Luận Văn Thiết kế, chế tạo Robot tham gia cuộc thi Robocon 2010 Robot Mankaura

Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế, chế tạo Robot tham gia cuộc thi Robocon 2010 Robot Mankaura, phần mạch và lập trình điều khiển


MỤC LỤC
Đề mục Trang
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
LỜI NÓI ĐẦU .iii
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG . 1
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CUỘC THI ROBOCON. 2
1.2. SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA ROBOCON. . 2
1.3. CHỦ ĐỀ VÀ LUẬT THI ROBOCON NĂM 2010: 2
1.3.1. Giới thiệu về chủ đề: 2
1.3.2. Khái quát về luật thi: 3
1.3.3 Quy định cho trận đấu: 5
1.3.4 Thiết lập robot . 7
1.3.5. Cách tính điểm. 8
Chương 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 10
2.1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 11
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: 12
2.2.1. Xây dựng phương án: . 12
2.2.2. Lựa chọn phương án chế tạo: . 16
2.2.2. Thiết kế phần cơ khí: 17
2.2.3. Phần mạch điện. . 25
2.2.4. Phần giải thuật điều khiển: . 29
Chương 3: THỬ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 33
3.1. MỘT SỐ SAI XÓT TRONG QUÁ TRÌNH THỬ NGHIỆM. . 34
Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT . 36
4.1 KẾT LUẬN : . 37
4.2 ĐỀ XUẤT : 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 39
PHỤ LỤC 40
iii
LỜI NÓI ĐẦU
Với việc phát minh ra các loại máy móc thì lao động chân tay của con người
ngày càng hạn chế, thay vào đó con người chỉ chế tạo và điều khiển các máy móc
để thực hiện công việc của mình. Tuy nhiên với các loại máy móc thông thường thì
độ chính xác không cao, phụ thuộc nhiều vào người điều khiển.Vì vậy, con người
đã phát minh ra robot tự động, robot tự động sẽ là lao động chính trong tương lai, và
là hướng phát triển của các ngành công nghiệp trong thời đại ngày nay.
Đối với SV ngành cơ điện tửđể làm quen với robot thì robocon là một sân
chơi bổ ích, tham gia robocon để có thể áp dụng tất cả các kiến thức mình đã học cả
về cơ khí, mạch điện và lập trình mới có thể hoàn thành một robot, và thông qua sân
chơi này SV được giao lưu học hỏi các SV trường khác để hoàn thiện các kiến thức
mình đã được học trong bốn năm đại học. và chính vì lý do đó nhóm chúng em
được nhận đề tài tốt nghiệp là ‘ Thiết Kế Chế tạo Robottheo chủ đề và luật thi
robocon 2010’ dưới sự hướng dẫn của các thầy Vũ Thăng Long, Trần Văn Hùng và
Đỗ Quốc Chí.
Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện đồ án do hạn chế về kiến thức cũng như
kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những sai sót.Vì vậy,chúng em rất mong
nhận được sự góp ý của các thầy, để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp và nhiệm vụ
học tập tại trường .
1
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG
2
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CUỘC THI ROBOCON.
Robocon viết tắt của chữRobot Contest, là cuộc thi sáng tạo robot Châu Á
Thái Bình Dương hằng năm. Cuộc thi được tổ chức lần đầu tiên vào năm 2002 tại
Nhật Bản có 20 đội đến từ các quốc gia trong khu vực tham gia và Việt Nam đã lần
đầu tiên đăng quang trong cuộc thi này. Từ đó đến nay Robocon Việt Nam đã ba lần
đạt chức vô địch với các đại diện tiêu biểu cho tinh thần học tập và sáng tạo của
sinh viên Việt Nam.
Cuộc thi này đã thu hút khá nhiều sinh viên trong khu vực và trong nước yêu
khoa học, công nghệ tham gia. Đã có rất nhiều thế hệ sinh viên đã đạt được rất
nhiều thành công từ những kì thì này.
Trường Đại Học Nha Trang cũng đã nhiềunăm tham gia cuộc thi sáng tạo
Robocon trong nước và đã đạt được những thành tích nhất định.
