đề tài xây dựng thiết kế concept phát triển mẫu sản phẩm robot hút bụi thông minh

MỤC LỤC
chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG.......................................................................4
1.1 Giới thiệu chung về sản phẩm và mẫu concept..........................................4
1.2 Mô tả chung về dự án thiết kế....................................................................5
1.3 Xây dựng các yêu cầu cần đạt và tính năng của concept...........................6
chương 2: XÂY DỰNG CONCEPT...................................................................7
2.1 Xây dựng concept......................................................................................7
2.2 Đánh giá sơ bộ ý tưởng............................................................................14
chương 3: LỰA CHỌN CONCEPT..................................................................15
3.1 Ma trận tính điểm....................................................................................15
3.2 Đánh giá concept được lựa chọn.............................................................16

1


DANH MỤC HÌNH ẢNH
hình 1: ILIFE V5S PRO........................................................................................5
hình 2: Probot Nelson A3......................................................................................6
hình 3: mẫu số 1....................................................................................................7
hình 4: mẫu số 2....................................................................................................9
hình 5: mẫu số 3..................................................................................................10
hình 6: mẫu số 4..................................................................................................11
hình 7: mẫu số 5..................................................................................................13

2


Lời mở đầu
Ngày nay cùng với cuộc sống hiện đại, khái niệm robot đã khơng cịn xa lạ với
chúng ta. Robot được sử dụng rộng rãi và phổ biến, không những xuất hiện trong sản
xuất cơng nghiệp mà cịn phục vụ trong gia đình, giải trí…

Bên cạnh đó nhịp sống ngày càng gấp rút và hối hả hơn, chính vì vậy xuất hiện
các robot phục vụ tự động trong gia đình trở nên cấp thiết hơn. Sự xuất hiện của
robot hút bụi tự động mang lại cho chúng ta nhiều tiện nghi trong cuộc sống hang
ngày.
Trong xu thế cạnh tranh giữa các hãng, robot hút bụi thông minh phát triển ngày càng
mạnh. Robot được sản xuất đa dạng về hình dạng, mẫu mã, giá cả và cả những tính
năng hữu ích riêng biệt.
Được sự phân công của thầy Bùi Thanh Lâm bài tập lớn với đề tài xây dựng
thiết kế concept phát triển mẫu sản phẩm robot hút bụi thông minh, em đã hồn thành
đề tài.
Do thời gian có hạn và tài liêu nghiên cứu cịn ít, kiến thức cịn hạn hẹp nên
khơng tránh được những sai sót, em mong thầy nhận xét và đóng góp ý kiến để em có
được những kiến thức hồn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy!

3


chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Giới thiệu chung về sản phẩm và mẫu concept
- Sản phẩm robot hút bụi thông minh:
Robot hút bụi (tiếng Anh: robotic vacum cleaner) là một robot hút bụi với lập
trình thơng minh giúp tự động hóa việc hút bụi. Robot hút bụi có một số tính năng: tự
động làm việc tự động lập bản đồ căn phòng lên phương án làm việc tối ưu, trang bị
cảm biến bụi bẩn điều khiển lực hút, linh hoạt thay đổi theo chất liệu sàn khác nhau;
màng lọc giúp lọc sạch ion siêu nhỏ và loại bỏ các chất gây kích ứng da; tia tử ngoại
UV diệt khuẩn giúp robot hút bụi hiệu quả với cả rác bẩn vật lý và hóa học.
Robot hút bụi thơng minh sẽ hoạt động độc lập nhất có thể và hạn chế tối đa thao
tác của con người. Hầu hết các robot hút bui trên thị trường hiện nay sẽ tự làm việc khi
chúng được đặt lịch làm việc. Tất cả các robot hút bụi thơng minh sẽ hoạt động theo

quy trình sau:
1. Khởi động quét laser lập bản đồ căn phòng định vị khơng gian.
2. Lập trình phương pháp di chuyển
3. Di chuyển làm việc theo bộ điều khiển
4. Di chuyển đến các phòng khác nhau theo laser định vị dẫn đường
- Mẫu concept:
Robot hút bụi thông minh được thiết kế cơ bản sẽ có những phần chính sau:
+ Thân máy bao gồm: vỏ máy, phần cứng (bộ vi mạch lập trình), hệ thống
laser định vị, bánh xe, hộp rác, bộ xử lý kết nối wifi.
+ Phần đi theo máy: đế xạc, dây tường ảo (hoặc cột tường ảo), combo bộ chổi
quét...
Robot làm việc tự động, lau sạch hút hết bụi băn trên sàn nhà, hiệu quả với cả
rác bẩn vật lý và hóa học.
4


Robot có thể tự động nạp điện khi cần.

