ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ROBOT PHUN KHỬ
KHUẨN

Người hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:

TS. ĐỖ THẾ CẦN
LÂM GIA LINH
LÊ THANH THẢO

Đà Nẵng, 07/2020


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo robot phun khử khuẩn
SV thực hiện : Lê Thanh Thảo
Lâm Gia Linh
GV hướng dẫn:

MSSV: 101150185 Lớp: 15CDT1

MSSV: 101150171 Lớp: 15CDT1

TS Đỗ Thế Cần

GV duyệt:
1. Nhu cầu thực tế của đề tài
Từ cuộc khủng hoảng tài chính châu Á năm 1997 cho đến cuộc khủng hoảng tài
chính năm 2007. Hệ quả là chúng ta mất gần một thập kỷ để mọi thứ trở lại bình thường,
nhưng trước đó nó đã kịp xóa sạch hàng triệu việc làm và hàng tỷ USD thu nhập trong
vỏn vẹn hơn một năm. Và rồi bắt đầu năm 2020, chúng ta đang chuẩn bị đón Tết Nguyên
Đán, kỳ nghỉ lễ lớn nhất trong năm. Báo đài bắt đầu đưa tin về một chủng virus lạ ở
Trung Quốc, chủng virus có liên quan đến đại dịch SARS 2003. Từ tâm dịch Vũ Hán,
dịch bệnh Corona ( COVID - 19 ) lây lan toàn lãnh thổ Trung Quốc, sau đó lây lan ra
tất cả các châu lục khác. Chúng ta đã sống chung với dịch bệnh này một khoảng thời
gian dài, chỉ cần một bệnh nhân bị nhiễm có thể dễ dàng lây lan trong cộng đồng.
Gần đây nhất là dịch bệnh Corona ( COVID - 19 ). Từ tâm dịch Vũ Hán, dịch
bệnh lây lan toàn lãnh thổ Trung Quốc, sau đó lây lan ra tất cả các châu lục khác. Chúng
ta đã sống chung với dịch bệnh này một khoảng thời gian dài, chỉ cần một bệnh nhân bị
nhiễm có thể dễ dàng lây lan trong cộng đồng. Chúng ta đặt ra nhiều giải pháp, từ việc
hạn chế tiếp xúc đến cách ly xã hội, phong tỏa từng quốc gia đến việc phong tỏa cả châu
lục như Châu Âu. Cho phép học sinh, sinh viên được nghỉ học, khuyến khích người dân
có ý thức trong cộng đồng và rất nhiều những giải pháp khác. Một trong số những giải
pháp thiết yếu được đặt ra là vấn đề khử trùng tại các nơi công cộng, tập trung nhiều
người như bệnh viện, trường học, các khu dân cư, sân bay,…Đấy cũng là lí do để chúng
em có thể lên ý tưởng thiết kế và chế tạo robot phun khử khuẩn trong đồ án tốt nghiệp
lần này.

GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO

LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

2. Phạm vi nghiên cứu của đề tài tốt nghiệp:
• Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo robot phun khử khuẩn.
• Nghiên cứu và ứng dụng các phần mềm thiết kế cơ khí cụ thể là AutoCad vào
việc thiết kế và chế tạo mô hình có khả năng ứng dụng thực tế.
• Ứng dụng các kiến thức đã được học và tìm hiểu bên ngoài vào việc thiết kế và
chế tạo hệ thống.
3. Nội dung đề tài đã được thực hiện:
•

