BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------------------------------

ĐỖ THẾ LONG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO
ROBOT TLA6 DI CHUYỂN ĐA HƯỚNG TRONG HỖ TRỢ Y TẾ

CBHD: TS. Vũ Hải Quân
Sinh viên: Đỗ Thế Long
Mã số sinh viên: 2018606369
CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
Hà Nội – 2022


2

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU


3

DANH MỤC HÌNH ẢNH


4

LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển không ngừng của các ngành khoa học kỹ thuật,
các ngành công nghiệp cũng phát triển nhanh chóng. Việc áp dụng các máy
móc hiện đại vào sản suất là một yêu cầu không thể thiếu trong các nhà máy
nhằm tăng năng suất, tăng chất lượng và giảm giá thành sản phẩm. Song song
với sự phát triển đó, cơng nghệ chế tạo Robot cũng phát triển nhanh chóng
đặc biệt là ở các nước phát triển nhằm đáp các nhu cầu về sản xuất, sinh hoạt,
quốc phịng…Robot có thể thực hiện những cơng việc mà con người khó thực
hiện và thậm chí khơng thực hiện được như: làm những cơng việc địi hỏi độ
chính xác cao, làm việc trong mơi trường nguy hiểm (như lị phản ứng hạt
nhân , dị phá mìn trong qn sự), thám hiểm không gian vũ trụ…
Trong các họ Robot, chúng ta không thể không nhắc tới Mobile Robot
với những đặt thù riêng mà những loại Robot khác khơng có. Với khả năng di
chuyển linh hoạt và vùng hoạt động rộng, thu hút nhiều sự đầu tư nghiên cứu
hiện nay.
Trong hai năm vừa qua, tự nhận thấy có rất nhiều ảnh hưởng do dịch bệnh
covid-19. Để góp phần vào sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật nước nhà
và hỗ trợ một phần công sức cho nghành y tế, em đã lựa chọn đề tài Robot
TLA6 di chuyển đa hướng sử dụng bánh mecanum với hệ thống điều khiển
thông qua Bluetooth. Từ những suy nghĩ đó em đã sử dụng những kiến thức
cịn hạn chế của mình để nghiên cứu chế tạo Robot TLA6 trong phạm vi đồ án
tốt nghiệp với ước muốn chiếc xe của mình có thể mang thức ăn, nước uống
cũng như các loại thuốc đi đến các phịng mà các bác sĩ khơng cần phải tiếp
xúc trực tiếp với bệnh nhân, chỉ cần đứng từ xa điều khiển chiếc xe của mình.


5

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu

trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội, các thầy cô giáo trong khoa Cơng Nghệ
Kỹ Thuật Ơtơ đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại
trường.
Đặc biệt, em xin được gửi lời cảm ơn trân trọng và sâu sắc tới thầy
giáo Vũ Hải Quân–người đã hết sức tạo điều kiện và tận tình hướng dẫn,
động viên em trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện đồ án này.
Em xin trân trọng cảm ơn đến tất cả các q thầy cơ trong bộ mơn
Cơng nghệ Ơtơ trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội, những người đã trang
bị cho em những kiến thức cơ bản, cũng như đã nhiệt tình hướng dẫn giúp
đỡ em trong suốt những năm học đã qua.
Nhân dịp này em cũng xin được bày tỏ lòng biết ơn tới Cha Mẹ, bạn
bè và người thân đã động viên giúp đỡ em trong những lúc khó khăn để
hoàn thành Đồ án tốt nghiệp một cách tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 22 tháng 05 năm 2022
Sinh Viên Thực Hiện
Long
Đỗ Thế Long


