Tài liệu hướng dẫn làm rô bot

HVKTQS KHOA ĐỘNG LỰC BỘ MÔN Ô TÔ QUÂN SỰ ------------------------------------ TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN LÀM ROBOT Phần Cơ khí Bài 1: Tổng quan về đế robot Đội robocon FDL MẬT Bài 1: Tổng quan về đế robot FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 2 Tổng quan: Tự chế tạo một Robot bạn cần những gì ? Robot, hiểu một cách đơn giản nhất thì robot là một cỗ máy có thể hoạt động thông qua sự điều khiển của người chế tạo hay tự hoạt động một cách độc lập thông qua “chương trình “ theo những mục đích của người chế tạo.Hai từ chương trình cho robot nghe có vẻ phức tạp,nhưng thực tế chương trình không hẳng là dùng máy tính viết một phần mềm nạp vào bộ xử lý để bộ xử lý điều khiển hoạt động của robot,”chương trình” ở đây có thể là các kết cấu hoàn toàn bằng cơ khí,thông qua các kết cấu cơ khí robot đầu tiên được chế tạo hoạt động như một cái đồng hồ với năng lượng cung cấp là dây cót lò xo. Như vậy bạn có thể hoàn toàn yên tâm,nếu không có một tí kiến thức về lập trình vi xử lý chỉ cần một tí sáng tạo bạn cũng có thể tạo cho mình một robot độc đáo. Đế robot: - những nhận thức đầu tiên Đầu tiên phải nói một robot quan trọng nhất vẫn là phần đế, phần này có thể ví như đôi chân của robot, phần chuyển động chính, đôi chân phải đủ vững thì mới đảm bảo sự hoạt động ổn định của các kết cấu bên trên.Phải nói thêm, trong cuộc thi robocon, phần đế robot là phần mà đa số các đội bỏ thời gian nghiên cứu nhiều nhất. A - Chuẩn bị : + Khoan ( tay hoặc máy ) + Bu-lông đai ốc 3mm ( thông dụng là loại dài 20 mm) + Bu-lông đai ốc 4mm ( thông dụng là loại dài 20 mm) + Máy cắt ( hoặc cưa tay) , kềm ,tua vít + Một ít dây dẫn điện B - Phần đế gồm các phận: - Phần truyền động ( Động cơ điện ,động cơ xăng...) - Bánh xe - Bộ khung - Nguồn nuôi (Ắc qui, Pin , các loại khác...) 1) Phần động cơ ( Động cơ điện 1 chiều ) Thông thường phân biệt đơn giản nhất là động cơ có tích hợp hộp bánh răng giảm tốc, và loại thường ( trục trơn ). Với loại có tích hợp hộp giảm tốc thì đơn giản cho phần chế tạo vì bánh xe chỉ cần gắn trực tiếp vào trục truyền động chính, hiện nay ở ngoài thị trường có bán tương đối phổ biến giá bán giao động từ 40K – 250K tùy kích cỡ và loại động cơ, đôi lúc bạn mua được với giá rẻ và đôi khi lượm được bí kíp. Với những bạn gặp khó khăn trong việc tìm mua động cơ tôi xin giới thiệu một loại động cơ tôi cũng khá yêu thích mà cực kỳ dễ tìm mua,đó là động cơ gạt nước xe hơi, loại này cực khỏe nên bạn có thể yên tâm về khả năng chịu tải. Phải nói thêm với những bạn mới bắt đầu theo tôi bạn cứ nên chọn loại động cơ càng khỏe càng tốt tất nhiên là nó sẽ chậm nhưng chẳng phải chạy đua thì đâu cần nhanh hơn nữa vì chưa tính toán được khả năng chịu tải,còn Bài 1: Tổng quan về đế robot FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 3 hình dáng thì cứ chấp nhận vừa thô vừa xấu đã, miễn chạy được là tốt còn chuyện đẹp xấu tính sau. 2) Bánh xe Trên thị trường hiện nay bán rất nhiều loại khác nhau, có cả những loại chuyên dụng cho Robocon. Vấn đề cần quan tâm là đường kính bánh xe và độ ma sát với sàn. Thông thường dể tìm mua nhất là cỡ bánh có đường kính 60 – 150 mm, hình dáng rất da dạng và giá từ 10K – 120 K một cái tùy loại. Các loại bánh này thường thích hợp với các robot trong cuộc thi robocon. Nếu bạn có ý định chế tạo một robot riêng cho mình có thể tìm mua những loại bánh có đường kính theo ý muốn, riêng tôi thường tự gia công bánh xe cho phù hợp với thiết kế bằng Phôi nhôm hoặc nhựa tự gia công tiện hay đặc ngoài tiệm và vòng ngoài ma sát bằng ron cao su mềm , vòng cao su hoặc dây sin... Thứ 2 là bánh xe tự lượn,bạn có thể tìm mua dễ dàng ở các tiệm bán đồ cơ khí lưu ý về kích thước cho phù hợp hay cao cấp hơn là loại bánh xe chuyên dụng dạng bi cầu và bánh xe đa hướng, loại này rất tốt nhưng giá thành hơi cao và khó mua. 3) Nguồn nuôi Tùy loại, Thông thường dùng bình khô 12V – 1,5Ah giá khoảng 130K – 170K một cái.