5


1.1 Mô tả chung về dự án thiết kế
-

Dự án:
Dự án xây dựng và thiết kế mẫu concept phát triển sản phẩm robot hút bụi thông

minh ra đời nhằm mục đích tạo ra 1 sản phẩm robot hút bụi tự động đáp ứng được nhu
cầu dọn dẹp rác bẩn, lọc sạch bụi bặm trên sàn nhà của các căn hộ.
Sản phẩm phải an tồn, thân thiện với mơi trường, giúp tiết kiệm thời gian và tiền

bạc, đem lại hiệu quả thực tế cao.
Sản phẩm đảm bảo phù hợp giữa giá cả và chất lượng.
-

Xác định phân khúc:
Dự án tập trung vào xây dựng , thiết kế mẫu concept thuộc phân khúc robot hút

bụi tầm trung (giá 4-6 triệu đồng) .Kích thước nhỏ gọn, giúp giải quyết những công
việc hút bụi hồn tồn tự động. Robot hút bụi thơng minh tự động đi mọi ngóc ngách
trong nhà mà khơng lo va chạm với các đồ dùng khác bởi thiết kế được tích hợp bằng
hệ thống cảm biến điện từ. Có thể cài đặt Robot hút bụi hoạt động ngay cả khi vắng
nhà nhờ chế độ hẹn giờ..
-

Xác định thị trường:
Thị trường chính: các hộ gia đình có thu nhập khá, người dân ở các nước đang

phát triển có nhu cầu dọn dẹp nhà cửa nhanh chóng do bận rộn đi học, đi làm hoặc
muốn tiết kiệm thời gian
Thị trường phụ: những cá nhân, tổ chức khác như: công ty, trường học, bệnh
viện… hay các tổ chức từ thiện đặt hàng.
-

Đối tượng cạnh tranh trực tiếp:
Các sản phẩm thuộc cùng phân khúc giá cả, tính năng tương đương của những

cơng ty chế tạo và sản xuất các sản phẩm robot hút bụi thông minh. Một số robot hút
bụi cạnh tranh trực tiếp:
+ ILIFE V5S PRO của công ty I HOME
STORE phân phối ở thị trường Việt Nam

với giá 4,9 triệu đồng và được bảo hành 12
tháng.

hình 1: ILIFE V5S PRO

6


+ Robot hút bụi thông minh Probot Nelson A3 của META phân phối giá khoảng
4,8 triệu đồng.

hình 2: Probot Nelson A3
1.2 Xây dựng các yêu cầu cần đạt và tính năng của concept
Các yêu cầu cần đạt được:
Robot hút bụi thông minh giúp chúng ta thực hiện công việc làm sạch sàn nhà
một cách nhanh chóng và hiệu quả. Robot thay thế con người làm việc, giúp cuộc
sống nhàn nhã, dễ dàng hơn.
Robot có khả năng hút bụi mạnh mẽ, quét sạch bụi bặm bằng cách dùng chổi
xoay, quay tròn kết hợp lực hút để lấy đi bụi bặm, vết bẩn trên sàn, trên thảm dày.
Robot có bánh dẫn hướng linh hoạt, tự điều chỉnh để có thể di chuyển thuận lợi
đến các góc hẹp.
Kích thước robot hút bụi thơng minh nhỏ gọn, dễ tháo lắp để bảo trì, sửa chữa
khi hỏng hóc.
Cân nặng khơng q 5,2 kg.
Giá cả hợp lý, khơng q 6 triệu đồng.
Tính năng sẽ được trang bị trong concept:
Robot tự động lau sạch sàn nhà , hoạt động hiệu quả trên nhiều bề mặt chất liệu
như sàn nhà, thảm gỗ, vải sơn lót sàn, gạch lát… mà chỉ dơn giản là cần bấm nút.
cảm ứng giúp robot khơng bị va chạm vào đồ vật trong phịng.
7