Số trang thuyết minh: trang

•

Số bản vẽ: 6 bản vẽ A0

•

Mô hình: 1

4. Kết quả đạt được:

Sinh viên thực hiện

GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN


SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TT
1

Họ tên sinh viên
Lê Thanh Thảo

Số thẻ SV
101150185

Lớp

Ngành


15CDT1 Cơ điện tử

2
Lâm Gia Linh
101150171 15CDT1 Cơ điện tử
1. Tên đề tài đồ án: Thiết kế chế tạo robot phun khử khuẩn
2. Đề tài thuộc diện: ☒ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
- Robot có thể điều khiển từ xa bằng tay với phạm vi điều khiển 300m
- Robot có camera truyền hình ảnh trực tiếp về tay điều khiển
- Tốc độ di chuyển của robot nằm trong khoảng từ 1-3m/s
- Robot có thể tải được tối đa 6kg
- Thiết kế hoàn thiện robot theo kiểu dáng công nghiệp, chỉnh chu
- Phun thuốc với hạt nước mịn, tỏa đều.
4. Nội dung các phần thuyết minh:
a. Phần chung:
TT
Họ tên sinh viên
Nội dung
1
2

Lê Thanh Thảo
Lâm Gia Linh

Chọn linh kiện điện tử

b. Phần riêng
TT


Họ tên sinh viên

Nội dung

1
2

Lê Thanh Thảo
Lê Thanh Thảo

3

Lâm Gia Linh

Giới thiệu về đồ án tốt nghiệp.
Giới thiệu quá trình thiết kế và chọn lựa phần đế robot ,
bánh robot.
Phương án thiết kế đầu phun thuốcc

4

Lâm Gia Linh

Chọn phương án mạch điều khiển

GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH



Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
a. Phần chung:
TT

Họ tên sinh viên

1

Lê Thanh Thảo

2

Lâm Gia Linh

Nội dung
Bản vẽ lắp 1ắp
Bản vẽ lắp 2

b. Phần riêng
TT

Họ tên sinh viên

Nội dung

1


Lê Thanh Thảo

Mạch điều khiển và mạch robot.

2

Lâm Gia Linh

Bản vẽ tổng thể

3

Lâm Gia Linh

Bản vẽ chi tiết

6. Họ tên người hướng dẫn:
TS. Đỗ Thế Cần
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
8. Ngày hoàn thành đồ án:

Phần/ Nội dung:
……../……./2020
……../……./2020
Đà Nẵng, ngày

Trưởng Bộ môn……………………….

GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN


tháng

năm 2020

Người hướng dẫn

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

LỜI NÓI ĐẦU

Cuộc cách mạng 4G rồi tiếp đến là thế hệ 5G, chúng ta đang bước đi trên con
đường khoa học kỹ thuật và công nghệ, mỗi giờ trôi qua lại có thêm các sản phẩm tân
tiến, thành tựu mới được phát hiện, đồng lương của người dân càng ngày càng ổn đinh,
chất lượng sống vì thế cũng ngày càng được cải thiện. Chúng ta đang sống trong thời
đại được xem như là khoảng thời gian an toàn và tốt đẹp nhất của lịch sử nhân loại. Tuy
nhiên ngày nay, con người vẫn đang phải đối mặt với rất nhiều những vấn đề cấp bách.
Từ biến đổi khí hậu, xung đột chính trị, phân biệt chủng tộc, bất bình đẳng, vấn đề kháng
thuốc kháng sinh. Và đặc biệt chúng ta sẽ không thể nhắc đến câu chuyện về tình hình
dịch bệnh với những căn bệnh lạ, đã và đang giết chết hàng trăm ngàn người trên thế
giới. Thổi bùng nổi lo toàn cầu và trì trệ nền kinh tế.
Nắm bắt được vấn để trên nên trong đồ án tốt nghiệp này nhóm lựa chọn đề tài “Thiết
kế và chế tạo robot phun khử khuẩn” với mục tiêu tạo ra một sản phẩm hoạt động hiệu
quả có khả năng ứng dụng vào thực tế.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

i

GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

CAM ĐOAN
Kính gửi Khoa Cơ khí - Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
Chúng em xin cam đoan đồ án tuân thủ tốt các quy định về liêm chính học thuật:
-

Không đạo văn hay bất kì hình thức nào sử dụng ý tưởng, kết quả nghiên cứu,
dịch đoạn của người khác mà không trích dẫn.