Đối với những Robot cỡ nhỏ động cơ nhỏ có thể dùng pin sạc, hoặc cao cấp hơn bạn có thể dùng phin Lithium – ion dùng trong diện thoại ( động cơ loại nhỏ) hoặc Pin Lithium laptop giá khoản từ 60k – 100k một cái ( Hàng này là loại cao cấp,rất tốt nhưng hơi khó sử dụng chỉ dành cho dân chuyên nghiệp, thường gặp là các thành viên trong câu lạc bộ mô hình) . Theo tôi cứ khởi đầu từ Ắc quy khô 12V /1.5 Ah cho bình dân,dễ xài ,dễ sạc. 4) Bộ khung Đây là phần khá quan trọng, phải chọn cho phù hợp các yếu tố như độ cứng vững, khích thước trọng lượng ,và quan trọng là không có sẳn bạn phải tự gia công cho phù hợp với thiết kế của mình. Phần khung cần lưu ý về kích thước (mặt chân đế) ,hình dáng sao cho dễ gá đặt các bộ phận khác như động cơ,bánh xe, ắc – qui. Đon giản cho những bạn mới bắt đầu nhất ta chọn mặt dế là một tấm ván ép dày 10mm hay nhựa tấm dày 10mm cho đơn giản,rẻ tiền và dễ tìm mua. Lưu ý khi gá đặt các bộ phận: Các bộ phận phải được gắn chặt vào khung đế, sức nặng chia đều ở hai bánh xe chủ động có nghĩa là trọng tâm của phần khung đế nằm trên đường thẳng đối xứng dọc theo khung đế, các bánh xe phải tiếp xúc đều với mặt sàn ( nếu số bánh xe có nhiều hơn 3, kể cả bánh chủ động và bánh tự lượn ). Bài 1: Tổng quan về đế robot FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 4 Bánh chủ động khi gá vào động cơ phải đảm bảo sự đồng tâm khi quay không bị đảo , lắc ( lời khuyên cho bạn nên ra tiệm gia công cơ khí có máy Tiện nhờ họ gắn dùm bánh xe vào trục động cơ nếu bạn gặp khó khăn ) . Thiết kế luôn bộ phận để ac-qui ,và phần còn lại là vấn đề thẩm mỹ làm sao cho đẹp. Dẫn động đai cho robot: 1. Cắt nhôm. Chú ý cắt nhôm như hình vẽ, khi cắt xong phải đánh sạch ba via như mẫu. Thường bắn đinh tán để cố định nhôm với nhau, ngoài ra có thể dùng bu lông như hình vẽ. Bài 1: Tổng quan về đế robot FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 5 2. Khoan trục pulley Các chú ý khi khoan: + Gá đặt cẩn thận chi tiết cần khoan để tránh bị lệch mũi khoan, gây hư hỏng lỗ khoan. + Thực hiện doa, mài lỗ khoan, tránh sót ba via, ria ở mép lỗ. + Tăng độ chính xác bằng cách vẽ chi tiết khoan và dán lên bề mặt cần khoan. Bài 1: Tổng quan về đế robot FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 6 Gá đặt bằng khối chữ V - rất phổ biến trong gia công cơ khí Bài 1: Tổng quan về đế robot FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 7 Đặc biệt chú ý khi ta rô ren, không được nghiêng trục mũi ta rô để tránh làm hỏng đường ren. Khoan lỗ nhỏ trước khi ta rô ( tùy đường kính lỗ ren mà chọn kích thước lỗ thông tương ứng). Gá đặt động cơ, pulley cần chú ý các mặt phẳng gá đảm bảo độ song song và vuông góc, đảm bảo cho mặt phẳng truyền động không bị nghiêng chéo ( sẽ ảnh hưởng đến động lực học robot). Bài 1: Tổng quan về đế robot FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 8 3. Mẫu dẫn động đai Bài 1: Tổng quan về đế robot FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 9 4. Một số ví dụ khác Bài 1: Tổng quan về đế robot FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 10 Ví dụ về bố trí một tấm đế robot Platform: Phần đế; Caster wheel: bánh dẫn hướng phía trước; Motorize wheels: Bánh gắn động cơ; Rear: phía sau ; Wheel Clearance: Khoảng cách bánh xe dẫn hướng và mũi xe; Hình ảnh ví dụ của tấm đế robot! Bài 1: Tổng quan về đế robot FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 11 Bánh xe gắn động cơ Bánh xe phía trước Post: Trụ; washer: vòng đệm; Lock washer: Vòng hãm; Stacked wood: gỗ đệm Bài 1: Tổng quan về đế robot FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 12 Bài 1: Tổng quan về đế robot FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 13 Bài 1: Tổng quan về đế robot FDL - Robocon - Training Course 2009 Pa ge 14 Tài liệu tham khảo: 1. MAXX -- ROBOT – BƯỚC KHỞI ĐẦU ĐẾN CUỘC THI ROBOCON 2. David Cook - Hướng dẫn thực hiện robot cho cuộc thi robot Sumo 3. Society of Robot 4. Diễn đàn Điện tử Việt Nam 5. Trang web bán hàng www.roboconshop.com Credits: Vũ Mạnh Dũng - ô tô K40