thiết kế, chế tạo xe lăn tự động hỗ trợ người khuyết tật

Điển hình như hiện nay một số người khuyết tật vẫn sử dụng xe lăn tay mặt dù xe lăn điện và các thiết bị hỗ trợ người khuyết tật đã có từ lâu trên thế giới, xe di chuyển chính bằng sức n

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài được tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của Thầy Đường Khánh Sơn và sự giúp đỡ, hỗ trợ của bạn bè Các số liệu thu thập được một phần từ các nguồn tham khảo một phần do tôi nghiên cứu tìm ra được trong quá trình thực hiện, các phần tham khảo tôi có chú thích nguồn rõ ràng trong phần nội dung của bài báo cáo

Nếu không đúng như trên tôi xin chịu mọi trách nhiệm về đề tài của tôi

Chương 1: Lý đo chọn đề tài, ưu nhược điểm một số đề tài nghiên cứu trong và

ngoài nước, đưa ra hướng phát phát triển và mục tiêu

Chương 2: Lên kế hoạch cụ thể thực hiện đề tài

Chương 3: Nội dung thực hiện từng công việc được đưa ra trong chương 2 Chương 4: Kết quả thực hiện và kết quả vận hành hệ thống được đánh giá qua

nhiều người dùng khác nhau, từ đó đưa ra nhận xét về hệ thống

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN I LỜI CAM ĐOAN II TÓM TẮT TIỂU LUẬN III

