(TIỂU LUẬN) TIỂULUẬNCÔNG NGHỆNHẬPMÔNĐề tài quy trình thiết kế kỹ thuật bộ đồ chơi máy bay điều khiểntừxa

Am hiểu được vấn đề này, chúng tôi những người thực hiện dự án sẽ đưa ra quy trình thiết kế máy bay điều khiển từ xa chưa từng xuất hiện để khắc phục những vấn đề trên thỏa mãn được nhu

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

TP.HCM KHOA CƠ KHÍ

BÀI TIỂU LUẬN

CÔNG NGHỆ NHẬP MÔN

Đề tài: Quy trình thiết kế kỹ thuật

Bộ đồ chơi máy bay điều khiển từ xa

Giáo viên hướng dẫn: Hồ Thị Bạch Phương Người thực hiện: Lê Phương Nam

Lớp: DHCDT14A MSSV: 18051281

Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 10 năm 2018

Mục lục

Lời mở dầu……… 1

10 GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ KỸ THUẬT 1 Xác định vấn đề cần giải quyết………2

2 Xác định mục tiêu, tiêu chí đánh giá……… ……….2

3 Tìm kiếm và thu thập dữ liệu……… 3

4 Đề xuất các ý tưởng, giải pháp………4

5. Phân tích các ý tưởng, giải pháp và thiết kế sơ bộ……… 7

6 Chế tạo mô hình thử nghiệm, kiểm tra kết quả………8

7 Ra quyết định chế tạo……… 8

8 Báo cáo, trao đổi thông tin về sản phẩm……… 9

9 Đưa sản phẩm ra thị trường………10

10 Kiểm tra, đánh giá sản phẩm sau khi đưa ra thị trường……….10 11 Tài liệu tham khảo……….11

DANH MỤC HÌNH ẢNH 1 Cánh quạt HobbyKing SlowflyPropeller 10x4.5……….……6

2 Pin 2200mAh 3S 20C Lipo Pack……….… …… 6

3 Bộ điều tốc TURNIGY Plush 25amp Speed Controller w/BEC……… 6

4 Bộ phận truyền và nhận Turnigy 6X FHSS 2.4ghz……… ………7

5 Bản phác thảo của sản phẩm………9

6 Bản vẽ thiết bị điều khiển……… ……… 9

DANH MỤC BẢNG

1 Các tiêu chí và thông số kỹ thuật của sản phẩm……… 3

2 Bảng FRDPARRC………4

3 Bảng quyết định……… 8

Lời mở đầu

ừ lâu việc sở hữu và tự điều khiển một chiếc máy bay điều khiển từ xa

Txung quanh mình đã là mơ ước của biết bao bạn trẻ và những người đam

mê đồ chơi điện tử Nhưng những vấn đề gì đã ngăn cản họ thực hiện điều đó? Hiện nay các sản phẩm máy bay điêu khiển từ xa trên thị trường vô cùng đa

dạng về mẫu mã, kích thước, nhưng hầu hết chưa đáp ứng được nhu cầu của khách hàng Đa số sản phẩm có dung lượng pin rất ít, thời gian hoạt động rất ngắn Một số lại sử dụng các vật liệu kém bền dễ hỏng khi xảy ra va chạm, tầm điều khiển hạn chế dễ gặp sự cố mất kiểm soát dẫn đễn máy bay bị rơi Một số khác vượt trội hơn nhưng giá thành lại rất cao Am hiểu được vấn đề này, chúng tôi những người thực hiện dự án sẽ đưa ra quy trình thiết kế máy bay điều khiển từ xa chưa từng xuất hiện để khắc phục những vấn đề trên thỏa mãn được nhu cầu của khách hàng Khiến ước mơ sở hữu và điều khiển một chiếc máy bay hoàn thiện nhất không còn là xa vời nữa.

Cảm ơn cô Hồ Thị Bạch Phương đã hướng dẫn thực hiện Cảm ơn các đơn

vị đã cung cấp nguồn tại liệu tham khảo giúp tôi hoàn thành được báo cáo này.

