ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP. HCM
75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA
NGUYӈN QUANG HOÀNG
NGHIÊN CӬU THIӂT Kӂ VÀ CHӂ TҤO MÔ HÌNH
THÍ NGHIӊM ROBOT LAU KÍNH
Chuyên ngành: Kӻ ThuұW&ѫ.Kt
Mã sӕ: 8520103
LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
TP. HӖ CHË0,1+WKiQJQăP
&Ð1*75Î1+ĈѬӦC HOÀN THÀNH TҤI
75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ±Ĉ+4*-HCM
Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc : PGS.TS. ĈҺ1*9Ă11*+Î1
Cán bӝ chҩm nhұn xét 1 : PGS.TS. 9®7ѬӠNG QUÂN
Cán bӝ chҩm nhұn xét 2 : TS. LÊ NGӐC BÍCH
LuұQYăQWKҥFVƭÿѭӧc bҧo vӋ tҥL7UѭӡQJĈҥi hӑc %iFK.KRDĈ+4*7S+&0
QJj\WKiQJQăP (trӵc tuyӃn).
Thành phҫn HӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQWKҥFVƭJӗm:
1. PGS.TS. /Ѭ87+$1+7Ô1* - Chӫ tӏch
2. TS. BÀNH QUӔC NGUYÊN - 7KѭNê
3. PGS.TS. VÕ TѬӠNG QUÂN - Phҧn biӋn 1
4. TS. LÊ NGӐC BÍCH
- Phҧn biӋn 2
5. PGS.TS. LÊ THANH DANH
- Uӹ viên
Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch HӝLÿӗQJÿiQKJLi/9Yj7Uѭӣng Khoa quҧn lý chuyên
ngành sau khi luұQYăQÿmÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có).
CHӪ TӎCH HӜ,ĈӖNG
3*676/Ѭ87+$1+7Ô1*
75ѬӢ1*.+2$&Ѫ KHÍ
ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP. HӖ CHÍ MINH
CӜNG HÒA XÃ HӜI CHӪ 1*+Ƭ$9,ӊT NAM
75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA
Ĉӝc lұp - Tӵ do - Hҥnh phúc
NHIӊM VӨ LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
+ӑWrQKӑFYLrQ 1*8<ӈ148$1*+2¬1*
MSHV: 1970228
1Jj\WKiQJQăPVLQK 01/03/1993
1ѫLVLQK Quҧng Nam
Chuyên ngành: .ӻ7KXұW&ѫ.Kt
0mVӕ
I.
7Ç1Ĉӄ TÀI: Nghiên cӭu thiӃt kӃ và chӃ tҥo mô hình thí nghiӋm robot lau kính
Research, designing and manufacturing a cleaning glass robot experiment model
II.
NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:
x Phân tích cҩu trúc Robot, lӵa chӑQSKѭѫQJiQWKLӃt kӃ.
x Phân tích, mô phӓQJYjÿiQKJLiFөm giác hút chân không.
x ChӃ tҥo lҳp ráp và thӱ nghiӋm mô hình Robot
x 3KkQWtFKÿѭDUDQKұQ[pWYjKѭӟng phát triӇn WURQJWѭѫQJODL
III. NGÀY GIAO NHIӊM VӨ :
22/02/2021
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ:
12/12/2021
V.
CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
Tp. HCM, ngày ... tháng QăP21
&È1%Ӝ+ѬӞ1*'ҮN
&+Ӫ1+,ӊ0%Ӝ0Ð1Ĉ¬27Ҥ2
3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
75ѬӢ1*.+2$ &Ѫ.+Ë
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
LӠI CҦ0Ѫ1
ĈӇ hoàn thành bài luұQYăQWKҥFVƭQj\W{L[LQ bày tӓ sӵ cҧPNtFKÿһc biӋWÿӃn
GVHD cӫDW{L3*676ĈһQJ9ăQ1JKuQQJѭӡLÿmÿӏQKKѭӟng, trӵc tiӃp dүn dҳt và cӕ
vҩn trong suӕt thӡi gian thӵc hiӋQÿӅ tài nghiên cӭu . Bҵng tҩt cҧ sӵ tұn tâm, thҫy luôn
ÿѭDUDQKӳng lӡi khuyên quý báu vӅ kiӃn thӭFFKX\rQP{QFNJQJQKѭÿӏQKKѭӟng phát
triӇn nghӅ nghiӋp. Mӝt lҫn nӳa, tôi xin gӱi lӡi cҧPѫQÿӃn thҫy vӟi tҩt cҧ sӵ biӃWѫQ cӫa
mình.
7{LFNJQJ[LQFҧPѫQFiFWKҫy cô trong khoa Kӻ thuұW&ѫ.Kt- 7UѭӡQJĈҥi Hӑc Bách
Khoa- Ĉҥi hӑc Quӕc Gia TP.Hӗ &Kt0LQKÿmWUX\ӅQÿҥt nhӳng kiӃn thӭc chuyên ngành
trong suӕt thӡi gian tôi hӑc tұp tҥLWUѭӡng.
