Upload
loc-nguyen
View
44
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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.
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
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
• Công suất : 21W
• Số vòng quay : 20v/ph
• Đường kính trục : 6mm
c. Động cơ nâng hạ :
• Động cơ DC Servo
• Điện áp : 24 V
• Công suất : 60W
• Số vòng quay 3 000 v/ph
• Đường kính trục : 6mm
• Động cơ DC
• Điện áp : 24 V
• Công suất : 10W
• Số vòng quay 20 v/ph
d. Động cơ cấp banh :
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.
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
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
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
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.
HƯỚNG PHÁT TRIỂNHƯỚNG PHÁT TRIỂN
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…
HƯỚNG PHÁT TRIỂNHƯỚNG PHÁT TRIỂN
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.