1

10 giai đoạn thiết kế kỹ thuật [1]

Bộ sản phẩm máy bay điều khiển từ xa

 Giai đoạn 1: Xác định vấn đề cần giải quyết

WHO ? Khảo sát người sử dụng như những bạn trẻ và những người đam mê công nghệ, nhóm thiết kế nhận được nhu cầu của khách hàng cần có một chiếc máy bay điều khiển từ xa với các yêu cầu kiểm soát được tốc độ của động cơ, dung lượng pin lớn, dễ dàng thao tác điều khiển, tầm điều khiển rộng, thiết kế nhỏ gọn, bền bỉ, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và những người xung quanh Nhóm thiết kế nghĩ đến giải pháp và bắt tay vào thiết kế, chế tạo bộ đồ chơi máy bay điều khiển từ xa

WHAT ? Máy bay điều khiển từ là là một đồ chơi điện tử dành cho những bạn trẻ và những người đam mê công nghệ Ngày nay, nó phát triển nhanh chóng hơn và trở thành công cụ cho những nhiếp ảnh gia có thể chụp và quay từ những góc độ

mà con người không thể tự thực hiện được

Việc thiết kế phải đảm bảo được các yêu cầu và tính năng vượt trội hơn so với các sản phẩm hiện nay trên thị trường mà giá thành vẫn hợp lí, vừa túi tiền người sử dụng

WHY ? Tuy có rất nhiều ưu điểm như vậy, song bên cạnh đó việc chế tạo bộ máy bay điều khiển từ xa phải đảm bảo độ an toàn cao, dễ dàng tháo lắp, sửa chữa các linh kiện và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

Máy bay điều khiển từ xa có rất nhiều loại phục vị nhiều nhu cầu khác nhau, như giải trí, chụp ảnh và quay phim từ những góc độ khó, hoặc thậm chí là cả giao hàng…

 Giai đoạn 2: Xác định mục tiêu, tiêu chí đánh giá

 Bộ điều khiển tiện lợi

 Khả năng chịu lực tốt khi xảy ra va chạm

 Tốc độ cao và ổn định

 Dung lượng pin lớn

 Thiết kế bền bỉ, đẹp mắt

 Đảm bào an toàn cho người sử dụng và xung quanh

 Tuổi thọ cao

 Các linh kiện dễ dàng thay thế

 Dễ bảo trì, sữa chữa

 Khả năng chấp nhận của thị trường

 Giá thành hợp lí

2

Bảng 1 Các tiêu chí và thông số kỹ thuật của sản phẩm

Bộ điều khiển

Năng suất cao

Công suất của động cơ Tải trọng cho phép Tốc độ cho phép

Tốc độ cao, ổn định

Công suất của động cơ Tải trọng của máy bay

Bộ điều tốc

Dung lượng pin lớn

Loại pin

Số lượng pin

Bộ sạc pin

An toàn

Vật liệu và kích thước Tải trọng cho phép Vận tốc

Vật liệu

Số lượng cánh quạt và động cơ

Bộ điều khiển đơn giản

 Giai đoạn 3: Tìm kiếm và thu thập dữ liệu

Sau khi các mục tiêu và tiêu chí làm việc đã được xây dựng, tiếp tục chuyển sang giai đoạn thu thập các thông tin liên quan đến nhiệm vụ thiết kế Cụ thể nhóm nghiên cứu cần thêm thông tin về nguyên lí hoạt động và điều khiển của bộ máy bay điều khiển từ xa Dựa vào thông tin này để xác định xem có khả năng thiết kế lại hoặc sửa đổi các dòng sản phẩm hiện tại trên thị trường, hoặc để tìm hiểu tính khả thi khi muốn phát triển một sản phẩm mới Cũng có thể thăm dò ý kiến người sử dụng và nghiên cứu thị trường

Nguồn cung cấp thông tin này bao gồm Internet, thư viện, báo, tạp chí, án phẩm thương mại và các bằng sáng chế Một số sách tham khảo khi bắt đầu dự

án như: 50 ý tưởng kinh doanh đỉnh nhất [2], Giáo trình Phương pháp thiết kế kỹ thuật [3], quản trị công ty khởi nghiệp [4]

