Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và điều khiển ROBOT cắt cỏ

v
MC LC
Trang ta Trang
Chngă1 TNG QUAN 1
1.1 Nhu cu ct c 1
1.2 Nghiên cu c 3
1.3 Nghiên cc ngoài 3
1.4 M tài 4
1.5 Nhim v nghiên cu c tài 5
1.6 Gii hn c tài 5
1.7 u 6
Chng 2 THIT K CăKHệ 7
2.1 Quy trình ct c ti Vit Nam 7
2.2 Thit k h thng cho Robot 8
2.2.1 Phân tích, chn dng di chuyn 8
2.2.2 Phân tích chn kt cu chung ca RBCC 10
2.2.3  ng ca RBCC 11
2.3 Thit k b phn ct 12
2.4 Thit k b phn thu gom 13
2.5 Thit k b ph 15
2.5.1 Cu trúc tng quát 15
2.5.2 Bánh truyng 15
2.5.3 Thit k khung 18
2.6 Thit k b phi chiu cao ct 21
Chngă3 ĐNG HC,ăĐNG LC HC,ăTệNHăTOỄNăĐNGăCă
TRUYNăĐNG VÀ QU ĐO DI CHUYN 22
3.1 ng hc cho Robot 22
3.2 ng lc hc cho Robot 24
3.3  truyng 27
v
3.4 Qu o chuyng 29

Chngă4 THIT K H THNGăĐINăVÀăĐIU KHIN 30
4.1 Gii thiu h thn 30
4.2 Các thit b trong h thn 31
4.2.1 n n truyng 31
4.2.2 u khin 32
4.2.3 Mch công sut 32
4.2.4 Các thit b cm bin và b trí lt 33
4.3 Kt qu các thit b trong h thn 37
4.4 Gii thiu v u khin 38
4.5 u khin qu o ct 39
4.6 u khin t ct 39
4.7 Lu khin RBCC 40
Chngă5 CH TO, THC NGHIM VÀ KT QU 43
5.1 Ch t 43
5.2 Ch to h thu khin 43
5.3 Thc nghim 44
5.4 Kt qu thc nghim 45
5.4.1  45
5.4.2 Thc nghim Robot chy thng 45
5.4.3 Thc nghim Robot chuyng 46
5.4.4 Chng c 47
5.4.5 Thi gian ct và nhân công 49
5.4.6 Thc nghim hiu sut ct 49
Chngă6 KT LUN 50


vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1.1:C nn trong hình phi ci HPhm

K Thut Thành Ph H Chí Minh 1
Hình 1.2: Các dng máy ct c u khin 2
Hình 1.3: 

[26] 3
Hình 2.1: t và thu gom c 7
Hình 2.2: Quy trình ct c 8
Hình 2.3: Hai dng chuyng ca robot t hành 9
Hình 2.4:Cu trúc tng quát ca RBCC 10
Hình 2.5:  nguyên lý hot ng ca RBCC 12
Hình 2.6: Hình dng ca dao ct 13
Hình 2.7:Cm thu gom 14
Hình 2.8: Chuyng ca c khi b dao ct 14
Hình 2.10: Các dng b trí bánh xe di chuyn 16
Hình 2.11: Bánh xe s dng cho RBCC 18
Hình 2.12:Thit k kt cu ca khung 19
Hình 2.13:Thit k kt cu ca khung 19
Hình 2.14:Kt qu phân tích ti trng lên khung 20
Hình 2.15: Kt cu và hình dáng ca b phi chiu cao ct 21
Hình 3.1: ng hc ca RBCC 22
Hình 3.2:H lng lên RBCC 28
Hình 3.3: Gii pháp v qu o di chuyn 29
Hình 4.1:H thn trong RBCC 30
Hình 4.2: nguyên lý ca mch công sut 33
Hình 4.3:Tng th khu vc RBCC thc hin quá trình ct c 34
Hình 4.4:H thng cm bin ca RBCC 35
Hình 4.5: V trí ca cm bing trên RBCC. 36
Hình 4.6:Cu to ca Encoder 37
vii
Hình 4.7:S khi th hin s truyn d liu gia các thit b trong h thn

ca RBCC. 38
Hình 4.8:S khi h thu khing di chuyn 39
Hình 4.9:  khi h thu khin t c 40
Hình 4.10:  gii thuu khin 42
Hình 5.1: Kt qu thit k và ch t 43
Hình 5.2: B cm bin dây 43
Hình 5.3: Các bo mch trong b u khin 44
Hình 5.4: Kt qu thc nghim ca RBCC 44
Hình 5.5: Qu o lý thuyt và thc t ca Robot 45
Hình 5.6:Bi giá tr tr v ca la bàn theo thng 46
Hình 5.7: th v góc lch khi chuyn ng 47
Hình 5.8: th hiu sut ct theo s ln thc nghim 49



vii

DANH SÁCH CÁC BNG

Bng 5.1:







t k 45

1
Chngă1
TNG QUAN
1.1 Nhu cầu ct c











i vi cuc sng ci . 










,  , 





 , 





 , 








, mát m, ti sng ca mình.


 















 , công viên,  . Tuy nhiên,




  c quan c bi






, 

, . 

, 



 
hoa king cây c












 o m p, trong




 . 

 





, 



, công
viên, 












 . Trong không gian thiên












 , c nn chim mt không gian ln
ca công trình cây xanh, chúng góp phn ch yu vào m quan chung c h
tng (Hình 1.1).

Hình 1.1:C nn trong hình phi ci H
Phm K Thut Thành Ph H Chí Minh

2
Chim mt din tích ln trên toàn b 





  gi
c p và sc sng ca c t quan trng t vic trc
n vic ct ta. Công vi



 . So vi các
cây cnh khác c nn chim mt din tích ln, bên c ng ca
c li nhanh nên vic ct tc t chng xuyên khong 1 tháng mt ln
i vi các công trình công cng ln phi cn nhi thc hin
vic ct c, bên cc ct c hu ht din ra ngoài tri nên ng
nhin sc khe ca ng. Hin nay hu ht các công ty cây xanh vic
ct c nc thc hin bng các máy phát c cm tay (Hình 1.2a), máy ct c
y tay ( Hình 1.2ng trc tip s dng.

a. Ct c bng máy ct cm tay b. Ct c bng máy cy tay
Hình 1.2: Các dng máy ct c u khin
Vi ct c t nhiu công sc ci lao
ng so vt c bng tay. Tuy nhiên, công vic thc hin
nhiu ln, lp li, không gian làm vic ngoài tri, vn còn s dng nhiu lao
ng là con ngng thi, máy ct c to ra nhiu tác hi trc tii lao
ng  rung, nhi, khí thng sng ci
ng suy gim, là nguyên nhân ca nhinh tim n v lâu dài. Vic hn

ch ng làm vic ngoài tri là cn thi ng không còn làm vic
   ng x n sc khe ci. Vì vy
vic thit k RBCCcó th thay th i là mt nhu cu cn thit.

3
1.2 Nghiên cuătrongănc
Mc dù nhu cu v ct c ni vc ta là rt cn thit, công vic ct c
ch yu bng các máy móc c  i trc tip v   n nay, t
nhng thông tin thu thp qua các tp chí khoa hc và công ngh, ngun thông tin
cp thành ph, cc, vic ct c hu ht hin nay là s dng máy ct c
cm tay, máy ct c  ngi
ng vn ct bng tay hoc các máy ct c c ci tin s d gim
bt ting ng. Nghiên 




RBCC vn nay, mt d án nghiên cu v RBCC u
c nghiên cu thc hin do TS. Cái Ving i Hc
m K Thut Thành Ph H Chí Minh thc hin.
1.3 Nghiên cuănc ngoài
  tài v   tài không mi, máy ct c 
c nghiên cu nhiu, qua thi tin vi nhiu mu mã, chng loi và
i hóa. Tuy nhiên, nhng nghiên cu v 

 thì vn còn
nhiu hn ch.

Hình 1.3: 


[26]
RBCC ca nhà sáng ch Fabrizio Bernini [14], sáng ch c sn xut
bi công ty Kyodo America (Hình 1.3) Robot hong dng t Pin
12 V - 24 Vi cc lp trc tin, chuyng ct xoay
tròn, không có máng thu gom nên c phn c b ct không thoát ra ngoài mà b ct
thành nhing thm c t làm cn tr s ng ca c.
Robot di chuyn bng 4 bánh truyng ca Robot thp khi
r trái phi. Kt cu ca Robot nh, gm Robot thp nên lc cn gây ra trên Robot
4
ln làm hn ch s chuyng di chuyc xác
nh d cao ca c t nh vào các cm bii
thân Robot. Tuy nhiên, khi ct, c nm kh làm cho Robot không xác
c thit k vi công sut nh nên phù hp vi nhu
cu h thm c có m và chiu cao c thp.
RBCC ca nhà sáng ch c thit k s d
ng t b ngun pin. Robot di chuyn bng hai bánh truyng phía sau và hai
bánh t lc, tuy nhiên bm bo bn bánh tip
xúc vi nn làm cho Robot khó di chuyi dao ct ca Robot xoay tròn dng
thanh c lp trc tii thân Robot. Robot có kt cu nh,
c thit k vi công sut nh nên khó di chuyn, phù hp vi nhu cu h
thm c có m và chiu cao c thp.
RBCC ca nhà sáng ch c thit k vi hai bánh
truyng phía sau và hai bánh t lc, tuy nhiên b
cm bo bn bánh tip xúc vi nn làm cho Robot khó di chuyng
ct và di chuyn s dng ngun DC t i dao ct nh c lp vào cán
dao xoay tròn nh vào b truyi thit k này, vic ct c d b xót li nu
t dao ct và t di chuyn ca Robot không hp lý và mi l
thì c s b i ct ch n. Robot di chuyn nh vào h thng dng
b  cn tia hng ngoi ca c n nhn
giu thu. Vi thit k này, h thng dng r b c t

chn li tia hng ngoi vì trong quá trình ct c ng vào
u phát và thu nên viu khic
 chính xác.
1.4 Mcăđíchănghiênăcuăđ tài
Vi Vit Nam, nhu cu v RBCC rt cn thi   u nào v
RBCCi vc ngoài, các kt qu nghiên cu cc ngoài vn còn hn ch.
c Robot nh nên ch phc v c cho nhu cu ct các loi c có kích
   cao thi vi c có m  dày, rm rp thì vic di chuyn ca
5
   t c    m bo tt cho kh   n ca
Robot, trng thp nên Robot d dàng b ng ca các ngoi
lc trong quá trình hong; Mt s Robot không có b phn thu gom nên khi c
ct xong làm gim s ng ca c; Công sut còn thp nên không th ct 
nhng hc, công s
 c thc hin vi mu, thit k, ch tu khin
RBCC nhm thay th i thc hin công vic ct c, khc phc các hn ch
v c, công sut ct, gii pháp dng c u, góp
phn vào vic nghiên cu RBCC  ng nhu cc.
1.5 Nhim v nghiên cu caăđ tài
 thc hic m tài, RBCC cn phc nghiên cu và
thit k các b ph thc hic các chng ct
c thc hiu chp hành thc hin các công vit c,
 i. Khi thit k  RBCC cc
nghiên cu h th   u khin. Trong nhim v này, c   c
i hn vùng c cng di chuyn
và x  dng cho Robot di chuyn theo mt qu i có
th ct ht din tích bên trong vùng gii hn. Sau khi hoàn thành thit k ph
khí và phu khin ta cn tin hành thc nghi kim chng kt qu t
kt, t    c ca m  tài.
1.6 Gii hn caăđ tài

Vic ct c c thc hin vi nhiu m  u kin làm vic khác
t c phc v cho sn xut nông nghip, ct c phc v cho vic to
thành m           t c trong môi
ng i du nghiên c tài không nghiên
c Robot thc hin ht tt c yêu cu làm vic mà gii h tài nghiên cu là
RBCCc thit k  phc v cho vic ct c nng khô ráo, bng
phng ngi vt trong vùng ct c.
6
Qua các tài liu, kinh nghim cnh [24], công
vic xén, ta c nn là công vic cn thinh k  

mt thm c bp,
có sc sng tt. Thi gian ct xén c tùy thuc vào tng loi c, thi tit, vi nhng
loi c có t ng nhanh thì thi gian ct khong 10  15 ngày ct mt
ln, vi nhng loi c có t ng chm thì thi gian ct khong 20  45
ngày ct mt ln. Tùy theo m dng và sc sng ca c ti thm ct
mà chiu cao ct khác nhau. Ví d thm c sân golf chiu cao c 1  2 cm, c trên
sân bóng 2  3 cm, c công viên 3  c ch to gii hn chiu cao
ct t 10  80 mm. Theo quan sát, kinh nghim ci thc hin ct c khi s
dng máy ct c y tay, t  di chuyn t    30 m/   tài
RBCC c thit k vi t t      tài k tha các thành qu
nghiên cu v các máy ct c i dao ct. Do vc
gii hn ca RBCC c thit k là 1500 x 1000 x 800 mm.
1.7 Phngăphápănghiênăcu
c s d tài là nghiên cu thc
nghim. Kt qu thc nghim cung cp thông tin phân tích các yu t ng
n RBCCphc v cho quá trình tính toán, thit k t qu thc hin.
Vi s phát trin mnh m v công ngh thông tin, máy vi tính cho phép s dng
rt nhiu công c h tr g mô phng, li nhanh chóng
th hin kt qu  ha, cho phép ta quan sát và thu thp kt qu 

vy vic s dng kh a máy tính có th rút ngn thi gian kho sát, mt
khác thu hp vùng kho sát thc nghi  phc v cho quá trình
thit k, tính toán, mô phng RBCCc tính toán và thit k trên các phn mm
AutoCAD, Inventor.

7
Chngă2
THIT K CăKHệ
2.1 Quy trình ct c ti Vit Nam
 m bo có mt thm c i cn ph tt. Ngoài vic
 s ng thì vic ct c m phn rt quan trng trong
vic to thành m quan chung ca toàn cnh. Công vic ct c cn ph
 và cn ph c thc hi   T vic kha sát
thc t v công tác ct c ca các công ty hoa viên cây cnh, quy trình ct c c
thc hi
c khi thc hin ct c thì ta cn phi làm sch c, loi b c di, rác,
n c ng dùng kéo, máy ct thc
hin ct c (Hình 2.1).

Hình 2.1: t và thu gom c
n ct cn phc thc hin theo trình t tng vùng, tránh nhng
ng hp ct li nhiu ln, ch ct, ch n ct c 
     c thc hin. C c thu gom bng vi i lao
ng s dng chi quét thu gom phn c b t li vi nhau. Công vic này cn
phi khéo léo và nh tay nu không lá c s b chi, có thân c
en vào nhau  cao thm c u, thu gom phi sng
hp c còn sót l t làm ngp úng, gim quá trình quang hp làm
8
chng ca c. Sau khi con thu gom hoàn thành, c s
c thu l lý.Quy trình ct c c trình bày b Hình 2.2.



,
THU GOM




Hình 2.2: Quy trình ct c
y v n quy trình ct c gn: dn v c khi ct,
ct c, làm sch và vn chuyn. , n ct c n chính trong
quy trình và mt nhiu công sc nht. Do vy, nhim v   tàilà thit k
RBCC  thc hin ct c trong quy trình ct c hin nay.
Ct c là mt trong nhng khâu quan trng trong quy trình ct c, khâu này
cn thân c quá cao so vi yêu cu, cn thân c ng
thi tu kin cho mm c mi phát tri luôn gi 
thm c. C sau khi ct cm bo các yêu cc dp nát sau khi c
m bo cho c    ng, không b tróc gc sau khi ct,thân c
không b cun vào nhau, chiu cao c sau khi ct phi bng nhau so vi nn
t,toàn b din tích c phc ct ht, tránh hing ch ct và ch không,
phn c cn ph tu kin cho c còn li quang hp,
ng, không b ngp úng.
2.2 Thit k h thng cho Robot
2.2.1 Phân tích, chn dng di chuyn
Công vic ct c là công vic cn phi di chuyn liên t có th cc c
 nhiu v trí khác nhau trên thm c. Vic thit k  thc hin công vic ct
c n ph c di chuyn liên t n vùng cn cty,
 tài thc hin có d Robot t hành (mobile robots). Robot t
t loi xe robot có kh  dch chuyn, t vng (có
9

th lp trình li s n khin t  thc hin thành công các công
vic giao.
Theo lý thuyng hong ca robot t hành có th c,
 a hình b mt mà robot di chuy
bng phng hoi, li lõm. Theo b phn thc hin chuyng, ta có th
chia robot t hành làm 2 loi: chuyng bng chân và bng bánh (Hình 2.3).

a. Chuyng bng chân b. chuyng bng bánh
Hình 2.3: Hai dng chuyng ca robot t hành
Chuyng bng chân là chuyc nhkhí bc
chuyng cng vt. Robot loi này có thdi chuyn rt tt trên
a hình li lõm, phc tp. Tuy nhiên, kt cc tp, cách phi hp
givng là công vi
Chuyng bng bánh xe là loi chuyng mà robot s dng các bánh xe
 mang robot di chuyn nh vào chuya hình. Loi này
ph bic s dng nhiu trong các thit k Robot t hành. Chúng có thlàm
vic tt trên hu ha hình nh v  cao so vi mt nn t
chuyn bng chânu khin robot di chuyn bu,
bo m tính nh cho robot. Loi này có thchia làm 3 loi robot: Loi chuyn
ng bng bánh xe, loi chuyng bng bánh xíchvà loi hn hp bánh xe và
xích.
Ting dng ca robot thành ht sc rng ln. Có thk n: robot
vn chuyn vt liu, hàng hóa trong các tòa nhà, nhà máy, ca hàng, sân bay và
10
n; Robot phc vquét d ng ph, khoang chân không; Robot kim tra
ng nguy him;Robot canh gác, do thám;Robot khám phá không gian,
di chuyn trên hành tinh;R;Rc vi
khuyt tt; Robot phc vsinh ho
Vi tính cht ca công vic ct c  cao ca c phu nhau nên RBCC
cc thit k phi m bo nh khong cách t i cn nt, a

hình di chuyn liên tc trên thm cng cao nên tài, di
chuyn bng bánh xe c ch   u di chuyn cho RBCC.Di chuyn
bng bánh xe, trong quá trình di chuyn thân robot luôn luôn song song vi nn c,
m b cao ca c bng nhau sau khi ct.
2.2.2 Phân tích chn kt cấu chung ca RBCC
Vn bt chic xe có kh 
t u khin chuyng và mang dao ct c n v trí cn ct. Do vy kt cu
a RBCC gn git cu ca mt chic xe bao gm các b ph
 truyng, bánh xe truyng, bánh lái, khung gHình 2.4 trình
bày cu trúc tng quát ca RBCC.














Hình 2.4:Cu trúc tng quát ca RBCC
 hành, tuy nhiên vic t hành này ch thc hin
cho quá trình di chuy robot t hành c kh c hin công vic ct c
11
thì trên xe t hành cc lp thêm các b phn có th thc hin công vic ct c.
 hành này mi tht s c gi là RBCC. Trên cu trúc tng quát,

RBCC c trang b thêm b phn c   thay th  i thc hin chc
c trang b b ph thay th i thc hin công
vic thu gom c.
Trong cu trúc tng quát ca RBCC,bu, c  cao t quá
yêu cu cho phép  phn ct.  n này, quá trình c c ct
 t yêu cu mong muc thc hin. Sau khi ct xong, phn c b cc
b phn thu gom thu gom li, còn li là c t yêu cu. B phn ct và b
phc lp và b phn khung ca robot. Trong quá trình thc hin ct
c, hai b phng nhiu nht  phn khung (thc hin vic
di chuyn) và b phn ct (thc hin công vic ct c). Do vy, ngung
c cung cp liên tc cho hai b phn này.
Mt b phn không th thiu trong m phu khi
       u khin tt c các ho ng ca robot.
Trong RBCC b phu khin có hai nhim v u khin quá trình
cu khiu khin qu o chuyng ca RBCC. u khin
quá trình ct tu khin t ct và chiu cao ca c c sau khi ct.
u khin qu o chuy ng t  u khi  u và t  di
chuyn ca robot  thc hin chuyng mang dao ct t din tích thm c.
2.2.3 Săđ đng ca RBCC
 ng ca RBCC c th hin trên Hình 2.5. RBCC bao gm: dao ct
c dc lp trc tip vào trc chính ct cc che chn
bi máng thu gom. Khi ct, máng thu gom có nhim v t cn ln vào
vùng cng thi thu gom c m bo an toàn cho môi
t và dao cc lp cht vi nhau
và liên kt v cao ct  u ch cao ct cu thay
 cao ctgm trc nhau  c liên kt vi các tay
nâng h c và sau qua các liên kc liên kt vi máng
12
thu gom qua khp xoay, liên kt v t. Khi xoay trc vít,
   c nâng h mang theo dao nâng h lên xung. B khung ca

c lp trên bn bánh xe. Hai bánh xe truyy)
và hai bánh xe t lu khin b
s dn DC qua b truyn xích.

Hình 2.5:  nguyên lý hot ng ca RBCC
2.3 Thit k b phn ct
B phn ct c thc hin cht c, c tip
ca máy ct cng nhiu nht trong các ch ng do
vic tip xúc trc tip vi c và các vt cng trên thm c. Vì vy b phn ct cn
phm bc các yêu cu v cc c, tránh c cun vào gây dp nát, tiêu
ng ct ít.Chn phi d tháo lp, d thay th i ct, d
ch tou ch cao ct. B phn ct bao gi ct. Dao
cu chp hành trc tip thc hin quá trình ct c, nhc truyng
ct t t c.
B phn ct là b phng nhiu nht trên RBCC có th
ct c vi công sut ln thì ta không th n vì vi công sut
ct ln làm cho kt cu ca b phn ct không ci thic máy so v
t trong, tuy nhiên làm cho kt cu ngung hong cho Robot ln,
cng knh. Mc khác, hin nay, có nhiu công ty sn xut trong, loi có
công sut nh t n 6 KW chuyên phc v cho vic ct c nên k tha các
thành qu t ca RBCC c ch thit k t trong
13
MT110VL-3A [19].   MT110VL-   y b 
công sut 2,9 kw, s vòng quay tng 20 kg.
Dao ct c có hình d6i ct, phía sau
i ct là cánh to dòng khí xoáy  thu gom c t, chiu dài dao 500 mm,
chiu rng 50 mm, có ch cng vng rm bo dao không b
ng c trc lp dao khi có lc cng trong quá trình ct,
dao có hai l bt vào trc lm bo hiu sut truyn momen ct cao, tháo
lp d dàng. Khng ca dao là 0.5 kg. Vi các dao ct này, trong quá trình ct,

dao va là dng c ct va là cánh qut s to ra dòng khí chuyng,
c ng này ra khi vùng ct nên t thu gom nhanh, sch không
n vùng c  ct. Nh vào các chn ct
cánh qut tng lên (Hình 2.6i cn c b ct
 còn li sch và không b chèn ép, dp nát.

a. Hình dng ca dao ct b. C b y lên trên khi b ct
Hình 2.6: Hình dng ca dao ct
Trong quá trình RBCC hong, vn tc ct ct ng rt ln cht
ng ca c còn li sau khi ct. Tùy theo tng loi c, m cn vn
tc ct hp lý. Mc khác, vn tc ct c u chnh, u chnh
c khi bu ct, do v tài RBCC c thit k h thu
khin cho vn tc ct mà nó s i s du chc khi ct.
2.4 Thit k b phn thu gom
B phn thu gom thc hin chc thu gom c 
trng, quyn s phát trin ca c sau khi ct. Vì vy, b ph
14
cn có nhng yêu cu v t  tránh ùn tc c cho b phn ct,
làm s i ct trong quá trình thu gom, tránh hing c sau khi ct
, thu gom còn sót li hoc c bám dính vào các b phn khác làm cn
tr s chuyng ca RBCC. B phc thit k 7.

Hình 2.7:Cm thu gom
B phn thu gom gm trc d  c nh cm thu gom vào khung
 gom c khi cm bo an toàn xung quanh khu vc làm
vic. Cc làm bng thép tm CT3 có khng 11 kg. Kt hp vi
các dòng khí to ra t dao ct nên dao ct và máng thu gom to ra mt không gian
trng phía trên vi các dòng khí xoáy mang c va b ct thi ra kht
t c c chính xác, ít tng do không phi ct li
phn c b c(Hình 2.8).

a . Dòng khí di chuyn ng ca c b. Dòng khí xoáy trong máng thu gom
Hình 2.8: Chuyng ca c khi b dao ct

