ĐỒ án môn học THIẾT kế hệ THỐNG cơ điện tử đề tài THIẾT kế ROBOT dò LINE
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.27 MB, 65 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ ROBOT DỊ LINE
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CƠNG
Thực hiện:
HỒNG VĂN AN
MSSV: 21300007
ĐỖ TUẤN ANH
MSSV: 21300057
TRẦN MINH CHIẾN
MSSV: 21300382
DỖN HỒNG
MSSV: 21301311
NGUYỄN MINH HỒNG MSSV: 21301340
TP HỒ CHÍ MINH – THÁNG 5/ 2017
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ ROBOT DỊ LINE
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CƠNG
Thực hiện:
HỒNG VĂN AN
MSSV: 21300007
ĐỖ TUẤN ANH
MSSV: 21300057
TRẦN MINH CHIẾN
MSSV: 21300382
DỖN HỒNG
MSSV: 21301311
NGUYỄN MINH HỒNG MSSV: 21301340
TP HỒ CHÍ MINH – THÁNG 5/ 2017
LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Bộ mơn Cơ điện tử - Khoa Cơ Khí đã tạo
điều kiện để chúng em thực hiện đồ án này.
Để hoàn thành bài tập lớn này, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến TS. Phùng Trí
Cơng đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy chúng em trong suốt quá trình học tập,
nghiên cứu và rèn luyện để có thể thực hiện tốt đồ án này.
Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn đến các thành viên trong nhóm đã cùng
nhau thảo luận, thu thập tài liệu và giúp đỡ tôi giải quyết các vấn đề nảy sinh trong
quá trình thực hiện bài tập lớn.
Mặc dù đã rất cố gắng để thực hiện bài tập lớn một cách tốt nhất. Song do sự
hạn chế về kiến thức chuyên môn cũng như kinh nghiệm thực tế nên khơng tránh
khỏi những thiếu sót. Vì vậy chúng em rất mong được sự góp ý của quý thầy cô và
các bạn để đề tài này được hoàn chỉnh hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 05 năm 2017
Nhóm sinh viên thực hiện
i
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................
MỤC LỤC ......................................................................................................................
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................
CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU TỔNG QUAN ........................................................................
1.1Mục tiêu thiết kế....................................................................
1.2Tìm hiểu các mơ hình từ các cuộc thi ...................................
1.3Tìm hiểu về cảm biến ............................................................
1.3.1Camera ..................................
1.3.2Cảm biến quang điện trở và c
1.4Tìm hiểu về các cách xử lí tín hiệu cảm biến .......................
1.4.1Sử dụng giải thuật so sánh ....
1.4.2Sử dụng giải thuật xấp xỉ ......
1.5Tìm hiểu về cấu trúc điều khiển ............................................
1.5.1Cấu trúc điều khiển phân cấp
1.5.2Cấu trúc điều khiển tập trung
1.6Đặt đầu bài ............................................................................
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ .................
2.1 Lựa chọn kết cấu xe ...............................................................................................
2.2 Lựa chọn cảm biến .................................................................................................
2.3Lựa chọn bộ điều khiển .........................................................
2.4Lựa chọn cấu trúc điều khiển ................................................
2.5Phân công nhiệm vụ ..............................................................
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHI TIẾT VÀ MÔ HÌNH HĨA ..........................................
ii
3.1 Thiết kế cơ khí ..................................................................................................
3.1.1
Lựa chọn bánh xe ..................
3.1.2
Tính tốn chọn động cơ .......
3.1.3
Chống lật khi xe ơm cua .......
1.4
Kích thước xe dị line ...........................................................
3.2
Thiết kế hệ thống điện ..........................................................
3.2.1
3.3
Lựa chọn Driver ...................
Tính tốn cảm biến ..............................................................
3.3.1
u cầu cảm biến ..................
3.3.2
Calib cảm biến ......................
3.4
Chọn vi điều khiển ..............................................................
3.4.1
Chọn vi điều khiển ................