-

Các thông tin trích dẫn trong đồ án đều được chỉ rõ nguồn gốc tham khảo. Không
bịa đặt, đưa ra các thông tin sai lệch so với nguồn trích dẫn.
Kết quả và số liệu trong đồ án này là trung thực không ngụy tạo, làm giả.

-

Sinh viên thực hiện

ii
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO

LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

MỤC LỤC
TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................................i
CAM ĐOAN................................................................................................................... ii
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .........................................................................................v
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG .........................................1
1.1. Đặt vấn đề [Nguồn: ............................................................................ 1
1.2. Ưu và nhược điểm so với các loại máy phun khử khuẩn trên thị trường ................. 3
1.2.1. Ưu điểm ........................................................................................................3
1.2.2. Nhược điểm ...................................................................................................4
1.3. Các loại máy trên thị trường ..................................................................................... 4
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ........................7
2.1. Phác thảo ý tưởng thiết kế ........................................................................................ 7
2.2. Chọn cơ cấu đế Robot .............................................................................................. 9
2.2.1. Các cơ cấu lựa chọn.......................................................................................9
2.3. Chọn cơ cấu phun ................................................................................................... 12
2.3.1. Các phương án lựa chọn ..............................................................................12
2.4. Phân tích chọn mạch điều khiển ............................................................................. 14
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ LỰA CHỌN LINH KIỆN .................................................... 17
3.1. Lựa chọn thiết bị trong cơ cấu chấp hành .............................................................. 17
3.1.1. Bơm màng ...................................................................................................17
3.1.2. Động cơ giảm tốc ........................................................................................19
3.1.3. Béc phun sương ...........................................................................................21


iii
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

3.2. Lựa chọn thiết bị và sensor ..................................................................................... 22
3.2.1. Cảm biến tiệm cận E18-D80N: ...................................................................22
3.2.2. Arduino Nano .............................................................................................. 25
3.2.3. Mạch cầu H VNH2SP30 .............................................................................27
3.2.4. Rơ le ............................................................................................................29
3.2.5. Thùng chứa hóa chất....................................................................................30
3.2.6. Mạch thu phát sóng RF UART LORA ........................................................32
3.2.7. Camera Xiaomi ............................................................................................ 34
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN ............................................................................................ 36
4.1. Tổng quan thực tế về Robot ................................................................................... 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 38
PHỤ LỤC 1 ...................................................................................................................39
PHỤ LỤC 2 ...................................................................................................................47

iv
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH



Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2. 1 Bảng phân tích chọn mạch điều khiển ..........................................................16
Bảng 3. 1 Thông số kỹ thuật cảm biến tiệm cận E18-D80NK ......................................24
Bảng 3. 2 Thông số kỹ thuật mạch cầu H VNH2SP30 .................................................29

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1. 1 Tình hình dịch COVID19 trên thế giới tính đến ngày 1/7/2020. ....................1
Hình 1. 2 Phun khử trùng ở nơi công cộng. ....................................................................2
Hình 1. 3 Phun khử trùng ở lớp học. ...............................................................................3
Hình 1. 4 Máy phun khử trùng. .......................................................................................3
Hình 1. 5 Phun khử trùng ở nơi có địa hình dốc, bụi cỏ. ................................................4
Hình 1. 6 Dòng máy phun STIHL ...................................................................................5
Hình 1. 7 Máy phun Clorox dạng xe đẩy. .......................................................................5
Hình 1. 8 Máy phun Victory dạng mang trên vai. ...........................................................6
Hình 1. 9 Robot phun khử trùng tự động SIFROBOT-6 ................................................6
Hình 2. 1 Tổng quan robot .............................................................................................. 7
Hình 2. 2 Chi tiết robot ....................................................................................................8
Hình 2. 3 Dạng đế vuông với hai bánh xe chủ động, một bánh dẫn hướng ....................9
Hình 2. 4 Dạng đế vuông với hai bánh xe chủ động, hai bánh dẫn hướng ...................10
Hình 2. 5 Dạng đế tròn với ba bánh xe chủ động. .........................................................11
Hình 2. 6 Cơ cấu đầu phun xoay tại trục cố định. .........................................................13
Hình 3. 1 Kích thước bơm ............................................................................................. 17
Hình 3. 2 Hình ảnh bơm thực tế ....................................................................................19
Hình 3. 3 Động cơ giảm tốc ..........................................................................................19
Hình 3. 4 Hình chiếu động cơ giảm tốc .........................................................................20
Hình 3. 5 Hình ảnh béc phun thực tế .............................................................................21
Hình 3. 6 Hình ảnh thực tế của cảm biến tiệm cận E18-D80NK ..................................23

