. Không đòi hỏi chỉ phí cao để thực hiện.1 Đánh giá các đề xuất Tên Các chỉ thàn tiêu Tổng h 1 2 3 4 5 6 7 điểm viên Các đề xua Công nhân kho khăn trong việc dùng sức Nguyễn mang vác vận Hoàng | Chuyểnhàng| „1 | „1 | ¿1 | +1 | +1 | +i | +I 7 Đức Việt| a nang trong nhà máy Công Nghiệp, có thể rơi rớt sản phẩm và hư hại hàng hóa.
Chủ Doanh Nghiệp bị trễ tiến độ vận chuyển hàng hóa, khi có sự thay đổi ve Nguyễn các sản phẩm Ngọc +1 +1 +1 +1 +1 yêu cầu công Duy Tân nhân thực hiện. Anh hưởng đến số lương hàng hóa khách hàng yêu cầu. 10 Công nhân gặp kho khăn khi thống kê hàng hoa đến các khâu, có Thái thế bị rơi, mat Thanh +1 +1 +1 +1 +1 +1 hàng trong Phú quá trình vận chyển hàng trong môi trường Công Nghiệp.