MỤC LỤC i

DANH MỤC HÌNH ẢNH iii

DANH MỤC BẢNG BIỂU vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN 2

1 Lý do chọn và mục đích chọn đề tài 2

1.1 Lý do chọn đề tài 2

1.2 Đối tượng nghiên cứu 2

1.3 Mục đích nghiên cứu 3

2 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

3 Phương pháp nghiên cứu 3

4 Ý nghĩa và thực tiễn của đề tài 4

5 Tổng quan về đề tài nghiên cứu 5

5.1 Giới thiệu sơ lược về đề tài 5

5.2 Phân tích đánh giá về các đề tài nghiên cứu trong và ngoài nước 5

5.3 Một số loại thiết bị hỗ trợ xe lăn hiện có trên thị trường 8

6 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 12

7 Hướng nghiên cứu cho đề tài 13

CHƯƠNG II : NỘI DUNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 14

1 Đề tài nghiên cứu 14

1.1 Tiêu chuẩn chọn 14

1.2 Tiêu chuẩn loại trừ 14

1.3 Địa điểm thực hiện đề tài 14

1.4 Thời gian thực hiện đề tài 14

2 Phương pháp nghiên cứu 14

Trang ii

2.1 Thiết kế tổng quan hệ thống 14

2.2 Cỡ Mẫu Và Chọn Mẫu 15

3 Lập bảng kế hoạch thực hiện đề tài 15

CHƯƠNG III : QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN 17

1 Lập bản vẽ và thiết kế sơ bộ đề tài 17

1.1 Thiết kế thiết bị hỗ trợ xe lăn 17

1.2 Tính toán điều kiện bền cho khung kẹp 22

2 Lập kế hoạch thực hiện công việc 27

3 Nội dung thực hiện các công việc 28

3.1 Thiết kế càng xe đạp điện 28

3.2 Thiết kế và chế tạo khớp bẻ lái (khớp xoay ở cổ xe) 30

3.3 Nghiên cứu và chế tạo cổ bung tăng và ghidong xe đạp 33

3.4 Nghiên cứu và chế tạo cơ cấu kẹp 36

3.5 Thiết kế chế tạo khớp nối cơ cấu kẹp và cổ lái 48

3.6 Chế tạo cơ cấu giữ cố định khớp nối 50

3.7 Chế tạo chân chống cho đầu kéo 52

3.8 Hoàn thành hệ thống cơ khí 53

3.9 Nghiên cứu, tính toán và chọn động cơ điện 54

3.10 Tìm Hiểu Và Đóng Khối Pin Phù Hợp Cho Đầu Kéo 60

3.11 Các thiết bị điện và mạch điều khiển động cơ 70

3.12 Kết Nối Toàn Bộ Hệ Thống Điện 88

CHƯƠNG IV : KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ 90

1 Kết Quả 90

1.1 Hệ thống hoàn thiện 90

1.2 Vận hành 96

1.3 Kết quả vận hành hệ thống 97

1.4 Đánh giá 98

2 Hướng phát triển trong tương lai 99

TÀI LIỆU THAM KHẢO 100

PHỤC LỤC 101

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Ảnh xe lăn đầu tiên 6

Hình 1.2: Xe lăn điện của sinh viên Nguyễn Mạnh Hùng chế tạo 7

Hình 1.3: Xe lăn điện của GS.TS Nguyễn Tấn Hùng 7

Hình 1.4: Đầu kéo CNEBIKES 8

Hình 1.5: Đầu kéo DIVOUS 8

Hình 1.6: Đầu kéo Hurt-e 9

Hình 1.7: Đầu kéo Mango 9

Hình 1.8: Đầu kéo Viper (thương hiệu Anh) 10

Hình 1.10: Xe scooter Huka Pendel 10

Hình 1.9: Xe lăn điện 11

Hình 1.11: Đầu kéo Coyote S24 11

Hình 3.1: Đầu kéo kẹp vào hai thanh trên khung xe 17

Hình 3.2: Kiểu đầu kéo kẹp phía dưới xe lăn 18

Hình 3.3: Phân tích lực trên thanh kẹp đầu kéo 24

Hình 3.4 : Mặt cắt 1/1 24

Hình 3.5 : Mặt cắt 2/2 25

Hình 3.6: Biểu đồ nội lực Qy và Mx 26

Hình 3.7: Phuộc nhún trước xe đạp điện 28

Hình 3.8: Càng bánh xe trước và sau khi chế tạo cho phù hợp 30

Hình 3.9: Bộ chén cổ xe đạp 31

Hình 3.10: Cổ bẻ lái trên khung xe 33

Hình 3.11: Bung tăng xe đạp 34

Hình 3.12: Các loại ghidong khác nhau 34

Hình 3.13: (a) Tay lái (ghidong) , (b) Bung tăng 36

Hình 3.14: Cơ cấu được lắp ráp vào khung 39

Hình 3.15: Cơ cấu kẹp 39

Hình 3.16: Cấu tạo của toàn bộ cơ cấu kẹp 40

Hình 3.17: Bộ phận trượt 41

Trang iv

Hình 3.18: Thanh chịu lực chính 41

Hình 3.19: Cơ cấu kẹp được lắp ráp và chạy thử nghiệm 42

Hình 3.20: Kẹp xà gồ 44

Hình 3.21: Chức năng của kẹp xà gồ 44

Hình 3.22: Cấu tạo của kẹp xà gồ 45

Hình 3.23: Kẹp xà gồ được nối cứng với thanh chịu lực 45

Hình 3.24: Cấu tạo của cùm kẹp giàn giáo 46

Hình 3.25: Cùm giàn giáo sau khi bị cắt 47

Hình 3.26: Toàn bộ cơ cấu kẹp được chế tạo 47

Hình 3.27: Bản vẽ vòng bi ( ổ lăn ) 49

Hình 3.28: Khớp nối cơ cấu kẹp và cổ lái 50

Hình 3.29: Cơ cấu giữ cố định góc 51

Hình 3.30: Chân chống của đầu kéo 53

Hình 3.31: Toàn bộ phần cơ khí 53

Hình 3.32: Xe hơi điện 55

Hình 3.33: Xe đạp điện 56

Hình 3.34: Xe lăn điện 56

Hình 3.35: Xe một bánh 56

Hình 3.36: Động cơ bánh xe điện 48v 57

Hình 3.37: Rotor động cơ điện 48v 58

Hình 3.38: Cấu tạo của bộ phận Stator 58

Hình 3.39: Mô phỏng cấu tạo của động cơ điện 59

Hình 3.40: Trạng thái thay đổi khi động cơ chạy của động cơ 1, 2 và 4 cặp cực 59

Hình 3.41: Tín hiệu của ba pha động cơ, khi hoạt động 60

Hình 3.42: Quá trình sạc xả của pin li-ion 63

Hình 3.43: Cell pin 18650 Lishen 2000mAh 64

Hình 3.44: Mạch bảo vệ cho khối pin 48v 66

Hình 3.45: Sơ đồ đấu nối mạch bảo vệ vào khối pin 68

Hình 3.46: (a) Ống co nhiệt, (b) Kẽm hàn cell, (c) Băng keo cách điện, nhiệt 68

Hình 3.47: (a) Băng keo giấy cách điện, (b) miếng dán bảo vệ cực dương 69

Hình 3.48: Khối pin 48v, 4A đã được hoàn thiện và lắp thử vào hệ thống 69

Hình 3.49: Các dây chức năng của board điều khiển bánh xe điện 72

Hình 3.50: (a) tay ga xe đạp điện (b) tay lái 72

Hình 3.51: Cảm biến Hall 73

Hình 3.52: Nam châm và lò xo trong tay ga 73

Hình 3.53: Tay thắng xe đạp điện 74

Hình 3.54: Bố thắng xe đạp điện 75

Hình 3.55: Còi xe đạp điện 48 V 75

Hình 3.56: (a) màn hình hiển thị, (b) đầu đèn 76

Hình 3.57: (a) Hai xi nhan đầu xe , (b) hai xi nhan cuối xe 77

Hình 3.58: Xung phát sóng trên module cảm biến 78

Hình 3.59: Kích thước và góc quét module cảm biến siêu âm 79

Hình 3.60: Kết nối module cảm biến siêu âm với Arduino 81

Hình 3.61: Toàn bộ hệ thống phía sau xe gồm đèn xi nhan và cảm biến 81

Hình 3.62: Cấu tạo của Arduino Uno R3 82

Hình 3.63: Công tắt gạt 6 chân 84

Hình 3.64: Transistor 2SD468-C 85

Hình 3.65: Mạch hạ dòng 87

Hình 3.66: Mạch hạ áp LM2596 87

Hình 3.67: Lắp đặt và nối dây cho toàn bộ hệ hệ thống 89

Hình 4.1: Đầu kéo xe lăn 90

Hình 4.2: Toàn bộ hệ thống 91

Hình 4.3: Bánh xe điện 91

Hình 4.4: Càng xe cho bánh xe điện 92

Hình 4.5: (a) Thanh khóa góc nâng (b) Cổ lái 93

Hình 4.6: Thanh kẹp vào khung xe 93

Hình 4.7: Tay lái và đầu đèn 93

Hình 4.8: Hộp điều khiển và đèn xi nhan 94

Hình 4.9: Bảng điều khiển 94

Hình 4.10: Cảm biến lùi xe 95

Trang vi

Hình 4.11: Khung xe lăn 95

Hình 4.12: Xe rẽ trái 96

Hình 4.13: Xe rẽ phải 96

Hình 4.14: Cảm biến chướng ngại vật khi lùi xe 97

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1: Tỉ trọng chất điện phân của các loại acquy thông dụng 62Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật của Arduino Uno R3 84

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 1

MỞ ĐẦU

Trong thời đại khoa học, công nghệ phát triển nhanh chóng, nhiều máy móc được tạo ra để giúp con người thực hiện những công việc chân tay từ đơn giản đến phức tạp Nhưng bên cạnh đó vẫn còn một nhóm người có hoàn cảnh khó khăn không thể tiếp cận đến nền khoa học đang phát triển Điển hình như hiện nay một số người khuyết tật vẫn sử dụng xe lăn tay mặt dù xe lăn điện và các thiết bị hỗ trợ người khuyết tật đã có từ lâu trên thế giới, xe di chuyển chính bằng sức người nên rất khó khăn di chuyển trên các địa hình phức tạp như qua dốc, ổ gà, đặc biệt là không đi xa được Có một số người khuyết tật nặng hơn như tay yếu hay mất tay mà không có tiền mua xe lăn điện, xe lăn tay cần người đẩy rất bất tiện, nên họ chỉ đành ở trong nhà suốt cả cuộc đời, ao ước được tự do như bao người

Trước vấn đề đó, từ những kiến thức được học tại trường Đại học tôi mong muốn làm một sản phẩm hỗ trợ một phần nào đó trong cuộc sống của những người khuyết tật có hoàn cảnh khó khăn

