Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
KẾT QUẢ VÀ KHẢO NGHIỆM

KẾT QUẢ VÀ KHẢO NGHIỆM

Tải bản đầy đủ - 0trang

Luận văn tốt nghiệp



GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phúc



chương này, nhóm sẽ trình bày q trình thực hiện hồn thiện mơ hình cũng như kết

quả khảo nghiệm và đưa ra nhận xét tổng quát.

4.1. Kết quả đạt được

4.1.1. Giao diện giao tiếp hướng dẫn người dùng

Giao diện hướng dẫn được thiết kế như hình 4-1 với chiều dài 870mm, chiều

rộng 370mm. Bao gồm màn hình hướng dẫn LCD 20x4 (1), cảm biến vân tay R305

(2), cửa đặt – nhận hàng (3), nút nhấn chọn chế độ làm việc (4) và đèn báo hiệu (5).



Hình 4-1: Giao diện giao tiếp hướng dẫn người dùng hệ thống

Được thiết kế với chức năng giao tiếp hướng dẫn trực tiếp người dùng vị trí đặt

và lấy hàng, cách thức sử dụng từng chế độ làm việc của cả hệ thống thơng qua màn

hình LCD, đồng thời báo hiệu người dùng những ngăn hàng đã được chứa hàng và chế

độ nào đang được làm việc bằng các tín hiệu đèn led có trên giao diện.

4.1.2. Khung mơ hình

Khung mơ hình được thiết kế với chiều dài 850mm, chiều rộng 450mm và

chiều cao 490mm. Cấu tạo bao gồm 3 bộ phận: khung sườn (1), ngăn chưa hàng (2),

ngăn chứa pallet (3) và ngăn đặt hàng hóa (4) được trình bày như hình 4-2.



75



Luận văn tốt nghiệp



GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phúc



1. Khung sườn; 2. Ngăn chứa hàng; 3. Ngăn chứa pallet; 4. Ngăn đặt hàng hóa

Hình 4-2: Khung mơ hình

+ Khung sườn: được chế tạo bằng nhơm với tiết diện 20x20(mm), chức năng

dùng để nâng đỡ cả hệ thống.

+ Ngăn chứa hàng: Gồm 6 ngăn với chức năng dùng để chứa hàng hóa khi gửi.

Mỗi ngăn có diện tích là 150x160x160(mm) và được chế tạo bằng nhơm và sắt vuông.

Bên trong mỗi ngăn được gắn công tắc hành trình với chức năng kiểm tra việc có hàng

hóa hay không.

+ Ngăn chứa pallet: Gồm 6 ngăn được xếp trên một hàng với chức năng dùng

để chứa pallet. Mỗi ngăn được thiết kế với diện tích 150x160x60(mm).

+ Ngăn đặt hàng: được thiết kế bằng nhơm với diện tích 150x160x280(mm),

được dùng với chức năng đặt hàng hóa lúc gửi và nhận hàng.

4.1.3. Cơ cấu robot

Cơ cấu robot được thiết kế như hình 4-3 với 3 chuyển động tịnh tiến theo 3 trục

tọa độ tương ứng với 3 cơ cấu: vận chuyển hàng, nâng – hạ hàng và lấy hàng. Với

chức năng thực hiện nhiệm vụ dịch chuyển đưa hàng hóa về vị trí cần đến.

76



Luận văn tốt nghiệp



GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phúc



1. Cơ cấu vận chuyển hàng; 2. Cơ cấu nâng – hạ hàng; 3. Cơ cấu lấy hàng

Hình 4-3: Cơ cấu robot

+ Cơ cấu vận chuyển hàng: được thiết kế theo trục OX như hình 4-3 với cơ cấu

dẫn động vitme – đai ốc điều khiển bởi động cơ bước. Chức năng vận chuyển hàng và

pallet tới đúng ngăn chứa theo trục OX.