3.4.2
Giải thuật điều khiển ............
3.5
Mơ hình hịa hệ thống ..........................................................
3.5.1 Mơ hình hóa động học ...................................................................................
4.2
Mơ phỏng bộ điều khiển trên Matlab ..................................
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NHIỆM VÀ KẾT LUẬN .........................................
4.1
Kết quả thực nghiệm ...........................................................
4.2
Kết luận ...............................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................
PHỤ LỤC 1: BIỂU ĐỒ GANTT TRIỂN KHAI ..........................................................
iii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Thơng số sa bàn.............................................................................................. 1
Hình 1.2 Hình ảnh thực tế và sơ đồ nguyên lý của CartisX04...................................... 1
Hình 1.3 Hình ảnh thực tế và sơ đồ nguyên lý của Robot Silvestre..............................2
Hình 1.4 Hình ảnh thực tế và sơ đồ nguyên lý của Robot Fireball............................... 3
Hình 1.5 Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang điện trở....................................... 4
Hình 1.6 Mức so sánh của cảm biến ứng với các vị trí line khi xe di chuyển...............4
Hình 1.7 Tìm vị trí tâm đường line bằng giải thuật xấp xỉ........................................... 5
Hình 1.8 Cấu trúc điều khiển phân cấp........................................................................ 6
Hình 1.9 Cấu trúc điều khiển tập trung........................................................................ 6
Hình 2.1 Cấu trúc điều khiển lựa chọn......................................................................... 8
Hình 3.1 Hệ tọa độ trên robot dị line.......................................................................... 12
Hình 3.2 Mơ hình các lực tác dụng lên bánh xe.......................................................... 13
Hình 3.3 Mơ hình tính tốn và phân tích lực khi xe ơm cua........................................ 14
Hình 3.4 Sơ đồ hệ thống điện..................................................................................... 16
Hình 3.5 Các loại Driver cho động cơ DC................................................................. 17
Hình 3.6 Đồ thị tốc độ động cơ khi cấp xung PWM sử dụng Driver L298................19
Hình 3.7 Đồ thị tốc độ động cơ khi cấp xung PWM sử dụng Driver TB6612...........20
Hình 3.8 Vận tốc động cơ 1 khi cấp 50% xung PWM............................................... 21
Hình 3.9 Vận tốc động cơ 2 khi cấp 50% xung PWM............................................... 21
Hình 3.10 Thời gian đáp ứng của động cơ................................................................ 22
Hình 3.11 Mơ hình bộ điều khiển PID......................................................................... 23
Hình 3.12 Đáp ứng động cơ 1 khi sử dụng bộ PID................................................... 23
Hình 3.13 Đáp ứng động cơ 2 khi sử dụng bộ PID................................................... 24
Hình 3.14 Sơ đồ mạch điện cảm biến TCRT5000...................................................... 25
Hình 3.15 Phạm vi hoạt động của cảm biến............................................................... 26
Hình 3.16 Kết quả thí nghiệm độ cao cảm biến trên bề mặt giấy trắng......................27
Hình 3.17 Vùng giao thoa của cảm biến..................................................................... 27
iv
Hình 3.18 Phạm vi quét của 2 cảm biến...................................................................... 28
Hình 3.19 Kích thước của cảm biến TCRT5000........................................................ 29
Hình 3.20 Tọa độ các cảm biến................................................................................... 31
Hình 3.21 Vị trí line đọc về từ cảm biến.................................................................... 31
