báo cáo bài tập lớn thiết kế hệ thống cơ điện tử đề tài robot lễ tân

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.76 MB, 73 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ

BÀI TẬP LỚN

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ SẢN PHẨM CƠ ĐIỆN TỬ ROBOT LỄ TÂN

Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Trường

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành 2020603339

Hà Nội – 2023

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Hà Nội, ngày tháng năm 2023

Giảng viên hướng dẫn

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

ĐÁNH GIÁ, NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Hà Nội, ngày tháng năm 2023

Giảng viên chấm phản biện

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

1.1.3. Một số ứng dụng và chức năng của Robot lễ tân ... 4

1.2. Nhu cầu thị trường ... 5

1.2.1. Nhu cầu thị trường về Robot lễ tân ... 5

1.2.2. Khảo sát thị trường ... 8

1.3. Thiết lập danh sách yêu cầu ... 10

NỘI DUNG 2. THIẾT KẾ SƠ BỘ ... 15

2.1. Xác định các vấn đề cơ bản ... 15

2.2. Thiết lập cấu trúc chức năng ... 15

2.2.1. Cấu trúc chức năng tổng thể... 15

2.2.2. Cấu trúc chức năng con ... 18

2.3. Phát triển cấu trúc làm việc ... 21

2.4. Lựa chọn cấu trúc làm việc ... 23

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

3.1.4. Xác định tương tác, phân nhóm ... 37

3.2. Thiết kế chi tiết... 40

3.2.1. Các chi tiết tiêu chuẩn ... 40

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Robot hình người ASIMO ... 3

Hình 1.2: Robot Perseverance trên sao Hỏa ... 3

Hình 1.3: Robot UAV VA–1000 ... 3

Hình 1.4: Các lơ hàng robot cơng nghiệp trên tồn thế giới từ năm 2020 đến 2023 tính theo tỷ lệ khối lượng vận chuyển năm 2019, theo loại robot ... 5

Hình 1.5: Số lượng Robot đã lắp đạt tại Việt Nam đến năm 2022 ... 6

Hình 1.6: Phân bố theo ngành ... 6

Hình 1.7: Robot lễ tân trong thương mại ... 7

Hình 1.8: Robot Pepper tham dự thế vận hội Tokyo 2020 ... 7

Hình 1.9: Robot Kirakira Yakiniku Kuroma tại nhà hàng Nhật Bản ... 8

Hình 2.1: Chức năng tổng thể của Robot lễ tân ... 16

Hình 2.2: Sơ đồ cấu trúc chức năng tổng thể của Robot lễ tân ... 17

Hình 2.3: Sơ đồ cấu trúc chức năng cung cấp điện ... 18

Hình 2.4: Sơ đồ cấu trúc chức năng bảo vệ hệ thống điện ... 18

Hình 2.5: Sơ đồ cấu trúc chức năng dẫn động ... 18

Hình 2.6: Sơ đồ cấu trúc chức năng chuyển đổi điện - cơ ... 19

Hình 2.7: Sơ đồ cấu trúc chức năng chọn chế độ điều khiển ... 19

Hình 2.8: Sơ đồ cấu trúc chức năng điều khiển tốc độ ... 19

Hình 2.9: Sơ đồ cấu trúc chức năng kiểm sốt vị trí ... 20

Hình 2.10: Sơ đồ cấu trúc chức năng hãm an toàn ... 20

Hình 2.11: Sơ đồ cấu trúc chức năng kiểm sốt quá tải ... 20

Hình 2.12: Sơ đồ cấu trúc chức năng lựa chọn dịch vụ ... 21

Hình 2.13: Sơ đồ cây những tiêu chí đánh giá cho Robot lễ tân ... 30

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Hình 3.9: Mạch bảo vệ ... 42

Hình 3.10: Relay ... 43

Hình 3.11: Cảm biến Lidar ... 44

Hình 3.12: Phân tích lực tác dụng lên xe ... 45

Hình 3.13: Động cơ giảm tốc Planet ... 47

Hình 3.14: Encoder tương đối ... 48

Hình 3.15: Cảm biến siêu âm ... 48

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Danh sách yêu cầu ... 10

Bảng 2.1: Cấu trúc làm việc của Robot lễ tân ... 21

Bảng 2.2: Nguyên tắc làm việc cho từng chức năng của Robot lễ tân ... 23

Bảng 2.3: Mô tả các biến thể ... 27

Bảng 2.4: Điểm đánh giá cho các biến thể ... 31

Bảng 3.1: Bảng phân nhóm ... 39

Bảng 3.2: Thơng số kỹ thuật của pin ... 41

Bảng 3.3: Thông số kỹ thuật của nút dừng khẩn cấp ... 41

Bảng 3.4: Thông số kỹ thuật của mạch bảo vệ ... 42

Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật của Relay ... 43

Bảng 3.6: Thông số kỹ thuật của cảm biến Lidar ... 44

Bảng 3.7: Thông số kỹ thuật của động cơ giảm tốc Planet ... 47

Bảng 3.8: Thông số kỹ thuật của Encoder tương đối ... 48

Bảng 3.9: Thông số kỹ thuật của cảm biến siêu âm ... 49

Bảng 3.10: Thông số kỹ thuật của cảm biến gia tốc ... 49

Bảng 3.11: Thông số kỹ thuật của Loadcell ... 50

Bảng 3.12: Thông số kỹ thuật của STM32F407VET6 ... 50

Bảng 3.13: Thông số kỹ thuật của module L298n ... 51

Bảng 3.14: Thông số kỹ thuật của module hạ áp ... 52

Bảng 3.15: Thông số kỹ thuật của màn hình ... 54

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây ngành Cơ Điện Tử có những bước phát triển vượt bậc, việc ứng dụng các sản phẩm cơ điện tử vào sản xuất ngày càng phổ biến giúp nâng cao năng suất lao động và hạ giá thành sản phẩm. Song song với q trình phát triển đó là u cầu ngày càng cao về độ chính xác, tin cậy, khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt với thời gian dài của các hệ thống cơ điện tử. Vì vậy việc nghiên cứu và thiết kế các hệ thống cơ điện tử để đáp ứng được yêu cầu trên là việc làm cần thiết. Sự phát triển của hệ thống cơ điện tử là sự phát triển của các ngành kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin, ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hoá đã và đang đạt được nhiều tiến bộ mới.

Học phần Thiết kế hệ thống Cơ Điện Tử được đưa vào giảng dạy với mục đích giúp sinh viên có kiến thức và tư duy trong việc lập kế hoạch cơng việc theo trình tự hợp lý để có thể thiết kế được một hệ thống cơ điện tử hoạt động ổn định, tối ưu và hiệu quả. Học phần cũng rèn luyện cho sinh viên khả năng tư duy hệ thống, kỹ năng làm việc nhóm và kiến thức về nhiều mảng khác nhau, giúp ích cho học tập và cơng việc sau này.

Sau q trình học tập và tự tìm hiểu về học phần, nhóm sinh viên đã lựa chọn và hoàn thành báo cáo bài tập lớn với đề tài: Thiết kế sản phẩm cơ điện tử “Robot lễ tân”. Đây là một đề tài hay và có tính ứng dụng cao trong đời sống đồng thời cũng là cơ sở cho những nghiên cứu và sản phẩm sau này của sinh viên.

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

NỘI DUNG 1. PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1.1. Lịch sử nghiên cứu

1.1.1. Robot di động

Thuật ngữ “Robot” xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1921 trong tác phẩm “Rossum’s Universal Robot” của Karel Capek. Trong tác phẩm nhân vật Rossum và con trai đã tạo ra chiếc máy giống con người để phục vụ cho con người.

Ngành công nghiệp robot có những bước phát triển đáng kể trong hơn nửa thế kỷ qua nhờ những quan điểm như thay thế con người làm các công việc nặng nhọc trong mơi trường nguy hiểm, độc hại, có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ và hoạt động với độ chính xác cao. Bên cạnh đó, nhờ khả năng tích hợp với các thiết bị ngoại vi làm tăng khả năng thích ứng với sự thay đổi mơi trường làm việc. Việc ứng dụng các giải pháp điều khiển thông minh giúp robot có khả năng tự học và tự giải quyết vấn đề, tạo tiền đề cho phạm vi ứng dụng robot không chỉ giới hạn trong các dây chuyền gia công, chế tạo, mà ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống như: robot trong cơng nghiệp, nơng nghiệp, đóng tàu, xây dựng, y học, an ninh quốc gia và trong lĩnh vực dân dụng.

Robot tự hành hay robot di động là những robot có thể tự động di chuyển tới các vị trí khác nhau mà khơng cần đến sự hỗ trợ từ bên ngoài của con người. Khác với phần lớn các loại robot cơng nghiệp chỉ có thể di chuyển trong một không gian nhất định, robot di động có những tính năng đặc biệt về di chuyển để có thể di chuyển tự do trong một khơng gian được thiết lập trước để đi đến các vị trí mong muốn. Khả năng di chuyển này giúp robot di động có nhiều ứng dụng trong mơi trường làm việc khác nhau.

Robot di động di chuyển trong môi trường của chúng, khơng cố định vào một vị trí thực. Robot di động có thể là “tự trị” có nghĩa là chúng có khả năng điều hướng một mơi trường khơng kiểm sốt được mà khơng cần các thiết bị hướng dẫn vật lý hoặc cơ điện. Ngoài ra, robot di động có thể dựa vào các thiết bị hướng dẫn cho phép nó di chuyển tuyến đường định hướng được xác định trước trong không gian tương

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

đối được kiểm soát (robot tự điều khiển). Nó khác với robot cơng nghiệp thường đặt gần cố định và hoạt động bằng các cánh tay.

Robot hoạt động trên mặt đất (Ground Robot di động WMRs) có thể phân loại robot di chuyển bằng bánh xe (Wheeled Robot di động) và robot di chuyển bằng chân (Legged Robot di động LMRs).

Robot di động còn bao gồm các loại phương tiện bay không người lái (Unmanned Aeria Vehices) và phương tiện dưới nước tự trị (Autonomous Underwater Vehices).

Hình 1.3: Robot UAV VA–1000

Robot di động di chuyển bằng bánh xe được sử dụng rộng rãi vì chúng phù hợp với các ứng dụng đặc trưng, có kết cấu cơ khí đơn giản hơn các loại robot khác và tiêu thụ ít năng lượng hơn. Các loại robot di chuyển bằng chân phù hợp với các địa hình phức tạp, phi tiêu chuẩn. Robot di động cịn có thể kể đến các loại tay máy di động (Mobile Manipulator), là robot di động có thể di chuyển bằng bánh xe hoặc chân được trang bị một hoặc nhiều tay máy hạng nhẹ để thực hiện các nhiệm vụ khác nhau.

Hình 1.2: Robot Perseverance trên sao HỏaHình 1.1: Robot hình người ASIMO

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

1.1.2. Robot lễ tân

Robot lễ tân phục vụ khách sạn, nhà hàng là một phần của công nghệ robot dịch vụ (service robots), một lĩnh vực đang được phát triển nhanh chóng. Tuy nhiên, sự ra đời của robot lễ tân phục vụ khách sạn, nhà hàng chỉ có thể được coi là khởi đầu trong vài năm gần đây.

Các nhà sản xuất robot đã phát triển nhiều loại robot dịch vụ, bao gồm cả robot lễ tân, trong vài thập kỷ qua. Tuy nhiên, đến năm 2010, robot dịch vụ đã trở nên phổ biến hơn với sự phát triển của trí tuệ nhân tạo và các công nghệ khác như điều khiển từ xa, cảm biến và máy tính nhúng.

Kể từ đó, các robot lễ tân phục vụ khách sạn, nhà hàng đã được phát triển và giới thiệu trên toàn cầu, với nhiều tính năng và chức năng khác nhau để phục vụ khách hàng. Với sự tiến bộ của trí tuệ nhân tạo và robotica, dự kiến các loại robot dịch vụ sẽ càng ngày càng phổ biến và tiên tiến hơn trong tương lai.

1.1.3. Một số ứng dụng và chức năng của Robot lễ tân

Các nhiệm vụ và chức năng của robot lễ tân phục vụ trong nhà hàng có thể bao gồm:

Chào đón khách: Robot lễ tân được lập trình để chào đón khách khi họ đến nhà hàng, giới thiệu về nhà hàng và đưa ra các thông tin cần thiết như thực đơn, giá cả, thời gian hoạt động, các dịch vụ khác...

Hướng dẫn khách vào bàn: Robot lễ tân có thể hướng dẫn khách vào bàn của mình hoặc dẫn khách đến chỗ chờ nếu bàn đang được sắp xếp.

Nhận đặt chỗ: Robot lễ tân có thể giúp khách đặt chỗ trước bằng cách ghi lại thông tin của khách và yêu cầu đặt chỗ theo yêu cầu của khách hàng.

Ghi lại đơn đặt hàng: Robot lễ tân có thể giúp ghi lại đơn đặt hàng của khách và truyền thông tin đến bộ phận phục vụ.

Giao thức uống và món ăn: Robot lễ tân có thể giúp giao thức uống và món ăn tới bàn khách hàng. Ngồi ra, robot cịn có thể đưa đồ ăn và thức uống cho khách hàng đang ngồi tại bàn.

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

Thanh tốn hóa đơn: Robot lễ tân có thể giúp khách hàng thanh tốn hóa đơn trực tuyến hoặc truyền thơng tin thanh tốn cho bộ phận thanh tốn.

Hỗ trợ khách hàng: Robot lễ tân có thể giúp khách hàng tìm kiếm thơng tin về nhà hàng, thực đơn và địa điểm khác trong khu vực, hướng dẫn tới những điểm tham quan và giải trí.

Quản lý đơn đặt hàng: Robot lễ tân có thể giúp quản lý các đơn đặt hàng, cập nhật thực đơn, tình trạng bàn và giá cả.

Tùy thuộc vào tính năng và khả năng của robot lễ tân, những nhiệm vụ và chức năng có thể thay đổi. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ, các chức năng của robot lễ tân sẽ càng được mở rộng và hoàn thiện hơn để phục vụ cho nhu cầu của khách hàng và nhà hàng.

1.2. Nhu cầu thị trường

1.2.1. Nhu cầu thị trường về Robot lễ tân

Nhu cầu về robot ở Việt Nam đang tăng trưởng như một xu hướng quan trọng nhằm đón đầu xu hướng Robotics và công nghệ cao để giảm nhân công và chi phí vận hành, tạo và duy trì lợi thế cạnh tranh cho các doanh nghiệp. Robot được sử dụng ngày càng phổ biến trong nhà máy sản xuất thiết bị di động, đồ uống, thực phẩm, hàng tiêu dùng, chế biến, chế tạo.

Hình 1.4: Các lơ hàng robot cơng nghiệp trên tồn thế giới từ năm 2020 đến 2023 tính theo tỷ lệ khối lượng vận chuyển năm 2019, theo loại robot

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Hình 1.5: Số lượng Robot đã lắp đạt tại Việt Nam đến năm 2022

Hình 1.6: Phân bố theo ngành

Theo như số liệu ở trên, hiện nay lượng robot lắp đặt ở Việt Nam là tương đối nhiều và đa dạng trong nhiều ngành nghề: điện tử, oto, và nhiều ngành nghề khác.

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Trong đó, lượng robot được sử dụng trong ngành thương mại cũng không hề nhỏ và có xu hướng tăng trưởng mạnh trong tương lai.

Hình 1.7: Robot lễ tân trong thương mại

Các sản phẩm có trên thị trường

Hình 1.8: Robot Pepper tham dự thế vận hội Tokyo 2020

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Hình 1.9: Robot Kirakira Yakiniku Kuroma tại nhà hàng Nhật Bản

1.2.2. Khảo sát thị trường

Kết quả nhận được:

Độ tuổi của bạn?

Nghề nghiệp của bạn?

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Bạn có biết về Robot lễ tân khơng?

Bạn nghĩ Robot lễ tân có thể thay con người trong các công việc: phục vụ, vận chuyển khơng?

Bạn có u cầu gì đối với Robot lễ tân không?

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Bạn mong muốn giá thành của Robot lễ tân là bao nhiêu?

1.3. Thiết lập danh sách yêu cầu

Bảng 1.1: Danh sách yêu cầu

Nhóm 12

Danh sách yêu cầu Robot lễ tân Ngày

thay đổi

D

D D

D

Phần cơ khí 1. Kích thước

- Chiều cao: 1200 mm – 1350 mm.

- Thân vỏ: Dài 550 mm – 600 mm, rộng 400 mm – 450 mm, cao 200 mm – 250 mm. - Khung giá: cao 900 mm – 1100 mm.

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

D

D D

W

D D D D

D D D

D D

D D D D

- Khay để đồ:

 Khối hình chữ nhật: dài 550 mm – 600 mm, rộng 400 mm – 450 mm, dày 20 – 30 mm.

 Khay 1: cách thân vỏ xe 300 mm – 350 mm.

 Các khay cách nhau từ 200 – 250 mm. - Giá đỡ màn hình hiển thị: Khối hình hộp chữ

nhật: dài 400 mm – 450 mm, rộng 150 mm – 200 mm, dày 20 mm – 40 mm.

- Khung máy chắc chắn chịu được những va đập tương đối.

 Công suất: 120 W – 140 W. - Bánh xe:

 Đường kính: 130 mm – 170 mm.  Bề rộng bánh: 27 mm – 33 mm. - Dẫn động:

 Truyền đai.  Truyền xích.

 Truyền động bằng bánh răng.  Truyền trực tiếp từ động cơ.

Phần điện

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

D D

1. Sử dụng pin:

- Điện áp đầu ra: 24V – 36V. - Dòng điện: 3A – 5A.

D D W

D D D D

D

D D

D

D D

Thiết bị điều khiển 1. Điều khiển

- Điều khiển trực tiếp bằng công tắc trên robot. - Điều khiển từ xa.

- Điều khiển bằng giọng nói.

2. Bảo vệ động cơ và thiết bị điện

- Chống ngắn mạch động cơ. - Tự ngắt khi có lỗi xảy ra. - Nguồn khẩn cấp.

- Tản nhiệt động cơ và mạch.

3. Thiết bị hiện thị, đèn báo

- Đèn báo khi có dịng điện vào. - Đèn báo khi hoạt động.

- Đèn báo khi có lỗi xảy ra.

- Màn hình hiển thị chế độ hoạt động, hiển thị lượng pin.

- Còi báo hiệu.

4. Kiểm sốt q tải

- Có thiết bị cảm biến trọng lượng.

- Tín hiệu đèn báo khi quá tải để cảnh báo.

5. Tín hiệu

- Tín hiệu vào:

 Cơng tắc khởi động, cơng tắc dừng hoạt động.

 Tín hiệu điều khiển từ xa.

 Tín hiệu tùy chọn từ màn hình hiển thị. - Tín hiệu ra:

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

D

D D

 Các trạng thái hoạt động, dừng hoạt động của robot.

 Các chế độ, thông tin được hiển thị trên.  Cịi báo khi có vật cản.

D

W

Giao tiếp với người dùng

- Sử dụng giao diện hiển thị chức năng, điều khiển trên màn hình hiển thị.

- Sử dụng giao tiếp bằng giọng nói với các ngôn ngữ: tiếng Việt, tiếng Anh, tiếng Trung.

D D D

Vật liệu

- Phần khung: hợp kim thép, nhôm. - Phần thân: hợp kim thép, nhôm phay. - Phần khay chứa đồ, giá đỡ màn hình: hợp

kim thép, nhơm, gỗ, nhựa.

 Có độ bền tương đối cao, chịu lực tốt.  Dễ tìm kiếm trên thị trường, giá thành rẻ.  An toàn cho người dùng và mơi trường.

- Có hướng dẫn sử dụng an toàn. - In các cảnh báo trên robot.

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

D D D

Sản xuất

- Dễ gia công. - Dễ lắp ráp.

- Dễ thay thế các bộ phận.

W W

Giá thành

- Giá thành vật liệu và chi phí gia cơng hợp lý. - Chi phí hồn thành: 30 – 45 triệu VND.

D D

Công thái học

- Thân thiện với người dùng. - Dễ dàng thao tác và điều khiển.

D D

D

D W

W

Các thành phần khác 1. Thẩm mĩ

- Thiết kế gọn gàng, đẹp mắt. - Màu sắc phù hợp.

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

NỘI DUNG 2. THIẾT KẾ SƠ BỘ 2.1. Xác định các vấn đề cơ bản

Dựa vào danh sách yêu cầu ta có thể xác lập được các vấn đề cơ bản cho sản phẩm robot lễ tân:

- Kích thước: Thân vỏ, khung giá, khay chứa đồ, giá đỡ màn hình hiển

thị phù hợp với môi trường sử dụng là nhà hàng.

- Trọng lượng: Khối lượng của robot và chịu tải trọng tốt.

- Động học: Động cơ êm ái không gầy tiếng ồn, bánh xe di chuyển ổn

định khơng có trơn trượt, truyền động ổn định.

- Năng lượng pin: Sử dụng được trong thời gian nhà hàng hoạt động và

có tuổi thọ tốt, có thể sạc lại.

- Thiết bị điều khiển: Có thể điều khiển bằng nút ấn hoặc giọng nói với

các loại ngơn ngữ phổ biến và có thể chạy tự động.

- Các thiết bị hiển thị và đèn báo: Rõ ràng, nhanh nhạy và chính xác.

- Kiểm sốt q tải: Cảm biến đo khối lượng hoạt động chính xác và ổn

- Tín hiệu vào/ra: Chính xác, nhanh nhạy khơng có hiện tượng nhiễu

loạn tín hiệu.

- An tồn: Đảm bảo an toàn về điện, các cảnh báo an khi hỏng hóc hoặc

bị quá tải về khối lượng.

- Công thái học: Màu sắc phù hợp, kiểu dáng đẹp, thân thiện với người

dùng về dễ dàng thao tác.

- Bảo trì, bảo dưỡng: dễ dàng, mọi người đều có thể thao tác.

- Tái chế: vật liệu thân thiện với mơi trường, có thể tái chế. 2.2. Thiết lập cấu trúc chức năng

2.2.1. Cấu trúc chức năng tổng thể

Khái quát chức năng tổng thể của robot lễ tân

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Hình 2.1: Chức năng tổng thể của Robot lễ tân

Chú thích:

Dịng năng lượng Dịng tín hiệu Dịng vật liệu

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

Hình 2.2: Sơ đồ cấu trúc chức năng tổng thể của Robot lễ tân

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

2.2.2. Cấu trúc chức năng con

Chức năng cung cấp điện năng:

Hình 2.3: Sơ đồ cấu trúc chức năng cung cấp điện

Chức năng bảo vệ hệ thống điện:

Hình 2.4: Sơ đồ cấu trúc chức năng bảo vệ hệ thống điện

Chức năng dẫn động:

Hình 2.5: Sơ đồ cấu trúc chức năng dẫn động

Chức năng chuyển đổi điện – cơ:

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

Hình 2.6: Sơ đồ cấu trúc chức năng chuyển đổi điện - cơ

Chức năng chọn chế độ điều khiển:

Hình 2.7: Sơ đồ cấu trúc chức năng chọn chế độ điều khiển

Chức năng điều khiển tốc độ:

Hình 2.8: Sơ đồ cấu trúc chức năng điều khiển tốc độ

Chức năng kiểm sốt vị trí:

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

Hình 2.9: Sơ đồ cấu trúc chức năng kiểm soát vị trí

Chức năng hãm an tồn:

Hình 2.10: Sơ đồ cấu trúc chức năng hãm an toàn

Chức năng kiểm sốt q tải:

Hình 2.11: Sơ đồ cấu trúc chức năng kiểm soát quá tải

Chức năng lựa chọn dịch vụ:

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

Hình 2.12: Sơ đồ cấu trúc chức năng lựa chọn dịch vụ

2.3. Phát triển cấu trúc làm việc

Bảng 2.1: Cấu trúc làm việc của Robot lễ tân

Nguồn xung

nano

Công nghệ

giăng caosu Ghép kín 8

Bảo vệ hệ thống điện

Chống ngắn

Bộ giảm tốc trụ vít

bánh răng

Truyền trực tiếp từ động cơ

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

13 Dẫn hướng Lidar Dò line 14 Chuyển đổi điện – cơ Động cơ

Động cơ giảm tốc 15

chuyển

Động cơ giảm tốc

Động cơ DC 18 Kiểm sốt vị

trí

Đo vị trí Cảm biến siêu âm

Cảm biến tiệm cận

Hãm an toàn

Phát hiện vượt tốc

Cảm biến

gia tốc Bộ ly tâm

Phanh sử dụng nam châm điện

Phanh thủy lực

dẫn động Cơ cấu ngắt Mạch tắt động cơ 23 Kiểm soát

quá tải

Đo khối lượng Loadcell Cảm biến tải áp điện

Cảm biến tải siêu âm

Nhập liệu Nút bấm Màn hình

cảm ứng Giọng nói

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

Làm mát

Động cơ Làm mát bằng gió

Làm mát bằng dung dịch

bằng gió

Làm mát bằng dung dịch

33 Xử lý tín hiệu và điều khiển Bộ điều

khiển PLC STM32 Arduino

35 Chọn chế độ điều khiển

Nguồn xung

Vật liệu

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

7 Chống nước

Công nghệ nano

Cơng nghệ

giăng caosu Ghép kín

Bảo vệ hệ thống điện

Chống ngắn mạch

Cầu chì Aptomat Mạch bảo vệ

Bộ giảm tốc trụ vít

Truyền bánh răng

Truyền trực tiếp từ động cơ

Dò line 14 Chuyển đổi điện – cơ

Động cơ DC

Động cơ giảm tốc

Tốc độ

Đo tốc độ Encoder

Tốc kế điện tử

chuyển

Động cơ giảm tốc

Động cơ DC

18 Kiểm sốt vị

trí Đo vị trí

Cảm biến siêu âm

Cảm biến tiệm cận

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

19 Hiển thị vị trí Màn hình Đèn báo Loa

Hãm an toàn

Phát hiện vượt tốc

Cảm biến gia tốc

Bộ ly tâm

Phanh sử dụng nam châm điện

Phanh thủy lực

dẫn động

Cơ cấu ngắt

Mạch tắt động cơ

Kiểm soát quá tải

Đo khối lượng Loadcell

Cảm biến tải áp điện

Cảm biến tải siêu âm

Làm mát bằng dung dịch

Làm mát bằng gió

Làm mát bằng dung dịch

31 Nguồn khẩn cấp Bộ lưu điện Pin lithium

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

37 Màn hình hiển thị

Công nghệ LCD

Công nghệ OLED

Các nguyên tắc làm việc được hình thành các biến thể được biểu diễn như trong bảng trên. Cụ thể những nguyên tắc được ký hiệu cùng màu sẽ tạo thành một biến thể. Theo bảng trên ta có thể thấy có ba biến thể với ba màu khác nhau được tạo ra tương ứng màu đỏ (biến thể 1), màu vàng (biến thể 2) và màu xanh (biến thể 3). Từ đây, ta xét tới tính khả thi của các biến thể vừa tạo ra.