Hình 4-4: Cơ cấu vận chuyển hàng

77



Luận văn tốt nghiệp









GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phúc



Cấu tạo: như hình 4-4 bao gồm ụ đỡ (1) được gắn cố định vào khung với

nhiệm vụ nâng và cố định thanh vít me, thanh vít me (2) được đặt bố trí

nằm ngang có đường kính 15mm , đai ốc (3) được gắn cố định vào giá đỡ

(4) với nhiệm vụ dịch chuyển tịnh tiến qua lại cả hệ thống, khung nâng cả

hệ thống (5), dây đai truyền động giữa động cơ (6) và động cơ bước (7)

được thiết kế cố định bên dưới khung với nhiệm vụ truyền động cả cơ

cấu.

Nguyên lý hoạt động: thanh vít quay cố định – đai ốc tịnh tiến. Động cơ

quay dẫn động qua đai truyền gắn với thanh vít làm cho thanh vít quay

kéo theo đai ốc gắn với giá đỡ chuyển động tịnh tiến giúp cả hệ thống gắn

vào giá đỡ chuyển động đến đúng vị trí cần đến.



+ Cơ cấu nâng – hạ hàng: được thiết kế theo trục OZ như hình 4-3 với cơ cấu

dẫn động vitme – đai ốc được điều khiển bởi động cơ bước tương tự như cơ cấu vận

chuyển nhưng thêm thanh dẫn hướng. Chức năng dùng để nâng – hạ hàng và pallet

đến đúng ngăn chứa.



Hình 4-5: Cơ cấu nâng – hạ hàng



78



Luận văn tốt nghiệp





GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phúc



Cấu tạo: như hình 4-5 bao gồm động cơ bước truyền động (1) gắn với hộp số

(2) và thanh vít đặt thằng đứng (3), thanh dẫn hướng (4) được gắn song song

với thanh vít, ổ trục thanh dẫn hướng (5) và giá đỡ (6) để cố định với chịu lực

cả cơ cấu.

• Ngun lý hoạt động: thanh vít tịnh tiến – đai ốc quay cổ định. Động cơ

được gắn bên dưới giá đỡ quay dẫn động qua hộp số làm cho thanh vít

gắn với cơ cấu lấy hàng tịnh tiến nâng – hạ hàng tới đúng nơi quy định.



+ Cơ cấu lấy hàng: tương tự như hai cơ cấu trên với cơ cấu dẫn động vitme –

đai ốc được điều khiển bởi động cơ bước nhưng được thiết kế theo trục OY như hình

4-3. Chức năng dùng để lấy và trả hàng hóa.



Hình 4-6: Cơ cấu lấy hàng

• Cấu tạo: như hình 4-6 bao gồm thanh dẫn hướng (1) đặt nằm ngang song

song với thanh vít, bàn lấy pallet (2) được gắn với trục đặt trong thanh

dẫn hướng, thanh vít me (3) được gắn đồng trục với động cơ, giá đỡ (4)

đặt nằm ngang với nhiệm vụ nâng cố định cả cơ cấu, động cơ bước truyền

động (5) và đai ốc gắn với thanh vít (6).

• Ngun lý hoạt động: thanh vít quay cố định – đai ốc tịnh tiến. Động cơ

được gắn bên dưới giá đỡ quay dẫn động qua thanh vít làm thanh vít quay

kéo theo đai ốc gắn vào thanh dẫn động tịnh tiến giúp bàn lấy pallet

chuyển động theo cùng.

4.1.4. Bản mạch điện điều khiển

Bản mạch điều khiển được thiết kế như hình 4-7, bao gồm: 1 driver TB6560

(1), 2 driver bước A3967 (2) được đặt bên dưới quạt tản nhiệt, module vi xử lý điều

khiển cả hệ thống Arduino Mega 2560 (3).

Bản mạch điện có chức năng xử lý tín hiệu và điều khiển tồn bộ q trình

hoạt động của cả hệ thống thơng qua vi điều khiển Arduino Mega 2560.