1.2. SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA ROBOCON.
Hình 1.1. Sơ đồ chung của Robocon.
1.3. CHỦ ĐỀ VÀ LUẬT THI ROBOCON NĂM 2010:
1.3.1. Giới thiệu về chủ đề:
Cuộc thi sáng tạo Robocon châu Á -Thái Bình Dương 2010, được tổ chức
tại Cairo –Ai Cập với chủ đề là:Robo-Pharaohs xây Kim tự tháp (Robo-Pharaohs Build Pyramid)
Nút nhấn
Start
Vi điều khiển Cơ cấu
truyền động
Khâu chấp
hành cuối
Cảm biến
Công tắc
hành trình
Encorder Cảm biến
dò đường
Cảm biến
khác
3
Ý tưởng này được dựa trên việc một cỗ máy thời gian ảo đưa những người
thợ xây dựng Kim tự tháp của Ai Cập vào trong phòng học của các trường kĩ thuật.
Mục tiêu là xây dựng các phần của ba Kim tự tháp theo trình tự. Để hoàn thành thì
các robot của các đội cần phối hợp tốt, làm việc chính xác nhanh nhẹn và tuân theo
quy định của ban tổ chức.
Đội chiến thắnggọi là “Robo-Pharaoh” là đội hoàn thành việc xây dựng các
phần của 3 Kim tự tháp nhanh nhất. Trong vòng 3 phút, đội đỏ và đội xanh sẽ thi
đấu với mục đích tạo dựng lại một trong 7 Kỳ quan của thế giới cổ đại.
1.3.2. Khái quát về luật thi:
Mỗi trận thi đấugồm có hai đội xanh (blue) và đội đỏ (red).
Mỗi đội phải xây dựng hoàn thành 3 kim tự tháp:
Hình 1.2. Sân thi đấu robocon
- Thứ nhất là Kim tự tháp Khufu do Robot điều khiển bằng tay thực hiện trong
thời gian 90 giây để đặt:
ã 3 khối cấu kiện ở tầng giữa thứ 1 (1st middle layer).
ã 3 khối cấu kiện ở tầng giữa thứ 2 (2nd middle layer).
ã 1 khối cấu kiện ở tầng giữa thứ 3 (3rd middle layer).
ã 1 khối cấu kiện vàng ở đỉnh.
4
Hình 1.3. Kim tự tháp Khufu.
- Thứ hai là Kim tự tháp Khafraa sẽ do một hoặc hai Robot tự động trong thời
gian 60 giây xây dựng:
ã 3 khối cấu kiện ở tầng giữa thứ 1 (1st middle layer).
ã 3 khối cấu kiện ở tầng giữa thứ 2 (2nd middle layer).
ã 1 khối cấu kiện ở tầng giữa thứ 3 (3rd middle layer).
ã 1 khối cấu kiện vàng ở đỉnh.
Hình 1.4. Kim tự tháp Khafraa.
- Cuối cùng là việc hoàn thành Kim tự tháp Mankaura do một Robot tự động
trong thời gian 30 giây để đặt:
ã 1 khối cấu kiện ở tầng giữa.
ã 1 khối cấu kiện vàng ở đỉnh.
Robot này phải xây dựng theo một trình tự sau trước khi cánh tayRobot
chạm vào khối đỉnh phải hoàn thành tầng dưới của Kim tự tháp Mankauraa.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Sức Bền Vật Liệu và Chi Tiết Máy,tài liệu học tập ,lưu hành nội bộ
- Lý Thuyết Điều Khiển ,TH.S Vũ Thăng Long
- Ứng Dụng Vi Điều Khiển,GV Trần Văn Hùng
- Robot Công Nghiệp,TS Phạm Đăng Phước,Nhà xuất bản Xây Dựng
- Kĩ Thuật Vi Điều Khiển AVR,Ngô Diên Tập
- Dương Minh Trí -Sơ đồ chân linh kiện bán dẫn -Nhà xuất bản khoa học kĩ
thuật -Hà Nội -1997.