Nghiên cứu xây dựng thư viện thực tế tăng cường của hệ thống phanh thủy lực (tt)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG THƯ VIỆN THỰC
TẾ TĂNG CƯỜNG CỦA HỆ THỐNG PHANH
THỦY LỰC

SVTH: NGUYỄN HỮU TÂM
MSSV: 15145344
SVTH: HỨA NGUYỄN PHÚ
MSSV: 15145442
GVHD: THS. HUỲNH THỊNH

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.1. Lý do chọn đề tài

Trong thời đại ngày nay, ngày công nghiệp xe hơi đang phát triển như vũ bão.
Kéo theo đó là sự phức tạp của các cụn chi tiết trên xe. Tuy vậy, do điều kiện không
cho phép nên hiện nay vẫn còn rất nhiều sinh viên đang phải nghiên cứu và học tập
dựa trên những tài liệu trắng đen truyền thống, điều này làm việc học trở nên khó tiếp
thu hơn. Nhưng nhờ vào sự phát triển của AR và VR thì điều này sẽ được khắc phục.
Chính vì thế nhóm em đã chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng thư viện thực tế tăng
cường cho hệ thống phanh” làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp.
1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
1.2.1. Mục tiêu của đề tài
- Nghiên cứu tổng quan về một hệ thống ô tô mà ở đề tài này tập trung ở hệ

thống phanh thủy lực.
- Nghiên cứu chung về công nghệ thực tế tăng cường.
- Nghiên cứu xây dựng thư viện thực tế ảo hệ thống phanh trên ô tô trên phần
mềm Blippar.
1.2.2. Nhiệm vụ của đề tài

- Nghiên cứu tổng quan về hệ thống phanh.
- Nghiên cứu chung về công nghệ thực tế tăng cường.
- Nghiên cứu xây dựng thư viện thực tế tăng cường hệ thống phanh trên ô tô trên
phần mềm Solidwork và Blippar.
- Kết luận – kiến nghị.
1.3. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu Hệ thống phanh trên ô tô.

- Phần mềm vẽ 2D Ai và thiết kế 3D Solidworks.
- Phần mềm ứng dụng công nghệ thực tế tăng cường phù hợp.
- Phần mềm chỉnh sửa video phù hợp: Power Point và Camtasia.
1.3.2. Phạm vi nghiên cứu

Việc vẽ và mơ phỏng lại tồn bộ hệ thống truyền lực ơ tơ địi hỏi phải có rất
nhiều thời gian cũng như kiến thức. Do đó đề tài chỉ tập trung nghiên cứu về “Hệ
thống phanh thủy lực trên ô tô.”


1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước
1.4.1. Trong nước

Hiện nay công nghiệ thực tế ảo và thực tế tăng cường đang bắt đầu được nghiên
cứu. Điển hình nhất là hai công ty: Digimart và Vrtech.

Tháng 6/2017, Công ty Digismart Việt Nam và Công ty Blippar (Anh Quốc) vừa
ký hợp tác chính thức ra mắt ứng dụng Blippar, giải pháp công nghệ thực tế tăng
cường (Augmented Reality – AR) dành cho thương hiệu. Theo đó, Digismart sẽ là đối
tác độc quyền khai thác ứng dụng này tại thị trường Việt Nam.
1.4.2. Nước ngồi

Khái niệm Cơng nghệ thực tế ảo lần đầu tiên xuất hiện vào đầu thế kỷ 90, qua
hơn 20 năm hình thành và phát triển, các nước trên thế giới đặc biệt là các nước Mỹ
và châu Âu đã có nhiều cơng trình thực tế ảo lớn như :
- Bản đồ 4D giải phẩu toàn bộ cơ thể người.
- Ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực: Ô tô, xây dựng, y tế, giáo dục,…
- Ứng dụng mua sắm 3D, Tạp chí 3D, báo 3D.
- Sách giáo dục 3D
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC
TRÊN Ơ TƠ
2.1. Cơng dụng, cấu tạo, phân loại và yêu cầu của hệ thống phanh
2.1.1. Công dụng
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ô tô cho đến khi dừng hẳn hoặc đến
một tốc độ cần thiết nào đấy. Ngồi ra hệ thống phanh cịn dùng để giữ ô tô đứng ở
các dốc.
Đối với ô tô thì hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất, bởi vì
nó đảm bảo cho ơ tơ chạy an tồn ở tốc độ cao, do đó có thể nâng cao được năng suất
vận chuyển.
Hư hỏng trong hệ thống phanh thường kèm theo hậu quả nghiêm trọng, làm mất
tính an tồn chuyển động của ơtơ. Các hư hỏng rất đa dạng và phụ thuộc vào kết cấu
hệ thống phanh.
2.1.2. Phân loại
Có nhiều cách để phân loại hệ thống phanh:

- Theo cơng dụng
+ Hệ thống phanh chính (phanh chân).
+ Hệ thống phanh dừng (phanh tay).
+ Hệ thống phanh dự phòng
+ Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ).
- Theo kết cấu của cơ cấu phanh
+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc.
+ Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.
- Theo dẫn động phanh
+ Hệ thống phanh dẫn động cơ khí.
+ Hệ thống phanh dẫn động thủy lực.
+ Hệ thống phanh dẫn động khí nén.
+ Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén-thủy lực.
+ Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa.
- Theo khả năng điều chỉnh mơmen phanh ở cơ cấu phanh
Theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ cấu phanh chúng ta có hệ thống
phanh với bộ điều hịa lực phanh.
- Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh
Theo khả năng chống bó cứng bánh xe khi phanh chúng ta có hệ thống phanh
với bộ chống hãm cứng bánh xe (hệ thống ABS).
2.1.3. Yêu cầu
Hệ thống phanh cần bảo đảm các yêu cầu sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường
phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong bất kì mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi
phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển
khơng lớn.
- Dẫn động phanh có độ nhạy cao.
- Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử

dụng hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kì cường độ nào.


- Khơng có hiện tượng tự siết phanh khi ơ tơ chuyển động tịnh tiến hoặc quay
vịng.
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
- Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển
- với lực phanh trên bánh xe.
- Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong điều kiện sử
dụng.
- Có khả năng phanh ơ tơ khi đứng trong thời gian dài.
2.1.4. Cấu tạo
Hệ thống phanh bao gồm các bộ phận sau:
1. Bàn đạp phanh
2. Bộ trợ lực phanh
3. Xi lanh chính
4. Van diều hịa lực phanh (Van P)
5. Phanh chân (1) Phanh đĩa (2) Phanh tang trống
6. Phanh đỗ/ Phanh tay
2.1.5. Hệ thống chống bó cứng phanh ABS
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại hệ thống ABS. Tuy nhiên ta có thể
phân loại chúng theo số lượng kênh, có nghĩa là có bao nhiêu van được điều khiển
riêng lẻ và bao nhiêu cảm biến tốc độ.
Loại 1: ABS bốn kênh, bốn cảm biến
Loại 2: ABS ba kênh, bốn cảm biến
Loại 3: ABS ba kênh, ba cảm biến
Loại 4: ABS hai kênh, bốn cảm biến
Loại 5: ABS một kênh, một cảm biến
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG THƯ VIỆN THỰC TẾ TĂNG CƯỜNG CỦA
HỆ THỐNG PHANH THỦY LỰC

3.1. Giới thiệu về công nghệ “thực tế tăng cường”
3.1.1. Định nghĩa về cơng nghệ thực tế tăng cường
Để có thể định nghĩa được “thực tế tăng cường” đầu tiên cần phải hiểu “thực tế
ảo” là gì?


- Thực tế ảo VR là gì?
Virtual Reality-VR hay được gọi là “thực tế ảo” có thể hiểu một cách đơn giản
đây là công nghệ sẽ giúp đưa ta vào một thế giới ảo do máy tính tạo ra.
Để có thể sử dụng được cơng nghệ VR ta cần có những thiết bị và phần mềm hỗ
trợ ví dụ như kính thực tế ảo. Tuy nhiên, những phần mềm và thiết bị hỗ trợ cho VR
lại có chi phí rất đắt đỏ.
- Thực tế tăng cường AR là gì?
Augmented Reality-AR được tạm dịch là “Thực tế tăng cường” chính là một
công nghệ được phát triển từ công nghệ VR. Đây là cơng nghệ dùng máy tính mơ
phỏng sự xuất hiện của những vật thể ảo trong môi trường thực tế. AR biến thế giới
thực trở nên tốt hơn nhờ “tăng cường” thêm những vật ảo.
Cũng giống như VR, AR cũng cần những thiết bị và phần mềm để hỗ trợ. Loại
kính AR thơng dụng nhất hiện nay là Hololens của Microsoft.
- Sự khác biệt của AR và VR
VR sẽ đề cao tính hịa nhập. Hay nói cách khách VR sẽ tạo ảo giác cho người
trải nghiệm là họ đang thực tế hịa vào một thế giới hồn tồn khác
AR sẽ đưa vật thể ảo vào ngay tại thế giới thật và cho phép người trải nghiệm
tương tác với vật thế ảo ngay tại thế giới thật.
- Lợi thế của công nghệ AR
AR sử dụng thiết bị di động như một thiết bị hỗ trợ. Do đó, theo sự thơng dụng
của thiết bị di động ngày nay, AR cung theo đó phát triển.
Với một thiết bị hỗ trợ nhỏ gọn, người dùng sẽ cảm thấy thoải mái, thuận tiện
hơn. Ngoài ra, do không bị ngăn cách với thế giới thật nên nó cũng sẽ khơng gây nguy
hiểm cho người dùng.