79



Luận văn tốt nghiệp



GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phúc



Hình 4-7: Bản mạch điện điều khiển hệ thống

4.1.5. Mơ hình tồn bộ hệ thống

Mơ hình “GỬI VÀ NHẬN HÀNG HÓA – BẢO MẬT BẰNG VÂN TAY” sau

khi hoàn thiện được thực hiện với 2 chế độ là gửi và nhận hàng thông qua 2 nút nhấn

lựa chọn như hình 4-8 tương ứng thơng số kỹ thuật như sau:

+ Cân nặng tồn mơ hình: 14Kg.

+ Diện tích: 850x490x780(mm).

+ Gồm 6 ngăn chứa hàng, 6 ngăn chứa pallet và 1 ngăn đặt hàng.

+ Kích thước ngăn chứa hàng: 150x160x160(mm).

+ Kích thước ngăn chứa Pallet: 150x160x60(mm).

+ Diện tích hàng hóa tối đa khi gửi: 130x100x50(mm).

+ Cân nặng tối đa hàng hóa khi gửi: 1Kg.

+ Cơ cấu robot 3 tự do với 3 chuyển động tịnh tiến.

+ Thời gian trung bình khi gửi một hàng hóa: 2 phút 30s (tùy vào từng ngăn).

+ Thời gian trung bình khi nhận một hàng hóa: 2 phút 30s (tùy vào từng ngăn).

+ Độ ổn định và chính xác của cả hệ thống: 99%.

80



Luận văn tốt nghiệp



GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phúc



Hình 4-8: Mơ hình tồn bộ hệ thống khi hoàn thiện

4.1.6. Hướng dẫn sử dụng hệ thống

Ban đầu màn hình LCD sẽ hướng dẫn bạn chọn 2 chế độ làm việc của hệ thống

thông qua 2 nút nhấn như hình 4-8.

+ Gửi hàng: khi người dùng ấn vào nút gửi hàng phía trước giao diện thì lúc

này đèn báo hiệu chế độ gửi hàng sẽ sáng và màn hình LCD sẽ hướng dẫn việc lấy và

lưu vân tay trên cảm biến vân tay. Nếu vân tay đã khớp và được lưu thành công sau 2

lần lấy thì cơ cấu robot dịch chuyển đưa pallet vào vị trí đặt hàng, lúc này LCD sẽ

hướng dẫn vị trí đặt hàng cần gửi đồng thời còi reo báo hiệu, sau khi hàng đã được đặt

thì cơ cấu robot sẽ dịch chuyển đưa hàng vào ngăn chứa và trở về vị trí ban đầu chờ

tác vụ mới. Trường hợp vân tay khơng khớp sau 2 lần lấy thì LCD sẽ hướng dẫn người

dùng ấn lại nút và thực hiện lại như ban đầu. Cứ như vậy cho người dùng tiếp theo sử

dụng.

+ Nhận hàng: tương tự khi người dùng nhấn nút nhận hàng phía trước giao diện

thì đèn báo hiệu chế độ nhận hàng sẽ sáng và màn hình LCD sẽ hướng dẫn việc kiểm

tra vân tay. Nếu vân tay hợp lệ (trùng với vân tay lúc gửi hàng) thì cơ cấu robot sẽ dịch

chuyển đưa hàng từ ngăn ra vị trí lấy hàng. Hàng sau khi dịch chuyển và đặt vào đúng

vị trí lấy thì lúc này còi báo reo lên và LCD hướng dẫn vị trí lấy hàng. Sau khi hàng

được lấy, cơ cấu robot dịch chuyển đưa pallet vào ngăn chứa pallet và dịch chuyển về

vị trí ban đầu chờ tác vụ tiếp theo. Hệ thống cứ hoạt động như vậy cho người tiếp theo.