Sản phẩm sẽ có đầy đủ những chức năng cần thiết và đặc biệt là giá thành hợp

lý nhất có thể, để dễ dàng tiếp cận đến những đối tượng này

Qua quá trình xem xét và trao đổi với giáo viên hướng dẫn Thầy Đường Khánh Sơn tôi chọn phương án làm đầu kéo xe lăn để hỗ trợ cho người khuyết tật di chuyển với tiêu chí sản phẩm chất lượng mà giá cả hợp lý

có hỗ trợ mỗi khi muốn đi đâu đó

Xét trên phương diện cảm nhận cá nhân, đứng trước tình cảnh người dân Việt Nam không tiếp cận được với điều kiện sống tốt hơn vì kinh tế không cho phép Là một sinh viên học ngành cơ điện tử, đi đầu trong thời đại công nghệ 4.0, tôi không muốn điều đó xảy ra

Chính vì thế tôi quyết định chọn đề tài này để giúp họ giảm bớt gánh nặng trong cuộc sống, giúp ích cho xã hội

1.2 Đối tượng nghiên cứu

Chọn được đề tài nhưng vấn đề cần giải quyết đã được thực hiện từ rất lâu trên thế giới, cho đến ngày nay đã phát triển rất nhiều kiểu như xe lăn điện điều khiển bằng joytick, bằng điện cơ đồ, bằng sóng não, Nhưng sau quá trình tìm hiểu và với mục tiêu ban đầu tôi chọn làm xe lăn điện và linh hoạt hỗ trợ người khuyết tật còn khả năng sử dụng cánh tay

Hướng phát triển hơn của đề tài là sản phẩm có thể sử dụng được cho người cánh tay yếu hay không còn nữa Nếu còn thời gian hướng này sẽ được thực hiện

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 3

1.3 Mục đích nghiên cứu

Mục đích tôi chọn hướng nghiên cứu này cho đề tài là vì tôi muốn sản phẩm của tôi phải phù hợp với những người khó khăn về kinh tế, nhưng sản phẩm vẫn chất lượng

Hiện nay Việt Nam đang ngày càng hội nhập, những người khuyết tật dễ dàng mua một chiếc xe lăn tay với giá 2 triệu đồng trở xuống là có thể sử dụng được, nhưng

vì xe lăn tay có nhiều hạn chế, nên họ ít sử dụng, chỉ khi cần thiết họ mới dùng nó Giá thành cho một chiếc xe lăn điện nhập khẩu từ 7 triệu đồng trở lên nhưng chất lượng thì phụ thuộc vào giá sản phẩm, nên người khuyết tật khó tiếp cận

Đầu kéo xe lăn điện trên thị trường có giá thành trung bình, rẻ hơn xe lăn điện nguyên chiếc nhưng cũng từ 4 triệu đồng trở lên

2 Nhiệm vụ nghiên cứu

Nhiệm vụ nghiên cứu cho đề tài là:

- Sản phẩm phải có giá thành hợp lý, nhưng phải chất lượng

- Thuận tiện cho người sử dụng

- Có tính an toàn (khung cơ khí cứng cáp)

- Sản phẩm hoạt động trơn tru

- Tích hợp nhiều tiện ích cho người sử dụng

Ngoài ra phần cải tiến:

- Tích hợp thêm nhiều tính năng điều khiển khác cho các đối tượng khác nhau

- Làm cho xe lăn điện, thông minh và tiện lợi hơn

3 Phương pháp nghiên cứu

Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, phải thực hiện qua các bước:

+ Tìm hiểu, đọc, tham khảo các dự án tương tự từng được thực hiện

+ Lên ý tưởng tổng thể (khái quát nhất)

+ Thiết kế khung cơ khí

+ Mua linh kiện cần có, cơ khí, điện tử

+ Thực hiện gia công, chế tạo khung cơ khí

+ Thực hiện làm mạch điều khiển

+ Lắp ráp

+ Vận hành thử và lấy ý kiến, góp ý phản hồi từ người dùng

+ Rút ra nhận xét

+ Cải tiến

4 Ý nghĩa và thực tiễn của đề tài

Mục đích nghiên cứu chế tạo ra thiết bị để giúp cho những người khuyết tật có hoàn cảnh khó khăn có thể dễ dàng đi lại, sinh hoạt trong cuộc sống thuận tiện nhất, nhưng phải có giá rẻ hơn các dòng thiết bị khác có trên thị trường Hai tính năng này

là chủ đạo và nằm xuyên suốt trong quá trình thực hiện đề tài

Đề tài nghiên cứu và tạo ra những sản phẩm hữu ích giúp cho người khuyết tật sinh hoạt thuận tiện hơn đã có từ rất lâu trên thế giới Nhưng hiện trạng hiện nay là việt nam chưa tự sản xuất được các sản phẩm đó nên giá của các thiết bị này rất đắt

vì được nhập từ các nước khác, chất lượng không đồng đều Ở trong nước đã có các

cơ sở tự sản xuất được các thiết bị tương tự nhưng không đồng đều về chất lượng và giá giao động theo người bán, không được thông qua bởi các cơ sở kiểm tra an toàn, trong khi các cơ sở được kiểm tra an toàn cấp phép sản xuất thì giá thành không rẻ bởi nhiều yếu tố, khiến nhiều đối tượng không tiếp cận được

Đề tài này sẽ tìm hiểu nghiên cứu và chế tạo ra sản phẩm để hỗ trợ người khuyết tật và khắc phục một phần nào các khuyết điểm trên

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 5

5 Tổng quan về đề tài nghiên cứu

5.1 Giới thiệu sơ lược về đề tài

Giới thiệu sơ lược về lịch sử hình thành xe lăn trên thế giới Xe lăn được cho là xuất hiện đầu tiên tại châu âu vào thế kỷ thứ 17, nhưng theo lịch sử Trung Hoa thì xe lăn đã có từ những năm sau công nguyên, Trong Tam Quốc Diễn Nghĩa của Trung Quốc, Khổng Minh về già đã sử dụng một loại xe tương tự xe lăn Mãi đến thế kỷ 20 thì xe lăn điện mới bắt đầu xuất hiện nhưng chỉ để phục vụ cho người giàu đi lại Xe lăn điện lúc này rất đơn giản chỉ là gắn thêm động cơ vào xe lăn tay Cho đến ngày nay xe lăn điện được cải tiến rất nhiều kể cả khung, động cơ và bộ điều khiển

Một phần của đề tài là để nghiên cứu các công nghệ về xe lăn thường lẫn xe lăn điện trên thế giới hiện nay, từ đó đưa ra thiết kế phù hợp với các đối tượng có hoàn cảnh khó khăn tại Việt Nam

Lý do để chọn đề tài này là vì thiết kế đơn giản hơn xe lăn điện nguyên chiếc, thuận tiện cho người khuyết tật hiện nay đang sử dụng các loại xe lăn tay hiện có, lắp thiết bị hỗ trợ để trở thành xe lăn điện giảm giá thành chung

Thiết bị hỗ trợ giúp xe lăn tay thành xe lăn điện là một thiết bị hỗ trợ người khuyết tật xuất hiện gần đây có rất nhiều lợi ích, nhưng cũng gặp vấn đề như xe lăn điện nguyên chiếc

5.2 Phân tích đánh giá về các đề tài nghiên cứu trong và ngoài nước

Các đề tài nghiên cứu thiết bị hỗ trợ xe lăn không được thấy nhiều trên thế giới,

vì bản chất đây là thiết bị cải tiến từ xe lăn điện, nên thường được các công ty sản xuất xe lăn điện thực hiện

Vì tính chất của thiết bị hỗ trợ xe lăn tập chung vào việc kéo xe lăn di chuyển

mà tiện lợi nhất nên phần cơ khí sẽ được nghiên cứu nhiều nhất Còn phần điều khiển thì có thể khác nhau như điều hướng bằng tay, bằng điện,

Phần điều khiển thì có loại điều khiển bằng tay với cơ cấu truyền động và vận hành bằng sức người Chiếc xe đầu tiên được biết đến là Stephan Farffler vào năm

1665 Xe có cấu tạo gồm 3 bánh và phần khung ngồi Xe được truyền động trực tiếp bằng sức tay của người sử dụng

Hình 1.1: Ảnh xe lăn đầu tiên

Tài liệu Tham khảo của (Glenn Ruscoe)

Sau đó xe ngày càng phát triển và cải tiến thành hai bánh lớn và bánh nhỏ phía trước như ngày nay Trong thế kỷ thứ 18 xe lăn được coi như là một phương tiện di chuyển thông dụng của mọi người như xe hơi ngày nay

Đến nay xe lăn điện đã thông dụng hơn nhưng cũng trên kết cấu xe lăn tay, gắn thêm động cơ điện gọi là xe lăn điện

Các đề tài nghiên cứu về xe lăn điện cũng phổ biến hơn trước

Đề tài luận văn chế tạo xe lăn điện đi lại trong sân hỗ trợ người khuyết tật của sinh viên Nguyễn Mạnh Hùng Trường Đại Học Quảng Bình

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 7

Hình 1.2: Xe lăn điện của sinh viên Nguyễn Mạnh Hùng chế tạo

Xe lăn điện điều khiển bằng suy nghĩ của giáo sư gốc Việt GS.TS Nguyễn Tấn Hùng Ngoài ra ông còn tạo ra nhiều cách thức điều khiển khác rất tiện lợi cho nhiều đối tượng khuyết tật khác nhau

Hình 1.3: Xe lăn điện của GS.TS Nguyễn Tấn Hùng

5.3 Một số loại thiết bị hỗ trợ xe lăn hiện có trên thị trường

Trên thị trường hiện nay các thiết bị hỗ trợ đều có các tính năng và cấu tạo gần giống nhau, chỉ khác nhau về phần cơ khí Các sản phẩm giá rẻ thường sản xuất từ Trung Quốc, bên cạnh vẫn có các sản phẩm tập trung vào các khách hàng cao cấp hơn với giá thành không rẻ

Một số thiết bị hỗ trợ xe lăn điện hiện nay thường thấy phổ biến:

Đầu kéo xe lăn hỗ trợ người khuyết tật đi lại trên địa hình bình thường như trong nhà, trong thành phố, trong khu trung tâm, Loại đầu kéo này có cấu tạo đơn giản thường tháo rời được, linh hoạt, gọn nhẹ, giúp người sử dụng thấy thuận tiện khi

sử dụng Giá thành cho loại này rất đa dạng nhưng thường không quá cao, tại Việt Nam hiện nay giá từ 9 triệu đồng trở lên, bên cạnh có một số đầu kéo không thương hiệu giá cũng từ 7 triệu đồng trở lên

Hình 1.4: Đầu kéo CNEBIKES

Hình 1.5: Đầu kéo DIVOUS

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 9

Hình 1.6: Đầu kéo Hurt-e

Ngoài ra còn rất nhiều loại đầu kéo khác có trên thị trường hiện nay không thể

đề cập hết

Loại đầu kéo chuyên dụng dành cho việc di chuyển trên các địa hình khó khăn như bãi biển, leo núi, cuộc thi đua xe lăn, Người khuyết tật có thể đi bất cứ đâu họ muốn Thiết kế loại đầu kéo này có nhiều điểm phức tạp hơn vì yêu cầu của nó khác với loại đầu kéo khác, thường sẽ cồng kềnh, nặng và ít linh hoạt hơn Chính vì thế giá thành cũng cao hơn

Hình 1.7: Đầu kéo Mango

Hình 1.8: Đầu kéo Viper (thương hiệu Anh)

Loại đầu kéo tiếp theo gần giống xe kéo nhưng vẫn được coi là thiết bị kéo hỗ trợ xe lăn Thiết bị này có hình dáng như một chiếc xe hoàn chỉnh, thường thấy nhất

là loại xe ba bánh, chính giữa thân xe để trống một khoảng, mục đích là để xe lăn tay vào vị trí này, khóa chốt cố định

Hình 1.9: Xe scooter Huka Pendel

Xe lăn điện là thiết bị hỗ trợ người khuyết tật phổ biến nhất có cấu tạo giống một

xe lăn tay bình thường nhưng có gắn thêm động cơ điện, nguồn điện và mạch điều khiển Người sử dụng điều khiển qua joytick

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 11

Hình 1.10: Xe lăn điện

Loại tiếp theo là các kiểu đầu kéo chạy bằng tay Loại này được thiết kế giúp người khuyết tật di chuyển dễ dàng hơn so với việc lăn tay truyền thống Kiểu đầu kéo này tập chung vào cách truyền động làm sao vận hành nhẹ nhàng mà vẫn đi nhanh, đặt biệt là lên dóc Có các kiểu truyền động thường thấy như xích, đai, khớp

Hình 1.11: Đầu kéo Coyote S24

6 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế

Mục tiêu : Thiết kế thiết bị hỗ trợ người khuyết tật đi lại dễ dàng, giá rẻ để tiếp cận