3.1.2. Đặc điểm của công nghệ “thực tế tăng cường”
- Không cần mua thêm thiết bị hỗ trợ.
- Tất cả các thao tác sử dụng đều thông qua thiết bị di động có camera.
- Khơng cần phải đeo kính nên khơng gây ra sự khó chịu hay nguy hiểm cho
người dùng.
- Mang tính chất rất linh hoạt, khơng u cầu nhiều khoảng trống để thực hiện.
3.2. Ứng dụng của thực tế tăng cường trong đời sống.


- Ứng dụng thực tế tăng cường trong bản đồ và du lịch
- Ứng dụng thực tế tăng cường trong Giáo dục
- Ứng dụng thực tế tăng cường trong trang trí nội thất, mua sắm
- Ứng dụng thực tế tăng cường trong ngành ô tô
3.3. Giới thiệu về ứng dụng Blippar
3.3.1. Giới thiệu sơ lược về Blippar
Blippar: Ứng dụng thực tế tăng cường (AR) hàng đầu thế giới
Blippar là ứng dụng thực tế tăng cường (AR) sử dụng trên các thiết bị di động
chạy nền tảng Android hay IOS. Thông qua camera trên thiết bị và có kết nối Internet
thì Blippar có thể nhận dạng hình ảnh và các đối tượng trong thế giới thực, sau đó hiển
thị những nội dung số liên quan có trên thư viện đã được tạo và thiết kế sẵn ở bất kỳ
đâu.
Một số khái niệm khi làm việc với Blippar:
- Trigger imagine: hình ảnh gốc để đưa điện thoại hoặc máy tính bảng quét và
cho ra kết quả tương ứng (Overlay).
- Overlay: là hình ảnh mà ta nhìn thấy sau khi quét Trigger imagine bằng phần
mềm, nó có thể là âm thanh, hình ảnh, videos,...
3.3.2. So sánh Blippar với các ứng dụng thực tế tăng cường khác
Khi so sánh với các ứng dụng Vuforia, Wikitube thì Blippar vượt trội hơn hẳn
bởi các ưu điểm sau:
- Môi trường thao tác thân thiện với người dùng.

- Là một phần mềm rất phổ biến trong ngành bán hàng và marketing.
- Tương tác với người dùng tốt và dễ dàng.
- Có thể tạo ra một thư viện đơn giản mà khơng phải địi hỏi chun mơn cao.
3.3.3. Ứng dụng của Blippar
Blippar được khá nhiều người biết đến như một ứng dụng để nhận diện một
thương hiệu. Blippar phổ biến nhất trong lĩnh vực bán hàng và Marketing, ứng dụng
giúp tăng trải nghiệm của người dùng và tạo cảm giác thích thú hơn.
3.4. Ứng dụng Blippar trong dạy và học tập về hệ thống phanh dầu trên ô tô
3.4.1. Đăng ký tài khoản Blippar
Vào đường link: />

Hình 3.1: Giao diện đăng ký tài khoản Blippar

Hình 3.2: Giao diện Blippar sau khi đăng nhập
3.4.2. Xây dựng thư viện trên Blippar
3.4.2.1. Trigger Image
Trên Blippar cho phép xây dựng mỗi thư mục có tối đa 20 Trigger Images, định
dạng JPEG, RBG hay PNG với kích thước 300x800 pixel đối với chiều rộng và chiều
cao.
3.4.2.2. Overlay
Blippar hỗ trợ 5 loại Overlay chính:
- Hình ảnh
- Video


- Âm thanh
- Vật thể 3D (không áp dụng cho người dùng sử dụng phiên bản miễn phí)
- Các đường link hoặc thậm chí là cả file tài liệu PDF
Có một số lưu ý khi upload file lên Blippar:
Video:

- Video phải ở dạng MP4
- Kích thước tệp tối đa 50MB
- Để có trải nghiệm người dùng tốt nhất, video nên dài tối đa 60 giây. Video
càng dài, người dùng càng ít có khả năng tiếp tục tham gia. Giữ cho video ln ngắn
và mượt mà.
- Người dùng có thể nhấn để mở video ở chế độ tồn màn hình trong trình phát
video gốc.
- Nếu video khơng có âm thanh, bạn phải thêm tệp âm thanh trống để sử dụng
trong Blipp của mình.
Âm thanh:
- Tải lên tệp âm thanh dài đến 30 giây.
- Kiểm tra nút để chọn xem các vòng lặp âm thanh hoặc phát một lần.
- Khơng có điều khiển phát lại để dừng hoặc tạm dừng âm thanh trong ứng dụng
Blippar.
3.5. Xây dựng các Overlay phù hợp với đề tài
3.5.1. Xây dựng bản vẽ 3D của bộ trợ lực phanh và xi lanh chính
Bộ trợ lực phanh khơng phải là một khối liền mạch mà nó được cấu tạo thành từ
nhiều chi tiết khác nhau và vẽ từng chi tiết nhỏ lẻ rồi ghép lại với nhau thành một khối
hoàn chỉnh.


Hình 3.3: Bộ trợ lực phanh hồn chỉnh sau khi lắp ráp hoàn thiện
Sau khi vẽ hoàn thiện, tiếp theo là xuất video bằng cách thiết lập các Animation
(chuyển động) cho các chi tiết và các hiệu ứng lắp ráp và rã chi tiết. Sau khi hồn
thiện thì xuất video bằng nút nhấn “Save Animation”.

Hình 3.4: Xuất video trên phần mềm Solidworks


Hình 3.5: Giao diện xuất video trong Solidworks

Tương tự như việc xây dựng bản vẽ trên bộ trợ lực phanh thì việc xây dựng bản
vẽ 3D trên bộ xi lanh chính cũng như vậy.

Hình 3.6: Xi lanh chính sau khi hoàn thiện và lắp ráp lại
Do định dạng video xuất từ Solidworks là “.avi” nên ta phải cần đến phần mềm
khác để chuyển đổi về đuôi “.mp4” và chỉnh sửa thêm tên các chi tiết bằng phần mềm
Camtasia.


Hình 3.7: Chỉnh sửa và xuất video trên phần mềm Camtasia
3.5.2. Xây dựng hình ảnh 2D, hình vẽ màu

Hình 3.8: Ảnh bộ trợ lực phanh sau khi vẽ và tô màu lại
Ảnh PNG sau khi được xuất ra từ AI.

Hình 3.9: File ảnh PNG sau khi xuất ra từ phàn mềm Ai


3.5.3. Xây dựng video đơn giản mô tả nguyên lý hoạt động của ABS
Xử dụng phần mềm power point để tạo mô phỏng video nguyên lý hoạt động của
ABS.
Bảng hiệu ứng
chuyển động

Bảng quản lý
các chuyển
động

Hình 3.10: Giao diện của phần mềm Power Point
Sau khi đưa hình ành vào Power Point thành cơng thì bước tiếp theo là thiết lập

các hiệu ứng chuyển động cho các khối đỏ mô phỏng như đường áp sấp dầu trong hệ
thống ABS.

Hình 3.11: Giao diện xuất video trên Power Point


CHƯƠNG 4: TẠO THƯ VIỆN THỰC TẾ TĂNG CƯỜNG TRÊN BLIPPAR VÀ
KẾT QUẢ
4.1. Upload dữ liệu lên Blippar
Sau khi đã tạo tài khoản và đăng nhập bằng tài khoản đó trên Blippar, sẽ xuất
hiện giao diện Blippar như hình 4.1.

Tạo một
thư viện
Blippar
mới

Hình 4.1: Giao diện Blippar sau khi đăng nhâp vào Blippar trên website

Hình 4.2: Upload Trigger thành cơng


Hình 4.3: Giao diện thao tác và làm việc của Overlay
Tiến hành upload dữ liệu lên thư viện blippar.
- Click chọn “Upload” (1) để chuyển sang giao diện Download dữ liệu lên thư
viện.
- Chọn “Browse” (2) để chọn và upload dữ liệu.

1
2

Dữ liệu
được
Upload
thành
cơng
Hình 4.4: Tiến hành upload dữ liệu


Để hiển thị các dữ liệu thành các Overlay chỉ cần kéo các dữ liệu đã Upload
thành công vào khu vực hiển thị và điều chỉnh lại kích thước sao cho phù hợp với màn
hình hiển thị trên thiết bị quét.