Có các mức cài đặt thời gian hoạt động như 30p, 1h, 1h30p, 2h.
Dễ dàng tháo lắp hộp đựng rác để vệ sinh sau mỗi lần lau nhà
Có bộ sạc pin, bộ điều khiển giúp điều khiển robot hoạt động theo ý muốn và
dừng hoạt động bất cứ khi nào muốn.
Chổi quét bằng cao su có thể tháo lắp, thay thế dễ dàng.
Robot hoạt động theo các chương trình cài đặt sẵn: ngẫu nhiên, xoắn ốc, dọc theo
chân tường, hình chữ z…
Tự động tìm đến vị trí bộ nạp và nạp điện.

chương 2: XÂY DỰNG CONCEPT
2.1 Xây dựng concept
Xác định thơng số kỹ thuật và tính năng của các concept:
Concep1:

hình 3: mẫu số 1
Thông số kỹ thuật:
8


+ Hệ cảm biến thơng minh chống va đập. Có điều khiển từ xa.
+ Hoạt động ở nhiều chế độ: lau quét tự động, lau quét theo lịch hẹn giờ, lau quét
theo vùng.
+ Khản năng vượt chướng ngại vật
+ Màu sắc: màu trắng bạc là chủ đạo, nắp màu xanh da trời.
+ Độ ồn: 55 db
+ Dung tích hộp chứa nước: 250ml/250ml
+ kích thước: 320x110 mm.
+ Cân nặng: 5 kg

+ Thời gian sử dụng: 120 phút
+ Công suất: 30w
+ Bảo hành: 12 tháng với máy, 6 tháng với Pin
- Tính năng của concept 1:
+ Kích thước nhỏ gọn, hoạt động thân thiện với môi trường
+ Pin dùng được lâu.
+ Dùng Cảm biến để đo khoảng cách, nhận biết vật thể.
+ Dễ tháo lắp để bảo trì, sửa chữa khi hỏng hóc.
Concept 2:

9


hình 4: mẫu số 2
Thơng số kỹ thuật thiết kế:
+ Chức năng lau, quét, hút bụi có tia UV khử trùng. Hệ cảm biến thông minh
chống va chạm.
+Hệ cảm biến thông minh chống va chạm, vượt chướng ngại vật
+ Độ ồn: 50db
+ Dung tích hơp chứa nước: 250ml/250ml
+ Có điều khiển từ xa.
+ Màu sắc : màu xanh da trời là chủ đạo.
+ kích thước: 320x100 mm.
+ Cân nặng: 5 kg
+ Vỏ làm nhựa cứng chịu lực.
+ Thời gian sử dụng 180 phút.
+ Công suất: 40w
+ Hẹn giờ.
+ Bảo hành: 12 tháng với máy, 6 tháng với Pin.
+ Tự động sạc pin.

- Tính năng của concept 2 (ưu tiên tính năng từ cao xuống thấp):
10


+ Gọn nhẹ, an tồn, thân thiện với mơi trường.
+ Hoạt động lau dọn mẹnh mẽ ở nhiều chế độ: lau quét tự động, lau quét theo
lịch hẹn giờ, lau quét theo vùng, có thể di chuyển theo các góc tường, chạy xoắn ốc.
+ Dùng Cảm biến để đo khoảng cách, nhận biết vật thể.
+ Dễ tháo lắp để bảo trì, sửa chữa khi hỏng hóc.
- Concept 3:

hình 5: mẫu số 3
Thông số kỹ thuật:
+ Hệ cảm biến thông minh.
+ Hoạt động ở nhiều chế độ: lau quét tự động, lau quét theo lịch hẹn giờ, lau quét
theo vùng.
+ Màu sắc : thân màu trắng bạc, nắp màu xanh da trời.
+ 2 chổi quét bằng cao su.
11


+ kích thước: bề ngang 310mm, cao 120 mm.
+ Cân nặng: 5kg
+ Thời gian sử dụng: 120ph
+ Công suất: 35w
+ Độ ồn: 60db
+ Dung tích hộp chưa nước: 250ml/250ml
+ Sạc tự động khi gần hết pin.
Tính năng của concept 3(ưu tiên tính năng từ cao xuống thấp):
+ Hoạt động lau dọn mẹnh mẽ ở nhiều chế độ: lau quét tự động, lau quét theo

lịch hẹn giờ, lau quét theo vùng, có thể di chuyển theo các góc tường.
+ Dùng Cảm biến để đo khoảng cách, nhận biết vật thể.
+ Dễ tháo lắp để bảo trì, sửa chữa khi hỏng hóc.
+ Có tính năng sạc pin tự động.
Concept4:

hình 6: mẫu số 4
12


Thơng số ký thuật:
+ Hình dáng: Hình trụ trịn có vát cạnh.
+ Kích thước 410x 150 mm
+ Máu sắc: xám, nâu xám; nắp màu xanh da trời.
+ Khối lượng: 4,5 kg
+ Độ ồn: 60db
+ Dung tích hộp chứa nước: 300ml/300ml
+ Có cảm biến chống va đập.
+ Thời gian sử dụng: 180ph.
+ Công suất: 35w
+ Hoạt động ở nhiều chế độ: lau quét tự động, lau quét theo vùng.
- Tính năng của concept 1(ưu tiên tính năng từ cao xuống thấp):
+ Mẫu mã đẹp, nhỏ gọn.
+ Hoạt động lau dọn mẹnh mẽ ở nhiều chế độ
+ Dùng Cảm biến để đo khoảng cách, nhận biết vật thể.
+ Dễ tháo lắp để bảo trì, sửa chữa khi hỏng hóc
Concept 5:

13

hình 7: mẫu số 5
Thơng số kỹ thuật:
+ Chức năng lau, quét, hút bụi. Hệ cảm biến thông minh chống va chạm.
+ Hoạt động ở nhiều chế độ: lau quét tự động, lau quét theo lịch hẹn giờ, lau quét
theo vùng, có thể di chuyển chạy xoắn ốc.
+ Màu sắc : Thân màu xanh lá, đáy màu trắng bạc, nắp màu xanh da trời.
+ Hình dạng: trụ trịn 2 tầng.
+ Kích thước: 410x130 mm.
+ Dung tích hộp chứa nước: 300ml/300ml
+ Cân nặng: 5 kg
+ Độ ồn: 50db
+ Thời gian sử dụng: 180phut
+ Cơng suất: 40w
+ Tự động sạc pin. Có điều khiển từ xa.
- Tính năng của concept 1(ưu tiên tính năng từ cao xuống thấp):
+ Dung lượng pin lớn, sử dụng lâu.
+ Hoạt động lau dọn mẹnh mẽ ở nhiều chế độ: lau quét tự động, lau quét theo
lịch hẹn giờ, lau quét theo vùng, có thể di chuyển theo các góc tường, chạy xoắn ốc.
+ Dùng Cảm biến để đo khoảng cách, nhận biết vật thể.
14


2.2 Đánh giá sơ bộ ý tưởng
Các ý tưởng được so sánh với ý tưởng chuẩn và được cho điểm vào ô tương
ứng theo các mức sau: tốt hơn: là khi đạt u cầu theo hướng có lợi thì nhận được “+”;
tương đương: khi ý tưởng khơng có gì nổi trội hơn cái cũ thì nhận “0”; kém hơn: khi ý
tưởng làm giảm yêu cầu đưa ra ban đầu thì nhận “-”.
Ý tưởng
Tiêu chí

Kích thước
Trọng lượng
Khả năng vượt
chướng ngại
vật
Cảm biến va
đập
Độ ồn
Dung tích hộp
bụi, bình chứ
nước
Thời gian sử
dụng
Cơng suất
Tự động sạc
Hẹn giờ
Tổng điểm +
Tổng điểm Tổng điểm 0
Điểm tổng
cộng
Xếp hạng
Tiếp tục phát
triển

Concept 1

Concept 2

Concept 3

Concept 4

Concept 5

+
+

+
+

+

+
0
-

-

+

+

+

+

+

0
0

+
0

0

+

+
+

0

+

0

+

+

+
+
5
2
3
3

+
+

7
2
1
5

0
+
+
4
3
3
1

0
4
4
2
0

+
5
5
0
0

2
có

1
có

3
khơng

4
khơng

4
khơng

Kết luận:
Nhóm thiết kế quyết định bỏ concept 4 và concept 5, tiếp tục phát triển concept 1,
concept 2, concept 3.