Hình 3.22 Sơ đồ điều khiển của robot......................................................................... 32
Hình 3.23 Lưu đồ giải thuật....................................................................................... 34
Hình 3.24 Xác định vị trí rẽ trên line.......................................................................... 35
Hình 3.25 Sơ đồ vị trí robot dị line trong hệ tọa độ................................................... 35
Hình 3.26 Mơ hình xác định sai số trong mơ phỏng.................................................. 37
Hình 3.27 Mơ hình line trên Matlab............................................................................ 38
Hình 3.28 Mơ phỏng bám line trong đoạn cong A-B để tìm khoảng cách phù hợp. . 39
Hình 3.29 Đồ thị sự phụ thuộc giữa sai số dò 1line 2 và 3 khoảng cách
..........................40
Hình 3.30 Kết quả bám line với các hệ số
và vận tốc thay đổi..................42
Hình 4.1 Mơ hình robot khi thiết kế............................................................................ 43
Hình 4.2 Mơ hình robot khi chế tạo............................................................................. 43
Hình 4.3 Robot dị line trên sa bàn.............................................................................. 44
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Phân công nhiệm vụ các thành viên............................................................... 9
Bảng 3.1 So sánh giữa 2 loại bánh trên:...................................................................... 10
Bảng 3.2 Thông số động cơ GA25-V1....................................................................... 14
Bảng 3.3 Tốc độ động cơ 1 khi cấp xung PWM sử dụng Driver L298......................17
Bảng 3.4 Tốc độ động cơ 2 khi cấp xung PWM sử dụng Driver L298......................18
Bảng 3.5 Tốc độ động cơ 1 khi cấp xung PWM sử dụng Driver TB6612.................18
Bảng 3.6 Tốc độ động cơ 2 khi cấp xung PWM sử dụng Driver TB6612.................19
Bảng 3.7 Các thông số đầu vào................................................................................... 39
Bảng 3.8 Thông số mô phỏng...................................................................................... 40
vi
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CƠNG
CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU TỔNG QUAN
1.1 Mục tiêu thiết kế
Thiết kế robot bám đường có khả năng bám đường với độ ổn định tốt và hoàn
thành sa bàn đúng yêu cầu với thời gian ngắn nhất có thể (sa bàn được cho trước
hình dạng và chiều dài).
F
E
B
500
D
Hướng đi: A → B → C →
AStart
C
Finish
G
2000
Hình
1 .1 Thơng
D→ E →
F→ C
s ố sa bàn
→ G
.
→A → C
→ E 1.2 Tìm hiểu các mơ hình từ các cu ộc thi
Japan Robotrace Contest 2014 - Đội chiến thắng: CartisX04
Hình 1.2 Hình ảnh thực tế và sơ đồ nguyên lý của CartisX04
1
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CƠNG
Thơng số:
Cảm biến: 6 bộ cảm biến hồng ngoại, 2 cảm biến gyro
Bánh sau: 4 bánh chủ động - 2 động cơ DC.
Bánh trước: 1 bánh lái có động cơ chỉ đạo
Tốc độ tối đa:= 4,2 /
Kết cấu giúp xe dễ cân bằng hơn nhưng phức tạp, xảy ra hiện tượng trượt
khi rẽ.
Cuộc thi ở Tây Ban Nha 2010 - Đội chiến thắng: Silvestre
Hình 1.3 Hình ảnh thực tế và sơ đồ nguyên lý của Robot
Silvestre Thông số:
Cảm biến: 8 bộ cảm biến hồng ngoại.
Bánh sau: 2 bánh chủ động - 2 động cơ DC.
Tốc độ tối đa:
Bánh trước: 1 bánh t=ự l2,24ựa–
/ bánh mắt trâu.
Kết cấu này khá đơn giản, độ đồng phẳng cao, xe rẽ được các bán kính
cong nhỏ nhưng khó cân bằng.
Cuộc thi Chibots ở Mỹ - Đội chiến thắng: Fireball
2
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CƠNG
Hình 1.4 Hình ảnh thực tế và sơ đồ ngun lý của Robot
Fireball Thông số:
Cảm biến: 16 bộ cảm biến hồng ngoại
4 bánh chủ động - 4 động cơ DC
Vận tốc : 3 m/s
Kết cấu phức tạp, độ đồng phẳng thấp, khó điều khiển
1.3 Tìm hiểu về cảm biến
Có 3 loại cảm biến thường dùng trong các robot dò line: Camera, cảm biến quang
điện trở và cảm biến hồng ngoại.