Hình 3. 7 Nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cận E18-D80NK ...........................23
Hình 3. 8 Sơ đồ chân của cảm biến tiệm cận E18-D80NK ...........................................24
Hình 3. 9 Hình dạng thực tế Arduino nano ...................................................................25
v
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

Hình 3. 10 Sơ đồ chân Vi điều khiển: ATmega328P ....................................................26
Hình 3. 11 Hình ảnh thực tế mạch cầu H VNH2SP30 ..................................................27
Hình 3. 12 Sơ đồ tổng quát mạch cầu H ........................................................................27
Hình 3. 13 Rơle..............................................................................................................29
Hình 3. 14 Thùng chứa hóa chất ...................................................................................30
Hình 3. 15 Nguyên lý hoạt động cảm biến mực nước ...................................................31
Hình 3. 16 Ống rót .........................................................................................................31
Hình 3. 17 Thanh cảm biến mực nước ..........................................................................32
Hình 3. 18 Hình ảnh thực tế bộ thu phát song RF UART LORA .................................33
Hình 3. 19 Camera Xiaomi ...........................................................................................34
Hình 4. 1 Hình ảnh thực tế của đồ án ............................................................................36

vi
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH



Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
1.1. Đặt vấn đề [Nguồn: />Từ cuộc khủng hoảng tài chính châu Á năm 1997 cho đến cuộc khủng hoảng tài
chính năm 2007. Hệ quả là chúng ta mất gần một thập kỷ để mọi thứ trở lại bình thường,
nhưng trước đó nó đã kịp xóa sạch hàng triệu việc làm và hàng tỷ USD thu nhập trong
vỏn vẹn hơn một năm. Và rồi bắt đầu năm 2020, chúng ta đang chuẩn bị đón Tết Nguyên
Đán, kỳ nghỉ lễ lớn nhất trong năm. Báo đài bắt đầu đưa tin về một chủng virus lạ ở
Trung Quốc, chủng virus có liên quan đến đại dịch SARS 2003. Từ tâm dịch Vũ Hán,
dịch bệnh Corona ( COVID - 19 ) lây lan toàn lãnh thổ Trung Quốc, sau đó lây lan ra
tất cả các châu lục khác. Chúng ta đã sống chung với dịch bệnh này một khoảng thời
gian dài, chỉ cần một bệnh nhân bị nhiễm có thể dễ dàng lây lan trong cộng đồng.

Hình 1. 1 Tình hình dịch COVID19 trên thế giới tính đến ngày 1/7/2020.

1
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

Chúng ta đặt ra nhiều giải pháp, từ việc hạn chế tiếp xúc đến cách ly xã hội,
phong tỏa từng quốc gia đến việc phong tỏa cả châu lục như Châu Âu. Cho phép học
sinh, sinh viên được nghỉ học, khuyến khích người dân có ý thức trong cộng đồng và rất
nhiều những giải pháp khác. Một trong số những giải pháp thiết yếu được đặt ra là vấn
đề khử trùng tại các nơi công cộng, tập trung nhiều người như bệnh viện, trường học,

các khu dân cư, sân bay,…Đấy cũng là lí do để chúng em có thể lên ý tưởng thiết kế và
chế tạo robot phun khử khuẩn trong đồ án tốt nghiệp lần này.

Hình 1. 2 Phun khử trùng ở nơi công cộng.