Cuӕi cùng tôi xin gӱi lӡi cҧPѫQÿӃn JLDÿuQKEҥQEqÿmOX{QKӛ trӧ tôi trong suӕt nhӳng
QăPKӑc tұp và thӵc hiӋn luұQYăQWKҥFVƭ
Vӟi thӡi gian nghiên cӭu còn hҥn chӃ, luұQYăQNK{QJWUiQKNKӓi nhӳng thiӃu sót. Rҩt
mong nhұQÿѭӧc ý kiӃQÿyQJJySFKkQWKjQKWӯ quý thҫy giáo, cô giáo, ban cӕ vҩn và
quý bҥQÿӑFÿӇ ÿӅ WjLÿѭӧc hoàn thiӋQKѫQ
Xin chân thành cҧPѫQ
i
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
TÓM TҲT LUҰ19Ă1
ViӋt Nam là quӕc gia có dân sӕ khoҧng 100 triӋXQJѭӡi nên nhu cҫu vӅ nhà ӣ luôn
là vҩQÿӅ cҩp thiӃWĈӇ giҧi quyӃt vҩQÿӅ nhà ӣ trên diӋQWtFKÿҩt nhӓ hҽSQKѭQѭӟc ta,
các tòa nhà cao tҫQJÿm[Xҩt hiӋn nhiӅXKѫQYӟi nhӳng thiӃt kӃ hiӋQÿҥi viӋc sӱ dөng
NtQKFKRFiFFKXQJFѭKD\QKjFDRWҫQJFNJQJWUӣ nên phә biӃQ7X\QKLrQÿӇ vӋ sinh và
giӳ cho kính luôn sҥch sӁ trong quá trình thi công và sӱ dөng là mӝt vҩQÿӅ không hӅ
ÿѫQJLҧn. ViӋc sӱ dөng nhân công trӵc tiӃp cho quá trình lau cӱa sә nhà cao tҫng không
ÿҥt hiӋu quҧ cao nên giҧi pháp tӵ ÿӝng hóa trӣ thành chìa khóa phù hӧp nhҩt, giҧi pháp
ѭXYLӋt này mang lҥLQăQJVXҩt cao, Yjÿҧm bҧo an toàn FKRQJѭӡLODRÿӝng. ĈӇ làm rõ
KѫQJLҧi pháp tӵ ÿӝng hóa này, tác giҧ ÿmVӱ dөQJSKѭѫQJSKiSWKLӃt kӃ sáng tҥRÿӇ thiӃt
kӃ mô hình ROBOT lau kính nhà cao tҫng. Mүu ROBOT này có thiӃt kӃ nhӓ gӑn và nhҽ,
hoҥWÿӝng tӕt trên bӅ mһt kính cӱa sә.
Tӯ khóa: Glass Cleaning Robot, Robotic Window Cleaners, Wall Cleaning Robot.
ABSTRACT
Vietnam is a country with a population of about 100 million people, so the need
for housing is always an urgent issue. To solve the problem of housing on small land
areas like our country, high-rise buildings have appeared more, with modern designs
using glass for apartments or high-rise buildings has also become popular. However, to
clean and keep the glass clean during construction and use is not an easy problem. The
use of direct labor for the window cleaning process for tall buildings is not highly
efficient, so the automation solution has become the most suitable key, this superior
solution brings high productivity. and ensure labor safety for workers. To clarify this
automation solution, the author has applied an innovative design method to design a
robot model of a high-rise glass cleaning robot. This robot model has a compact and
lightweight design that works well on window glass surfaces.
Keyword: Glass Cleaning Robot, Robotic Window Cleaners, Wall Cleaning Robot.
ii
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
LӠ,&$0Ĉ2$1
Tôi tên: NguyӉn Quang Hoàng
MSHV: 1970228
Theo quyӃWÿӏQKJLDRÿӅ tài luұQYăQFDRKӑc cӫDSKzQJĈjRWҥR6DXÿҥLKRFĈҥi
hӑF%iFK.KRD7S+&0W{LÿmWKӵc hiӋn luұQYăQFDRKӑc vӟLÿӅ WjL³Nghiên cӭu thiӃt
kӃ và chӃ tҥo mô hình thí nghiӋm robot lau kính´ Gѭӟi sӵ Kѭӟng dүn cӫa Thҫy
PGS.TS ĈһQJ9ăQ1JKuQ.
Tôi xin cam kӃWÿk\OjOXұQYăQWӕt nghiӋp cao hӑc cӫa tôi, sӕ liӋu trong luұQYăQ
là thӵc, thӵc hiên luұQYăQÿ~QJWKHRTX\ÿӏnh cӫDSKzQJĈjRWҥRVDXÿҥi hӑc và theo
Kѭӟng dүn cӫa Thҫy PGS.TS ĈһQJ9ăQ1JKuQ.
Tôi xin chӏu trách nhiӋm vӅ nghiên cӭu luұQYăQFӫa mình.