Tập hợp tất cả các ghi chú, hồ sơ và các tập tin cho các thông tin thu thập được Xây dựng phác thảo và biểu đồ của các sản phẩm tương tự hoặc mô hình các đối thủ cạnh tranh để có thể hỗ trợ khi bắt đầu phát triến sản phẩm

3

 Giai đoạn 4: Đề xuất các ý tưởng, giải pháp

Bảng 2 Danh sách giải pháp tiềm năng giải quyết vấn đề được tóm lại theo bảng FRDPARRC [5]

phận, chức Các ý tưởng Phân tích tham Rủi ro Biện pháp

Do được Một cánh Dễ hoạt làm bằng

kim loại Gắn thêm quạt được bố động do,

nên cánh lồng bảo vệ trí ở trung không

quạt có khả cho cánh tâm, vật liệu xoay được

năng gây quạt kim loại 360 độ

sát thương

Xoay được Bốn cánh 360 độ,

khả năng quạt được bố

di chuyển trí xung

linh hoạt, quanh trên Hình 1

cánh quạt khung hình

ít bị biến chữ thập, vật

dạng khi liệu nhựa dẻo

chạm vật cản

Dung

Tăng số lượng pin

lượng pin

ít, chi phí

cao khi

Nguồn cấp Pin tiểu AAA thay pin,

thi trường, gây tăng

năng lượng

dễ tìm mua trọng lượng

có thể gây

của sản

ô nhiễm

phẩm môi trường

4

Pin dễ bị lượng pin

hỏng khi Không nên Pin có thể sạc lớn, có thể

hoạt động sử dụng khi lại bằng bộ sạc lại, tiết Hình 2

trong điều thời tiết sạc pin kiệm chi

kiện thời xấu phí mua

tiết xấu nhiều pin

Kiểm soát Kiểm soát

Bộ điều tốc tốt tốc độ tốc độ và

tích hợp chip của động giữ cân

cân bằng cơ, giữ cân bằng

bằng tốt

Giá thành Khả năng

điều khiển Mạch điều thấp, cơ

không khiển 3 kênh cấu đơn

được linh giản

hoạt Mạch điều

khiển

Có thể Mạch điều điều khiển Hình 4

động cơ khiển 6 kênh

phía trước đảo ngược

Tất cả được Khá bền có Có thể bị Sử dụng

rỉ, trọng nhôm để làm bằng kim khả năng

lượng máy giảm trọng loại chịu lực tốt

bay lớn lượng Khung và

vỏ máy bay

Khung làm Khả năng

bằng kim loại chịu lực không rỉ, vỏ tốt, chống được làm từ rỉ và nhẹ nhựa PVC hơn

5

Hình 1 Cánh quạt HobbyKing SlowflyPropeller 10x4.5 [6]

Hình 2 Pin 2200mAh 3S 20C Lipo Pack [7]

Hình 3 Bộ điều tốc TURNIGY Plush 25amp Speed Controller w/BEC [8]

6

Hình 4 Bộ phận truyền và nhận Turnigy 6X FHSS 2.4ghz [9]

Từ những ý tưởng trên ta có thể đưa ra các ý tưởng hoàn thiện sản phẩm như sau:

Ý tưởng 1: Một cánh quạt kim loại được bố trí ở vị trí trung tâm Sử dụng

loại pin tiểu AAA và lắp thêm nhiều pin để tăng dung lượng Sử dụng mạch điều khiển 6 kênh chỉ kết hợp bộ điều tốc Thân máy bay làm hoàn toàn bằng kim loại chất lượng cao

Ý tưởng 2: Một cánh quạt nhựa dẻo được bố trí ở vị trí trung tâm Sử dụng

loại pin dung lượng lớn và có thể sạc lại Sử dụng mạch điều khiển 6 kênh chỉ kết hợp con chip giữ cân bằng Thân máy bay được làm hoàn toàn bằng nhôm

Ý tưởng 3: Bốn cánh quạt được bố trí xung quanh trên khung hình chữ thập,

vật liệu làm từ nhựa dẻo Loại pin được sử dụng là pin có dung lượng lớn và có thể sạc lại được Dùng mạch điều khiển 6 kênh kết kênh kết hợp cả bộ điều tốc và con chip giữ cân bằng Khung máy bay được làm bằng kim loại chống rỉ, vỏ được làm bằng nhựa PVC

 Giai đoạn 5: Phân tích các ý tưởng, giải pháp và thiết kế sơ bộ

Phương án 1: Có ưu điểm là chi phí sản xuất thấp Chưa có con chip giữ cân

bằng nên sẽ hoạt động không tốt khi điều kiện xấu Bộ điều tốc kiểm soát được tốc độ của động cơ nhưng sẽ tăng trọng lương của máy bay Việc lắp thêm nhiều pin để tăng dung tích và thân máy bay làm bằng kim loại cũng gây tăng trọng lượng của máy bay

Phương án 2: Phương án này giảm thiểu tối đa trọng lượng của máy bay,

dung lượng pin lớn, giảm chi phí mua nhiều pin Tuy hoạt động được trong điều

7

kiện xấu nhưng không kiểm soát được tốc độ của động cơ Chi phí sản xuất cũng khá cao do thân máy bay được làm hoàn toàn bằng nhôm

Phương án 3: Khả năng quay 360 độ, điều khiển linh hoạt Dung lượng pin

lớn, giảm chi phí mua pin Kiểm soát được tốc độ của động cơ và hoạt động tốt trong điều kiện xấu Vỏ được làm từ nhựa PVC vừa giảm chi phí vừa tăng khả năng chịu lực của máy bay

Kết luận: loại bỏ phương án 1; chọn phương án 2,3

 Giai đoạn 6: Chế tạo mô hình thử nghiệm, kiểm tra kết quả

Ở giai đoạn này, nhóm nghiên cứu sử dụng những phương án còn lại để phát triển và xây dựng mô hình để đánh giá thêm Dựa trên các kết quả của giai đoạn phân tích, chọn hai phương án để nghiên cứu thêm: phương án 2 và phương án 3

Ban đầu, sơ đồ va phác thảo khác nhau của từng ý tưởng được phát triển và xem xét Nhóm thiết kế có nhiều phương thức lựa chọn về tiêu chuẩn khác nhau

để xem xét Họ quyết định phát triển các mô hình khác nhau của mỗi ý tưởng, bao gồm cả việc tạo ra các mô hình và nguyên mẫu thực tế

 Giai đoạn 7: Ra quyết định chế tạo

Bảng 3

BẢNG QUYẾT ĐỊNH

Các tiêu chuẩn

Điểm số Phương án

tối đa

Khả năng chịu lực tốt 15 11 13

Chấp nhận của thị trường 20 17 19

Căn cứ vào bảng quyết định này, không một phương án nào trong số các

phương án được đề xuất đạt gần ‘’lí tưởng’’, nhưng Phương án 3 hiệu quả hơn phương án còn lại Nhóm quyết định phát triển Phương án 3 và sẵn sàng cho giai

đoạn tiếp theo

8

 Giai đoạn 8: Báo cáo, trao đổi thông tin về sản phẩm

Các thành viên trong nhóm chuẩn bị các báo cáo chi tiết bằng văn bản, báo cáo kỹ thuật và nhật ký, bản vẽ và phác thảo và các tài liệu liên quan Cung cấp thông tin đầy đủ và chi tiết về tất cả các bộ phận, quy trình, vật liệu, không gian,

cơ sở vật chất, thành phần, thiết bị, máy móc, hệ thống tham gia vào việc sản xuất sản phẩm Điều quan trọng là hình thành các tài liệu đào tạo, hướng dẫn sử dụng, chương trình tính toán, và các nguồn tài liệu khác có liên quan để đội ngũ bán hàng, nhân viên pháp lí và các khách hàng sử dụng Dưới đây là một số tài liệu có liên quan:

7

1,2,3,4 Các động cơ có

gắn cánh quạt

5 Khung máy bay

6 Bộ phận truyền và nhận

8 Hệ thống mạch điện

8

Hình 5 Bản phác thảo của sản phẩm

Hình 6 Bản vẽ thiết bị điều khiển [10]

9

 Giai đoạn 9: Đưa sản phẩm ra thị trường

Tại thời điểm này nhóm đã quyết định duyệt cho dự án sử dụng phương án 2

đi vào chế tạo Các câu hỏi liên quan đến chi phí tổng thể, tài chính và cam kết lao động giải đã được giải quyết Bộ phận thu mua đã liên kết doanh nghiệp Nhân viên pháp lí đã giải quyết vấn đề pháp luật bao gồm đăng kí các bằng sáng chế và các tài liệu thuộc bản quyền của sản phẩm

Kỹ sư sẽ là người được chọn để giám sát việc sản xuất, trong đó bao gồm không gian sản xuất cần thiết, cơ sở vật chất, trang thiết bị, nhân sự và lịch trình sản xuất Khi tất cả đã được chuẩn bị sẵn sàng, quá trình sản xuất thử nghiệm bắt đầu

Nhân viên marketing sẽ chịu trách nhiệm việc tiếp thị, quảng cáo, quan hệ công chúng và bắt đầu liên hệ với các khách hàng tiềm năng và khách hàng sử dụng để giới thiệu sản phẩm

Tất cả các bộ phận hợp tác với nhau để hoàn thiện các tiêu chí va mục tiêu tổng thể của dự án đã đạt được Bây giờ sản xuất thực tế và thương mại chính thức bắt đầu

 Giai đoạn 10: Kiểm tra, đánh giá sản phẩm sau khi đưa ra thị trường

Bộ sản phẩm máy bay điều khiển từ xa đang được sản xuất va thương mại hóa Hoạt động của nó sẽ được đánh giá, bao gồm cả những dữ liệu mới nhất về hiệu quả sản xuất, báo cáo kiểm soát chất lượng, bán hàng, doanh thu, chi phí và lợi nhuận Sau đó đưa ra báo cáo đánh giá chi tiết điểm mạnh va điểm yếu của sản phẩm, báo cáo chi tiết những gì đã học được trong suốt quá trình, và kiến nghị, gợi ý những cải tiến trong tương lai để nâng cao chất lượng của hệ thống Các tiêu chí thiết kế được kiểm tra và đề xuất các nhóm trong tương lai cũng được trình bày trong báo cáo này Báo cáo sẽ được sử dụng như một nguồn tài liệu tham khảo cho các quản lí dự án và các nhóm tham khảo ý kiến trong tương lai

10

Tài liệu tham khảo

[1] Phạm Ngọc Tuấn (2013) Nhập môn về kỹ thuật, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh

[2] Ian Wallis (2017) 50 ý tưởng kinh doanh đỉnh nhất, Nhà xuất bản Thế Giới,

Hồ Chí Minh

[3] Nguyễn Thanh Nam (2007) Giáo trình Phương pháp thiết kế kỹ thuật, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh

[4] Huỳnh Thanh Điền (2016) Quản trị công ty khởi nghiệp, Nhà xuất bản Thế Giới, Hồ Chí Minh

[5] Bảng FRDPARRC,

<http://djiakies.files.wordpress.com/2012/01/designprocess.pdf>, xem 10/10/2018 [6] Cánh quạt HobbyKing SlowflyPropeller 10x4.5,

<http://hobbyking.com/en_us/hobbyking-slowfly-propeller-10x4-5-black-c w-ccw-4pcs.html>, xem 11/10/2018

[7] Pin 2200mAh 3S 20C Lipo Pack,

<http://hobbyking.com/en_us/turnigy-2200mah-3s-20c-lipo-pack.html>, xem 11/10/2018

[8] Bộ điều tốc TURNIGY Plush 25amp Speed Controller w/BEC,

<https://hobbyking.com/en_us/turnigy-plush-25amp-speed-controller.html>,

xem 12/10/2018

[9] Bộ phận truyền và nhận Turnigy 6X FHSS 2.4ghz,

<http://hobbyking.com/en_us/turnigy-6x-fhss-2-4ghz-transmitter-and-receiver-mode-1.html>, xem 12/10/2018

[10] Bản vẽ thiết bị điều khiển,

<https://tutaylam.com/huong-dan-su-dung-bo-radio-de-dieu-khien-may-bay-mo-hinh/>, xem 12/10/2018

11