2
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

1.2. Ưu và nhược điểm so với các loại máy phun khử khuẩn trên thị trường
1.2.1. Ưu điểm
-

Có thể điều khiển từ xa.
Hạn chế sử dụng lao động và sức lao động do mang vác máy móc cồng kềnh.
Tránh tiếp xúc với các vùng, các nguồn có nguy cơ lây nhiễm.

Hình 1. 3 Phun khử trùng ở lớp học.
-

Vòi phun với cơ cấu các bậc tự do có thể điều khiển lên xuống, xoay. Thuận tiên
trong việc phun khử trùng ở các vị trí khác nhau.
Hạn chế sử dụng các dây dẫn.

Hình 1. 4 Máy phun khử trùng.

3
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

1.2.2. Nhược điểm
- Kết cấu với khối lượng từ 20kg. khó khăn và di chuyển trong các địa hình không
-

bằng phẳng như các sườn dốc, đồi cỏ, lùm cây,…
Vẫn phụ thuộc vào sức người trong các tình hình đòi hỏi việc di chuyển lên các
bậc tam cấp, vỉa hè,…

Hình 1. 5 Phun khử trùng ở nơi có địa hình dốc, bụi cỏ.
-

Máy chưa đảm bảo về mặt mỹ thuật.

1.3. Các loại máy trên thị trường
-

Việt Nam: Sử dụng chủ yếu là các dòng máy phun STIHL.

4
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN


SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

Hình 1. 6 Dòng máy phun STIHL
-

Thế giới :

Hình 1. 7 Máy phun Clorox dạng xe đẩy.

5
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

Hình 1. 8 Máy phun Victory dạng mang trên vai.

Hình 1. 9 Robot phun khử trùng tự động SIFROBOT-6

6
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO

LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. Phác thảo ý tưởng thiết kế

Hình 2. 1 Tổng quan robot

Robot sẽ có phần khung gầm để gắn các bộ phận chấp hành, ngoài ra, bên ngoài cần có
một lớp vỏ để bảo vệ robot cũng như ngăn hơi nước tiếp xúc với các linh kiện điện tử
bên trong.
Đầu phun được đưa ra trước robot để tiện cho việc phun thuốc. Robot cần có thể di
chuyển linh hoạt để tránh các chướng ngại vật trong môi trường phức tạp.
Robot cần có bộ phận để đổ hóa chất từ bên ngoài
7
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

1

11

2


10

3

4

9

5

6

7

8

Hình 2. 2 Chi tiết robot

1. Khung robot
2.
3.
4.
5.
6.

Cảm biến mực nước
Động cơ dẫn động
Bánh xe dẫn động
Động cơ cần bơm

Đầu phun

7. Bánh dẫn hướng
8. Ống nối
9. Ắc quy
10. Bình thuốc
11. Động cơ bơm

8
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

2.2. Chọn cơ cấu đế Robot
2.2.1. Các cơ cấu lựa chọn
a. Dạng đế vuông (hình chữ nhật) với hai bánh xe chủ động, một bánh dẫn hướng

Hình 2. 3 Dạng đế vuông với hai bánh xe chủ động, một bánh dẫn hướng
➢ Ưu điểm:
- Dạng đế vuông dễ thiết kế và chế tạo
- Việc bố trí ba bánh sẽ dẫn đến việc lệch trọng tâm, giúp robot dễ dàng di chuyển
lên những mặt phẳng có độ dốc.
- Chi phí rẻ hơn những cơ cấu khác.
➢ Nhược điểm:
-


Việc trọng tâm không rơi vào vị trí giữa sẽ gây khó khăn trong việc di chuyển.
Khó khăn trong việc bố trí các cơ cấu, thiết bị khác được lắp đặt trên đế.
Đế vuông khi di chuyển dễ va vào các góc, cạnh tường,vv…. Làm hư hỏng bánh
xe và robot khó khăn trong di chuyển

