Chương 2: thiết kế hệ thống | Tài liệu Môn Công nghệ Kĩ thuật ô to Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh

Khối nguồn: Khối nguồn có chức năng cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống hoạt động, ở đề tài này chúng ta sẽ sử dụng Pin để cấp nguồn cho hệ thống. Khối cảm biến: Có chức năng thu thập dữ liệu, thu thập các thông số về góc nghiêng của xe thông qua Module cảm biến gia tốc sau đó nó sẽ tự xử lý và tính toán rồi gửi dữ liệu về khối điều khiển. Khối điều khiển: Chúng ta sẽ sử dụng vi điều khiến Arduino Nano bởi vì nó dễ lập trình, giá thành rẻ và thiết kế phần cứng cũng khá đơn giản. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
2.1 Thiết kế hệ thống
2.1.1 Xây dựng sơ đồ khối dựa trên nguyên lý động học và cân bằng
Khối Nguồn (pin)
Khối Điều Khiển
(Arduino Nano,
Module driver
L298N)
Khối Động cơ
(motor, bánh xe)
Khối Cảm
biến (cảm
biến gia
tốc)
DC
Moto
r
DC
Moto
r
9V
Thân robot
Bán
h xe
Bán
h xe
o Khối nguồn: Khối nguồn có chức năng cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống hoạt
động, ở đề tài này chúng ta sẽ sử dụng Pin để cấp nguồn cho hệ thống.
o Khối cảm biến: Có chức năng thu thập dữ liệu, thu thập các thông số về góc
nghiêng của xe thông qua Module cảm biến gia tốc sau đó nó sẽ tự xử lý và tính toán
rồi gửi dữ liệu về khối điều khiển
o Khối điều khiển: Chúng ta sẽ sử dụng vi điều khiến Arduino Nano bởi vì nó dễ
lập trình, giá thành rẻ và thiết kế phần cứng cũng khá đơn giản. Đây là khối trung tâm
xử lý và điều khiền mọi hoạt động của xe, khối điều khiển có chức năng nhận dữ liệu
từ khối cảm biến, sau đó nó sẽ xử lý và xuất tín hiệu điều khiển ra các Port để điều
khiển động cơ thông qua Module driver L298N.
o Khối động cơ: Khối động cơ sẽ nhận các tín hiệu điều khiển từ khối điều khiến
sau đó nó sẽ di chuyển theo yêu cầu của khối điều khiển để giữ cho xe luôn ở trạng
thái cân bằng .
2.1.2 Thiết kế kích thước sơ bộ robot
o Kích thước và hình dạng của thân robot
-Thiết kế thân robot sao cho có đủ không gian để chứa các bộ phận điện tử và cơ
học cần thiết. Đồng thời, kích thước và hình dạng của thân cũng ảnh hưởng đến khả
năng cân bằng và ổn định của robot.
Tiến hành chọn robot với kích thước
Dài:
Rộng:
o Chiều cao của robot
- Chiều cao của robot cũng quan trọng để đảm bảo rằng nó có thể duy trì cân
bằng một cách hiệu quả. Một chiều cao phù hợp sẽ giúp robot dễ dàng điều chỉnh
trọng tâm để tránh đổ.
Tiến hành chọn chiều cao robot với kích thước là
o Kích thước bánh xe
-Bánh xe cần phải có đủ kích thước và độ cứng để cung cấp đủ năng lượng và ổn
định cho robot. Loại bánh xe cũng cần phải phù hợp với môi trường làm việc của
robot, có thể là nền đất, sàn nhà hoặc các bề mặt khác.
Tiến hành chọn bánh xe có đường kính là 6,5 cm để phù hợp với kích thước robot
và giúp robot có thể di chuyển mượt mà.
o Vật liệu:
Chọn vật liệu phù hợp để xây dựng thân và các bộ phận của robot sao cho nhẹ
nhàng nhưng vẫn đủ mạnh mẽ và ổn định. Các vật liệu phổ biến có thể bao gồm nhựa
mica, kim loại nhẹ như nhôm, hoặc composite
Tiến hành chọn vật liệu làm nên thân robot là nhựa mica vì có chi phí phù hợp và
có độ bền tốt, dễ thao tác và chỉnh sửa theo nhu cầu.
2.1.7 Tính toán sơ bộ robot về tải trọng và động học
| 1/7

