Thesis presentation

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠOTHIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠOMÁY BẮN BANH MÁY BẮN BANH

TENNISTENNIS

GVHD : TS.Từ Diệp Công ThànhSVTH : Nguyễn Tấn Lộc Tôn Gia Phú

Chương 1 : TỔNG QUAN

Lịch sử ra đời của bộ môn Tennis :

• Người ta đã chứng minh được rằng có một môn chơi hao

hao giống Tennis đã tồn tại 500 năm trước công nguyên.

• Năm 1870 lần đầu tiên luật chơi của môn Tennis được ra

đời, với vài thay đổi nhỏ thì luật này vẫn còn hiệu lực cho tới

ngày nay.

Một số máy tập Tennis điển hình :

Nhiệm vụ chính là phát banh ra cho vận động viên tập luyện.

• Máy bắn banh ra ở các góc độ, mạnh và nhẹ khác nhau.

Điều này giúp người huấn luyện viên có thể dễ dàng phát

hiện ra những chỗ sai của người tập.

• Đối với các loại máy hiện đại, nó có thể tạo ra các

đường banh khó giúp cho trình độ của người tập càng được

nâng cao hơn

Nhiệm vụ của máy bắn banh Tennis :

Chương 2 : NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

• Nghiên cứu thiết kế và chế tạo mô hình cơ khí.

• Thiết kế chế tạo mạch công suất, mạch điều khiển và mạch

giao tiếp cho máy.

• Nghiên cứu giải thuật và viết chương trình điều khiển cho

máy, điều khiển không dây từ xa.

• Thử nghiệm, kiểm tra mức độ an toàn và hiệu quả sử dụng.

Nhiệm vụ :

• Cơ cấu bắn banh ổn định, giảm rung và tiếng ồn trong lúc vận

hành.

• Nòng bắn banh phải linh hoạt, có thể tạo các cú giao bóng từ

mọi vị trí với vận tốc và độ xoáy cũng như góc xoáy khác nhau.

• Cơ cấu cấp banh đơn giản, gọn nhẹ, tránh kẹt banh. Tốc độ cấp

banh đa dạng tùy thuộc vào trình độ người chơi.

• Bộ điều khiển linh hoạt, có khả năng mở rộng, đáp ứng nhanh.

• Cách sử dụng đơn giản.

Máy tập phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau :

Chương 3 : THIẾT KẾ CƠ KHÍ MÁY

BẮN BANH TENNIS 1. Phương pháp bắn banh : dùng phương pháp cán ép banh

2. Cơ cấu thay đổi hướng bắn :

Sử dụng dạng ống lồng 3 bậc tự do

3. Thiết kế hệ thống cơ :

a. Bộ phận bắn banh :

Bánh đai

Hộp bắn banh

b. Cơ cấu quay quanh trục x :

Ống quay trục x

c. Cơ cấu quay quanh trục z :

d. Cơ cấu nâng hạ theo phương z :

e. Cơ cấu cấp banh :

f. Thiết kế thân máy :

4. Chọn động cơ điện :

a. Động cơ bắn banh :

Từ kết quả tính toán Pđc > 52W nên chọn 2 động cơ

bắn có thông số như sau:

• Động cơ DC Servo

• Điện áp : 48V

• Công suất : 110W

• Số vòng quay : 3 500 v/p

• Đường kính trục : 7mm

b. Động cơ thay đổi hướng bắn banh và động cơ thay đổi trục xoáy của banh :

Chọn động cơ như sau

• Động cơ DC

• Điệp áp : 24V


• Số vòng quay : 20v/ph


c. Động cơ nâng hạ :

• Động cơ DC Servo

• Điện áp : 24 V


• Số vòng quay 3 000 v/ph


• Động cơ DC

• Điện áp : 24 V


• Số vòng quay 20 v/ph

d. Động cơ cấp banh :

Mô hình thiết kế tổng thể máy bắn banh Tennis :

Video lắp ráp

CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂNCHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

Yêu cầu của hệ thống điều khiển

Sơ đồ khối hệ thống điều khiển

Các thành phần trong hệ thống điều khiển

YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂNYÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

Tốc độ điều khiển nhanh, đáp ứng tức thời các mệnh lệnh từ

người sử dụng

Tiết kiệm năng lượng, có thể hoạt động với thời gian lâu.

Tốc độ bắn thay đổi được, phù hợp với trình độ của nhiều

người tập khác nhau.

Có khả năng mở rộng và phát triển thêm sau này.

SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

MODULE MASTERMODULE MASTER

Bộ điều khiển trung tâm

Gửi các tín hiệu điều khiển

đến Slave qua bus I2C.

Quản lý motor cấp banh để

thay đổi thời gian giữa 2 lần

phát bóng.

Giao tiếp với người dùng qua

LCD, KEYPAD và REMOTE

Giao tiếp với PC

Đọc ghi EEPROM

MODULE SLAVE

• Hoạt động độc lập như 1 driver

động cơ

• Nhận lệnh điều khiển từ Master

• Áp dụng giải thuật PID để điều

khiển các motor như mong muốn

BẢNG ĐIỀU KHIỂN

GIAO DIỆN BẢNG ĐIỀU KHIỂN

REMOTEREMOTE

CONTROL PANELCONTROL PANEL

CHƯƠNG 5 GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN

Giải thuật điều khiển Master

Giải thuật điều khiển Slave

Cấu trúc dữ liệu trên EEPROM

GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂNGIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂNMODULE MASTERMODULE MASTER

Bao gồm 2 mode:

• ConnectPC: kết nối với PC, nhận các lệnh điều khiển từ máy tính

• NotConnectPC: hoạt động độc lập, nhận lệnh điều khiển từ

người dùng

GiẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂNGiẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂNMODULE SLAVEMODULE SLAVE

Nhận lệnh từ Master qua I2C và thực thi

Giải thuật PID được áp dụng để điều khiển các cơ cấu như mong muốn

CẤU TRÚC DỮ LIỆU TRÊN EEPROMCẤU TRÚC DỮ LIỆU TRÊN EEPROM

CHƯƠNG 6 CHƯƠNG TRÌNH HỖ TRỢ FAVI MAIN

Giới thiệu

Các tính năng

- Giám sát các cơ cấu

- Công cụ tìm bộ số PID

- Thay đổi giao diện

FAVI MAINFAVI MAIN

Chương trình được viết trên nền VB6.0 nhằm hỗ trợ cho

máy tập được vận hành trơn tru, rút ngắn thời gian cân chỉnh

máy

• Cân chỉnh các tham số trước khi xuất xưởng

• Chẩn đoán lỗi khi có trục trặc

• Hỗ trợ việc bảo trì định kì

• Thu thập các thông tin phục vụ cho việc cải tiến máy tập

CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN

• Đánh giá mô hình cơ khí

• Đánh giá mạch điện và lập trình

• Hướng phát triển

MÔ HÌNH CƠ KHÍMÔ HÌNH CƠ KHÍ

Ưu điểm:

Mô hình cơ khí tương đối tốt

Tính thẩm mỹ cao

Nòng bắn banh di chuyển linh hoạt

Tốc độ bắn banh đạt yêu cầu

MÔ HÌNH CƠ KHÍMÔ HÌNH CƠ KHÍ

Nhược điểm:

Do thời gian có hạn, kinh nghiệm thiết kế chưa nhiều

nên mô hình hoạt động chưa thật sự ổn định.

Cơ cấu bắn banh còn cồng kềnh, khối lượng lớn.

Do động cơ cho cơ cấu nâng hạ không tìm được như

thiết kế nên cơ cấu nâng hạ hoạt động không đúng yêu

cầu.

MẠCH ĐIỆN VÀ LẬP TRÌNHMẠCH ĐIỆN VÀ LẬP TRÌNH

Ưu điểm

Các mạch hoạt động tốt, đúng như thiết kế , đáp ứng đầy đủ

các yêu cầu kỹ thuật đặt ra.

Giao diện sử dụng thân thiện, tạo sự thoái mái cho người sử

dụng. Bộ điều khiển từ xa tạo thuận lợi cho người sử dụng.

Phương pháp điều khiển thích hợp

MẠCH ĐIỆN VÀ LẬP TRÌNHMẠCH ĐIỆN VÀ LẬP TRÌNH

Nhược điểm

Tuy nhiên mạch còn chưa được nhỏ gọn.

Số lượng bài tập cũng như các cú giao bóng mẫu trong

thư viện chưa được xây dựng đầy đủ.

Chưa kiểm soát được tốc độ banh ra khỏi nòng.

HƯỚNG PHÁT TRIỂNHƯỚNG PHÁT TRIỂN

Cần thêm thời gian hoàn thiện trước khi đưa ra thị trường.

Giảm sai số chế tạo, thay các động cơ cũ hiện dùng bằng

các động cơ mới có đáp ứng cơ tốt, kích thước gọn nhẹ.

Cơ cấu bắn cần được thay thế bằng loại vật liệu nhẹ, bền

nhưng vẫn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cũng như độ thẩm

mỹ.


Phát triển thêm bậc tự do cho nòng bắn giúp nó có thể

chuyển động linh hoạt hơn.

Phát triển thêm các module mở rộng để tăng thêm tính

năng cho máy tập như: module kiểm soát tốc độ banh

khi ra khỏi nòng bắn…


Phát triển thêm khả năng giao tiếp với máy tính bằng

cổng USB

Mạch điện sử dụng linh kiện dán để giảm kích thước

tối đa.

LỜI CẢM ƠNLỜI CẢM ƠN

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI.

Thesis presentation

Documents

Transcript of Thesis presentation