15
Ngoài nhim v trên, máng thu gom còn gi vai trò bo v vùng ct
chn các vt gây hi ct, to thành lp v bao
bi c tng xung quanh trong quá trình máy ct
hong.
2.5 Thit k b phn khung đ
2.5.1 Cấu trúc tng quát
B ph ng ca robot, gi vai trò trong vic
di chuyn robot trong sut quá trình ct.  phc lp tt c các b phn
khác ca Robot. Do vy, b ph chu tt c các ti trng khi Robot hot
i h cng vng cao, kt cu phù h d dàng tháo lp các b
phn khác. Hình 2.9 trình bày cu trúc tng quát ca b ph.
BÁNH


KHUNG










Hình 2.9:Cu trúc tng quát ca b ph
Do thc hin các chn, chu lc chính ca robot nên
b ph bao gng, bánh truyng, khung.
2.5.2 Bánh truynăđng
Vic di chuyp lý s làm cho chng ct c c tt và ít tiêu
ng. Cha b ph cn phm bo có th 
cn nhn ct c. Bánh di chuyn ca robot t hành có nhiu dng và
cách b trí khác nhau i bánh xích; loi bánh tròn.
Vi loi bánh xích, khi robot khi chuyn trên nn c, có rt nhiu thân c nhô
lên khi mt rt d kt vào bánh xích. Bên c mm khi bánh xích di
chuyn, c bit là nhng ng, do din tích tip xúc bánh xích và c nhiu
nn sinh ra nhiu lc ma sát chng li chuyng gây ra nhiu vt trên thm c và
làm dp nát c, n thm m và s ng ca thm c.
16
Vi bánh tròn, khi robot di chuyn trên nn c, thân c í
bánh xích. Do ma sát gia bánh xe và thm c  li trên nn
c nh m bo c m quan và s ng ca c. Vì v tài
c thit k vi bánh di chuyn là bánh tròn. Tuy nhiên, vic b trí bánh
tròn trên robot t  trí.
Chuyng di chuyn ca RBCC là các chuyng tnh tin theo 
ox, oy trên mt phng thm c và chuy thc hin r trái, r phi. Do
vy s bc t do chuyng ca RBCC là 3.  m bo 3 bc t do này ca
RBCC thì cn ít nhc b trí cho h thng di chuyn.  tài
chúng tôi phân tích mt s b trí bánh xe phù hp cho vic ct c 
trên Hình 2.10.
a. b.
c. d.
Hình 2.10: Các dng b trí bánh xe di chuyn
  2.10a,  c di chuyn vi hai bánh ch ng phía sau và
c lp chung vi nhau trên mt trc. Hai bánh ch c truyng

vi nhau qua b vi sai  gim ma sát trong quá trình rc là mt bánh dn
ng có nhim v dng cho robot di chuyn bi viu khin góc xoay
cc quanh trc thng. Vi cách b  s
bc t do cho chuyng. Tuy nhiên, thit k này h thng truyng phía sau
s dng b vi sai làm cho kt cu ca robot cong knh, kh ng thpdo s
dng bánh lái (mt mt vòng cung ng). Mc khác, vi thit k 3 bánh, 2
bánh sau ch ng và mc b u khing di chuyn thì trng
17
ng robot phân b tc nhiu hn. Khi di chuyn, do nn c
s có nhi ng ngi v nh   làm hn ch kh 
ng ngi v ng vng không cao d mt cân bng cho robot.
 2.10b, c di chuyn vi hai bánh b ng phía sau và mt
bánh ch c va làm nhim v truyng di chuyn va làm nhim
v dng. B  c b trí
c là bánh ch ng làm cho kh c thp do din tích
tip xúc ca bánh ch ng ít, lc bám thp, rt d t khi di chuyn trên thm c.
Ph  2.10c,  c di chuyn vi hai bánh ch ng phía sau và
c lp chung vi nhau trên mt trc, hai bánh b c lp
trên mt trc, hai bánh b c lc l gim ma sát khi chuyng.
Hai bánh b   c làm hai bánh d ng bi vi u khi 
nghiêng ca trc bánh b ng so vi bánh ch ng chiu lên nn c. Vi cách b
trí này, kt cu ca b truyn cng knh, bánh b ng lái dng nên kh 
ng th ng vng không quá cao do din tích m b i nh
ng.
 2.10c di chuyn vi hai bánh ch c lp
phía sau, hai bánh t lc. Hai bánh ch c lp phía sau v
vai trò là bánh ch ng và vng. Viu khin
c thc hin bi s trên lch v vn tc ca bánh ch 
la s t  ng di chuyn. Vi cách b 
ng vng cao, kh ng ngi vt t trí ba bánh. ng thi

cách b trí này kh   ng cao, có th      
chuyn ti v trí bt k nào. Vi cách b trí này, so vu kin làm vic ca robot
trên thm c, chúng tôi nhn thy rng  trí phù hp cho thit k RBCC.
RBCC làm ving có nhiu vt ca hình nhp nhô nhiu,
t m, n t mm nên d lún. Do vy, cn phi chn bánh xe truyng 
bám cao và din tích tip xúc l có th di chuyn RBCC. Da vào yêu cu v
 u kin tic thit k s dy bng cao su
18
(Hình 2.11 rng bánh xe 60 mm,
ti trng ti bánh xe có th chng là 200 kg, khng bánh xe 0,5 kg.
 bánh xe ch ng ta ch c là bánh cao su u t la
(Hình 2.11 rng bánh xe 40 mm,
ti trng ti bánh xe có th chng là 100 kg, khng bánh xe 1 kg.

a . Bánh truyng b. Bánh xe t la
Hình 2.11: Bánh xe s dng cho RBCC
2.5.3 Thit k khung
Khung là mt phn ca b ph, là b phn chu lc ch yu trên
thân robot. Trong quá trình hong, lng lên khung bao gm trng
ca bn thân robot, chu tác dng ca lng ca máy ct to ra, lc tác
ng ca ngoi lc lên robot. Do vy khung cn phc thit k  cng
vng cao, kt c có th d dàng tháo lp các b phn khác khi có nhu
cu thay th hay sa cha. c thit k vi bn bánh xe di chuyn nên kt
cu khung cn phm bc bn bánh luôn luôn tip xúc vi mt nn. Nn c
 nhp nhô, nu kt cu khung lp bn bánh có kt cm
bo s tip xúc gia bánh và nn c thì có lúc mt trong bn bánh s b 
vi mt nn. Nu bánh không tip xúc là bánh t lc thì làm lc tp trung vào
bánh t la còn li làm cho bánh d lún, cn tr s di chuyn c,
nu bánh không tip xúc là bánh truyng thì vic di chuyn c
cn tr c bit là lúc r trái và phi robot s không di chuyc. u

khin di chuyng tùy thuc vào s thay i vn tc ca hai bánh truyn
ng nên khi mt trong hai bánh truy ng không tip xúc vi mt nn thm
19
cthì robot không th thay ng di chuyn c. Thit k kt cu ca khung
c trình bày trên Hình 2.12.

Hình 2.12:Thit k kt cu ca khung
Khi robot hong, khung chu tác dng ca các lc: các trng ca b
phn cc phân b trên bn rãnh ca khung, trng ca
n, các lc do b phn ct sinh ra khi ct, lc cn ca nn c ng lên
khung khi robot di chuyn. Hình 2.13 trình bày các ti trng lên khung 
trng thái khung chu lc ln nht trong quá trình hong.

Hình 2.13:Thit k kt cu ca khung
Vi s h tr tính toán ca phn mm thit k Inventor ta có kt qu tính toán
kh u lc cc trình bày trên Hình 2.14.
Hình 2.14a trình bày kt qu v ng sut tng cng ca
lc. Giá tr kt qu cho ta thy, ng sut ln nhc to ra vi kt cu ca khung
s dng vt liu là thép CT3 là 22.22 MPa. Hình 2.14b trình bày kt qu v 
20
chuyn v c chuyn v ln nht ca khung gn bng 0,07 mm. Hình
2.14b trình bày kt qu v h s an toàn v kh u lc ca khung ng vi ti
trt vào khung. Kt qu cho thy h s an toàn nh nht c
vy vi thit k trên kh u lc ct yêu cu.
a)
b)
c)
Hình 2.14:Kt qu phân tích ti trng lên khung