6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ROBOT DI ĐỘNG
1.1 Lịch sử hình thành và phát triển
Thuật ngữ "robot" xuất phát từ tiếng Séc robota, có nghĩa là "lao động
cưỡng bức", và từ 'robot' lần đầu tiên được sử dụng để biểu thị một nhân vật
hư cấu trong vở kịch "Các Robot Toàn năng của Rossum" năm 1920 của nhà
văn Séc Karel Čapek. Sự phát triển của công nghiệp điện tử dẫn đến sự ra đời
của robot tự động điện tử đầu tiên, được tạo ra bởi William Grey Walter ở
Bristol, Anh năm 1948, cũng như các cơng cụ máy tính điều khiển số (CNC)

cuối những năm 1940 bởi John T. Parsons và Frank L. Stulen. Robot đầu tiên,
kỹ thuật số và lập trình được xây dựng bởi George Devol năm 1954 và được
đặt tên là Unimate. Nếu robot được thể hiện ra hình dạng, hình thái, và những
hành vi chuyển động của nó mơ phỏng hoặc tạo cảm giác giống như con
người thì robot đó thường được gọi là người máy.
Hình dạng Robot xuất hiện đầu tiên ở nước Hoa Kỳ, là loại tay máy chép
hình dung trong phịng thí nghiệm vật liệu phóng xạ. Vào những năm 50 của
thế kỷ trước, bên cạnh các loại tay máy chép hình cơ khí, các loại tay máy
chép hình thủy lực điện tử đã xuất hiện. Tuy nhiên, các tay máy thương mại
đều có chung nhược điểm là thiếu sự di động, các tay máy này hoạt động hạn
chế quanh vị trí của nó. Ngược lại, Mobile Robot là lại Robot di động có thể
di chuyển từ khơng gian này đến khơng gian khác một cách độc lập hay được
điều khiển từ xa, do đó tạo khơng gian hoạt động lớn.
Từ năm 1939 đến năm 1945: Trong cuộc chiến thế giới lần thứ II, những
con Robot di động đầu tiên xuất hiện. Nó là kết quả của những thành tựu công
nghệ trong những lĩnh vực nghiên cứu mới có liên quan như khoa học máy
tính và điều khiển học.
Từ năm 1948 đến 1948: W.Gray Walter tạo nên Elmer và Elsie. Elmer và
Elsie được trang bị một bộ cảm biến sáng. Nếu chúng nhận ra một nguồn


7
sáng, chúng sẽ di chuyển về phía nguồn sáng. Chúng có thể tránh hoặc
chuyển những chướng ngại trên đường di chuyển.
Từ năm 1961 đến 1963: Trường đại học Johns Hopkins phát triển
“Beast”. Beast sử dụng hệ thống định vị di chuyển xung quanh. Khi pin yếu
nó sẽ tự tìm ổ cắm điện và cắm vào.
Năm 1969: Mowbot là con Robot đầu tiên cắt cả bãi cỏ một cách tự động.
The Stanford Cart line follower là một con Robot di động có thể di chuyển thơng
qua nhận dạng đường kẻ trắng, sử dụng một camera để nhìn. Nó bao gồm một

“kênh truyền thanh” gắn với hệ thống máy tính lớn để tạo ra những tính tốn.
Năm 1970: Cùng thời điểm 1969-1972, viện nghiên cứu Stanford đang
xây dựng và nghiên cứu ra Shakey. Shakey có một camera, một dãy kính gắm,
một bộ cảm biến và một bộ truyền thanh. Shakey là con Robot đầu tiên lý giải
về những chuyển động của nó. Điều này có nghĩa là Shakey có thể đưa nhiều
mệnh lệnh chung và Robot này sẽ tính tốn những bước cần thiết để hoàn
thiện nhiệm vụ được giao.
Năm 1976: trong chương trình Vikiry, tổ chức NASA đã phóng hai tàu
vũ trụ không người lái lên sao hỏa.
Năm 1977: Bộ phim “Chiến tranh giữa các vì sao” phần I, A new Hope
mô tả R2D2, một con Robot di động hoạt động độc lập và C3P0, một con
robot hình người. Họ đã khiến công chúng biết đến những con Robot.
Năm 1980: Thị hiếu của người tiêu dùng về Robot tăng, robot được bày
bán và mua về để sử dụng trong nhà. Ví dụ RB5X vẫn tồn tại tới ngày nay và
một loạt mẫu robot HERO. Robot The Stanford Cart được phát triển mạnh, nó
đã có thể lái tàu biển vượt qua những trở ngại và tạo lên bản đồ những nơi nó đi
qua.
Năm 1995: Robot di động có thể lập trình Pioneer (người tiên phong) được
bán sẵn ở một mức giá chấp nhận được, điều đó dẫn tới sự gia tăng rộng rãi về
nghiên cứu Robot và các trường đại học nghiên cứu về Robot trong suốt các thập