81



Luận văn tốt nghiệp



GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phúc



4.2. Tiến hành khảo nghiệm

Để tiến hành khảo nghiệm hoạt động thực tế của mô hình, nhóm đã thực hiện

khảo nghiệm ở 2 chế độ hoạt động là gửi hàng và nhận hàng với mục đích được dùng

để xác định thời gian hồn thành một hoạt động, tính chính xác của các linh kiện cũng

như của cả mơ hình sau đó sẽ rút ra nhận xét kết luận từ kết quả đã khảo nghiệm được.

4.2.1. Chế độ gửi hàng

Phương thức tiến hành khảo nghiệm: cho hệ thống hoạt động ở chế độ gửi hàng

sau đó tiến hành lưu vân tay ở mỗi ngăn 5 lần với chỉ số ID được định sẳn (từ ngăn 1

đến ngăn 6 tương ứng với chỉ số ID từ 1 đến 6) và thực hiện việc kiểm tra thời gian

lưu, chỉ số ID được lưu, tính ổn định của cơng tắc hành trình đồng thời xác định thời

gian hồn thành việc gửi một hàng hóa ở mỗi ngăn thơng qua 5 lần lưu vân tay đó.

4.2.1.1 Khảo nghiệm module vân tay, cơng tắc hành trình

Bảng 4-1: Kết quả khảo nghiệm module vân tay, cơng tắc hành trình ở chế độ gửi

hàng

Ngăn



1



2



3



4



5



Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5



Cơng tắc hành

trình

Ổn định

Ổn định

Thiếu ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định

Thiếu ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định

Thiếu ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định

Ổn định



ID lưu vân

tay

1

1

x

1

1

2

2

2

2

2

3

x

3

3

3

4

4

4

4

x

5

5

5

5

5

82



Thời gian lưu

vân tay (s)

5

8

x

6

7

7

8

7

5

7

6

x

8

7

6

8

7

5

6

x

7

6

8

8

5



Ngăn được hệ

thống gửi

Ngăn 1

Ngăn 1

Không hoạt động

Ngăn 1

Ngăn 1

Ngăn 2

Ngăn 2

Ngăn 2

Ngăn 2

Ngăn 2

Ngăn 3

Không hoạt động

Ngăn 3

Ngăn 3

Ngăn 3

Ngăn 4

Ngăn 4

Ngăn 4

Ngăn 4

Không hoạt động

Ngăn 5

Ngăn 5

Ngăn 5

Ngăn 5

Ngăn 5



Luận văn tốt nghiệp



6



Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5



GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phúc



Ổn định

Ổn định

Ổn định

Thiếu ổn định

Ổn định



6

6

6

x

6



7

6

8

x

7



Ngăn 5

Ngăn 5

Ngăn 5

Không hoạt động

Ngăn 5



Kết quả khảo nghiệm module vân tay và cơng tắc hành trình ở chế độ gửi hàng

được trình bày trong bảng 4-1. Với những lần mà cơng tắc hành trình thiếu ổn định thì

việc lưu vân sẽ không được diễn ra và hệ thống sẽ không hoạt động.

Qua bảng số liệu trên ta thấy cơng tắc hành trình ở mỗi ngăn đều hoạt động

tương tối ổn định, đồng thời cảm biến vân tay thực hiện việc lưu vân tay chính xác với

ID lưu vân tay hoàn toàn khớp với mỗi ngăn, thời gian lưu tương đối nhanh dao động

trong khoảng 5 – 8s và hệ thống robot hoạt động ổn định đưa hàng đến đúng ngăn của

chỉ số ID sau 5 lần khảo nghiệm.

4.2.1.2 Khảo nghiệm thời gian hồn thành gửi một hàng hóa ở mỗi ngăn

Bảng 4-2: Kết quả khảo nghiệm thời gian hồn thành gửi một hàng hóa ở mỗi ngăn

Ngăn



1



2



3



4



Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1



Ngăn pallet

được lấy

1

1

1

1

1

2

2

2

2

2

3

3

3

3

3

4

4

4

4

4

5



Thời gian lấy

pallet

32s

32s

32s

32s

32s

44s

44s

44s

44s

44s

56s

56s

56s

56s

56s

1 phút 14s

1 phút 14s

1 phút 14s

1 phút 14s

1 phút 14s

1 phút 31s

83



Thời gian gửi một

hàng hóa

51s

51s

51s

51s

51s

42s

42s

42s

42s

42s

34s

34s

34s

34s

34s

1 phút 32s

1 phút 32s

1 phút 32s

1 phút 32s

1 phút 32s

1 phút 43s



Luận văn tốt nghiệp

5



6



GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phúc



Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5



5

5

5

5

6

6

6

6

6



1 phút 31s

1 phút 31s

1 phút 31s

1 phút 31s

1 phút 47s

1 phút 47s

1 phút 47s

1 phút 47s

1 phút 47s



1 phút 43s

1 phút 43s

1 phút 43s

1 phút 43s

1 phút 52s

1 phút 52s

1 phút 52s

1 phút 52s

1 phút 52s



Dựa vào kết quả khảo nghiệm trong bảng 4-2 ta thấy hệ thống hoạt động ổn

định và chính xác, hàng hóa được gửi đúng ngăn, thời gian lấy pallet và gửi hàng hóa

khơng chênh lệch sau 5 lần khảo nghiệm.



4.2.2. Chế độ nhận hàng

Phương thức tiến hành: tương tự như gửi hàng cho hệ thống ở chế độ nhận hàng

sau đó mới tiến hành kiểm tra vân tay đã lưu trước đó và xác định thời gian kiểm tra

vân tay cũng như thời gian hệ thống hoàn thành việc trả một hàng hóa cho người sử

dụng thơng qua 5 lần thực hiện ở mỗi ngăn.

4.2.2.1 Khảo nghiệm module vân tay

Bảng 4-3: Kết quả khảo nghiệm module vân tay ở chế độ nhận hàng

Ngăn



1



2



3



4



Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4



Thời gian kiểm

tra vân tay (s)

0.9

0.8

1

0.9

1

0.8

0.9

1

1

1

1

0.9

0.8

0.9

1

0.8

1

1

1

84



ID được kiểm

tra

1

1

1

1

1

2

2

2

2

2

3

3

3

3

3

4

4

4

4



Luận văn tốt nghiệp



5



6



GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Phúc

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5



1

0.8

0.9

0.9

0.8

1

0.9

1

1

1

0.9



4

5

5

5

5

5

6

6

6

6

6



Qua kết quả khảo nghiệm được trình bày trên bảng 4-3 ta thấy cảm biến vân tay

hoạt động chính xác ở chế độ này, nhận dạng đúng vân tay với chỉ số ID trùng khớp

mỗi ngăn khi lưu và thời gian kiểm tra tương đối ngắn trong khoảng 0.8 – 1s.

4.2.2.2 Khảo nghiệm thời gian và tính chính xác khi nhận một hàng hóa

Bảng 4-4: Kết quả khảo nghiệm thời gian hồn thành nhận một hàng hóa ở mỗi ngăn

Ngăn



1



2



3



4



5



Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4



Thời gian nhận

một hàng hóa

51s

51s

51s

51s

51s

42s

42s

42s

42s

42s

34s

34s

34s

34s

34s

1 phút 32s

1 phút 32s

1 phút 32s

1 phút 32s

1 phút 32s

1 phút 43s

1 phút 43s

1 phút 43s

1 phút 43s



Hàng hóa

được nhận

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

Chính xác

85



Thời gian đưa

pallet về ngăn chứa

32s

32s

32s

32s

32s

44s

44s

44s

44s

44s

56s

56s

56s

56s

56s

1 phút 14s

1 phút 14s

1 phút 14s

1 phút 14s

1 phút 14s

1 phút 31s

1 phút 31s

1 phút 31s

1 phút 31s



Ngăn pallet

được trả về

1

1

1

1

1

2

2

2

2

2

3

3

3

3

3

4

4

4

4

4

5

5

5

5



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

KẾT QUẢ VÀ KHẢO NGHIỆM

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×