Preview text:

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Thiết kế hệ thống
2.1.1 Xây dựng sơ đồ khối dựa trên nguyên lý động học và cân bằng Khối Nguồn (pin) 9V Khối Cảm biến (cảm Khối Động cơ biến gia Thân robot (motor, bánh xe) tốc) DC DC Moto Moto r r Bán Bán h xe h xe Khối Điều Khiển (Arduino Nano, Module driver L298N) o
Khối nguồn: Khối nguồn có chức năng cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống hoạt
động, ở đề tài này chúng ta sẽ sử dụng Pin để cấp nguồn cho hệ thống. o
Khối cảm biến: Có chức năng thu thập dữ liệu, thu thập các thông số về góc
nghiêng của xe thông qua Module cảm biến gia tốc sau đó nó sẽ tự xử lý và tính toán
rồi gửi dữ liệu về khối điều khiển o
Khối điều khiển: Chúng ta sẽ sử dụng vi điều khiến Arduino Nano bởi vì nó dễ
lập trình, giá thành rẻ và thiết kế phần cứng cũng khá đơn giản. Đây là khối trung tâm
xử lý và điều khiền mọi hoạt động của xe, khối điều khiển có chức năng nhận dữ liệu
từ khối cảm biến, sau đó nó sẽ xử lý và xuất tín hiệu điều khiển ra các Port để điều
khiển động cơ thông qua Module driver L298N. o
Khối động cơ: Khối động cơ sẽ nhận các tín hiệu điều khiển từ khối điều khiến
sau đó nó sẽ di chuyển theo yêu cầu của khối điều khiển để giữ cho xe luôn ở trạng thái cân bằng .
2.1.2 Thiết kế kích thước sơ bộ robot o
Kích thước và hình dạng của thân robot
-Thiết kế thân robot sao cho có đủ không gian để chứa các bộ phận điện tử và cơ
học cần thiết. Đồng thời, kích thước và hình dạng của thân cũng ảnh hưởng đến khả
năng cân bằng và ổn định của robot.
 Tiến hành chọn robot với kích thước Dài: Rộng: o Chiều cao của robot
- Chiều cao của robot cũng quan trọng để đảm bảo rằng nó có thể duy trì cân
bằng một cách hiệu quả. Một chiều cao phù hợp sẽ giúp robot dễ dàng điều chỉnh
trọng tâm để tránh đổ.
 Tiến hành chọn chiều cao robot với kích thước là o Kích thước bánh xe
-Bánh xe cần phải có đủ kích thước và độ cứng để cung cấp đủ năng lượng và ổn
định cho robot. Loại bánh xe cũng cần phải phù hợp với môi trường làm việc của
robot, có thể là nền đất, sàn nhà hoặc các bề mặt khác.
 Tiến hành chọn bánh xe có đường kính là 6,5 cm để phù hợp với kích thước robot
và giúp robot có thể di chuyển mượt mà. o Vật liệu:
Chọn vật liệu phù hợp để xây dựng thân và các bộ phận của robot sao cho nhẹ
nhàng nhưng vẫn đủ mạnh mẽ và ổn định. Các vật liệu phổ biến có thể bao gồm nhựa
mica, kim loại nhẹ như nhôm, hoặc composite
 Tiến hành chọn vật liệu làm nên thân robot là nhựa mica vì có chi phí phù hợp và
có độ bền tốt, dễ thao tác và chỉnh sửa theo nhu cầu.
2.1.7 Tính toán sơ bộ robot về tải trọng và động học