8
sau. Robot di động trở thành một phần không thể thiếu trong chương trình
giảng
dạy của các trường đại học.
Năm 1996-1997: NASA phóng con tàu Mars Pathfinder có 2 Robot
Rover và Sojourner lên sao Hoả. The Rover thám hiểm bề mặt sao hoả được
điều khiển từ mặt đất. Sojourner được trang bị với một hệ thống tránh rủi do
cao. Hệ thống này làm cho Sojourner có thể tìm thấy đường đi của nó một

cách độc lập trên địa hình của sao Hoả.
Năm 2001: Dự án Swaim-Bots, Swaim-Bots giống những bầy côn trùng
được khởi động. Chúng bao gồm một số lượng lớn các con Robot đơn lẻ, có
thể tác động lẫn nhau và cùng nhau thực hiện những nhiệm vụ phức tạp.
Năm 2006: Sony dừng việc sản xuất Aibo và Helpmate. PatrolBot trở lên
phổ biến khi các Robot di động vẫn tiếp tục cạnh tranh nhau để trở thành mặt
hàng độc quyền. Sở an ninh Mỹ đã bỏ dự án MDARS-I, nhưng lại gây quỹ
cho dự án MDARS-E một loại Robot an ninh tự động khác. TALON-Sword,
một loại Robot tự động dùng để bán sẵn với dàn phóng lựu đạn và những sự
lựa chọn về vũ khí hợp thành khác đã ra đời. Asimo của Honda biết cách chạy
và leo cầu thang chỉ với hai chân như con người.
1.2 Phân loại Robot di động
1.2.1 Phân loại theo phương pháp di chuyển
•

Robot có chân, chân giống người hay động vật.

Robot di chuyển bằng chân


9

•

Robot di chuyển bằng xích, đai…

Hình 1.1 Robot di chuyển bằng đai xích
•

Robot di chuyển bằng bánh xe.


Hình 1.2 Robot di chuyển bằng bánh xe

1.2.2 Phân loại theo dạng điều khiển
* Điều khiển từ xa bằng tay:
Robot điều khiển từ xa bằng tay được điều khiển thơng qua sóng RF,
wifi, hồng ngoại hay Bluetooth… Robot điều khiển từ xa giúp con người
tránh khỏi những nguy hiểm. Ví dụ Robot điều khiển từ xa bằng tay gồm có:
Military-Robot và iRobot’s PackBot.


10

Hình 1.3 iRobot’s PackBot và Military-Robot

* Điều khiển theo lộ trình:
Một vài Robot tự động đầu tiên là những con Robot theo lộ trình.
Chúng có thể theo những đường được sơn khắc trên sàn trên trần nhà hay một
dây điện. Đa số những Robots này hoạt động theo một thuật tốn đơn giản là
giữ lộ trình trong bộ cảm biến trung tâm, chúng khơng thể vịng qua các
chứng ngại vật, chúng chỉ dừng lại khi có vật nào đó cản đường chúng. Rất
nhiều mẫu của loại Robot này vẫn được bán bởi FMC, Egemin, HK sytem và
một vài công ty khác.
* Robot hoạt động ngẫu nhiên, độc lập:
Robot hoạt động độc lập với những chuyển động ngẫu nhiên, về cơ bản
đó là những chuyển động nhảy bật lên tường, những bức tường được cảm
nhận do sự cản trở về mặt vật lý như máy hút bụi Roomba hoặc với bộ cảm
biến điện tử của máy cắt cỏ Friendly Robotics. Máy hút bụi Rooma và
Friendly