1.3.1 Camera
Camera dùng để ghi lại hình ảnh của đường line, sau đó xử lý đưa ra thơng
tin sai lệch vị trí tương đối của line so với xe.
Phương pháp này cho độ chính xác cao, tuy nhiên do tốc độ xử lý ảnh cần
nhiều thời gian, làm hạn chế tốc độ của xe, nên không phù hợp với xe đua.
1.3.2 Cảm biến quang điện trở và cảm biến hồng ngoại
Cảm biến quang điện trở có điện trở thay đổi khi ánh sáng thay đổi. Trong
bóng tối giá trị điện trở cao, nhưng khi được chiếu sáng giá trị điện trở giảm mạnh.
3
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CƠNG
Hình 1.5 Ngun lý hoạt động của cảm biến quang điện trở
Hai phương pháp sử dụng cảm biến quang điện trở và cảm biến hồng ngoại có
nguyên tắc hoạt động tương tự nhau, gồm 1 nguồn phát ánh sáng phản xạ xuống đất và
1 nguồn thu ánh sáng phản xạ từ đó xử lí tín hiệu và đưa ra vị trí của xe so với line. Tuy
nhiên cảm biến hồng ngoại được ứng dụng nhiều hơn vì thời gian đáp ứng nhanh hơn.
1.4 Tìm hiểu về các cách xử lí tín hiệu cảm biến
1.4.1 Sử dụng giải thuật so sánh
Sử dụng mạch lấy ngưỡng hoặc giải thuật lọc ngưỡng bằng lập trình để
chuyển tín hiệu điện áp đọc từ cảm biến về thành mức cao hoặc mức thấp, từ đó suy
ra vị trí của xe so với đường line.
Hình 1.6 Mức so sánh của cảm biến ứng với các vị trí line khi xe di chuyển
4
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CÔNG
1.4.2 Sử dụng giải thuật xấp xỉ
Các giá trị đọc về qua phép xấp xỉ để tìm ra vị trí của đường line. Phương pháp
này cho ra sai số phát hiện line nhỏ, có thể tới 2.6mm.
Cơng thức xấp xỉ:
=
∑∑
=0
=0
Hình 1.7 Tìm vị trí tâm đường line bằng giải thuật xấp xỉ
1.5 Tìm hiểu về cấu trúc điều khiển
1.5.1 Cấu trúc điều khiển phân cấp
Mạch điều khiển phân cấp sử dụng nhiều vi điều khiển, mỗi vi điều khiển đảm
nhận một chức năng riêng. Nhờ đó có sự chuyên biệt hóa, mỗi vi điều khiển chỉ đảm
nhận một cơng việc giúp việc kiểm tra lỗi chương trình dễ dàng, các chức năng được
thực hiện đồng thời, không cần phải đợi hoặc bỏ qua các tác vụ ngắt. Tuy nhiên cấu
trúc phần cứng phức tạp và cần đảm bảo tín hiệu giao tiếp giữa các vi điều khiển
tuyệt đối chính xác, không bị nhiễu.
5
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CƠNG
Hình 1.8 Cấu trúc điều khiển phân
cấp 1.5.2 Cấu trúc điều khiển tập trung
Mạch chỉ sử dụng một vi điều khiển đảm nhận tất cả các chức năng nhờ vào đó
mà phần cứng đơn giản. Tuy nhiên, khơng có sự chuyên biệt hóa nên khó cho việc
kiểm tra lỗi chương trình, các chức năng (tính tốn ra vận tốc 2 bánh xe và điều
khiển động cơ đạt vận tốc mong muốn) không được thực hiện đồng thời, khi chức
năng này đang thực hiện thì chức năng khác phải đợi.