9
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

b. Dạng đế vuông (hình chữ nhật) với hai bánh xe chủ động, hai bánh dẫn hướng

Hình 2. 4 Dạng đế vuông với hai bánh xe chủ động, hai bánh dẫn hướng
➢ Ưu điểm:
- Dạng đế vuông dễ thiết kế và chế tạo
- Việc bố trí bốn bánh sẽ giúp robot giữ được trọng tâm rơi vào vị trị giữa, giúp
chúng ta dễ phân bố các cơ cấu thiết bị khác trên bề mặt đế.
- Di chuyển dễ dàng hơn trong các địa hình bằng phẳng
- Chi phí rẻ hơn đế xoay dạng tròn với ba bánh chủ động.
➢ Nhược điểm:
- Giá thành chế tạo cao hơn loại hai bánh chủ động, một bánh dẫn hướng.
- Đế vuông khi di chuyển dễ va vào các góc, cạnh tường,vv…. Làm hư hỏng bánh
-

xe và robot khó khăn trong di chuyển
Khó khăn trong việc di chuyển lên các mặt phẳng có độc dốc, cần bố trí các động

cơ có công suất lớn hơn. Gây tốn kém hơn.

10
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

c. Dạng đế tròn với ba bánh xe chủ động

Hình 2. 5 Dạng đế tròn với ba bánh xe chủ động.
➢ Ưu điểm:
- Việc bố trí ba bánh chủ động với dạng đến tròn sẽ giúp robot giữ được trọng tâm
rơi vào vị trị giữa chính xác nhất, giúp chúng ta dễ phân bố các cơ cấu thiết bị
khác trên bề mặt đế.
- Dạng đế tròn không có các cạnh vuông ít gây va chạm với các góc tượng,
cạnh,vv… so với hai loại còn lại.
- Dễ dàng di chuyển trên các mặt phẳng.
➢ Nhược điểm:
- Dạng đế tròn khó khăn hơn rất nhiều trong việc chế tạo.
- Cần nhiều bánh xe chủ động nhất.
- Tốn nhiều chi phí nhất.
d. Kết luận
- Dựa trên thực nghiệm cho thấy: Để đảm bảo trọng tâm robot rơi vào vị trí giữa,
giúp robot dễ dàng bố trí các thiết bị, cơ cấu khác trên mặt đế. Thuận lợi cho việc
di chuyển trên địa hình mặt phẳng. Chúng ta có thể chọn phương án b và c.
- Để dễ dàng hơn trong việc di chuyển lên mặt dốc ta có thể chọn phương án a.

11
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

-

Để ít va chạm với các cạnh tường, góc khuất. Chúng ta sẽ chọn phương án c.
Để tiết kiệm chi phí hơn ta sẽ chọn phương án a và b.

• Nhiệm vụ: Tuy nhiên, nhiệm vụ của đồ án lần này là thiết kế và chế tạo một
Robot có khả năng di chuyển trên các mặt phẳng như nền men là chủ yếu. Và để
tiết kiệm chi phí trong khi vẫn giữ được trọng tâm gần vị trí chính giữa nhất, đảm
bảo cho việc bố trí các cơ cấu, thiết bị khác trên mặt đế. Thuận lợi trong việc di
chuyển.
 Từ những lý do trên, nhóm quyết định chọn phương án b: “ Dạng đế vuông (hình
chữ nhật) với hai bánh xe chủ động, hai bánh dẫn” làm cơ cấu chế tạo phần
đế của Robot.
2.3. Chọn cơ cấu phun
2.3.1. Các phương án lựa chọn
a. Hệ truyền động vít me kết hợp hệ bánh răng thanh răng
- Hệ truyền động vít me để đưa đầu phun di chuyển theo trục thẳng đứng, để phun
những vị trí cao như nóc tủ, trần nhà.
-