đến các đối tượng có hoàn cảnh khó khăn

Đề xuất phương án thực hiện

Phương án 1: Thiết kế xe lăn hỗ trợ người khuyết tật với nhiều cách điều khiển khác

nhau phù hợp với nhiều đối tượng Trong phương án này có hai hướng đi, một là lấy khung xe lăn tay sau đó thiết kế và chế tạo bộ phận truyền động bằng động cơ điện

cho khung xe đó, hai là tự thiết kế khung xe và phần truyền động

Ưu điểm : Người khuyết tật dễ dàng vận hành thiết bị, không cần các thao tác lắp ráp

ban đầu, với nhiều tính năng điều khiển khác nhau, kích thước nhỏ, di chuyển trong các địa hình hẹp thuận tiện như nhà vệ sinh, thang máy,

Nhược điểm: Giá không rẻ vì động cơ nhiều hơn, phức tạp trong hướng lắp động cơ

vì khung xe lăn tay không khớp

Tự thiết kế khung xe trong hướng 2 thì không khả thi vì số đông hiện nay người khuyết tật đang có xe lăn tay, không dễ để họ bỏ đi chiếc xe lăn tay mua chiếc xe lăn điện

Phương án 2: Thiết kế đầu kéo xe lăn với cơ cấu truyền động bằng tay, hướng đi là

thiết kế bộ truyền động bằng xích, với tỷ số truyền giữa đĩa xích tay quay với đĩa xích bánh xe lăn lớn hơn 1 Từ đó đưa ra hướng thiết kế là thiết kế bộ lip như xe đạp để cho ra nhiều cấp độ truyền động khác nhau

Ưu điểm: Giá thành rẻ hơn, khả thi khi người khuyết tật mua đầu kéo về và lắp vào

xe lăn tay sẵn có của họ để di chuyển khỏe hơn

Nhược điểm: Vẫn còn dùng sức người, nhiều đối tượng không sử dụng được như

người khuyết tật yếu tay hay không có tay, cần phải lắp ráp trước khi sử dụng

Phương án 3: Thiết kế và chế tạo đầu kéo xe lăn điện, thiết bị gồm có bộ phận kẹp

vào khung xe, động cơ, bộ điều khiển, pin Nâng cấp lên để hạn chế nhược điểm ở

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 13

phương án 2 là thêm cơ cấu lái để thêm nhiều kiểu điều khiển khác nhau cho nhiều đối tượng

Ưu điểm: Giá thành rẻ, dùng được với nhiều đối tượng khuyết tật khác nhau, đi lại

dễ dàng, tháo lắp được để có thể lăn tay khi cần

Nhược Điểm: kích thước lớn khó di chuyển trong khu vực hẹp như thang máy, nhà

vệ sinh, mất công tháo lắp đầu kéo khi sử dụng

Trong 3 phương án được đưa ra ở trên, phương án 3 đáp ứng tốt được tiêu chí ban đầu Nên tôi chọn hướng đi cho đề tài của tôi là theo phương án 3

7 Hướng nghiên cứu cho đề tài

Tôi sẽ tìm hiểu các tài liệu liên quan về đề tài trên Thế Giới từ trước tới nay từ

đó đưa ra bản thiết kế cơ khí phù hợp, sau đó thiết kế mạch điều khiển Trong phần cải tiến thêm như đề cập trong phương án 3 ở trên, tôi sẽ thiết kế thêm phần cơ khí điều hướng sau đó là thêm các cách điều khiển khác cho bộ điều khiển thiết bị

CHƯƠNG II : NỘI DUNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

1 Đề tài nghiên cứu

1.1 Tiêu chuẩn chọn

Nhằm giúp cải thiện cuộc sống tốt hơn cho người khuyết tật có hoàn cảnh khó khăn ở Việt Nam Sản phẩm gọn nhẹ, tiện ích, thuận tiện, giá thành rẻ, an toàn và phù hợp với nhiều đối tượng

1.2 Tiêu chuẩn loại trừ

Sản phẩm chỉ dành cho người khuyết tật, loại trừ những hướng thực hiện phức tạp, khó sử dụng, không tối ưu, làm nâng giá sản phẩm

1.3 Địa điểm thực hiện đề tài

Đề tài được thực hiện tại phòng THTN Vi Điều Khiển Trường Đại Học Kỹ Thuật - Công Nghệ Cần Thơ do Thầy Đường Khánh Sơn và anh Trần Sĩ Lâm giám sát và hướng dẫn

1.4 Thời gian thực hiện đề tài

Đề tài tiểu luận thực hiện từ ngày 22/01/2020 đến ngày 23/06/2020 tương đương với 15 tuần thực hiện đề tài

2 Phương pháp nghiên cứu

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 15

- Cấu tạo chung hệ thống:

+ Khung cơ khí

+ Động cơ 3 pha

+ Điều khiển động cơ

+ Các thiết bị ngoại vi

+ Mạch điều khiển các thiết bị ngoại vi

2.2 Cỡ Mẫu Và Chọn Mẫu

Đề tài nghiên cứu chế tạo thiết bị đầu kéo xe lăn hỗ trợ người khuyết tật Cỡ mẫu đề tài là sản phẩm hoàn chỉnh có thể sử dụng được trong thử nghiệm

Mẫu lựa chọn là loại phổ thông, phù hợp với nhiều đối tượng, mẫu mã sản phẩm

ở mức khá Nội dung thực hiện chủ yếu là về chất lượng sản phẩm, giá thành sản phẩm, độ an toàn, mức độ phù hợp với đối tượng sử dụng

3 Lập bảng kế hoạch thực hiện đề tài

Để cho thuận tiện, dễ dàng cho việc thực hiện công việc bước lập kế hoạch là bước quan trọng và đầu tiên trong quy trình thực hiện bất kỳ một dự án nào Nó giúp người thực hiện lập một kế hoạch các bước thực hiện cụ thể, từ đó công việc dễ thực hiện và rà soát lỗi trong quá trình thực hiện

Bảng kế hoạch cho đề tài :

Bước 1: Lập sơ đồ, thiết kế bản vẽ tính toán lực sơ bộ : Việc thiết kế bản vẽ có thể là

mạch điện, cơ khí họặc sơ đồ cấu tạo chung của sản phẩm thực hiện Hiện nay công nghệ càng ngày càng phát triển mạnh, bên cạnh đó công nghiệp hóa hiện đại hóa được đẩy mạnh Công việc thiết kế cũng được quan tâm và hỗ trợ, bên cơ khí, kiến trúc, điện, thì có các phần mềm nổi tiếng Autocad thường dùng để vẽ các bản vẽ 2D, Inventor là phần mềm cải tiến sau của Autocad với tính năng mạnh nhất hỗ trợ người dùng là vẽ 3D và mô phỏng 3D (dùng cho các ngành kỹ thuật như cơ khí, xây dựng, ), Solidworks cũng giống phần mềm Inventor mạnh về vẽ và mô phỏng 3D

Thiết kế mạch điện thì có một vài phần mềm được nhiều người sử dụng như sau Proteus, Altium, Orcad,

Phần mềm lập kế hoạch thì có Word, Excel

Bản thiết kế sơ bộ được hoàn thành phải gồm có kích thước bản vẽ, bản vẽ 2D

và 3D

Bản thiết kế là dữ liệu cho quá trình tính toán lực quá trình tính toán này phải được thực hiện sau khi có bản vẽ gồm có kích thước sơ bộ không cần chính xác hoàn toàn vì có thể sửa lại sau quá trình tính toán và trước quá trình làm thực tế quá trình này giúp cho bản vẽ hoàn thiện, quá trình cơ khí thực hiện dễ dàng, sản phẩm sử dụng đảm bảo an toàn

Bước 2: Sau khi bản vẽ thiết kế đã được hoàn thành đến bước 2 là bước lập các công

việc cần thực hiện trong bản thiết kế Cụ thể là lập một danh sách các trình tự công việc thực hiện Ví dụ như gia công trục trước sau đó chọn vật liệu, bạc đạn, bulong, daioc và cuối cùng là lắp ráp các bộ phận

Bước 3: Các công việc chính sẽ được chia nhỏ ra và được thực hiện theo trình tự

trong bước 3 Có thể coi bước 3 là bước bắt đầu làm mô hình thực tế, bước này quan trọng không kém gì hai bước 1 và bước 2 Thời gian cho bước 3 là lâu nhất trong 3 bước

Bước 4: Thử nghiệm sản phẩm, thu nhận ý kiến phản hồi của người dùng và đánh

giá kết quả của sản phẩm

Bước 5 : Cải tiến sản phẩm, đây không phải là bước phụ mà là bước chính và quan

trọng bậc nhất trong tất cả các bước Từ những đánh giá cá nhân và những người xung quanh, Sản phẩm có những nhược điểm thì từ đó tôi sẽ khắc phục những nhược điểm đó

Bước 6 : Viết báo cáo quá trình thực hiện đề tài khoa học Trong quá trình thực hiện

mọi số liệu và hình ảnh sẽ được lưu giữ lại để thêm vào bài báo cáo sau này

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 17

CHƯƠNG III : QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN

1 Lập bản vẽ và thiết kế sơ bộ đề tài

Thiết bị hỗ trợ xe lăn sẽ được chia thành nhiều bộ phận khác nhau, mục đích để

dễ thiết kế, thi công và sửa chữa

+ Bộ phận lái

+ Bánh xe

+ Bộ phận kẹp

1.1 Thiết kế thiết bị hỗ trợ xe lăn

Ý tưởng ban đầu là thiết bị có cơ cấu kẹp hai bên, mục đích là để kẹp hai trục hai bên phía trước của xe lăn, vì cơ cấu kẹp phức tạp và không thuận tiện cho người

sử dụng, bên cạnh vì ý tưởng này được sử dụng trên nhiều đầu kéo ngoài thị trường Mục đích cuối cùng là tìm ra một hướng đi mới lạ, tiện lợi và nhiều ưu điểm hơn các mẫu hiện có trên thị trường, đây là một sự lựa chọn khó khăn vì cái mới bao giờ cũng gian nan hơn, tôi cùng Thầy Đường Khánh Sơn đã tìm ra được cơ cấu kẹp đơn giản, tiện lợi cho người sử dụng Ý tưởng ban ban đầu là của Thầy Đường Khánh Sơn, tôi

là người thực hiện với sự hỗ trợ của Thầy

Hình 3.1: Đầu kéo kẹp vào hai thanh trên khung xe

Hướng nghiên cứu là thiết kế cơ cấu kẹp từ bên dưới xe lăn, sau đó đẩy cổ lái đầu kéo, trục kẹp sẽ nâng phần trước của xe lăn lên, làm hở hai bánh lái của xe lăn tay Kiểu kẹp này hiện nay đã có trong nhiều loại đầu kéo khác nhau Nhưng đều có

cấu tạo chung như Hình 3 2, cơ cấu kẹp gồm có thanh ngang phía dưới ở đầu là hai

thanh móc để kẹp vào trục phía dưới

Hình 3.2: Kiểu đầu kéo kẹp phía dưới xe lăn

Cơ cấu kẹp của tôi được thiết kế kẹp vào một thanh trục bên dưới xe lăn, nguyên lý hoạt động của cơ cấu này gần giống với Ê TÔ trong cơ khí

Bản vẽ thiết kế

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 19

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 21

Cơ cấu kẹp được thiết kế tối giản hơn các kiểu kẹp hiện có trên thị trường Nhưng vẫn đảm bảo độ cứng cáp và an toàn cho người sử dụng

1.2 Tính toán điều kiện bền cho khung kẹp

Mục đích của việc tính toán là để chọn thông số cho toàn bộ khung kẹp cho phù hợp với các điều kiện khác nhau, kích thước cũng là thông số để vẽ bản thiết kế 3D, 2D dùng cho gia công cơ khí sau này

Cơ cấu kẹp là khung chịu lực chính trong toàn bộ thiết bị, chính vì thế bộ phận kẹp phải đủ cứng vững, đặt biệt là trong điều kiện vận hành xe trong các môi trường phức tạp Mục đích của việc tính toán giúp cho thiết bị hoạt động an toàn, đặt biệt đối tượng ở đây là người khuyết tật thì an toàn là quan trọng và được đưa lên hàng đầu trong các tiêu chí được đưa ra

Việc tính toán lực phải được thực hiện trước hoặc cùng lúc với thiết kế cơ cấu,

bộ phận của đầu kéo Nhưng cấu tạo chung của khung xe hay nói cách khác là hình thái của toàn bộ hệ thống phải được biết trước Chẳng hạn như thiết bị gồm có bánh

xe được nối với cổ lái và thanh kẹp, thanh kẹp chịu lực và dồn về bánh xe một phần

Từ đó tính toán lực để chọn kích thước thanh kẹp, càng bánh xe hay chọn bulong cho các mối nối cho phù hợp

Cơ cấu kẹp là bộ phận chính trong toàn bộ hệ thống

- Xác định lực

Các lực chính có trong toàn bộ phần khung xe bao gồm:

+ Lực từ trọng lượng phần trên khung xe

+ Lực từ trọng lượng cơ thể người

+ Lực từ các giao động khi di chuyển

Ngoài ra lực có thể bị ảnh hưởng bởi động cơ như kích thước động cơ, công suất động cơ Nhưng để dễ dàng cho quá trình tính toán, thông số của động cơ, kích thước cấu tạo khung xe lăn, khung đầu kéo đều được cho trước

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 23

- Cấu tạo đơn giản của khung xe

Chia khung xe làm hai phần một phần là khung xe lăn và một phần là đầu kéo hay còn gọi là thiết bị hỗ trợ xe lăn Phần đầu kéo cấu tạo gồm có các bộ phận chịu lực như thanh đỡ hay còn gọi là cơ cấu kẹp, bộ phận điều hướng nối với bánh xe và thanh khóa góc xoay giữa thanh kẹp và bộ phận điều hướng

Chính vì thế để thuận tiện cho việc tính toán, rõ ràng và dễ hiểu, tôi cũng sẽ chia phần tính toán lực thành các phần nhỏ ứng với từng bộ phận chịu lực

- Tính toán lực cho thanh kẹp

Mục đích thiết kế khung xe chịu tối đa khối lượng cơ thể là 100kg Khối lượng của khung xe được bỏ qua vì không đáng kể Ngoài ra tốc độ tối đa của xe là 30 km/h

Thanh kẹp có cấu tạo là một thanh có góc cong 1200 một đầu sẽ được nối với trục lái qua khớp xoay, mục đích để nâng hai bánh trước xe lăn lên, đầu còn lại nối với cơ cấu kẹp để khóa cứng vào khung xe lăn khi lắp đầu kéo

Lực chính được tính như sau:

Khi vật cố định : m =100 ( Kg )

Để tính toán lực ta cần chuyển khối lượng m= 100 kg thành đơn vị lực (N) Khái niệm : 1 N là lực gây ra cho một vật có khối lượng là 1kg trong điều kiện gia tốc là 1m/s2

m = 100kg tương đương F = 1000 (N)

Hình 3.3: Phân tích lực trên thanh kẹp đầu kéo

Phương trình cân bằng lực

a) Xác định phản lực liên kết

∑ Fy = 0 <=> −P − Fa cos(30°) = 0 <=> Fa= −P

cos (30°)= −1154.7 (N)

b) Vẽ biểu đồ nội lực bằng phương pháp mặt cắt

Dùng mặt cắt 1/1 cắt toàn bộ cơ cấu ra làm hai phần, lấy phần bên trái của đoạn AB

ta được:

Hình 3.4 : Mặt cắt 1/1

∑ Fx1 = 0 <=> X1 = 0

∑ Fy1 = 0 <=> −Y1 − P = 0 <=> Y1 = −P = −1000 (N)

- Biểu đồ nội lực

Hình 3.6: Biểu đồ nội lực Qy và Mx

Kết luận mặt cắt ở B là nguy hiểm nhất

Mx (max) = 450 N

Diện tích của thanh chịu lực là

Chiều rộng b = 3 cm, chiều dài h = 3 cm

2

𝜎𝑧𝑚𝑖𝑛 = −|𝑀𝑥|

𝑆 =

4500,0171 = −26315,8 𝑁/𝑚

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 27

 Chọn vật liệu có ứng suất cho phép lớn hơn 26315,8 N/m2 tương đương với 0,026315Mpa

2 Lập kế hoạch thực hiện công việc

Bản thiết kế sơ bộ đề tài được thực hiện, bản thiết kế thể hiện toàn bộ cấu tạo

và các chi tiết để hình thành nên một thiết bị hoàn chỉnh Tất cả đều bắt nguồn từ ý tưởng, sau đó ghép lại thành một bản vẽ hoàn chỉnh có thể nhìn thấy được, tiếp theo

là làm ra sản phẩm thực tế Một sản phẩm thực tế bao gồm nhiều chi tiết nhỏ khác nhau ( chỉ đề cập đến nội dung cơ khí ) Với mỗi chi tiết là một bản vẽ riêng biệt Quá trình làm sản phẩm cũng sẽ làm từng chi tiết trên từng bản vẽ chi tiết riêng biệt

Để không bị rối trong quá trình làm thì một bản kế hoạch công việc cần làm,

là rất cần thiết

a Công việc cơ khí

- Công việc 1: nghiên cứu, tính toán và chọn bánh xe điện hợp lý

- Công việc 2: có bánh xe, sau đó đo kích thước bánh xe, từ kích thước đó thiết kế

càng xe hợp lý theo kích thước

- Công việc 3: thiết kế và chế tạo khớp bẻ lái

- Công việc 4: nghiên cứu và chế tạo cổ bung tăng và ghidong xe đạp

- Công việc 5: nghiên cứu và chế tạo cơ cấu kẹp, giữ góc nâng và chân chống

b Công việc điện, mạch điện, điều khiển, đo đạt và hiển thị

- Công việc 6: tìm hiểu và đóng khối pin phù hợp cho đầu kéo

- Công việc 7: mua và lắp đặt mạch điều khiển động cơ, giảm áp và các thiết bị kèm theo như tay ga, còi, đèn, màn hình

- Công việc 8: thiết kế chế tạo đèn xi nhan trước, sau và cảm biến siêu âm cảnh báo khi lùi xe, bản điều khiển trên xe ( bao gồm các nút nhấn và công tắt )

- Công việc 9: thiết kế mạch điều khiển đèn xi nhan, cảm biến, loa,… Với Arduino

- Công việc 10: lập trình điều khiển trên board arduino và phần mềm Arduino IDE

c Các công việc khác

- Công việc 11: sơn, trang trí vệ sinh khung xe, lắp và hoàn thiện toàn bộ

- Công việc 12: đi dây điện từ sau xe lên đầu xe

- Công việc 13: vận hành xe và thu thập kết quả

3 Nội dung thực hiện các công việc

A Phần cơ khí

3.1 Thiết kế càng xe đạp điện

Kích thước bề rộng của toàn bộ động cơ là 18cm và chiều cao tối thiểu là 32

cm Các loại càng xe đạp trên thị trường không có kích thước lớn như vậy, trừ một vài càng giảm xóc làm ra dành riêng cho chế tạo các loại xe điện Nhưng giá thành cho loại càng xe này khá đắt vì có cả giảm xóc

Hình 3.7: Phuộc nhún trước xe đạp điện

Giải pháp là chế tạo lại càng xe với giá thành rẻ, phù hợp với kích thước bánh

xe Tôi quyết định chọn càng xe đạp thường và thêm thanh ngang để tăng bề rộng của càng xe Càng xe này có thể dễ dàng tìm mua tại các cửa hàng xe đạp với giá dao động vài chục nghìn đến 100 nghìn đồng

Càng xe được chế tạo lại không có giảm xốc, vì tính chất của xe không chạy với tốc độ cao có thể nhanh hơn xe đạp thường tầm từ 10 km đến 15 km và hạn chế

đi trên các địa hình quá phức tạp gồ ghề Nhưng chất lượng vẫn nằm trong khoảng cho phép

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 29

Kích thước bề rộng của càng xe ban đầu là 12cm bề rộng của bánh xe là 18cm,

có hai phương án được đưa ra Uốn càng rộng ra, có thể uốn nóng bằng nhiệt như nung nhiệt từ hàn khí đá sau đó bẻ rộng ra, cách hai là dùng sức bẻ nhờ sự trợ giúp của eto Nhưng hai phương án trên sẽ làm khung yếu đi, vì đây là bộ phận chịu lực chính nên các cách trên không khả thi

Tôi cắt hai tay càng ra rồi thêm một thanh sắt có chiều rộng bằng 12cm cộng với bán kính góc bo cong của hai tay càng mỗi bên là 3cm, cuối cùng tôi có bề rộng của càng là 18cm

Điểm phức tạp của công việc này là khi cắt phải đo kích thước của hai tay càng

xe thật sự chính xác, chẳng hạn như cắt một thanh dài thanh ngắn hơn lúc lắp và lại

sẽ lệch về phía thấp hơn làm cho cổ xe bị nghiêng nguy hiểm cho người sử dụng Tôi

đã rơi vào trường hợp như thế

Đường kính của hai thanh càng xe đạp là 2,5cm, cổ càng là 2,1cm tôi chọn thanh ngang có đường kính 2,5cm Vì thứ nhất tôi gắn cổ càng xe vào thanh ngang với góc 90 độ, thanh ngang có kích thước lớn hơn sẽ ôm chọn cổ càng xe, ngoài ra

để dễ hàn, hai ống tạo với nhau một góc vuông tôi mài một vòng tròn lõm đầu ống

cổ càng xe, sau đó ốp vào thanh ngang

Hai đầu thanh ngang, tôi tiện vào một khoảng để có kích thước bằng hoặc lớn hơn 0,1cm so với đường kính trong của hai tay càng xe, đường kính trong là 2,4cm Mục đích là để đưa hai tay càng xe vào thanh ngang Kết quả là dễ dàng cân chỉnh

Vì càng xe tôi mua là loại tốt được làm từ chất liệu inox, tôi gặp khó khăn là không có thiết bị hàn inox nên nhờ đến thợ hàn giúp, chi phí đã tăng lên vì trả tiền công cho thợ Nhưng tổng lại vẫn rẻ hơn là mua càng giảm xóc

Sau quá trình chế tạo càng xe, tuy chi phí và chất lượng không đạt được như mục tiêu ban đầu Nhưng đổi lại tôi học được cách tính toán chính xác, cách gia công, cách cắt và hàn đơn giản các vật liệu

Thông số ban đầu của càng xe:

Cổ càng: chiều dài 15 cm, đường kính 2,1 cm

Tay càng: chiều dài 27 cm, đường kính 2,5 cm, bán kính góc bo cong 3cm

Chiều rộng của hai tay càng: 12cm

Thông số của càng xe sau khi chế tạo:

Cổ càng: chiều dài 15 cm, đường kính 2,1 cm

Tay càng: chiều dài 27 cm, đường kính 2,5 cm, bán kính góc bo cong 3cm

Chiều rộng của hai tay càng: 18 cm

Hình 3.8: Càng bánh xe trước và sau khi chế tạo cho phù hợp

3.2 Thiết kế và chế tạo khớp bẻ lái (khớp xoay ở cổ xe)

3.2.1 Mục tiêu

Chế tạo khớp xoay để bẻ lái (điều khiển hướng) có nguyên lý hoạt động giống

cổ lái của xe đạp và xe máy Tải chịu đựng không lớn hơn đáng kể so với xe đạp

SVTH : PHÙNG VĂN VŨ Trang 31

Tôi quyết định chọn làm cổ điều hướng giống cổ điều hướng của xe đạp Trên thị trường hiện nay không có bán nguyên bộ cổ bẻ lái cho xe đạp Tôi đưa ra hai hướng đi để chọn, một là tôi mua một chiếc xe đạp cũ và lấy cổ bẻ lái, giải pháp thứ hai là tôi tự làm một cổ bẻ lái tương tự Trong hai giải pháp đều có cái ưu điểm và nhược điểm riêng, hướng đi thứ nhất mọi thứ rất dễ làm và thực hiện rất nhanh, nhược điểm là tôi lấy cổ lái đồng nghĩa tôi bỏ luôn cả khung xe đạp vì chúng liên kết với nhau thứ hai là mua nguyên xe đạp rất tốn kém, cách giải quyết này không tốt Hướng

đi thứ hai ít tốn kém hơn, chi phí rẻ hơn Nhưng cần phải nghiên cứu kỹ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, đo đạt chọn vật liệu phù hợp với càng xe

3.2.2 Cấu tạo

Sau quá trình nghiên cứu cấu tạo của khớp điều hướng xe đạp tôi nhận thấy

nó có cấu tạo không phức tạp Có thể coi khớp bẻ lái giống một khớp xoay đơn giản, gồm có một trục xoay và một trục cố định, trục cố định nối với thân xe, trục xoay nối với bánh xe và tay lái Khớp xoay dùng con lăn sẽ thường dùng và phổ biến vì giá thành rẻ và dễ sử dụng Từ ổ lăn là có thể làm cổ lái theo ý muốn của mình Một cái trên và một cái dưới hay nói cách khác là một khớp xoay đơn giản

Để đơn giản và gọn gàng tôi chọn mua bộ chén cổ của xe đạp bán thông dụng

dễ lắp ráp và thay thế

Hình 3.9: Bộ chén cổ xe đạp