11
Hình 1.4 Máy hút bụi Rooma và Friendly

1.3 Ứng dụng của Robot di động
1.3.1 Ứng dụng trong quân sự quốc phịng
Theo nhận định của các chun gia qn sự, rơ-bốt được điều khiển từ
xa, di chuyển ở tầm thấp, rất khó phát hiện. Nó có thể hoạt động tại mơi
trường ơ nhiễm, sử dụng vũ khí hóa học, sinh học, đồng thời truyền hình ảnh
trung thực ở chiến trường tới trung tâm chỉ huy để xử lý thông tin.
Mới đây, tại diễn đàn những tiến bộ về công nghệ trang bị người lính tổ
chức ở Ln Đơn, nước Anh vào ngày 14-3-2016, các quan chức Lục quân
Mỹ đã nói với phóng viên Tạp chí Military Technology rằng, họ sẽ triển khai
nhiều hơn các loại rô-bốt tiên tiến trong môi trường tác chiếc tương lai.
Điều này cho thấy, sự gia tăng sử dụng các loại rô-bốt làm nhiệm vụ vận
tải, bảo vệ căn cứ đóng quân, bảo vệ lực lượng là rất khả thi và đang được
nghiên cứu, ứng dụng sâu vào hoạt động tác chiến, Ước tính quân đội Mỹ đã
triển khai tại Iraq và Afghanistan khoảng 12.000 robot quân sự, từ robot dị
mìn MarcBot đến robot đa năng Talon (3.000 con) và PackBot (2.500 con).
Số lượng robot mặt đất nhiều hơn máy bay không người lái 40% (khoảng
7.000 máy bay). Tính ra cứ 16 binh sĩ có một robot phục vụ; chỉ trong năm
2005, số lượng robot quân sự tăng từ 150 lên 5.000 con.


12
Hình 1.5 Một robot chiến đấu của quân đội Mỹ

Robot sát thủ tự động là hệ thống vũ khí một khi kích hoạt có thể chọn
lọc và xử lý mục tiêu mà không cần người thao tác can thiệp.
1.3.2 Ứng dụng trong lao động sản xuất

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh lợi ích vượt trội của Robot cơng
nghiệp như giúp giảm lưu lượng công việc cho công nhân, với hiệu suất tăng
lên tới 500-700%, hoạt động có độ chính xác cao và an tồn. Các doanh
nghiệp có đủ minh chứng để tin tưởng vào một tương lai nhà máy hoạt động
tồn bằng Robot

Hình 1.6 Robot trong sản xuất lắp ráp ôtô

1.3.3 Ứng dụng trong nghiên cứu khoa học
Các nơi con người khơng có khả năng đến được như sao Hỏa, đáy biển,
núi lửa,…người ta phải sử dụng Robot tự hành với cấu trúc phù hợp với môi
trường. Opportunity là Robot tự hành hoạt động trên sao hỏa từ năm 2004,
Opportunity vẫn hoạt động kể từ ngày 16 tháng 6 năm 2018, vượt quá kế
hoạch hoạt động 14 năm, 51 ngày (theo thời gian Trái Đất). Opportunity đã
tiếp tục di chuyển, đưa ra các quan sát khoa học và báo cáo lại cho Trái Đất
với thời gian dài hơn 55 lần tuổi thọ thiết kế của nó. Tính đến ngày 23 tháng 1
năm 2018, Robot này đã đi được 45,09 km.


13

Hình 1.7 Robot Opportunity trên Sao Hỏa

Hình 1.8 Robot MBARI’s ALTEX AUV

Robot MBARI’s ALTEX AUV là robot hoạt động dưới đáy biển với
nhiêm vụ thằm dị độ phóng xạ, áp suất, độ sâu,…và Robot Pioneer được thiết
kế để dị tìm và kiểm tra nồng độ trong thảm họa Chernobyl.