Overlay
Khu vực
hiện thị

Hình 4.5: Giao diện làm việc và hiển thị của Overlay
Sau khi điều chỉnh hoàn tất Overlay, click chọn nút “Preview” bên góc phải để
xem thử kết quả hiện thị trước khi xuất ra chính thức.

Preview

Hình 4.6: Nhấn nút “Preview” để xuất bản thử nghiệm


Sau khi nhấn nút “Preview”, cửa sổ nhập mã Test Code xuất hiện. Tại cửa sổ
này, nhập mã code mà người nhập muốn và mã code này có thể dùng chung cho nhiều
thư viện để có thể test cùng một lúc.

Test Code

Hình 4.7: Cửa sổ nhập mã code để test

Hình 4.8: Cửa sổ
Tiếp theo, chỉ cần bật app Blippar trên thiết bị Android và IOS đã được tải trên
CH Play và App Store tương ứng.


Setting
Test Code

Test Code

Nút quét

1

2

3

Hình 4.9: Giao diện của app Blippar sau được mở lên
Bật app Blippa và xử dụng điện thoại di động để quét các trigger.

Hình 4.10: Overlay xuất hiện sau khi quét các Trigger tương ứng
4.2. Kết quả
Sau đây là một số hình ảnh minh họa về Overlay của bộ xy lanh chính và trợ lực
phanh cho ra hình ảnh và các video tương ứng.
- Xy lanh chính:

Hình 4.11: Hình ảnh Trigger của bộ xy lanh chính

Hình 4.12: Overlay của xy lanh chính hiển thị trên màn hình điện thoại
Người dùng có thể tương tác với Overlay này thơng qua màn hình điện thoại.
Khi chạm vào nút “Tructure” thì sẽ xuất hiện ra một cửa sổ mới chứa video mô phỏng
về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xy lanh chính.


Hình 4.13: Cửa sổ chứa video mơ phỏng hiện lên khi nhấn vào nút “Tructure”
- Trợ lực phanh:

Hình 4.14: Hình ảnh Trigger của bộ trợ lục phanh


Hình 4.15: Overlay của trợ lực phanh hiển thị trên màn hình điện thoại

Hình 4.16: Cửa sổ chứa video mơ phỏng hoạt động hiện lên khi nhấn vào nút “How it
work”


Hình 4.17: Cửa sổ chứa video mơ phỏng cấu tạo hiện lên khi nhấn vào nút
“Tructure”
Tạo trigger cho logo khoa.

Hình 4.18: Hình ảnh logo khoa trên chiếc áo xưởng và Overlay xuất hiện sau khi
sử dụng phần mềm Blippar để qt
Trên Overlay chính xuất hiện hình ảnh một chiếc xe và tên và vị trí đặt các bộ
phận thuộc hệ thống phanh thủy lực. Người dùng có thể tương tác với màn hình, nhấn

vào tên từng bộ phận trên màn hình để xuất hiện các cửa sổ chứa các nội dung liên
quan đến bộ phận đó.

Hệ thống ABS

Trợ lực phanh

Xy lanh chính

Phanh tang trống

P van
Hình 4.19: Hình ảnh các Overlay xuất hiện khi tương tác với màn hình


CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1. Kết luận
Đề tài đã trình bày được những nội dung cơ bản của hệ thống phanh thủy lực
trên ô tô: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động.
Giới thiệu được ứng dụng Blippar, hiểu được các điều cơ bản về thực tế tăng
cường AR. Ứng dụng thành công công nghệ thực tế tăng cường AR trong việc tự học
về hệ thống phanh thủy lực trên ô tô, cụ thể:
 Xây dựng được mô hình 3D và video mô phỏng bằng phần mềm Solidworks.
 Xây dựng được video mô phỏng nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS bằng
phần mềm Power Point.
 Cách tạo tài khoản, đăng nhập và xây dựng thư viện trên phần mềm Blippar.
 Tìm hiểu được về các upload của video, hình ảnh, âm thanh lên thư viện
Blippar.

5.2. Kiến nghị/hướng phát triển
 Nếu như có thêm nhiều thời gian, chúng em sẽ nghiên cứu thêm nhiều hệ thống
hơn trong bộ môn khung gầm để phục vụ cho việc học và giảng dạy.
 Mục đích chính của đề tài mà chúng em muốn mang đến là tạo dựng một
phương tiện dạy và học sinh động, hiệu quả hơn. Qua đây, chúng em cũng xin kiến
nghị khoa xem xét việc đưa đề tài này ứng dụng và giúp ích cho các bạn sinh viên
trong việc học, tạo cho việc tự học và tìm hiểu trở nên dễ dàng và sinh động hơn.