Tp. Hӗ Chí Minh, 15 tháng 1 QăP22
Hӑc viên
NguyӉn Quang Hoàng
iii
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
MӨC LӨC
LӠI CҦ0Ѫ1 ..................................................................................................................i
TÓM TҲT LUҰ19Ă1 .................................................................................................ii
LӠ,&$0Ĉ2$1 ......................................................................................................... iii
&+ѬѪ1*
: GIӞI THIӊ8Ĉӄ TÀI ......................................................................... 1
1.1
HiӋn trҥng nhu cҫu làm sҥch cӱa sә kính nhà cao tҫng: ..................................... 1
1.2
MөFÿtFKYjQӝLGXQJÿӅ tài: .............................................................................. 2
1.2.1
MөFÿtFK ..................................................................................................... 2
1.2.1.1
PhҥPYLYjÿӕLWѭӧng nghiên cӭu: ........................................................ 2
1.2.1.2
3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu: ..................................................................... 2
1.2.2
Nӝi Dung: .................................................................................................... 3
1.2.3
éQJKƭDNKRDKӑc và thӵc tiӉn cӫDÿӅ tài: .................................................... 3
&+ѬѪ1*
2.1
: TӘNG QUAN TÀI LIӊU ................................................................... 4
Tình hình nghiên cӭXQJRjLQѭӟc:...................................................................... 4
2.1.1
Tәng quan bҵng sáng chӃ: ........................................................................... 4
2.1.2
Tәng quan các công trình nghiên cӭu thӃ giӟi: ........................................... 6
2.2
Tәng quan các công trình nghiên cӭXWURQJQѭӟc: ............................................. 7
2.3
Sҧn phҭPWKѭѫQJPҥi hóa: ................................................................................. 8
2.4
Phân tích chӭFQăQJFөPFѫNKt ........................................................................ 9
2.4.1
&ѫFҩu bám dính: ....................................................................................... 10
2.4.1.1
Bám dính chân không chӫ ÿӝng: ........................................................ 11
2.4.1.2
Bám dính chân không thө ÿӝng: ......................................................... 12
2.4.1.3
Bám dính quҥt hút: .............................................................................. 13
2.4.1.4
Bám dính tӯ tính: ................................................................................ 14
2.4.2
&ѫFҩu chuyӇQÿӝng: ................................................................................. 15
2.4.2.1
&ѫFҩu khӟp chân:............................................................................... 15
2.4.2.2
&ѫFҩu bánh xe: ................................................................................... 15
2.4.2.3
&ѫFҩu bánh xích:................................................................................ 16
iv
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
2.4.2.4
&ѫFҩXWUѭӧt song song: ...................................................................... 17
2.4.2.5
&ѫFҩu chuyӇQÿӝng kӃt hӧp:.............................................................. 18
2.4.3
2.4.3.1
ĈӝQJFѫÿLӋn: ...................................................................................... 19
2.4.3.2
Xy-lanh khí nén:.................................................................................. 19
2.4.3.3
Xy-ODQKÿLӋQ (/$ ........................................................................... 20
2.4.4
2.5
&ѫFҩu truyӅQÿӝng: ................................................................................... 18
ChӭFQăQJOjPVҥch: .................................................................................. 21
2.4.4.1
/jPVҥFKѭӟW ...................................................................................... 21
2.4.4.2
/jPVҥFKNK{ ..................................................................................... 21
NhұQ[pWYjÿѭDUD\rXFҫu kӻ thuұt: ............................................................... 22
2.5.1
Nhұn xét: .................................................................................................... 22
2.5.2
Yêu cҫu kӻ thuұt: ....................................................................................... 23
&+ѬѪ1* ;Æ<'ӴNG LӴA CHӐ1é7ѬӢNG VÀ TÍNH TOÁN THIӂT Kӂ .. 23
3.1
Giӟi ThiӋu:........................................................................................................ 23
3.2
Lӵa chӑQSKѭѫQJiQWKLӃt kӃ: ........................................................................... 24
3.2.1
3KѭѫQJSKiSOӵa chӑn thiӃt kӃ .................................................................. 24
3.2.2
ĈiQKJLiYjOӵa chӑn chӭFQăQJEiPGtQK ............................................... 24
3.2.2.1
ĈiQKJLiFiFFѫFҩu bám dính: ........................................................... 25
3.2.2.2
Lӵa chӑn chӭFQăQJEiPGtQK ........................................................... 25
3.2.3
ĈiQKJLiYjOӵa chӑn chӭFQăQJFKX\ӇQÿӝng: ......................................... 27
3.2.3.1
ĈiQKJLiFiFFѫFҩu chuyӇQÿӝng:...................................................... 27
3.2.3.2
Lӵa chӑn chӭFQăQJFKX\ӇQÿӝng: ..................................................... 28
3.2.4
ĈiQKJLiYjOӵa chӑn chӭFQăQJWUX\ӅQÿӝng: .......................................... 30
3.2.4.1
ĈiQKJLiFiFFѫFҩu truyӅQÿӝng: ....................................................... 30
3.2.4.2
Lӵa chӑn chӭFQăQJWUX\ӅQÿӝng:....................................................... 30
3.2.5
ĈiQKJLiYjOӵa chӑn chӭFQăQJOjPVҥch: ............................................... 31
3.2.6
KӃt luұn: ..................................................................................................... 32
3.3
Tính toàn thiӃt kӃ: ............................................................................................. 33
v
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
3.3.1
3.3.1.1
Tính toán và lӵa chӑQÿѭӡng kính ӕng dүn khí: ................................. 34
3.3.1.2
7tQKWRiQOѭӧng sөWiSWUrQÿѭӡng ӕng: .............................................. 35
3.3.1.3
3KѭѫQJiQEӕ trí cӕc hút cho Robot: .................................................. 35
3.3.2
3.4
Tính toàn, thiӃt kӃ cho chӭFQăQJEiPGtQK ............................................. 33
Tính toán, thiӃt kӃ cho chӭFQăQJOjPVҥch: ............................................. 36
3.3.2.1
ThiӃt kӃ kӃt cҩu và hình dáng: ............................................................ 36
3.3.2.2
Tính toán lӵa chӑQÿӝQJFѫFKRFѫFҩu làm sҥch: .............................. 37
3KkQWtFKÿӝng hӑc robot: ................................................................................. 38
3.4.1
3KѭѫQJWUuQKÿӝng hӑc robot: .................................................................... 38
3.4.2
Sӵ WUѭӧt cӫa bánh xe khi ROBOT chuyӇQKѭӟng: .................................... 43
3.5
ThiӃt kӃ hӋ thӕQJÿLӅu khiӇQÿLӋn: ................................................................... 46
3.5.1
Lӵa chӑQSKѭѫQJiQÿLӅu khiӇn: ............................................................... 47
3.5.2
Yêu cҫu vӅ ÿLӅu khiӇn. ............................................................................... 47
3.5.3
ĈLӅu khiӇn tӵ ÿӝng di chuyӇn theo quӻ ÿҥo: ............................................. 49
3.5.4
ThiӃt kӃ hӋ thӕQJÿLӅu khiӇn khí nén: ....................................................... 50
&+ѬѪ1*
&Ѫ6Ӣ LÝ THUYӂT VÀ MÔ PHӒNG CӨM GIÁC HÚT ............ 51
4.1
Giӟi thiӋu: ......................................................................................................... 51
4.2
&ѫVӣ lý thuyӃt:................................................................................................. 51
4.3
Phân tích tính toán chӭFQăQJEiPGtQK ......................................................... 54
4.3.1
Phân tích lӵc và tính toàn lý thuyӃt: .......................................................... 54
4.3.2
Tính lӵc nâng cӫDJLiFK~WWKHRSKѭѫQJWKҷQJÿӭng: ............................... 56
4.4
Phân tích mô phӓng cөm giác hút bҵng phҫn mӅm Solidworks: ..................... 57
4.5
Lҳp ráp và thӵc nghiӋm: ................................................................................... 65
4.5.1
Thӵc nghiӋm khҧ QăQJEiPGtQKYjGLFKX\Ӈn cӫa giác hút: ................... 65
4.5.2
Thӵc nghiӋm vұt liӋXWUѭӧt: ....................................................................... 66
4.6
Quy hoҥch thӭc nghiӋm cөm giác hút .............................................................. 69
4.6.1
Sӱ dөng phҫn mӅPPLQLWDEÿӇ phân tích: ................................................. 70
4.6.2
.ӃWOXұQ ..................................................................................................... 73
vi
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
4.6.3
4.7
Thӵc nghiӋm khҧ QăQJEiPGtQKYjGLFKX\Ӈn vӟi mүu xe nhӓ: .............. 73
KӃt Luұn: .......................................................................................................... 74
&+ѬѪ1*
: LҲP RÁP VÀ KIӆM NGHIӊM SҦN PHҬM.................................. 75
5.1
Lҳp ráp ROBOT: .............................................................................................. 75
5.2
Quá trình kiӇm nghiӋm sҧn phҭm ..................................................................... 76
5.2.1
ThiӃt lұp quy trình thӱ nghiӋm: ................................................................. 77
5.2.1.1
Thӵc nghiӋm khҧ QăQJEiPGtQK ....................................................... 77
5.2.1.2
Thӵc nghiӋm khҧ QăQJGLFKX\Ӈn: ...................................................... 78
5.2.1.3
Thӵc nghiӋm khҧ QăQJOjPVҥch: ....................................................... 80
5.2.2
&+ѬѪ1*
KӃt luұn: ..................................................................................................... 80
: KӂT LUҰ19¬ĈѬ$5$+ѬӞNG PHÁT TRIӆN ....................... 81
6.1
ĈiQKJLiNӃt quҧ ÿҥWÿѭӧc: ............................................................................... 81
6.2
Nhӳng hҥn chӃ còn tӗn tҥi: ............................................................................... 82
6.3
+ѭӟng phát triӇn cӫDÿӅ tài: ............................................................................. 82
CÔNG TRÌNH CÔNG BӔ CӪA TÁC GIҦ .............................................................. 83
TÀI LIӊU THAM KHҦO ........................................................................................... 84
TÓM TҲT LÝ LӎCH KHOA HӐC ............................................................................ 92
vii
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
MӨC LӨC HÌNH
Hình 1.1 HiӋn trҥng vӋ sinh cӱa kính nhà cao tҫng hiӋn nay .......................................... 1
Hình 2.1 Tәng quan bҵng sáng chӃ .................................................................................. 5
Hình 2.2 Tәng quan công trình nghiên cӭXQѭӟc ngoài .................................................. 6
Hình 2.3 Tәng quan công trình nghiên cӭXWURQJQѭӟc ................................................... 7
Hình 2.4 Tәng quan sҧn phҭPWKѭѫQJPҥi ...................................................................... 8
+uQK6ѫÿӗ FiFSKѭѫQJiQ ......................................................................................... 9
Hình 2.6 ROBOT sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSK~WFKkQNK{QJFKӫ ÿӝng .............................. 11
Hình 2.7 HӋ thӕng bám dính chân không chӫ ÿӝng ...................................................... 11
Hình 2.8 ROBOT sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSKút chân không thө ÿӝng .............................. 12
Hình 2.9 HӋ thӕng bám dính chân không thө ÿӝng ....................................................... 12
Hình 2.10 ROBOT sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSEiPGtQKTXҥt hút ....................................... 13
Hình 2.11 HӋ thӕng bám dính quҥt hút .......................................................................... 13
Hình 2.12 ROBOT sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSEiPGtQKWӯ tính .......................................... 14
Hình 2.13 HӋ thӕng bám dính tӯ tính ............................................................................ 14
+uQK&ѫFҩu khӟp chân .......................................................................................... 15
+uQK&ѫFҩu bánh xe .............................................................................................. 16
+uQK&ѫFҩu bánh xích ........................................................................................... 17
+uQK&ѫFҩXWUѭӧt song song ................................................................................. 17
+uQK&ѫFҩu kӃt hӧp .............................................................................................. 18
+uQK ĈӝQJFѫÿLӋn ................................................................................................. 19
Hình 2.20 Xy-lanh khí nén ............................................................................................. 20
+uQK;\ODQKÿLӋn ELA ......................................................................................... 20
Hình 2.22 HӋ thӕng làm sҥFKѭӟt .................................................................................. 21
Hình 2.23 HӋ thӕng làm sҥch khô .................................................................................. 22
+uQK6ѫÿӗ chӭFQăQJFӫa ROBOT lau kính ........................................................... 23
Hình 3.2 Cӕc hút chân không......................................................................................... 27
Hình 3.3 Van ven turi ..................................................................................................... 27
viii
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
Hình 3.4 Bánh xe tiêu chuҭn .......................................................................................... 29
Hình 3.5 Bánh xe Mecanum .......................................................................................... 29
Hình 3.6 6ѫÿӗ bӕ trí các giác hút chân không .............................................................. 35
Hình 3.7 Mô hình bҧn vӁ 3D cөm chӭFQăQJOjPVҥch ................................................. 36
+uQK6ѫÿӗ dүQÿӝQJFѫFҩu làm sҥch ..................................................................... 37
+uQK 3KkQWtFKÿӝng hӑc ROBOT ........................................................................... 39
+uQK7DPJLiFÿӗng dҥng cӫa các vector vұn tӕc ................................................. 40
+uQK6ѫÿӗ vұn tӕc bánh xe ................................................................................... 40
+uQK3KѭѫQJFKLӅu vұn tӕFWUѭӧt bánh xe ............................................................. 45
+uQK6ѫÿӗ khӕi mô hình ÿLӅu khiӇn ..................................................................... 48
Hình 3.14 Giao diӋn phҫn mӅm ..................................................................................... 49
Hình 3.15 Quӻ ÿҥo làm sҥch bӅ mһt kính ...................................................................... 50
+uQK6ѫÿӗ mҥch khí nén cөm giác hút ................................................................. 50
Hình 4.1 Van Venturi ZH10DS-06-06-08 ..................................................................... 52
Hình 4.2 6ѫÿӗ hiӋu ӭng venturi .................................................................................... 52
+uQK6ѫÿӗ nguyên lý Bernoulli .............................................................................. 53
Hình 4.4 Nguyên lý hoҥWÿӝng cӫa van hút chân không ................................................ 54
+uQK6ѫÿӗ phân bӕ lӵc cӫa mô hình ROBOT ........................................................ 54
+uQK0{KuQKJLiFK~WWKHRSKѭѫQJWKҷQJÿӭng ..................................................... 56
+uQK0{KuQKKyDFѫFҩu giác hút chân không ....................................................... 58
Hình 4.8 Mһt cҳWÿӭng cӫDFѫFҩu giác hút chân không ................................................ 58
Hình 4.9 Quá trình thiӃt lұp thông sӕ mô phӓng............................................................ 59
Hình 4.10 ThiӃt lұSFiFÿLӅu kiӋn biên .......................................................................... 60
Hình 4.11 ThiӃt lұp các mөc tiêu cҫn tham chiӃu .......................................................... 60
Hình 4.12 Cӱa sә phân tích kӃt quҧ mô phӓng .............................................................. 61
Hình 4.13 Vector phân bӕ áp suҩt vӟi áp vào 4 bar ....................................................... 61
Hình 4.14 Phә màu phân bӕ áp suҩWErQWURQJFѫFҩu giác hút chân không ................. 62
Hình 4.15 Vector phân bӕ vұn tӕFErQWURQJFѫFҩu giác hút chân không .................... 62
ix
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
Hình 4.16 Phә màu phân bӕ vұn tӕc ӣ nhӳng vӏ WUtNKDFQKDXWURQJFѫFҩu ................. 63
Hình 4.17 BiӇXÿӗ thӇ hiӋn giá trӏ lӵc hút chân không cӫDFѫFҩu ................................ 64
Hình 4.18 BiӇXÿӗ thӇ hiӋn giá trӏ vұn tӕFGzQJNKtErQWURQJFѫFҩu .......................... 64
Hình 4.19 KiӇm tra lӵc hút và khҧ QăQJWUѭӧt ............................................................... 65
Hình 4.20 Các loҥi vұt liӋXWUѭӧt .................................................................................... 66
Hình 4.21 Quá trình kiӇm tra lӵc cӫa giác hút chân không ........................................... 67
Hình 4.22 ThiӃt lұSÿLӅu kiӋn cho bài toán .................................................................... 72
Hình 4.23 Mô hình mүu xe nhӓ thӱ nghiӋm .................................................................. 74
Hình 5.1 Mô hình thiӃt kӃ ROBOT 3D .......................................................................... 75
Hình 5.2 Mô hình lҳp ráp ROBOT ................................................................................ 76
Hình 5.3 KiӇm tra khҧ QăQJEiPGtQK ........................................................................... 77
Hình 5.4 KiӇm tra khҧ QăQJGLFKX\Ӈn trên mһt phҷng ngang ...................................... 78
Hình 5.5 KiӇm tra khҧ QăQJGLFKX\Ӈn trên mһt phҷng thҷQJÿӭng .............................. 79
Hình 5.6 KiӇm tra khҧ QăQJOjPVҥch trên mһt sàn ....................................................... 80
x
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
MӨC LӨC BҦNG
BҧQJѬXÿLӇPYjQKѭӧFÿLӇPFiFFѫFҩu bám dính ............................................... 25
BҧQJ7LrXFKtÿiQKJLiFKRFKӭFQăQJEiPGtQK .................................................... 25
Bҧng 3.3 MӭFWѭѫQJTXDQYjFKXҭn tham chiӃu ........................................................... 26
Bҧng 3.4 Ma trұn quyӃWÿӏnh chӭFQăQJEiPGtQK ........................................................ 26
BҧQJѬXÿLӇPYjQKѭӧFÿLӇPFѫFҩu chuyӇQÿӝng ................................................ 27
BҧQJ7LrXFKtÿiQKJLDFKRFKӭFQăQJFKX\ӇQÿӝng .............................................. 28
Bҧng 3.7 Ma trұn quyӃWÿӏnh chӭFQăQJFKX\ӇQÿӝng................................................... 28
BҧQJѬXÿLӇPYjQKѭӧFÿLӇPFѫFҩu truyӅQÿӝng ................................................. 30
BҧQJ 7LrXFKtÿiQKJLiFKRFKӭc năQJWUX\ӅQÿӝng ................................................ 31
Bҧng 3.10 Ma trұn quyӃWÿӏnh chӭFQăQJWUX\ӅQÿӝng .................................................. 31
BҧQJ7LrXFKtÿiQKJLiFKRFKӭFQăQJOjPVҥch ................................................... 32
Bҧng 3.12 Ma trұn quyӃWÿӏnh cho chӭFQăQJOjPVҥch ................................................ 32
Bҧng 3.13 Ma trұQVѫÿӗ hình thái lӵa chӑn thiӃt kӃ ..................................................... 33
Bҧng 4.1 KӃt quҧ phân tích tӯ phҫn mӅm ...................................................................... 63
Bҧng 4.2 KӃt quҧ thӵc nghiӋm cӫa các loҥi vұt liӋXWUѭӧt ............................................. 68
Bҧng 4.3 KӃt quҧ thӵc nghiӋm cөm giác hút ................................................................. 70
xi
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
&+ѬѪ1* : GIӞI THIӊ8Ĉӄ TÀI
1.1 HiӋn trҥng nhu cҫu làm sҥch cӱa sә kính nhà cao tҫng:
HiӋn nay ӣ ViӋt Nam, viӋc vӋ sinh sҥch bӅ mһt kính cӫa các tòa nhà cao tҫng
thѭӡQJÿѭӧc thӵc hiӋn bҵQJFiFSKѭѫQJSKiSWKӫ công cҫn phҧi có nhân công và tӕn
nhiӅu thӡi gian, mҩt nhiӅu công sӭc, nһng nhӑFYjÿһc biӋt nguy hiӇPGRÿyUҩt cҩp thiӃt
phҧLFѫNKtKyDWӵ ÿӝng hóa quy trình này. Các thӕng kê cho thҩy rҵng viӋc làm sҥch
cӱa sӕ nhà cao tҫQJÿѭӧc cho là công viӋc làm nguy hiӇm nhҩt. Bҵng cách thiӃt kӃ mӝt
loҥi ROBOT có thӇ làm sҥch bӅ mһt cӱa kính, viӋc này nhҵm giҧm tai nҥQYjÿҧm bҧo
DQWRjQFKRQJѭӡLODRÿӝng. MһFGÿmFyQKLӅu dӵ iQWѭѫQJWӵ ErQQJRjLQKѭQJYүn
FKѭDKRjQ thiӋQYjWKѭѫQJPҥLKyDÿӅ tài này nhҵm tҥo ra nhӳQJêWѭӣng mӟLYjÿәi
mӟi vӅ ROBOT lau cӱa kính nhà cao tҫng.
Chính vì vұy mөFÿtFKFӫDÿӅ tài này là áp dөQJSKѭѫQJSKiSVѫÿӗ hình thái
nhҵm thiӃt kӃ mӝt mô hình ROBOT có trӑQJOѭӧng thҩpÿѫQJLҧn và ÿҥWQăQJVXҩt cao.
Hình 1.1 HiӋn trҥng vӋ sinh cӱa kính nhà cao tҫng hiӋn nay
1
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
1.2 MөFÿtFKYjQӝLGXQJÿӅ tài:
1.2.1 MͭFÿtFK
MөFÿtFKQJKLrQFӭu cӫDÿӅ tài là thiӃt kӃ mô hình thí nghiӋm ROBOT lau kính
cӱa sә, vӟLNtFKWKѭӟc ô cӱa là 1500 mm x 2000 mm.
1.2.1.1 Ph̩PYLYjÿ͙LW˱ͫng nghiên cͱu:
7Uѭӟc hӃt có thӇ nhұn thҩy viӋc vӋ sinh cӱa sә nhà cao tҫng ngày càng cҩp thiӃt.
7X\QKLrQÿӇ vӋ sinh các cӱa sә này không hӅ dӉ GjQJĈmFyUҩt nhiӅu giҧLSKiSÿѭӧc
ÿѭDUDÿӇ ÿHPOҥi sӵ an toàn và hiӋu quҧ thay cho viӋc vӋ sinh cӱa sә kính thӫ F{QJQKѭ
hiӋn nay. Tuy nhiên giá thành cӫa các thiӃt bӏ FzQNKiFDRQrQFKѭDÿѭӧc ӭng dөng rӝng
rãi. VӅ ÿӕi tѭӧng nghiên cӭXÿӕi vӟi luұQYăQQD\WiFJLҧ chӍ tұp trung thiӃt kӃ chӃ tҥo
mӝt loҥi ROBOT vӋ sinh bӅ mһt kính trong mӝt ô cӱa sӕ NtFKWKѭӟc 1500 mm x 2000 mm theo
mô hình thí nghiӋm.
1.2.1.2 3K˱˯QJSKiSQJKLrQFͱu:
ĈӇ KRjQWKjQKÿӅ tài này, ngoài nhӳQJSKѭѫQJSKiSOXұn nghiên cӭXQKѭ SKѭѫQJ
pháp lӏch sӱ YjSKѭѫQJSKiSOұp luұQORJLFÿӇ lý giҧi mӝt sӕ vҩQÿӅ ÿһt ra, nghiên cӭu
còn sӱ dөng mӝt sӕ SKѭѫQJSKiSNKiF
x 3KѭѫQJSKiSWәng quan tài liӋu: Thu thұp tìm kiӃm các tài liӋu, bài báo và các
công trình nghiên cӭu cӫa các tác giҧ trên thӃ giӟi vӅ OƭQKYӵc ROBOT lau cӱa
kính
x 3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu lý thuyӃt: Dӵa trên nӅn tҧQJSKѭѫQJWUuQK%HUQRXOO\WD
nghiên cӭu thiӃt bӏ van hút chân không 9HQWXUL6DXÿyWLӃn hành thӱ nghiӋm và
ghi nhұn các thông sӕ ÿҥWÿѭӧc.
x 3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu mô phӓng và thӵc nghiӋm: Mô phӓQJGzQJNKtÿLYjR
YjÿLUDNKӓLFѫFҩu hút bҵng công cө Flow Simulation cӫa phҫn mӅm Solidworks.
Qua viӋc mô phӓng sӁ giúp ta thҩ\ÿѭӧc áp suҩWFNJQJQKѭYұn tӕc dòng khí bên
WURQJFѫFҩu giác hút chân không.
2
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
x 3KѭѫQJSKiSSKkQWtFKWәng hӧSVRViQKÿӕi chӭng: Phân tích các thông sӕ cӫa
nhà sҧn xuҩt và thông sӕ thӵc nghiӋPFNJQJQKѭFiFWK{QJVӕ mô phӓng, xem liӋu
chúng có trùng khӟp KD\NK{QJÿӇ ÿѭDUDÿѭӧc thông sӕ phù hӧp.
1.2.2 N͡i Dung:
VӟLÿӏQKKѭӟQJÿӅ WjLÿmQrXPөFÿtFKFӫa nghiên cӭu này là:
x Tìm hiӇu, phác hӑa nhӳQJQpWFѫEҧn vӅ ROBOT vӋ sinh cӱa kính theo quy mô
phòng thí nghiӋm.
x Tìm hiӇu, khҧo sát nhӳng tính chҩt cӫa ROBOT ҧnKKѭӣQJÿӃn quá trình vұn
hành.
x Thӕng kê, phân tích các yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn khҧ QăQJKRҥWÿӝng cӫa ROBOT
YjÿѭDUDJLҧi pháp phù hӧp.
x Tính toán thiӃt kӃ và chӃ tҥo ROBOT tӕLѭXQKҩt trong thӡLÿLӇm hiӋn tҥi.
ĈӅ tài gӗm các nӝi dung chính sau:
&KѭѫQJ Giӟi thiӋXÿӅ tài
&KѭѫQJ 7әng quan tài liӋu
&KѭѫQJ Xây dӵng lӵa chӑQêWѭӣng và tính toán thiӃt kӃ
&KѭѫQJ &ѫVӣ lý thuyӃt và mô phӓng cөm giác hút
&KѭѫQJ Lҳp ráp và kiӇm nghiӋm sҧn phҭm
&KѭѫQJ KӃt luұQYjÿѭDUDKѭӟng phát triӇn
1.2.3 éQJKƭDNKRa h͕c và thc ti͍n cͯDÿ͉ tài:
7UrQFѫVӣ kӃ thӯa các kӃt quҧ cӫa các nghiên cӭXWUѭӟFÿӅ tàL³Nghiên cӭu thiӃt
kӃ và chӃ tҥo mô hình thí nghiӋm ROBOT lau kính cӱa sә´FXQJFҩp mӝt cách cө thӇ và
có tính hӋ thӕng vӅ các loҥi ROBOT ÿmÿѭӧc thiӃt kӃÿӗng thӡi có nhӳQJEѭӟc cҧi tiӃn
ÿӇ phù hӧp vӟi mô hình thí nghiӋPFNJQJQKѭQKXFҫu hiӋn tҥi.
3
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
&+ѬѪ1* : TӘNG QUAN TÀI LIӊU
2.1 Tình hình nghiên cӭXQJRjLQѭӟc:
2.1.1 T͝ng quan b̹ng sáng ch͇:
x Patent: KR 20190135462 A; Emrem, Fatith, Bliss Icute, 10/2019 (hình 2.1 a)
ROBOT sӱ dөng 2 quҥWK~WFKkQNK{QJÿӇ tҥo áp suҩWkPÿӇ bám dính, vӟLFѫFҩu bánh
chӕQJWUѭӧt giúp ROBOT di chuyӇn dӉ GjQJYjÿҥWÿѭӧc hiӋu suҩt cao.
x Patent: US10383492B2; Shai Abramson, Asaf Levin, et al; 8/2019 (hình 2.1 b)
ROBOT sӱ dөng quҥt hút tҥo áp suҩt bám trên bӅ mһt kính và mӝt hӋ thӕng chuyӇQÿӝng
bao gӗm các bánh xe, giúp di chuyӇn nhanh trên bӅ mһt làm viӋFSKtDWUѭӟc có trөc xoay
giúp loҥi bӓ các bөi bҭn bám trên bӅ mһt cӱa kính, phía sau có mӝt tҩm vҧLÿѭӧc làm ҭm
liên tөFÿӇ lau sҥch bӅ mһt kính.
x Patent: CN 204033263 U; Jia Qiang, Liu Qiyuan, et al, 24/12/2014 (hình 2.1 c)
ROBOT bám dính nhӡ 8 giác hút chân không chӫ ÿӝng, nhӳng giác hút này kӃt hӧp vӟi
FiF[\ODQKÿLӋQÿӇ di chuyӇn, vӟLFѫFҩu này ROBOT dӉ GjQJYѭӧWTXDFiFFKѭӟng
ngҥi vұt.
x Patent: KR 20120068165 A; Jung Kwang-Mok, Choi Young-Ho, et al 10/2012
(hình 2.1 d)
52%27Qj\ÿѭӧc tích hӧp vӯa có thӇ lau cӱa sә và lau sàn. Mһt kính sӁ ÿѭӧc kҽp giӳa
ÿӇ làm sҥch. ROBOT có khҧ QăQJEiPGtQKFDRQKӡ YjRFѫFKӃ tӯ WtQKĈӕi vӟi mһt sàn
thì sӁ là 2 ROBOT riêng biӋt cùng làm sҥch.
x Patent: US7934575B2; Markus Waibel, Peter Duerr; 3/5/2011 (hình 2.1 e)
ROBOT sӱ dөQJQDPFKkPYƭQKFӳXÿӇ bám trên bӅ mһt kính, và di chuyӇn nhӡ bánh
xe. Sӱ dөQJEiQK[HÿDKѭӟQJÿӇ xoay chiӅu và sӱ dөQJOѭӥi gҥWFDRVXÿӇ làm sҥch bӅ
mһt kính
x Patent: KR100867896B1; Jeon Dae-Young, Gil Wan-Je, 10/11/2008 (hình 2.1 f)
ROBOT sӱ dөng các cӕFK~Wÿѭӧc gҳn trӵc tiӃp trên mӝt bánh xích, khi robot di chuyӇn
các cӕc hút này có công dөng bám trên mһWNtQKNK{QJÿӇ cho ROBOT UѫLROBOT sӱ
4
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
dөQJPi\EѫPQѭӟc áp lӵFGQJWLDQѭӟc và bàn chҧLÿӇ ÿiQKED\QKӳng vӃt bҭn bám
trên bӅ mһt kính.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Hình 2.1 Tәng quan bҵng sáng chӃ
5
*9+' 3*676ĈҺ1*9Ă11*+Î1
HVTH: NGUYӈN QUANG HOÀNG
2.1.2 T͝ng quan các công trình nghiên cͱu th͇ giͣi:
ĈӇ thӵc hiӋQÿӅ tài này, mӝt sӕ tài liӋu tham khҧRÿmÿѭӧc sӱ dөng, nhҵm kӃ thӯa
và phát huy các nghiên cӭXÿmÿѭӧc thӵc hiӋQGѭӟLÿk\OjQKӳng sҧn phҭPÿmYjÿDQJ
tiӃp tөc nghiên cӭu.
x ³$&OLPELQJ5RERWIRU&OHDQLQJ*ODVV6XUIDFHwith Motion Planning and Visual
6HQVLQJ´ cӫa nhóm tác giҧ Dong Sun, Jian Zhu, Shiu Kit Tso, 2007 (hình 2.2 a) [11].
ROBOT bám dính nhӡ vào cөm giác hút chân không chӫ ÿӝng, di chuyӇn tӏnh tiӃn nhӡ
xy ODQKNKtQpQWUrQFiFW\WUѭӧt cӫa ROBOT có gҳQOѭӥi gҥWÿӇ vӋ sinh bӅ mһt kính.
x ³3RUWDEOH$XWRQRPRXV:LQGRZ&OHDQLQJ5RERW´cӫa nhóm tác giҧ Nazim MirNasiri, Hudyjaya Siswoyo J. and Md. Hazrat Ali, 2018 (hình 2.2 b) [10].
ROBOT vұn hành bҵQJÿӝQJFѫÿiӋn và hӋ thӕng giác hút chân không chӫ ÿӝng. ROBOT
di chuyӇn theo hình chӳ V, mӝt chân hút giӳ cӕ ÿӏnh và mӝWFKkQNK{QJK~WÿӇ xoay di
chuyӇQÿӗng thӡi làm sҥch ә cӱa bҵng các miӃng bӑt biӇn gҳn vào thân ROBOT.
x ³'HYHORSPHQWRID&limbing Robot with VacuXP$WWDFKPHQW&XSV´Fӫa nhóm
tác giҧ T.C. Apostolescu, C. Udrea, et al, (hình 2.2 c) [9].
ROBOT có cҩu tҥo vӟi 2 tҩPÿӃ tam giác và nó bám dính nhӡ 6 giác hút chân không chӫ
ÿӝQJFiFJLiFK~WQj\ÿѭӧc lҳp GѭӟLFiF[\ODQKÿLӋn, ROBOT di chuyӇn nhӡ sӵ hút
nhҧ cӫa các giác hút.
a)
b)
c)
Hình 2.2 Tәng quan công trình nghiên cӭXQѭӟc ngoài
6
- Xem thêm -
.PDF 
106 
1 
105 