14
1.4 Giới thiệu về Robot di động TLA6
1.4.1 Tính cơ động của TLA6
Robot TLA6 được trang bị bới 4 bánh Mecanum nên có thể chạy theo
mọi hướng mà ta điều khiển:
•
•
•

Chạy tới, chạy lui, chạy trái, chạy phải.
Chạy lệch góc 450 sang trái hoặc sang phải.
Chạy xoay vòng trái, chạy xoay vịng phải.

Hình 1.9 Màn hình điều khiển và hướng di chuyển của TLA6

1.4.2 Ưu, nhược điểm của TLA6
* Ưu điểm:


15
•
•
•
•
•

Di chuyển linh hoạt.
Dễ điều khiển.
Giá thành hợp lý.
Thiết kế đơn giản.

Có thể Phát triển trên ơtơ, xe nâng hàng, xe lăn cho người khuyết tật… giúp

•

các phương tiện di chuyển cơ động và linh hoạt hơn.
Có khả năng ứng dụng ngay vào đời sống.

* Nhược điểm:
•
•
•

Di chuyển trong một số mơi trường nhất định.
Sai lệch vị trí khi định vị trên hệ thống GPS.
Bánh xe có cấu tạo phức tạp.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Trong hai năm vừa qua, tự nhận thấy có rất nhiều ảnh hưởng do dịch
bệnh covid-19. Để góp phần vào sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật nước
nhà và hỗ trợ một phần công sức cho nghành y tế, em đã lựa chọn đề tài Robot
TLA6 di chuyển đa hướng sử dụng bánh mecanum với hệ thống điều khiển
thông qua Bluetooth. Từ những suy nghĩ đó em đã sử dụng những kiến thức cịn
hạn chế của mình để nghiên cứu chế tạo Robot TLA6 trong phạm vi đồ án tốt
nghiệp với ước muốn chiếc xe của mình có thể mang thức ăn, nước uống cũng
như các loại thuốc đi đến các phòng mà các bác sĩ không cần phải tiếp xúc trực
tiếp với bệnh nhân, chỉ cần đứng từ xa điều khiển chiếc xe của mình.


16


CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG ROBOT TLA6
2.1 Sơ lược về phần mềm thiết kế
2.1.1 Giới thiệu phần mềm Inventor
TLA6 được thiết kế trên phần mềm Inventor 2019. Autodesk Inventor là
phần mềm xây dựng mơ hình 3D, thiết kế, hình mẫu và kiểm tra ý tưởng các
sản phầm. Inventor tạo ra các nguyên mẫu mô phỏng chuẩn xác khối lượng,
áp lực, độ ma sát, tải trọng,… của các đối tượng sản phẩm trong môi trường
3D. Các công cụ mô phỏng, phân tích được tích hợp trong Inventor cho phép
người dùng thiết kế từ khuôn đúc cơ bản đến nâng cao như thiết kế chi tiết
máy, trực quan hóa sản phẩm. Inventor cịn được tích hợp CAD và các cơng
cụ giao tiếp thiết kế nhằm nâng cao năng suất làm việc của CAD và giảm
thiếu phát sinh lỗi, tiết kiệm thời gian. Những người đang hoặc sẽ sử dụng
AutoCAD sẽ thừa hưởng được nhiều lợi ích của Inventor. Inventor cũng cấp
một mơi trường thiết kế và phím tắt tương tự với AutoCAD, hỗ trợ tập tin
DWG, cho phép người dùng chuyển từ vẽ 2D hiện hành sang xây dựng mơ
hình 3D. Inventor được sử dụng phổ biến trong tạo nguyên mẫu kỹ thuật số,
các mẫu được tạo ra từ bản vẽ 2D AutoCAD được tích hợp và các dữ liệu 3D,
hình thành nên sản phẩm ảo. Bằng cách này, các kỹ sư có thể thiết kế, mơ
phỏng sản phẩm mà không phải tạo ra các mẫu vật lý. Người dùng có thể sử
dụng các cơng cụ thiết kế 3D cơ khí trong Inventor để nghiên cứu và đánh giá
mơ hình thuận tiện và hiệu quả hơn. AutoDesk Inventor còn đưa ra các cơng
cụ và tính năng khác nhằm nâng cao năng suất làm việc như: Integrated Data
Management, Design Automation, Automatic Drawing Updates and Views,
Automatic Bill of Materials,… Autodesk Inventor được sử dụng để rút ngắn
khoảng cách giữa thiết kế, kỹ thuật và sản xuất. Ví dụ: ngành sản xuất xe đạp
leo núi sử dụng Inventor tạo ra các mẫu kỹ thuật số và thành phẩm để tối ưu
các tác động giữa các bộ phận lắp ráp, đảm bảo chính xác dung sai và các
khoảng hở. Trong sản xuất thuyền buồm, Inventor được sử dụng để xây dựng
mơ hình và tạo mẫu đột phá, chạy các thử nghiệm áp lực nhằm xác định các