Hệ truyền động bánh răng thanh răng đưa đầu phun di chuyển theo phương ngang


để phun thuốc những vị trí thấp trong góc như gầm giường, gầm tủ.
➢ Ưu điểm:
- Cơ cấu đầu phun được di chuyển linh hoạt
- Tiết kiệm dung dịch sát khuẩn vì có thể đưa đầu phun đến chính xác vị trí cần
khử trùng
➢ Nhược điểm:
- Khớp nối giữa cơ cấu bánh răng thanh răng và cơ cấu vít me khó chế tạo
- Mô men tác dụng lên cơ cấu vít me lớn vì khối lượng của hệ thống bánh răng
-

thanh răng lớn, làm giảm độ bền của mối nối giữa cơ cấu vít me và khung robot
Giá thành chế tạo cao

b. Hệ truyền động vít me kết hợp bộ truyền động thanh xếp
- Hệ truyền động vít me để đưa đầu phun di chuyển theo trục thẳng đứng, để phun
những vị trí cao như nóc tủ, trần nhà.

12
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

-

Hệ truyền động thanh xếp đưa đầu phun di chuyển theo phương ngang để phun

thuốc những vị trí thấp trong góc như gầm giường, gầm tủ.

➢ Ưu điểm:
- Cơ cấu đầu phun được di chuyển linh hoạt
- Tiết kiệm dung dịch sát khuẩn vì có thể đưa đầu phun đến chính xác vị trí cần
-

khử trùng
Cơ cấu nối giữa thanh xếp và vít me đơn giản, dễ chế tạo

-

Khối lượng toàn bộ cơ cấu giảm đáng kể so với hệ truyền động vít me kết hợp
bánh răng thanh răng

➢ Nhược điểm:
- Giá thành chế tạo cao
- Khó khăn trong việc tính toán cơ cấu
-

Khó khăn trong việc chế tạo vì yêu cầu độ chính xác cao
Các khớp nối của hệ thống thanh xếp nhanh bị giảm độ bền sau một thời gian sử
dụng

c. Cơ cấu đầu phun xoay tại trục cố định

Hình 2. 6 Cơ cấu đầu phun xoay tại trục cố định.

13
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN


SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn

-

Đầu phun có khả năng xoay theo trục nằm ngang cố định, công suất bơm được
tăng lên để có thể phun được những vị trí cao và dưới thấp.

➢ Ưu điểm:
- Dễ dàng chế tạo và tính toán
- Giá thành thi công rẻ hơn hai phương án còn lại
-

Hệ thống phun bền hơn nhờ cơ cấu đơn giản hơn
Khối lượng tổng thể của robot được giảm đáng kể

➢ Nhược điểm:
-

Tốn nhiều dung dịch sát khuẩn hơn để phun trong cùng một diện tích khi so với
hai phương án trên

d. Kết luận
-

Dựa trên thực nghiệm cho thấy: lượng dung dịch chênh lệch cho cùng một không

gian giữa phương án 3 và 2 phương án còn lại không quá nhiều.
Những vị trí dưới gầm giường, gầm tủ trong bệnh viện đặc thù sẽ có nhiều đồ vật
gia dụng của người bệnh như ấm nước, túi đồ,… nên cơ cấu 1 và 2 khi đưa vào

sẽ dễ bị vướng gây hư hỏng.
- Khi nâng công suất bơm và tăng số lượng đầu phun, dung dịch sát khuẩn hoàn
toàn có thể được phun lên cao 2,5 mà không cần đưa cả hệ thống phun lên cao,
đồng thời, thời gian để phun thuốc cho cùng một không gian cũng giảm đi.
 Từ những lý do trên, nhóm quyết định chọn phương án 3: “Cơ cấu đầu phun xoay
tại trục cố định” làm cơ cấu đầu phun cho robot.
2.4. Phân tích chọn mạch điều khiển
Loại mạch

Đặc điểm

Ưu điểm

Nhược điểm

Vi điều khiển

Vi điều khiển là một
máy tính được tích
hợp trên một chip,
nó thường được sử
dụng để điều khiển
các thiết bị điện tử.

- Vi điều khiển hoạt
động như một máy

vi tính không có bất
kỳ bộ phận kỹ thuật
số nào.

- Vi điều khiển có
kiến trúc phức tạp
hơn so với vi xử lý.
- Chỉ thực hiện
đồng thời một số

14
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN

SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH