Thiết kế và chế tạo cánh tay robot phân loại sản phẩm

 Tự động hoá linh hoạt: Là hệ thống tự động hoá có khả năng sản xuất rất nhiều sản phẩm hay bộ phận khác nhau mà hầu như không mất thời gian cho việc chuyển đổi từ sản phẩm này sang sản

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn: TS NGÔ THANH NGHỊ

Sinh viên thực hiện: TRẦN VĂN AN

TRẦN KIM TẤN

Đà Nẵng, 12/2019

I Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên: Trần Văn An Số thẻ SV: 101150155

Trần Kim Tấn Số thẻ SV: 101150184

2 Lớp: 15CDT1

3 Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo cánh tay robot phân loại sản phẩm

4 Người hướng dẫn: Ngô Thanh Nghị Học hàm/ học vị: Tiến sĩ

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

1 Về tính cấp thiết, tính mới, khả năng ứng dụng của đề tài: (điểm tối đa là 2đ)

1 Điểm đánh giá:…… /10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

2 Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019

DUT.LRCC

I Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên: Trần Văn An Số thẻ SV: 101150155

Trần Kim Tấn Số thẻ SV: 101150184

2 Lớp: 15CDT1

3 Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo cánh tay robot phân loại sản phẩm

4 Người phản biện: ……….………… Học hàm/ học vị: …………

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

TT Các tiêu chí đánh giá Điểm

tối đa

Điểm đánh giá

1 Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp,

giải quyết đủ nhiệm vụ đồ án được giao 80

1a

- Tính mới (nội dung chính của ĐATN có những phần

mới so với các ĐATN trước đây)

- Đề tài có giá trị khoa học, công nghệ; có thể ứng dụng

thực tiễn

15

1b

- Kỹ năng giải quyết vấn đề; hiểu, vận dụng được kiến

thức cơ bản, cơ sở, chuyên ngành trong vấn đề nghiên cứu

- Chất lượng nội dung ĐATN (thuyết minh, bản vẽ,

chương trình, mô hình,…)

50

1c

- Có kỹ năng vận dụng thành thạo các phần mềm ứng

dụng trong vấn đề nghiên cứu;

- Có kỹ năng đọc, hiểu tài liệu bằng tiếng nước ngoài ứng

dụng trong vấn đề nghiên cứu;

3 Tổng điểm đánh giá theo thang 100:

Quy về thang 10 (lấy đến 1 số lẻ)

- Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ………

………

- Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời trong buổi bảo vệ: ………

………

- Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ Đà Nẵng, ngày tháng năm 201… Người phản biện

DUT.LRCC

TÓM TẮT

Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo cánh tay robot phân loại sản phẩm

Sinh viên thực hiện: Trần Văn An Số thẻ SV: 101150155

Trần Kim Tấn Số thẻ SV: 101150…

Lớp: 15CDT1

Giảng viên hướng dẫn: TS Ngô Thanh Nghị

Giảng viên duyệt: PGS.TS Trần Xuân Tùy

Đề tài đề cập về quá trình thiết kế và chế tạo cánh tay robot 4 bậc tự do kết hợp kỹ thuật xử lí ảnh để phân loại bánh răng Đề tài gồm 3 phần chính: Thiết kế, mô phỏng, chế tạo cánh tay robot ; Xử lý ảnh phân biệt các loại bánh răng hư và không hư; Lắp đặt, tính toán động học và vận hành cánh tay robot 4 bậc tự do Hệ thống sau khi hoàn thành

có thể phân loại gắp bánh răng trên băng tải chuyển động và bỏ vào những vị trí tương ứng đã thiết lập

DUT.LRCC

CAM ĐOAN

Chúng em xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ đồ án hoặc học vị nào khác Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ án đã được chỉ rõ nguồn gốc và được phép công bố

Sinh viên thực hiện

Trần Văn An Trần Kim Tấn

DUT.LRCC

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, nền kinh tế trong và ngoài nước đang trên đà phát triển mạnh mẽ, các ngành công nghiệp ngày càng tự động hóa sản xuất, đòi hỏi trình độ khoa học kỹ thuật cao Nhu cầu của nhà sản xuất cũng như nhà tiêu dùng là tăng không ngừng Đây là cơ hội và cũng là thách thức cho ngành cơ điện tử, với việc ứng dụng các thành tựu nhân loại để phục vụ nhu cầu xã hội Robot là một ứng dụng thiết thực nhất, từ những cỗ máy đơn giản đến phức tạp nhất, nó có thể góp mặt vào trong mọi lĩnh vực đời sống sản xuất con người

Các robot đã và đang trở thành công cụ lao động thông minh, từng bước thay thế con người trong hoạt động sản xuất Nhờ có robot mà năng suất và chất lượng lao động ngày càng được cải thiện và tiệm cận sự hoàn hảo Trong học phần này, chúng em thực

hiện đề tài: Thiết kế và chế tạo cánh tay robot kết hợp xử lí ảnh phân loại sản phẩm

Với mục tiêu tạo ra một sản phẩm hoạt động linh hoạt và có khả năng ứng dụng thực tế mang lại hiệu quả kinh tế cao Các nhiệm vụ cần thực hiện trong đề tài này bao gồm:

 Xác định phương án thiết kế và chế tạo

 Nghiên cứu và điều khiển robot

Đặc biệt chúng em gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới Thầy giáo – TS Ngô Thanh Nghị đã quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn hoàn thành tốt đề tài này trong thời gian qua

Tuy nhiên do kiến thức và kinh nghiệm còn nhiều hạn chế nên khó tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn sinh viên để đề tài của chúng em được hoàn chỉnh hơn Xin chân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày 4 tháng 12 năm 2019 Người thực hiện đề tài:

Trần Văn An Trần Kim Tấn

DUT.LRCC

MỤC LỤC

TÓM TẮT

CAM ĐOAN

LỜI NÓI ĐẦU i

MỤC LỤC ii

DANH SÁCH BẢNG BIỂU v

DANH SÁCH HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ vi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1

1.1 Giới thiệu chung về tự động hóa 1

1.1.1 Khái niệm về tự động hoá sản xuất 1

1.1.2 Các hình thức tự động hoá 1

1.1.3 Sự cần thiết phải có tự động hóa 2

1.2 Giới thiệu về đề tài 4

1.2.1 Tổng quan về Robot 4

1.2.2 Lựa Chọn Đề Tài Thiết Kế Robot 8

1.3 Tính cấp thiết của đề tài 8

1.4 Nguyên lí hoạt động 9

1.4.1 Các thành phần cơ bản của hệ thống 9

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 11

2.1 Ý tưởng thiết kế 11

2.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế cánh tay gắp sản phẩm 11

2.2.1 Cánh tay theo kiểu tọa độ trụ 11

2.2.2 Cánh tay Robot kiểu tọa độ cầu 12

2.2.3 Cánh tay Robot SCARA 12

2.2.4 Cánh tay Robot kiểu tay người 13

2.3 Phân tích lựa chọn cơ cấu cuối cùng 14

2.3.1 Kiểu cơ cấu kẹp 14

2.3.2 Kiểu đầu hút khí nén : 15

2.3.3 Kiểu nam châm điện 15

CHƯƠNG 3: CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG 17

DUT.LRCC

3.1 Phân tích lựa chọn cơ cấu truyền động cho cánh tay 17

3.1.1 Truyền động bánh răng 17

3.1.2 Truyền động đai 17

3.2 Phân tích lựa chọn động cơ 18

3.2.1 Động cơ bước 18

3.2.2 Động cơ điện một chiều 19

3.2.3 Động cơ Servo 19

3.3 Phân tích lựa chọn băng chuyền 20

3.4 Cảm biến tiệm cận 23

3.5 Công tắc hành trình 24

3.6 Module TB6560 25

3.7 Mạch điều khiển Arduino 26

CHƯƠNG 4: ĐỘNG HỌC ROBOT VÀ XỬ LÍ ẢNH 28

4.1 Phương trình động học cánh tay máy 28

4.1.1 Phương trình động học thuận 28

4.1.2 Phương trình động học nghịch 33

4.2 Xử lý ảnh 34

4.3 Quá trình tính toán động học 40

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 44

5.1 Thiết kế hệ thống cơ khí 44

5.1.1 Thiết kế băng tải 44

5.1.2 Tính toán cánh tay 45

5.2 Lưu đồ thuật toán 51

5.2.1 Lưu đồ thuật toán xử lí ảnh 51

5.2.2 Lưu đồ thuật toán máy tính 52

5.3 Thiết kế hệ thống điều khiển 52

5.3.1 Thiết kế giao diện điều khiển bằng Matlab 53

KẾT LUẬN 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

PHỤ LỤC 56

Chương trình Matlab: 56

DUT.LRCC

Chương trình Arduino: 61

DUT.LRCC

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

BẢNG 4-1 Bảng thông số Denavit-Hartenbert của tay máy hình 2.4 31

BẢNG 4-2 Bảng thông số DH 41

BẢNG 5-1 Thông số các khâu Robot 45

BẢNG 5-2 Thông số động cơ bước 86BYGH450A 47

BẢNG 5-3 Bảng thông số động cơ Nema 23 49

DUT.LRCC

DANH SÁCH HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ

HÌNH 1-1: Robot lái xe đạp 5

HÌNH 1-2: Robot trong y học 6

HÌNH 1-3: Robot Asimo 7

HÌNH 1-4: Robot nhân tạo 7

HÌNH 1-5: Robot TOPIO, Robot của người Việt 8

HÌNH 1-6 Các thành phần chính của hệ thống 9

HÌNH 2-1 Cánh tay Robot kiểu tọa độ trụ 11

HÌNH 2-2 Cánh ta Robot kiểu tọa độ cầu 12

HÌNH 2-3 Cánh tay Robot SCARA 12

HÌNH 2-4.Cánh tay Robot kiểu cánh tay người 13

HÌNH 2-5 Cơ cấu tay kẹp 14

HÌNH 2-6 Đầu hút khí nén 15

HÌNH 2-7 Nam châm điện 15

HÌNH 3-1 Động cơ bước 18

HÌNH 3-2 Động cơ điện 1 chiều 19

HÌNH 3-3 Động cơ Servo 20

HÌNH 3-4 Băng tải cao su 20

HÌNH 3-5 Băng tải xích 21

HÌNH 3-6 Băng tải con lăn 21

HÌNH 3-7 Băng tải mini 22

HÌNH 3-8 Băng tải PVC 22

HÌNH 3-9 Cảm biến tiệm cận 23

HÌNH 3-10 Công tắc hành trình 24

HÌNH 3-11 Module TB6560 25

HÌNH 3-12 Arduino Mega 26

HÌNH 4-1 Các vectơ định vị trí và định hướng của bàn tay máy 29

HÌNH 4-2 Chiều dài và góc xoắn của một khâu 30

HÌNH 4-3 Các thông số của khâu: θ, d, a và α 30

HÌNH 4-4 Tay máy có hai khâu phẳng (vị trí bất kỳ) 31

DUT.LRCC

HÌNH 4-5 Quá trình xử lý ảnh 34

HÌNH 4-6 Ảnh tĩnh 35

HÌNH 4-7 Ảnh động 35

HÌNH 4-8 Ảnh trước và sau khi lọc trung vị 37

HÌNH 4-9 Ảnh trước và sau khi lọc trung bình 38

HÌNH 4-10 Mô hình không gian màu HSV 39

HÌNH 4-11 Mô hình robot 40

HÌNH 4-12 Lược đồ đặt trục tọa độ 40

HÌNH 5-1 Bản vẽ băng tải 44

HÌNH 5-2 Băng tải thực tế 44

HÌNH 5-3 Sơ đồ tải trọng của robot khi chịu trọng lượng lớn nhất 46

HÌNH 5-4 Động cơ bước 86BYGH450A 48

HÌNH 5-5 Động cơ Nema 23 49

HÌNH 5-6 Bộ truyền đai 50

HÌNH 5-7 Lưu đồ thuật toán xử lí ảnh 51

HÌNH 5-8 Lưu đồ thuật toán 52

HÌNH 5-9 Giao diện điều khiển 53

DUT.LRCC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

1.1 Giới thiệu chung về tự động hóa

1.1.1 Khái niệm về tự động hoá sản xuất

 Người máy công nghiệp

 Hệ thống vận chuyển và điều khiển vật liệu tự động Điều khiển có hồi tiếp và điều khiển quá trình bằng máy tính

Hệ thống máy tính cho việc thảo kế hoạch, thu nhập dữ liệu và ra quyết định để hỗ trợ các hoạt động sản xuất

1.1.2 Các hình thức tự động hoá

 Tự động hoá cứng:

Là một hệ thống trong đó một chuỗi các hoạt động ( xử lý hay lắp ráp ) cổ định trên một cấu hình thiết bị Các nguyên công trong dây chuyền này thưởng đơn giản Chính sự hợp nhất và phối hợp các nguyên công như vậy vào một thiết bị làm cho hệ thống trở nên phức tạp Những đặc trưng chính của tự động hoá cứng là:

 Đầu tư ban đầu cao cho những thiết bị thiết kế theo đơn đặt hàng

 Năng suất máy cao

 Tương đối không linh hoạt trong việc thích nghi với các thay đổi của sản phẩm

Những chương trình mới có thể được chuẩn bị và nhập vào thiết bị để tạo ra sản phẩm mới Một vài đặc trưng của tự động hoá lập trình là:

 Đầu tư cao cho những thiết bị có mục đích tổng quát

 Năng suất tương đối thấp so với tự động hoá cứng

 Sự linh hoạt khi có sự thay đổi trong cấu hình sản phẩm

 Thích hợp nhất là cho sản xuất hàng loạt

Tự động hoá linh hoạt là sự mở rộng của tự động hoá lập trình được Khái niệm của tự động hoá linh hoạt đã được phát triển trong khoảng 25 đến 30 năm vừa qua Và những nguyên lý vẫn còn đang phát triển

 Tự động hoá linh hoạt:

Là hệ thống tự động hoá có khả năng sản xuất rất nhiều sản phẩm (hay bộ phận khác nhau mà hầu như không mất thời gian cho việc chuyển đổi từ sản phẩm này sang sản phẩm khác Không mất thời gian cho sản xuất cho việc lập trình lại và thay thế các cài đặt vật lý (công cụ đồ gá, máy móc) Kết quả là hệ thống có thể lên kế hoạch kết hợp sản xuất nhiều loại sản xuất khác nhau thay vì theo từng loại riêng biệt Đặc trưng của

tự động hoá linh hoạt có thể tóm tắt như sau:

 Đầu tư cao cho thiết bị

 Sản xuất liên tục những sản phẩm hỗn hợp khác nhau

 Tốc độ sản xuất trung bình

 Tính linh hoạt khi sản phẩm thay đổi thiết kế

1.1.3 Sự cần thiết phải có tự động hóa

Các công ty hỗ trợ các dự án về vấn đề tự động hoá và CIM (Computer Intergrated Manufacturing) vì nhiều lý do khác nhau Một số lý do quan trọng gồm:

 Năng cao năng suất:

Tự động hoá các quá trình hoạt động sản xuất hứa hẹn việc tăng năng suất lao động Điều này có nghĩa tổng sản phẩm đầu ra đạt năng suất cao hơn (đầu ra trên giờ )

so với hoạt động bằng tay tương ứng

 Chi phí nhân công cao:

Xu hướng trong xã hội công nghiệp của thế giới là chi phí cho công nhân không ngừng tăng lên Kết quả là đầu tư cao lên trong các thiết bị tự động hoá đã trở nên kinh

tế hơn để có thể thay đổi chân tay Chi phí cao của lao động 15 đang ép các nhà lãnh

DUT.LRCC

đạo doanh nghiệp thay thế con người bằng máy móc Bởi vị máy móc có thể sản xuất ở mức cao, việc sử dụng tự động hoá đã làm cho chi phí trên một đơn vị sản phẩm thấp hơn

 Sự thiếu lao động:

Trong nhiều quốc gia phát triển, có sự thiếu hụt lớn lực lượng lao động - Chẳng hạn như Tây Đức đã bị ép buộc phải nhập khẩu lao động để làm tăng nguồn cung cấp lao động của mình, và như hiện nay các nước Nhật Bản, Hàn Quốc cũng đang thiếu hụt lao động do sự già hóa dân số

Việc thiếu hụt lao động cũng kích thích sự phát triển của tự động hoá

 Sự an toàn:

Bằng việc tự động hoá các hoạt động và chuyển người vận hành máy từ vị trí tham gia tích cực sang vai trò đốc công, công việc trở nên an toàn hơn Sự an toàn và thoải mái của công nhân đã trở thành mục tiêu quốc gia với sự ban hành đạo luật sức khoẻ và

an toàn nghề nghiệp (1970) Nó cũng là sự tự động hoá

 Giá nguyên vật liệu cao:

Giá cao của nguyên vật liệu tạo ra nhu cầu sử dụng các nguyên vật một cách hiệu quả hơn Việc giảm phế liệu là một trong những lợi ích của tự động hoá

 Nâng cao chất lượng sản phẩm:

Các hoạt động tự động hoá không chỉ sản xuất với tốc độ nhanh hơn so với làm bằng tay mà còn sản xuất với sự đồng nhất cao hơn và sự chính xác đối với các tiêu chuẩn chất lượng

 Rút ngắn thời gian sản xuất:

Tự động hoá cho phép nhà sản xuất rút ngắn thời gian giữa việc đặt hàng của khách hàng và thời gian giao sản phẩm Điều này tạo cho người có trụ thể cạnh tranh trong việc tăng cường dịch vụ khách hàng tốt hơn

 Giảm bớt phối liệu đang sản xuất:

 Lượng hàng tồn kho khi đang sản xuất tạo ra một chi phí đáng kể cho nhà sản xuất

vì nó giữ chặt vốn lại Hàng tồn kho khi đang sản xuất không có giá trị Nó không đóng vai trò như nguyên vật liệu hay sản phẩm Tương tự như nhà sản xuất sẽ có lợi khi giảm tối thiểu lượng phôi tồn đọng trong sản xuất Tự động hoá có xu hướng

DUT.LRCC

thực hiện mục đích này bởi việc rút ngắn thời gian gia công toàn bộ sản phẩm phân xưởng

 Nếu không tự động hoá sẽ phải trả giá đắt:

Tự động hoá nhà máy sản xuất sẽ có một ưu thế cạnh tranh quan trọng Thuận lợi này không thể phơi bày được dưới hình thức uỷ thác của công ty Ưu điểm của tự động hoá thường được thấy một cách bất ngờ và không lường trước, thí dụ như hàng chất lượng cao, bán hàng nhiều hơn, quan hệ lao động tốt hơn Công ty mà không tự động dễ thấy mình bị bất lợi với khách hàng, nhân viên của họ và xã hội công cộng Tất cả những nhân tố trên hợp thành một bản đồng ca biến việc tự động hoá sản xuất thành một công

cụ hấp dẫn thay cho phương pháp sản xuất bằng tay

Nhận xét: Ta thấy để đảm bảo chất lượng của sản phẩm, đồng thời tăng năng suất

ta chọn hệ thống lắp ráp tự động đó là một quy luật tất yếu phải xảy ra

1.2 Giới thiệu về đề tài

1.2.1 Tổng quan về Robot

1.2.1.1 Lịch sử ra đời

Robot đã và đang xuất hiện trong cuộc sống của chúng ta từ lâu và ngày càng trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại Chúng đã góp phần mình vào công cuộc lao động, chính robot đang làm nên một cuộc cách mạng về lao động, khoa học và đang phục vụ đắc lực cho các ngành khoa học như: khoa học quân sự, khoa học giáo dục, các ngành dịch vụ, giải trí, v.v

Vậy robot xuất hiện từ khi nào?

Năm 1921 nhà soạn kịch Karel Capek người Tiệp Khắc đã đưa lên sân khấu vở kịch có tiêu đề “Romands Univesal Robot” Theo tiếng Séc “Robot” nghĩa là “Người tạp dịch” Có thể nói đây là một gợi ý, một ý tưởng ban đầu về những cỗ máy có khả năng thao tác như con người Đến trước chiến tranh thế giới lần thứ hai nhu cầu sử dụng những máy móc có khả năng thay thế con người ở những môi trường làm việc độc hại

đã trở thành một nhu cầu cấp thiết

Ban đầu cơ cấu máy này hoạt động giống như tay máy của người vận hành Cấu tạo của cơ cấu này bao gồm các thanh và các khớp và hệ thống giây chằng Người vận hành điều khiển tay máy thông qua một cơ cấu khuyếch đại cơ khí

DUT.LRCC

Trong chiến tranh thế giới lần thứ hai (năm 1945), xuất hiện cơ cấu máy được điều khiển từ xa để cầm nắm chất phóng xạ Cho đến những năm 1950 cùng với sự ra đời của

kỹ thuật điều khiển chương trình số NC (Number Control) kỹ thuật tay máy lúc này đã kết hợp được cả kỹ thuật điều khiển xa và điều khiển chương trình số Sự kết hợp này

đã tạo ra những thế hệ máy điều khiển từ xa có khả năng mềm dẻo, khả năng tự động hoá cao gọi tên là robot

Năm 1949, máy phay điều khiển số ra đời phục vụ sản xuất ở Mỹ Đến năm 1960 George Devol đưa ra mẫu Robot đầu tiên Năm 1961 cũng tại Mỹ Robot công nghiệp (IR: Industrial Robot) đầu tiên đưa ra thị trường: Robot Unimat 1990 (Do trường đại học MIT chế tạo) đây là Robot phản hồi lực nó được ứng dụng vào công nghiệp sản xuất

ô tô

Theo con số thống kê thì đến năm 1990 toàn thế giới đã triển khai và ứng dụng khoảng 300.000 IR Do sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật Vi xử lý và Tin học mà số lượng IR tăng nhanh chóng và tính năng cũng có nhiều bước đột phá, giá thành trên một đơn vị IR giảm dần

Đó là về lịch sử, còn ngày nay, robot đã có mặt ở khắp nơi, ngay cả trong gia đình chúng ta, chúng ta cùng điểm qua những con robot mà cả thế giới biết đến

1.2.1.2 Robot trong đời sống và sản xuất

 Murataboy, vận động viên đua xe đạp không biết đến “đo đất”

HINH 1

HÌNH 1-1 HÌNH 1-1: Robot lái xe đạp

DUT.LRCC

Với chiều cao chỉ với 50cm, chú robot mang “quốc tịch” Nhật này được coi là

“vua” giữ thăng bằng Vì dù là đạp hay đang dừng xe , khí cụ con quay sẽ luôn giữ cho chú robot này đứng vững Một số bộ phận đặc biệt khác cho phép Murataboy xác định được chướng ngại vật trên đường và giảm xóc khi va phải chướng ngại vật Murataboy

là ví dụ cho loại robot có khả năng di chuyển bằng 2 chân, đang là một trong những thách thức lớn của việc nghiên cứu và sản xuất robot

 Friend, bạn của những người khuyết tật:

Friend là nghiên cứu của các nhà khoa học Đức Người máy này thực chất có dạng một chiếc xe lăn với đôi cánh tay giống con người Thông qua một bộ phận nhận diện giọng nói, chủ nhân chiếc ghế có thể ra lệnh cho người giúp việc này mở cửa, rót nước

Hệ thống định vị không gian 3 chiều gắn trên xe cho phép người sử dụng chỉ cần đưa tay chỉ hướng, robot sẽ tự động tìm ra đường đi tốt nhất

 Bác sĩ ngoại khoa:

Hãy tưởng tượng những cánh tay kim loại với những khớp nối chằng chịt mổ xẻ trên một cơ thể bằng xương bằng thịt Với nhiều người đó là một cơn ác mộng Trên thực tế việc sử dụng người máy thay các bác sĩ phẫu thuật lại đảm bảo độ chính xác và

HÌNH 1-2: Robot trong y họcDUT.LRCC

tỷ lệ thành công cao hơn cho ca mổ Sự chính xác này cùng với việc giảm thiểu các thiết

bị y khoa giúp đường mổ sắc và gọn hơn đồng thời giúp bệnh nhân đỡ mất nhiều máu

Ca mổ vẫn sẽ được một bác sĩ phẫu thuật theo dõi trực tiếp thông qua một camera nối với một cánh tay robot 2 cánh tay robot còn lại thực hiện những thao tác thành thạo của một bác sĩ thực thụ Người máy này xứng đáng là niềm tự hào của các nhà khoa học

Mỹ

 Asimo, robot giống người nhất:

Asimo lần đầu tiên ra đời năm 1993 tại Nhật, đặt tên P1, là thành quả nghiên cứu của tập đoàn Honda Asimo P1 đã khiến các nước phương Tây kinh ngạc vì ý tưởng chế tạo một loại robot giống hệt con người Tuy vậy mục đích ban đầu của Honda chỉ là nghiên cứu một người máy phục vụ các nhu cầu của chúng ta Ngày nay, cả 2 ý tưởng này, robot giống người

và đáp ứng nhu cầu của con người đã trở thành tiêu chí chung trong nghiên cứu Asimo

 Robot viễn tưởng:

Được trang bị hệ thống nhận dạng

giọng nói, có khả năng ngôn ngữ và diễn

đạt, Mỹ đã giới thiệu một người máy là

bản sao của Philipe K.Dick, tác giả của

nhiều truyện viễn tưởng nổi tiếng, mất

Đó là những gì chúng ta được chứng kiến về sự phát triển của thế giới, nhưng chúng ta cũng cần biết rằng Việt Nam cũng có những con robot vô cùng thông minh Đã đưa vị thế của Việt Nam lên 1 tầm cao mới

Từ ngày 5 - 10/2/2009, chú robot “made in Vietnam” Topio 2.0 do Công ty Cổ phần Robot TOSY (TOSY Robotics JSC) nghiên cứu và chế tạo đã tham gia triển lãm lớn nhất thế giới về đồ chơi lần thứ 60 tại Đức

 Và chú robot này chính là robot TOPIO :

1.2.2 Lựa Chọn Đề Tài Thiết Kế Robot

Với yêu cầu cấp thiết của tự động hóa sản xuất kết hợp với sự phát triển mạnh mẽ

về kỹ thuật Robot, nhóm chúng em đã quyết định lựa chọn đề tài: “ Thiết kế và chế tạo

cánh tay Robot phân loại sản phẩm”

1.3 Tính cấp thiết của đề tài

Ngành công nghiệp robot trên thế giới đã đưa được sản phẩm là robot công

nghiệp để phục vụ sản xuất, thậm chí phục vụ nhu cầu giải trí cũng như chăm sóc con người Với ngành công nghiệp của Việt Nam thì robot chưa được xuất hiện nhiều trong các dây truyền sản xuất Vì sản phẩm này còn quá đắt đối với thị trường Việt Nam.Nhằm nội địa hóa sản phẩm, cũng như nghiên cứu chuyên sâu về robot, tôi chọn

đề tài ““ Thiết kế cánh tay Robot phân loại sản phẩm trên băng tải kết hợp kỹ thuật

xử lí ảnh” Đề tài này hướng tới mục đích có thể giảm bớt sức lao động của người công

nhân trong các dây chuyền sản xuất và nâng cao năng suất lao động ở nước ta

HÌNH 1-5: Robot TOPIO, Robot của người Việt

DUT.LRCC

Dụng cụ thao tác được gắn trên khâu cuối của robot, dụng cụ thao tác của robot

ở đây ta dùng nam châm điện để hút và nhả vật thể trên băng tải hoặc ở các khu vực khác do người điều khiển quy định

Các khâu robot là kết cấu cơ khí gồm các khâu động liên kết với nhau bằng khớp tạo nên hình dáng và các chuyển động cơ bản của robot

Hệ thống dẫn động là các động cơ bước tạo nên sự chuyển động của robot và dụng cụ thao tác

Các công tắc hành trình phản hồi tín hiệu để bộ điều khiển xử lý xác lập vị trí ban đầu cho robot

Camera thực hiện chụp hình ảnh của các vật thể trên băng tải và gửi về hệ thống máy tính để tiến hành xử lý ảnh xác định tọa độ của các vật thể trên băng tải cũng như tiến hành nhận diện sản phẩm trên băng tải

DUT.LRCC

Bộ điều khiển thực hiện việc truyền nhận dữ liệu điều khiển từ máy tính và giải

mã tín hiệu đồng thời thực hiện tính toán động học ngược robot, truyền tín hiệu điều khiển đến các driver điều khiển động cơ để thực hiện điều khiển góc quay cho động cơ

Bộ điều khiển còn thực hiện nhận các tín hiện phản hồi của các công tắc hành trình, nút nhấn để thực hiện các chức năng được đề ra cho bộ điều khiển

Máy tính tiến hành nhận dữ liệu từ bộ điều khiển và dữ liệu ảnh từ webcam để tiến hành xử lý ảnh tìm ra tọa độ ban đầu của vật thể để tìm ra tọa độ của vật thể sau khoảng thời gian di chuyển trên băng tải nhằm giúp cơ cấu chấp hành biết được chính xác vị trí của vật thể

Chương trình giao tiếp và điều khiển được viết ra nhằm thực hiện tính toán các phương trình, giao tiếp giữa người vận hành với hệ thống điều khiển và thực hiện các nguyên lý đề ra Chương trình giao tiếp và điều khiển bao gồm chương trình giao tiếp trên máy tính và chương trình điều khiển cho bộ điều khiển Chương trình giao tiếp trên máy tính được tạo ra nhằm nhận truyền dữ liệu điều khiển, thực hiện xử lý ảnh từ dữ liệu ảnh nhận về để tìm ra tọa độ điểm cần bắt, để robot thực hiện tự động bắt vật thể đang di chuyển ở vị trí bất kỳ trên băng tải đồng thời có thể đưa vật thể đến vị trí mà người vận hành quy định Chương trình điều khiển cho bộ điều khiển thực hiện giải mã các dữ liệu từ máy tính truyền qua, tính toán động học robot điều khiển hệ thống dẫn động để thực hiện các chức năng nguyên lý đề ra cho robot

DUT.LRCC

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 Ý tưởng thiết kế

Thông qua các quá trình tìm hiểu thực tế các tài liệu trên sách báo, internet, và các

mô hình tốt nghiệp ở trường Đại học, chúng em quyết định thiết kế mô hình: “ Cánh tay robot phân loại bánh răng trên băng tải kết hợp xử lí ảnh “ Quá trình thiết kế gồm các phần quan trọng sau:

 Thiết kế cánh tay robot

 Thiết kế băng chuyền sản phẩm

2.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế cánh tay gắp sản phẩm

2.2.1 Cánh tay theo kiểu tọa độ trụ

HÌNH 2-1 Cánh tay Robot kiểu tọa độ trụ

Cánh tay Robot kiểu tọa độ trụ là dạng cánh tay dùng khớp quay, và vùng làm việc của nó có dạng hình trụ rỗng Nó được sử dựng rộng rải trong công nghiệp tuy nhiên cũng tồn tại nhiều ưu nhược điểm sau

2.2.2 Cánh tay Robot kiểu tọa độ cầu

HÌNH 2-2 Cánh ta Robot kiểu tọa độ cầu

Tay máy kiểu tọa độ cầu khác kiểu trụ do khớp thứ hai (khớp trượt) được thay bằng khớp quay Nếu quỹ đạo chuyển động của phần công tác được mô tả trong toạ độ cầu thì mỗi bậc tự do tương ứng với một khả năng chuyển động và vùng làm việc của

nó là khối cầu rỗng

 Ưu điểm :

- Loại này có thể “nhặt” được cả vật dưới nền

 Nhược điểm :

- Độ cứng vững của loại tay máy này thấp hơn loại kiểu tọa độ trụ

- Độ chính xác định vị phụ thuộc vào tầm với

2.2.3 Cánh tay Robot SCARA

HÌNH 2-3 Cánh tay Robot SCARA

DUT.LRCC

SCARA được đề xuất lần đầu vào năm 1979 tại Trường đại học Yamanashi (Nhật bản) dùng cho công việc lắp ráp Đó là một kiêu tay máy có cấu tạo đặc biệt, gồm 2 khớp quay và 1 khớp trượt, nhưng cả 3 khớp đều có trục song song với nhau

2.2.4 Cánh tay Robot kiểu tay người

HÌNH 2-4.Cánh tay Robot kiểu cánh tay người

Tay máy kiểu tay người (Anthropomorphic), như được mô tả trong hình 2-4, có cả

3 khớp đều là các khớp quay, trong đó trục thứ nhất vuông góc với 2 trục kia Do sự tương tự với tay người, khớp thứ hai được gọi là khớp vai (Shoulder joint), khớp thứ ba

là khớp khuỷu (Elbow joint), nối cẳng tay với khuỷu tay Với kết cấu này, không có sự tương ứng giữa khả năng chuyển động của các khâu và số bậc tự do

 Ưu điểm :

- Tay máy làm việc rất khéo léo, nhưng độ chính xác định vị phụ thuộc vị trí của phần công tác trong vùng làm việc Vùng làm việc của tay máy kiểu này gần giống một phần khối cầu

- Ưu điểm chính của khớp cầu là tách được thao tác định vị và định hướng của phần công tác, làm đơn giản việc tính toán

DUT.LRCC

 Nhược điểm :

- Toàn bộ dạng các kết cấu tả ở trên mới chỉ liên quan đến khả năng định vị của phần công tác Muốn định hướng nó, cần bổ sung phần cổ tay Muốn định hướng một cách tuỳ ý phần công tác, cổ tay phải có ít nhất 3 chuyển động quay quanh

3 trục vuông góc với nhau

 Kết luận :

Từ việc phân tích các ưu nhược điểm của các kiểu cánh tay ở trên và yêu cầu công việc của cánh tay ta chọn phương án thiết kế kết cấu cánh ta Robot kiểu tay người

2.3 Phân tích lựa chọn cơ cấu cuối cùng

2.3.1 Kiểu cơ cấu kẹp

HÌNH 2-5 Cơ cấu tay kẹp

Cơ cấu tay kẹp là cơ cấu rất phổ biến áp dụng rộng rải trong công nghiệp

 Ưu điểm :

- Hoạt động linh hoạt và độ chính xác cao

- Cơ cấu chắc chắn đảm bảo lực kẹp tốt

 Nhược điểm :

- Vùng giới hạn kích thước vật kẹp bị hạn, kết cấu phước tạp

DUT.LRCC

2.3.2 Kiểu đầu hút khí nén :

HÌNH 2-6 Đầu hút khí nén

Cơ cấu đầu hút khí nén là cơ cấu được dùng làm cơ cấu chấp hành cuối được sử dụng và áp dụng rộng rãi nhất trong thiết kế cánh tay cho yêu cầu môi trường công nghiệp

 Ưu điểm :

- Cơ cấu có thế kế đơn giản, nhỏ gọn

- Dùng khí nén nên lực hút lớn đảm bảo khi hút các vật có khối lượng lớn

- Dể điều khiển và vận hành

- Có thể hút tất cả các vật liệu khác nhau

 Nhược điểm :

- Lực hút lớn nên cần hệ thống khí nén đủ lớn để đảm bảo lực hút vật

- Bề mặt hút vật phải phẳng mới đảm bảo lực hút

- Phải đầu tư hẹ thống khí nén nên chi phí cao

2.3.3 Kiểu nam châm điện

HÌNH 2-7 Nam châm điện DUT.LRCC

Cơ cấu nam châm điện cũng tương tự như cơ cấu đầu hút khí nén cũng được sử dụng rộng rải trong công nghiệp

 Ưu điểm :

- Cơ cấu có thế kế đơn giản, nhỏ gọn

- Dùng điện nên đảm bảo lực hút lớn

CHƯƠNG 3: CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG

3.1 Phân tích lựa chọn cơ cấu truyền động cho cánh tay

3.1.1 Truyền động bánh răng

Truyền động bánh răng được sử dụng trong nhiều loại máy và cơ cấu khác nhau

để truyền chuyển động quay từ trục này sang trục khác giữa các trục song song, cắt nhau, chéo nhau hay và để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến hoặc ngược lại nhờ vào sự ăn khớp của các răng trên bánh răng

 Ưu điểm:

- Kích thước nhỏ, khả năng tải trọng lớn

- Tỷ số truyền không thay đổi

- Hiệu suất cao có thể đạt 0,97 – 0,99

- Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy

 Nhược điểm:

- Chế tạo tương đối phức tạp

- Đòi hỏi độ chính xác cao

- Có nhiều tiếng ồn khi vận tốc lớn

3.1.2 Truyền động đai

Truyền động đai là truyền động bằng phương tiện kéo Chúng truyền mômen xoắn

và tốc độ giữa hai trục, và có thể có một khoảng cách lớn hơn so với bộ truyền bánh răng Vì tất cả các dây làm bằng nhựa hoặc vải dệt, đặc tính của chúng khác biệt đáng

kể với các bộ truyền bánh răng hoặc xích

 Ưu điểm:

- Việc truyền lực có tính đàn hồi

- Chạy êm và ít ổn, chịu sốc

- Khoảng cách trục có thể lớn

- Không cẩn thiết bôi trơn

- Phí tổn bảo dưỡng ít

 Nhược điểm:

- Bị trượt qua sự giãn nở của dây đai

- Qua đó không có tỷ lệ truyền chính xác

DUT.LRCC

- Nhiệt độ ứng dụng bị giới hạn

- Thêm tải trọng lên ổ trục do lực căng cần thiết của dây đai

 Kết luận:

Từ nhưng phân tích ở trên ta chọn truyền động đai

3.2 Phân tích lựa chọn động cơ

3.2.1 Động cơ bước

Động cơ bước là một loại động cơ điện, có nguyên lý và ứng dụng khác biệt so với hầu hết các loại động cơ điện thông thường Vậy động cơ bước là gì? Động cơ bước thực chất là một loại động cơ đồng bộ, được dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc chuyển động của rotor có khả năng cố định rotor vào những vị trí cần thiết

HÌNH 3-1 Động cơ bước

 Ưu điểm:

- Ưu điểm của loại động cơ này chính là khả năng cung cấp moment xoắn cực lớn ở dải vận tốc thấp và trung bình, giá thành thấp, khá bền bỉ và thay thế dễ dàng

- Cũng vì thế loại động cơ này không phù hợp với những ứng dụng đòi hỏi tốc độ cao và gia tốc lớn

 Nhược điểm:

- Nhược điểm của motor bước là khi hoạt động có hiện tượng bị trượt bước do lực từ nam châm vĩnh cửu đã yếu nên cho vị trí không chính xác hoặc nguồn

DUT.LRCC

điện cung cấp không đủ Hạn chế thứ 2 của độg cơ bước là ồn và nóng lên khi hoạt động

- Tuy nhiên, điều này là hoàn toàn bình thường đối với động cơ bước bởi bản thân nó được thiết kế để có khả năng chịu được sức nóng như vậy Đối với các driver điều khiển động cơ bước thế hệ mới, độ ồn và nóng của loại motor này

đã giảm đi đáng kể

3.2.2 Động cơ điện một chiều

HÌNH 3-2 Động cơ điện 1 chiều

 Ưu điểm:

- Ưu điểm của động cơ điện một chiều là dùng làm động cơ điện hay máy phát điện trong nhiều điều kiện làm việc khác nhau Nhưng ưu điểm lớn nhất của động cơ điện một chiều đó là điều chỉnh, thay đổi tốc độ và khả năng làm việc trong điều kiện quá tải

- Động cơ điện một chiều không những có thể điều chỉnh rộng và chính xác, mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lại đạt chất lượng cao so với động cơ điện không đồng bộ

 Nhược điểm:

- Động cơ điện một chiều có nhược điểm chủ yếu là có hệ thống cổ góp- chổi than nên vận hành kém độ chính xác và không đảm bảo an toàn an toàn trong các môi trường rung chấn, dễ cháy nổ

3.2.3 Động cơ Servo

Động cơ Servo là một bộ phận của hệ thống điều khiển chuyển động của máy móc Động cơ Servo cung cấp lực chuyển động cần thiết cho các thiết bị máy móc khi vận hành

DUT.LRCC

HÌNH 3-3 Động cơ Servo

 Ưu điểm:

- Điều khiển tốc độ tốt, điều khiển trơn tru trên toàn bộ vùng tốc độ, hầu như không dao động, hiệu suất cao hơn 90%, ít nhiệt, điều khiển tốc độ cao, điều khiển vị trí chính xác cao (tùy thuộc vào độ chính xác của bộ mã hóa)

- Mô-men xoắn, quán tính thấp, tiếng ồn thấp, không có bàn chải mặc, bảo trì miễn phí (đối với môi trường không có bụi, nổ)

3.3 Phân tích lựa chọn băng chuyền

3.3.1.1 Băng tải cao su

HÌNH 3-4 Băng tải cao su

Hệ thống băng chuyền bằng băng tải cao su là một hệ thống vận chuyển nguyên liệu mang lại hiệu quả kinh tế rất cao so với các hệ thống cùng chức năng Hệ thống vận

DUT.LRCC

chuyển nguyên liệu bằng Băng tải cao su có thể được lắp đặt ở mọi địa hình, mọi khoảng cách

3.3.1.2 Băng tải xích

HÌNH 3-5 Băng tải xích

Băng tải xích chủ yếu được sử dụng để vận chuyển tải nặng đơn vị, ví dụ như tấm nâng hàng, hộp lưới điện, và các đồ chứa công nghiệp Những băng tải có thể được một hoặc hai sợi dây chuyền trong cấu hình Tải được đặt trên các dây chuyền, ma sát kéo tải phía trước

3.3.1.3 Băng tải con lăn

HÌNH 3-6 Băng tải con lăn

Gồm các loại: băng tải con lăn nhựa, băng tải con lăn nhựa PVC, băng tải con lăn thép mạ kẽm, băng tải con lăn truyền động bằng motor

Băng tải con lăn là giải pháp phù hợp để vận chuyển sản phẩm với trọng lượng từ nhẹ, trung bình đến rất nặng, trong các môi trường thông thường đến các môi trường có hóa chất ăn mòn, bụi bặm…

DUT.LRCC

3.3.1.4 Băng tải mini

HÌNH 3-7 Băng tải mini

Băng tải mini là loại băng tải có kích thước rất nhỏ, được sử dụng trong chế tạo máy Nó thường là một bộ phận của máy dùng để cấp sản phẩm, chi tiết cho từng công đoạn sản xuất Ví dụ như máy đóng gói sản phẩm của MHA sản xuất cũng sử dụng nhiều băng tải mini cho nhiều công đoạn

3.3.1.5 Băng tải PVC

HÌNH 3-8 Băng tải PVC

Là loại băng tải cực kỳ thông dụng Đặc biệt trong các ngành công nghiệp điện tử

Nó được các công ty, tập đoàn lớn của Hàn Quốc, Nhật Bản sử dụng nhiều cho các dây chuyền sản xuất của mình Băng tải PVC có ưu điểm là độ bền cao đi cùng giá thành rẻ nên được sử dụng rộng rãi

 Kết luận: lựa chọn băng tải PVC dạng mini

DUT.LRCC

3.4 Cảm biến tiệm cận

HÌNH 3-9 Cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận (còn được gọi là “Công tắc tiệm cận” hoặc đơn giản là “PROX” tên tiếng anh là Proximity Sensors) phản ứng khi có vật ở gần cảm biến Trong hầu hết các trường hợp, khoảng cách này chỉ là vài mm Cảm biến tiệm cận thường phát hiện vị trí cuối của chi tiết máy và tín hiệu đầu ra của cảm biến khởi động một chức năng khác của máy Đặc biệt cảm biến này hoạt động tốt ngay cả trong những môi trường khắc nghiệt

Cảm biến tiệm cận chuyển đổi tín hiệu về sự chuyển động hoặc xuất hiện của vật thể thành tín hiệu điện Có 3 hệ thống phát hiện để thực hiện công việc chuyển đổi này:

hệ thống sử dụng dòng điện xoáy được phát ra trong vật thể kim loại nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ, hệ thống sử dụng sự thay đổi điện dung khi đến gần vật thể cần phát hiện, hệ thống sử dụng nam châm và hệ thống chuyển mạch cộng từ

 Đặc điểm

- Phát hiện vật thể không cần tiếp xúc, không tác động lên vật, khoảng cách xa nhất tới 30mm

- Hoạt động ổn định, chống rung động và chống shock tốt

- Tốc độ đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao so với công tắc giới hạn (limit switch)

- Đầu sensor nhỏ có thể lắp ở nhiều nơi

- Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt

 Nguyên lí hoạt động:

DUT.LRCC

- Cảm biến tiệm cận hoạt động theo nguyên lý trường điện từ phát ra xung quanh cảm biến với khoảng cách tối đa 30mm và gặp vật thể thì nó sẽ phát tín hiệu truyền về bộ xử lý

 Phân loại

- Có hai loại cảm biến tiệm cận chính có thể kể đến Đó là loại cảm ứng từ và loại điện dung

- Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng từ

- Cảm ứng từ loại có bảo vệ (Shielded): Từ trường được tập trung trước mặt sensor nên ít bị nhiễu bởi kim loại xung quanh, tuy nhiên khoảng cách đo ngắn

đi

- Cảm ứng từ loại không có bảo vệ (Un-Shielded): Không có bảo vệ từ trường xung quanh mặt sensor nên khoảng cách đo dài hơn, tuy nhiên dễ bị nhiễu của kim loại xung quanh

- Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng điện dung

- Cảm ứng này phát hiện theo nguyên tắc tĩnh điện (sự thay đổi điện dung giữa vật cảm biến và đầu sensor), có thể phát hiện tất cả vật thể

Có nhiều chủng loại công tắc hành trình tùy theo ứng dụng riêng biệt có thể phù hợp với từng ứng dụng về kích thước, chức năng, và môi trường hoạt động Hiện nay trên thị trương có rất nhiều hãng sản xuất công tắc hành trình Tuy nhiên trên thị trường việt nam phổ biến 2 loại là OMRON và HANYOUNG

 Loại OMRON

 Ưu điểm :

- Có mặt trên thị trường sớm, phổ biến trong công nghiệp

- Có nhiều loại công tắc hành trình với kích thước khác nhau

- Độ an toàn cao, tuổi thọ cao, xuất xứ Nhật

 Loại HANYOUNG

 Ưu điểm :

- Giá thành rẻ

- Dòng sản phẩm này mới thâm nhập vào thị trường Việt Nam

- Độ bền tương đối tốt, xuất xứ Hàn Quốc

DUT.LRCC

 Thông số kỹ thuật:

- Điện áp hoạt động: 10-35VDC

- Dòng tải tối đa: 3A, peak 3.5A

- Tích hợp Opto cách ly 6N137 tốc độ cao giúp cách ly tín hiệu điều khiển với board điều khiển, an toàn và chống nhiễu

- Tích hợp tản nhiệt nhôm lớn giúp tản nhiệt cho TB6560

- Thích hợp với động cơ bước 43, 57, 86 | 2 hoặc 4 pha | 4 dây hoặc 6 dây

- Có công tắc để Setup dòng tải, tối đa 3A

- Có công tắc để Setup vi bước 1:1, 1:2, 1:8, 1:16

- Có công tắc để Setup Decay (lực giữ vị trí cố định)

- Sử dụng đơn giản, chỉ cần thiết lập thông số Motor, cấp nguồn và cấp xung điều khiển

3.7 Mạch điều khiển Arduino

Khối vi điều khiển sử dụng vi điều khiển Arduino Mega, nó đóng vai trò hết sức quan trọng trong hệ thống để điều khiển hệ thống Khối vi điều khiển bao gồm mạch tạo dao động thạch anh, mạch Reset để reset hệ thống lại trạng thái ban đầu Các chân của

vi điều khiển sẽ được kết nối với các khối khác như rơ le, bàn phím, khối hiển thị, module sim Lưu trữ dữ liệu qua bộ nhớ EEPROM có thể lưu trữ dữ liệu ngay khi mất điện Toàn bộ dữ liệu mà ta thiết kế để điều khiển hệ thống khóa số đều được chứa trong

bộ nhớ của vi điều khiển

HÌNH 3-12 Arduino Mega

Arduino Mega 2560 là một vi điều khiển hoạt động dựa trên chip ATmega2560 Bao gồm:

DUT.LRCC

 54 chân digital (trong đó có 15 chân có thể được sủ dụng như những chân PWM

là từ chân số 2 → 13 và chân 44,45,46)

 6 ngắt ngoài: chân 2 (interrupt 0), chân 3 (interrupt 1), chân 18 (interrupt 5), chân 19 (interrupt 4), chân 20 (interrupt 3), and chân 21 (interrupt 2)

 16 chân vào analog (từ A0 đến A15)

 4 cổng Serial giao tiếp với phần cứng:

Cường độ dòng điện trên mỗi 3.3V

pin

50 mA

Cường độ dòng điện trên mỗi I/O pin 20 mA

DUT.LRCC