2.4.2. Lựa chọn biến thể phù hợp

Sau khi kết hợp các nguyên tắc làm việc (biểu diễn ở bảng trên), ta được ba biến thể tiêu biểu:

Biến thể 1 : 1.1 – 2.2 – 3.2 – 4.1 – 5.1 – 6.1 – 7.3 – 8.1 – 9.3 – 10.2 – 11.2 – 12.1 – 13.2 – 14.1 – 15.1 – 16.1 – 17.2 – 18.2 – 19.2 – 20.2 – 21.1 – 22.2 – 23.2 – 24.2 – 25.1 – 26.2 – 27.1 – 28.2 – 29.1 – 30.1 – 31.1 – 32.1 – 33.3 – 34.2 – 35.1 – 36.1 – 37.1;

Biến thể 2 : 1.3 – 2.3 – 3.1 – 4.2 – 5.2 – 6.2 – 7.1 – 8.2 – 9.1 – 10.3 – 11.2 – 12.2 – 13.1 – 14.2 – 15.2 – 16.3 – 17.1 – 18.1 – 19.1 – 20.1 – 21.3 – 22.1 – 23.3 – 24.1 – 25.3 – 26.3 – 27.3 – 28.3 – 29.2 – 30.2 – 31.2 – 32.1 – 33.1 – 34.3 – 35.3 – 36.3 – 37.2;

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

Biến thể 3 : 1.2 – 2.1 – 3.1 – 4.3 – 5.3 – 6.3 – 7.2 – 8.3 – 9.2 – 10.1 – 11.1 – 12.3 – 13.1 – 14.2 – 15.1 – 16.2 – 17.1 – 18.1 – 19.3 – 20.1 – 21.2 – 22.1 – 23.1 – 24.3 – 25.2 – 26.1 – 27.2 – 28.1 – 29.1 – 30.1 – 31.2 – 32.2 – 33.2 – 34.1 – 35.2 – 36.2 – 37.2;

Để có một cái nhìn tổng quan về các biến thể thì nhóm có 1 bảng dùng để diễn giải các biến thể:

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

- Có thể gọi robot từ xa thông qua thiết bị được thiết lập sẵn và được đặt ở phía khách hàng.

- Robot có hỗ trợ tiếng Anh và một số ngơn ngữ của các nước lân cận.

- Robot có vỏ sơn tĩnh điện chống giật, chống chập điện bằng mạc bảo vệ.

- Hiển thị sử dụng công nghệ OLED, tối ưu hóa các thao tác điều khiển trên màn hình, tích hợp thêm nhận diện giọng nói vào màn hình hiển thị.

- Robot có vỏ sơn tĩnh điện chống giật, chống chập điện bằng aptomat.

- Có thể gọi robot từ xa thơng qua thiết bị được thiết lập sẵn và được đặt ở phía khách hàng.

- Hiển thị sử dụng công nghệ OLED, tối ưu hóa các thao tác điều khiển trên màn hình.

Để lựa chọn ra được biến thể phù hợp nhất, ta tiến hành xây dựng các tiêu chí đánh giá và so sánh các biến thể. Tuy nhiên độ phức tạp và quan trọng của các tiêu chí đánh giá là khác nhau, vì thế để có thể bao quát và lấy được mức độ quan trọng của các tiêu chí, ta xây dựng cây mục tiêu.

</div>