Đồ Án Sáng tạo Robot

LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của xã hội loài người, các ngành khoa học - kỹ thuật không ngừng đi đến những thành công mới. Nhiều công trình khoa học, những phát minh của các nhà khoa học đã đi vào cuộc sống, phục vụ lợi ích của con người. Ngày nay Robot được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, thay thế cho các hoạt động của con người trong các môi trường độc hại, nguy hiểm.
Với lòng hăng say va niềm khát khao khám phà của tuổi trẻ đội “TĐH-K4” chúng em đã tìm hiểu, nghiên cứu và chế tạo thành công bộ robot đầu tiên của mình để tham gia cuộc thi sang tạo ROBOT Việt Nam 2010.
Được sự quan tâm, tạo điều kiện của lãnh đạo nhà trường, Ban tổ chức Robocon 2010, cùng toan thể các thầy cô giáo trong bộ môn Cơ Điện Tử. Nhóm chúng em đã được giao đề tài này làm đề tài tốt nghiệp . Nội dung chi tiết sẽ được trình bày trong báo cáo này với các phần chính sau:
Phần I : Giới thiệu về đề tài.
Phần II: Ý tưởng và phương án chế tạo robot.
Phần III: Tính toán thiết kế robot tự động vùng 2.
Phần IV: Lập trình điều khiển.
Phần V: Kết luận, kiến nghị.
Phần VI : Phụ lục.
MỤC LỤC
PHẦN 1: MỞ ĐẦU 4
1.1. TỔNG QUAN VỀ ROBOT 4
1.1.1.Lịch sử ra đời. 4
1.1.2.Robot trong đời sống và sản xuất. 5
1.2. NHỮNG YÊU CẦU VÀ GIẢI PHÁP THỰC HIỆN THIẾT KẾ ROBOT. 8
1.2.1.Những yêu cầu chung của robot: 8
1.2.2.Những giải pháp thực hiện chế tạo Robot. 9
1.2.3.Những giải pháp thiết kế mạch điện. 10
PHẦN 2:THIẾT KẾ CƠ KHÍ 13
2.1.TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN LẮP RÁP ROBOT. 13
2.1.1.Kích thước phần đế. 13
2.1.2. Vật liệu sử dụng làm đế. 14
2.1.3. Thiết kế bánh xe: 30
2.2.BÀI TOÁN ĐỘNG HỌC TAY MÁY CỦA ROBOT. 33
2.2.1.Phương trình động học thuận: 33
2.2.2.Phương trình động học ngược : 35
2.3: LẮP RÁP ROBOT. 37
2.3.1. Chọn động cơ: 37
2.3.2.Chọn bánh trước và cách lắp: 38
2.3.3. Thiết kế phần trụ cho robot. 40
2.3.4.Thiết kế tay đẩy tầng hai. 42
2.3.5.Thiết kế tay đẩy cấu kiện tầng ba. 43
2.3.6.Thiết kế tay đẩy quà vàng. 44
2.3.7. Kết cấu hoàn thiện của robot tự động mang khối cấu kiện chóp. 45
PHẦN 3:THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN .46
3.1: KHỐI ĐỘNG LỰC. 47
3.1.1.Động cơ điện 1 chiều sử dụng trong robot. 47
3.1.2.Điều khiển chiều quay động cơ (đảo chiều động cơ). 49
3.1.3.Điều khiển tốc độ động cơ 1 chiều. 50
3.1.4.Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của khối động lực. 51
3.1.5.Lựa chọn van và tính toán công suất cho mạch động lực. 53
3.2: KHỐI CẢM BIẾN TRONG ROBOT. 56
3.2.1.Cảm biến dò đường. 56
3.2.2.Bố trí cảm biến dò đường. 59
3.2.3.Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của mạch cảm biến. 61
3.2.4. Tính toán công suất cho khối cảm biến. 63
3.2.5.Công tắc hành trình. 65
3.2.6.Cảm biến quang. 66
3.3: KHỐI VI XỬ LÝ. 68
3.3.1.Chức năng. 68
3.3.2.Giới thiệu VĐK 89V51RD2. 68
3.3.3.Sơ đồ nguyên lý. 79
3.4: KHỐI LỰA CHỌN CHƯƠNG TRÌNH(CHỌN CHIẾN THUẬT). 80
3.5: KHỐI NGUỒN. 82
3.5.1.Cấu tạo, chức năng các phần tử trong khối nguồn. 82
3.5.2.Sơ đồ nguyên lý. 84
3.5.3.Nguyên lý làm việc. 85
3.6: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MẠCH ROBOT. 86
PHẦN 4:LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 87
4.1.LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN ROBOT TỰ ĐỘNG. 87
4.1.1.Lưu đồ chương trình chiến thuật 1. 88
4.1.2.Lưu đồ thuật toán của chương trình chiến thuật 2. 91
4.2.CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN. 92
4.3. PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NHIỄU 103
4.3.1. Các nguyên nhân cơ bản gây ra nhiễu 103
4.3.2. Các phương án xử lý nhiễu. 105
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .107
5.1. KẾT LUẬN 107
5.2. KIẾN NGHỊ. 107
PHẦN 6: PHỤ LỤC .108
6.1. DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ 108
6.2. TÀI LIỆU THAM KHẢO 108