17
bộ phận cần cắt giảm khối lượng và cải thiện hiệu suất. Một ứng dụng khác
của Inventor là trong công nghiệp khai khống, nhằm thực hiện các phân tích
ứng suất, mơ phỏng chuyển động máy tìm ra các va chạm ngoài ý muốn và
các lỗi phát sinh. Inventor giúp cắt giảm chi phí sản xuất bằng việc tạo ra các
nguyên mẫu và thử nghiệm ảo, hạn chế lỗi và lao động thủ công, tăng chu kỳ
sản xuất và đưa sản phẩm đến thị trường nhanh hơn.
2.1.2 Quy trình thiết kế trong inventor
Việc xây dựng mơ hình 3D trong Inventor được thực hiện qua nhiều
bước khác nhau (sử dụng nhiều công cụ trong thiết kế), trình tự và nội dụng
cơng việc cụ thể tùy thuộc vào hình dáng sản phẩm cần thiết kế. Tóm lại, ta có
thể khái quát cơ bản các bước để tiến hành xây dựng mơ hình 3D của một sản
phẩm cụ thể như sau:
+ Đặt tên cho mơ hình thiết kế: Khi thiết kế một chi tiết, lúc này tên chi
tiết sẽ trở thành phần đầu của mơ hình. Việc đặt tên cho chi tiết nhằm hạn chế
khả năng ghi đè tệp cũ và thuận tiện cho quá trình tìm kiếm sản phẩm.
+ Mở một bản vẽ thiết kế: Trong Solidworks có 3 mơ đul chính là vẽ chi
tiết (Part Design), thiết kế bản vẽ lắp (Assembly), xuất bản vẽ 2D (Drawing).
Giữa các phần rất thuận tiện trong việc chuyển giữa các mô đul và các mô đul
có liên kết với nhau.
+ Thiết kế bản vẽ chi tiết (Part Design): “Bản vẽ được sử dụng để tạo các
chi tiết riêng lẻ, do đó trong bản vẽ chi tiết người sử dụng không thể tạo được
2 chi tiết trên nó. Bản vẽ này thường xuyên được sử dụng để thiết kế các chi
tiết 3D.
+ Bản vẽ lắp (Assembly): Bản vẽ này liên kết các chi tiết trong bản vẽ
chi tiết lại với nhau, để tạo thành một cụm chi tiết hoặc một sản phẩm hoàn
chỉnh. Bản vẽ lắp liên kết các chi tiết lại với nhau do đó nếu có sự thay đổi
nào từ các bản vẽ chi tiết thì chi tiết tương ứng trên bản vẽ lắp cũng tự động
cập nhật theo.