15


chương 3: LỰA CHỌN CONCEPT
3.1 Ma trận tính điểm
Ta khơng thể, không nên theo đuổi tất cả các concept cùng một lúc do hạn chế
của nguồn lực và để giữ vững chiến lược sản phẩm đã đặt ra. Do vậy cần so sánh các
concept với nhau để chọn ra concept phù hợp nhất.
So sánh các concept 1, 2, 3, để có thể lựa chọn được mẫu concept tối ưu nhất
nhằm cho bước tiếp theo củabước phát triển sản phẩm.
 Tính điểm và lựa chọn ý tưởng:
Bảng tiêu chí kèm trọng số:
Tiêu trí
Kích thước
Trọng lượng
Khả năng vượt chướng ngại vật

Cảm biến va đập
Độ ồn
Dung tích hộp bụi, bình chứ nước
Thời gian sử dụng
Công suất
Tự động sạc
Hẹn giờ

Trọng số (%)
5
5
10
10
20
5
20
10
10
10

Các ý tưởng được so sánh với các tiêu chí chuẩn và được cho điểm vào ô
tương ứng theo các mức sau:
+Tốt hơn rất nhiều:

5

+Tốt hơn:

4

+Tương đương:

3

+Kém hơn:

2

+Kém hơn rất nhiều:

1

Ma trận tính điểm và lựa chọn ý tưởng:
Ý
16


T

tưởng

Tiêu chí rọng

1

số

2

Đ

iểm

(%)
T

Đ
iểm
Nhâ
n TS

hơ

T

Nhâ
n TS

hơ

Kích thước

5

3

0.15

3

0.15

Trọng lượng

5

3

0.15

3

0.15

Khả năng
vượt chướng ngại
vật

1

3

0.3

4

0.4

1

3

0.3

3

0.3

2

2

0.4

3

0.6

Dung tích
hộp bụi, bình chứ
nước

5

3

0.15

3

0.15

Thời gian sử

2

2

0.4

4

0.8

1

4

0.4

2

0.2

1

3

0.3

3

0.3

1

2

0.2

3

0.3

0

Cảm biến va
đập

0
Độ ồn
0

dụng

0
Cơng suất
0
Tự động sạc
0
Hẹn giờ

0
Điểm tổng

cộng

1
00

2
.75

Xếp hạng
Có nên tiếp tục
khơng?

3
.35

2

1

K
hơng

C
ó

Kết luận: Ta thấy con concept 2 là có nhiều tiêu chí tốt, chiếm ưu thế nhất trong các
concept.

3.2 Đánh giá concept được lựa chọn
Concept 2 là concept tối ưu nhất được lựa chọn ra từ 5 concept được xây dựng.
17


Concept này đáp ứng được hâu hết các nhu cầu thiết yếu của một sản phẩm
robot hut bụi thông minh, giá cả hợp lý với túi tiền khách hàng, hứa hẹn đem lại lợi
nhuận khi đầu tư :
+ Concept khi phát triển thành sản phẩm có thểt thay thế con người làm việc.
Concept có2 chổi xoay vàtại cửa hút bụi có chổi cuốn để chặn tóc hoặc lơng động
vật vướng vào trong máy. Nhờ vậy robot được tạo từ concept sẽ có khả năng hút
bụi mạnh mẽ, quét sạch bụi bặm bằng cách dùng chổi xoay, quay tròn kết hợp lực
hút để lấy đi bụi bặm, vết bẩn trên sàn, trên thảm dày.
+ Concept robot có bánh dẫn hướng linh hoạt, tự điều chỉnh để có thể di chuyển
thuận lợi đến các góc hẹp.
+ Kích thước concept nhỏ gọn, dễ tháo lắp để bảo trì, sửa chữa khi hỏng hóc.
+ Cân nặng : nhẹ 4kg
+ Giá thành rẻ.
+ cảm ứng giúp robot không bị va chạm vào đồ vật trong phịng.
+ Có các mức cài đặt thời gian hoạt động như 30p, 1h, 1h30p.
+ Dễ dàng tháo lắp hộp đựng rác để vệ sinh sau mỗi lần lau nhà.
+ Có bộ sạc pin, bộ điều khiển giúp điều khiển robot hoạt động theo ý muốn và
dừng hoạt động bất cứ khi nào muốn.
+Concept 2 có thể tự động tìm đến vị trí bộ nạp và nạp điện.

18