Hình 1.9 Cấu trúc điều khiển tập trung
6
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CÔNG
1.6 Đặt đầu bài
Từ mục tiêu thiết kế và yêu cầu mơn học, nhóm đưa ra u cầu thiết kế số như sau:
+ Vận tốc tối đa:
+ Bán kính vịng cua t
+ Sai số dò line:
7
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CÔNG
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
VÀ PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ
2.1 Lựa chọn kết cấu xe
Thiết kế xe 3 bánh, 2 chủ động ở phía sau điều khiển bằng 2 động cơ DC độc
lập, bánh trước là bánh mắt trâu.
2.2 Lựa chọn cảm biến
Sử dụng cảm biến LED kết hợp với phototransistor, tín hiệu đọc về dùng giải
thuật xấp xỉ để tìm vị trí tâm đường line.
2.3 Lựa chọn bộ điều khiển
Bộ điều khiển bám line theo tiêu chuẩn Lyapunov.
2.4 Lựa chọn cấu trúc điều khiển
Điều khiển tập trung (dùng 1 vi điều khiển).
Hình 2.1 Cấu trúc điều khiển lựa chọn
8
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CƠNG
2.5 Phân cơng nhiệm vụ
Bảng 2.1 Phân cơng nhiệm vụ các thành viên
STT
Thành viên
1
Đỗ Tuấn Anh
2
Hồng Văn An
3
Trần Minh Chiến
4
Dỗn Hoàng
5
Nguyễn Minh Hoàng
9
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CƠNG
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHI TIẾT VÀ MƠ HÌNH HĨA
3.1 Thiết kế cơ khí
u cầu đặt ra:
+ Xe có thể chạy với vận tốc tối đa
= 0,5
/
.
+ Kết cấu xe nhỏ gọn, chắc chắn, khơng rung lắc.
+ Xe có thể qua các đoạn cong (bán kính cong R= 500mm) với vận tốc tối
ưu mà xe không bị lật.
3.1.1 Lựa chọn bánh xe
a. Lựa chọn bánh bị động
Các loại bánh có thể dùng làm bánh bị động cho xe dò line là bánh castor, bánh
mắt trâu.
Bánh castor có khả năng di chuyển ổn định. Tuy nhiên khi bẻ lái với vận tốc lớn
hoặc bẻ lái nhiều lần trong thời gian ngắn thì bánh xe có thể khơng kịp đáp ứng dẫn
dến hiện tượng trượt, ảnh hưởng đến tốc độ di chuyển của xe, có thể làm xe bị lật.
Bánh mắt trâu có vỏ ngồi được làm bằng sắt hay thép nên rất bền, bên trong có
ổ bi nên di chuyển rất trơn tru. Tuy nhiên bánh này có nhược điểm lớn là chỉ có thể
chạy trong những mơi trường ít bụi, cát vì chúng có thể bám vào bánh làm bánh bị
kẹt không chạy được.
Bảng 3.1 So sánh giữa 2 loại bánh trên:
Bánh castor
- Chịu tải 20kg
- Ít chịu ảnh hưởng bởi điều kiện của
đường đua
- Kết cấu cồng kềnh.
10
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CÔNG
Từ bảng so sánh kết hợp với yêu cầu của đường đua, nhóm quyết định chọn bánh
mắt trâu là bánh dẫn hướng cho robot dò line.
b. Lựa chọn bánh chủ động
Bánh chủ động là bộ phận trực tiếp làm xe chuyển động. Bánh xe phải có khả năng
bám đường tốt, không trơn trượt, chịu tải ổn định, dễ dàng tháo lắp và thay thế.
Từ những yêu cầu trên ta có thể sử dụng bánh xe giảm tốc V1- V3 hoặc
bánh Mecanum để làm bánh chủ động cho xe.
Bánh Mecanum là một dạng của bánh đa hướng (Omnidirectional Wheel).