18
+ Xuất bản vẽ kỹ thuật (Drawing): Bản vẽ này chủ yếu dùng để biểu
diễn các hình chiếu hoặc các mặt cắt từ bản vẽ chi tiết hoặc bản vẽ lắp”.
2.2 Thiết kế cơ khí
2.2.1 Phần thân Robot
Tùy vào mục đích sử dụng cũng như tính chất cơng việc mà người ta có
thể đưa ra các thiết kế phù hợp cho từng loại robot. Nhưng nhìn chung vẫn
phải đảm bảo các yêu cầu sau: có trọng lượng nhỏ nhưng vẫn đảm bảo được
tuổi thọ tương ứng với thời hạn phục vụ của robot, có độ cứng vững đủ lớn để
khi biến dạng không làm ảnh hưởng đến điều kiện làm việc bình thường của
các cụm và các cơ cấu lăp đặt trên nó , khơng gây kẹt , vênh, rạn nứt…, có
hình dạng thích hợp , đảm bảo tháo lắp các cụm chi tiết. Bố trí các bộ phận
điều khiển thuận tiện , di chuyển trong không gian nhỏ hẹp dễ dàng.

Hình 2.1 Phần khung chính của Robot TLA6


19
2.2.2 Bánh xe Mecanum
Cặp bánh xe Mecanum L + R nhựa đường kính 80mm được sử dụng
trong các thiết kế robot cỡ nhỏ với khả năng di chuyển linh hoạt theo nhiều
hướng, bánh được làm bằng nhựa kết hợp với các bánh nhỏ bằng cao su cho
độ ma sát cao chống trơn trượt, thích hợp với các thiết kế Robot hiện đại.
Thông số kỹ thuật:
Chất liệu: Nhựa ABS + bánh cao su mềm.
Đường kính: 80mm
Lỗ trục lục giác kích thước: 6.2mm (tương thích với các loại trục lục giác
6.1mm)


Hình 2.2 Mô phỏng bánh xe Mecanum của robot

2.2.3 Khung và các giá đỡ
Khung đỡ phải đảm bảo tiêu chí vững chắc, tuổi thọ của khung phải đạt
được thời gian quy định. Hệ thống khung và giá đỡ cần được thiết kế đơn


20
giản, dễ lắp ráp, khối lượng của khung giá không được phép quá nặng. Bên
cạnh đó khung và giá đỡ phải đảm bảo được tính thẩm mỹ, khơng bị rỉ sét.

Hình 2.3 Mơ phỏng khung và giá đỡ

2.2.4 Các hộp đựng dụng cụ khác


21
Hình 2.4 Mơ phỏng hộp đựng dụng cụ

Hình 2.5 Mơ phỏng Robot TLA6 sau khi hoàn thiện

2.3 Hệ thống điện
2.3.1 Mô đun điều khiển Arduino Uno R3
Arduino UNO R3 với vi xử lý trung tâm là Atmega328 có 14 chân I/O
tín hiệu số, trong đó 6 chân có thể được sử dụng làm bộ điều chế độ rộng
xung PWM, 6 ngõ vào tín hiệu tương tự, sử dụng thạch anh dao động 16MHz,
kết nối USB, có ICSP Header…



22
Hình 2.6 Mơ đun điều khiển Arduino Uno R3

Arduino UNO có thể sử dụng 3 vi điều khiển họ 8bit AVR là
ATmega8, ATmega168, ATmega328. Bộ não này có thể xử lí những tác vụ
đơn giản như điều khiển đèn LED nhấp nháy, xử lí tín hiệu cho xe điều
khiển từ xa, làm một trạm đo nhiệt độ - độ ẩm và hiển thị lên màn hình
LCD,…hay những ứng dụng khác.

Hình 2.7 Sơ đồ chân của Arduino Uno R3

2.3.2 Mạch điều khiển động cơ
Module điều khiển động cơ L293D là Shield mở rộng cho Arduino, tương
thích với board Arduino Uno R3, Arduino Leonado, Arduino Mega 2560.