Bánh xe này được tạo thành bởi các con lăn nhỏ với trục được lắp nghiêng một góc
45 độ so với trục quay chính của bánh xe, nhờ kết cấu đặc biệt này nên bánh có thể
thực hiện nhiều chuyển động phức hợp theo phương pháp cộng vector. Với bánh
Mecanum, xe có thể chuyển động tiến lùi, xoay trịn trong khơng gian nhỏ hẹp, đặc
biệt có thể di chuyển theo phương ngang khi cần thiết.
Tuy có nhiều ưu điểm nhưng giá thành của bánh xe Mecanum khá cao và giải
thuật điều khiển phức tạp nên nhóm quyết định sẽ sử dụng bánh xe giảm tốc V3 có
đường kính D= 80 mm để làm bánh chủ động cho xe.
3.1.2 Tính tốn chọn động cơ
Giả sử tồn bộ thân xe có khối lượng M1= 2kg, vật nặng hình hộp chữ nhật có
khối lượng M2= 2kg, khối lượng bánh xe m= 0,025kg
- Toạ độ trọng tâm:Chọn hệ trục toạ độ như hình vẽ:
11
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CƠNG
Chọn vị trí đặt vật nặng mong muốn là ở vị trí
gi
được hồnh độ trọng tâm của hệ:
Từ đó ta tính được lực tác dụng lên mỗi bánh xe:
1+ 2=
{
.
Xét các lực tác dụng lên một bánh chủ động, ta có mơ hình tốn:
1
12
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CƠNG
1
Hình 3.2 Mơ hình các lực tác dụng lên bánh xe
Ta giả sử thời gian để xe tăng tốc từ 0 m/s lên vận tốc cực đại 0,5 m/s là 1s. Ta suy ra
được gia tốc của xe là:
Phương trình cân bằng moment:
Với moment quán tính của bánh xe: =2
Gọi
mang vật nặng.
Moment tác dụng lên bánh xe:
= .+=(+). .+
= (2,5 + 0,025). 0,5.0,04 +
Công suất cần thiết của động cơ:
13
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CƠNG
Từ cơng suất đã tính, ta chọn cơ GA25-V1 có hộp giảm tốc và encoder. Moment
tải 0,184Nm.
Bảng 3.2 Thông số động cơ GA25-V1
Điện áp
Cơng suất
Dịng khơng tải
Dịng có tải
Tốc độ
Dài x rộng
Hộp giảm tốc
Encoder
Trục
3.1.3 Chống lật khi xe ôm cua
Khi vào cua, do ảnh hưởng của lực li tâm nên xe có thể bị lật. Để phịng
ngừa trường hợp này, ta phải thiết kế khoảng cách giữa 2 bánh xe và chiều cao xe
cho phù hợp để xe không bị lật. ta có mơ hình tốn như sau:
→
→
→
Flt
→
F lt
P
F
b
a/2
Hình 3.3 Mơ hình tính tốn và phân tích lực khi xe ôm cua
14
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ
GVHD: TS. PHÙNG TRÍ CÔNG
Gọi khoảng cách giữa 2 bánh xe là a, chiều cao trọng tâm xe là b. Ta có:
Moment gây ra lật xe:
Moment chống lật xe:
xe không b
Để
Do tổng chiều dài 2 động cơ và hộp giảm tốc là 134mm. Nên ta chọn sơ bộ
khoảng cách giữa 2 bánh xe là 150 mm. Chọn tỷ lệ b/a= 0,5; ta được chiều cao
trọng tâm xe là b= 60 mm.
1.4 Kích thước xe dị line
Từ các tính tốn trên ta xác định được các kích thước của xe dị line:
- Chiều cao trọng tâm xe là 60mm.
- Chiều rộng thân xe chọn sơ bộ 150mm.
- Chiều dài thân xe: dựa theo các thiết kế của các hãng xe trên thế giới như Ford,
Mistubishi, Mercedes-Benz,… có chiều dài/chiều rộng là khoảng 0,38 – 0,6.
Nên nhóm lựa chọn tỉ lệ chiều dài/chiều rộng cho xe dò line là 0,6; suy ra chiều
dài xe 250mm.