23
Hình 2.8 Module điều khiển động cơ L293D

Module điều khiển động cơ L293D sử dụng 2 IC cầu H – L293D và 1 IC
logic 74HC595 điều khiển. Do đó, shield này có thể điều khiển nhiều loại motor
khác nhau với mức điện áp lên đến 36V, dòng tối đa 600mA mỗi kênh điều khiển.
2.3.3 Module blutooth HC05
Module thu phát Bluetooth HC-05 dùng để thiết lập kết nối Serial giữa 2
thiết bị bằng sóng bluetooth. Điểm đặc biệt của module bluetooth HC-05 là
module có thể hoạt động được ở 2 chế độ: MASTER hoặc SLAVE. Trong khi
đó, bluetooth module HC-06 chỉ hoạt động ở chế độ SLAVE.
+ Ở chế độ SLAVE: bạn cần thiết lập kết nối từ smartphone, laptop, usb
bluetooth để dị tìm module sau đó pair với mã PIN là 1234. Sau khi pair
thành cơng, bạn đã có 1 cổng serial từ xa hoạt động ở baud rate 9600.

+ Ở chế độ MASTER: module sẽ tự động dị tìm thiết bị bluetooth khác
(1 module bluetooth HC-06, usb bluetooth, bluetooth của laptop…) và tiến
hành pair chủ động mà không cần thiết lập gì từ máy tính hoặc smartphone.
Module Bluetooth thu phát HC-05 được thiết kế nhỏ gọn ra chân tín hiệu
giao tiếp cơ bản và nút bấm để vào chế độ AT COMMAND, mạch được thiết
kế để có thể cấp nguồn và giao tiếp qua 3.3VDC hoặc 5VDC, thích hợp cho
nhiều ứng dụng khác nhau: Robot Bluetooth, điều khiển thiết bị qua
Bluetooth,….


24
Hình 2.9 Module bluetooth HC05

2.3.4 Động cơ giảm tốc
Động cơ vàng giảm tốc V1, động cơ giảm tốc 3V-9V là mẫu động cơ
được sử dụng nhiều nhất để thiết kế các loại xe robot mơ hình, phục vụ cho
học sinh, sinh viên học tập và nghiên cứu chế tạo. Với giá thành rẻ, dễ sử
dụng và mang tính ưu việt nên chiếc động cơ này được sử dụng rất nhiều với
sinh viên các nghành kĩ thuật.
Thông số kỹ thuật: Động cơ vàng giảm tốc V1:
Điện áp hoạt động

3V~ 9V DC

Mômen xoắn cực đại

800g

Tỉ lệ


1:48 (3V)

Tốc độ khơng tải

125 Vịng/ 1 Phút (3V)

Với bánh 66mm

26m/1p

Tốc độ

208 Vòng/ 1 Phút (5V)

Với bánh 66mm

44m/1p

Dịng khơng tải

70mA (250mA MAX)

Hình 2.10 Động cơ vàng V1

2.3.5 Pin năng lượng
Đặc điểm nổi bật:


25
- Khả năng chịu tải cao, có thể bảo quản trong nhiều năm.

- Đáp ứng nhu cầu thời gian sử dụng pin lâu dài.
- Sử dụng tốt trong nhiều điều kiện nhiệt độ.
- Dùng thay pin cho ghita điện, microphone,...
- Pin Panasonic không thể sạc lại được sau khi đã sử dụng.
- Xuất xứ sản phẩm: Thái Lan.

Hình 2.11 Mơ phỏng các linh kiện bên trong Robot TLA6

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của lĩnh vực công nghiệp trong giai
đoạn hiện nay, những yêu cầu về chức năng và độ chính xác của các máy
móc, sản phẩm cơ khí của được đặc biệt chú trọng. Để nâng cao năng lực
cạnh tranh và hỗ trợ thiết kế hiệu quả hơn, việc ứng dụng các phần mềm thiết
kế cơ khí có vai trị hết sức quan trọng và cần thiết. Autodesk Inventor là công
cụ mà em sử dụng để phác thảo, xây dựng mơ hình, lắp ráp và hồn thành bản
vẽ cơ khí với độ chính xác và tốc độ nhanh hơn dưới sự trợ giúp của máy tính
và hoạt động điều khiển của con người. Đây là phần mềm giúp các kỹ sư cơ
khí hiện thực hóa ý tưởng dễ dàng và là cơ sở quan trọng để sản xuất, chế tạo
ra các sản phẩm cơ khí. Các chi tiết và mơ hình ở trên được em thiết kế và mô