Thiết kế và chế tạo robot phun khử khuẩn.pdf

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: TS. ĐỖ THẾ CẦN
Sinh viên thực hiện: LÂM GIA LINH
LÊ THANH THẢO
Đà Nẵng, 07/2020

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo Robot phun khử khuẩn
GVHD: T.S ĐỖ THẾ CẦN SVTH : LÊ THANH THẢO
LÂM GIA LINH
TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo robot phun khử khuẩn
SV thực hiện : Lê Thanh Thảo MSSV: 101150185 Lớp: 15CDT1
Lâm Gia Linh MSSV: 101150171 Lớp: 15CDT1
GV hướng dẫn: 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.

LÂM GIA LINH
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

LÂM GIA LINH
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TT Họ tên sinh viên Số thẻ SV Lớp Ngành
1 Lê Thanh Thảo 101150185 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 Lê Thanh Thảo Chọn linh kiện điện tử
2 Lâm Gia Linh
b. Phần riêng
1 Lê Thanh Thảo Giới thiệu về đồ án tốt nghiệp.
2 Lê Thanh Thảo Giới thiệu quá trình thiết kế và chọn lựa phần đế robot ,
bánh robot.
3 Lâm Gia Linh Phương án thiết kế đầu phun thuốcc
4 Lâm Gia Linh Chọn phương án mạch điều khiển

LÂM GIA LINH
5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
a. Phần chung:
1 Lê Thanh Thảo Bản vẽ lắp 1ắp
Bản vẽ lắp 2
2 Lâm Gia Linh
b. Phần riêng
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: Phần/ Nội dung:
TS. Đỗ Thế Cần
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: ……../……./2020
8. Ngày hoàn thành đồ án: ……../……./2020
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2020
Trưởng Bộ môn………………………. Người hướng dẫn

i
LÂM GIA LINH
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!

ii
LÂM GIA LINH
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

iii
LÂM GIA LINH
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: http://m.cand.com.vn/y-te/Ha-Noi-phun-thuoc-khu-trung-
truong-hoc-ngan-ngua-virus-Corona] ............................................................................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

iv
LÂM GIA LINH
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

v
LÂM GIA LINH
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

vi
LÂM GIA LINH
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

1
LÂM GIA LINH
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
1.1. Đặt vấn đề [Nguồn: http://m.cand.com.vn/y-te/Ha-Noi-phun-thuoc-khu-trung-
truong-hoc-ngan-ngua-virus-Corona]
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.

2
LÂM GIA LINH
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.

3
LÂM GIA LINH
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.

4
LÂM GIA LINH
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.

5
LÂM GIA LINH
Hình 1. 6 Dòng máy phun STIHL
- Thế giới :
Hình 1. 7 Máy phun Clorox dạng xe đẩy.

6
LÂM GIA LINH
Hình 1. 8 Máy phun Victory dạng mang trên vai.
Hình 1. 9 Robot phun khử trùng tự động SIFROBOT-6

7
LÂM GIA LINH
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

8
LÂM GIA LINH
1. Khung robot
2. Cảm biến mực nước
3. Động cơ dẫn động
4. Bánh xe dẫn động
5. Động cơ cần bơm
6. Đầu phun
7. Bánh dẫn hướng
8. Ống nối
9. Ắc quy
10. Bình thuốc
11. Động cơ bơm
1 2 3 4 5 6
7
8
9
10
11
Hình 2. 2 Chi tiết robot

9
LÂM GIA LINH
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

10
LÂM GIA LINH
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.
- 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.

11
LÂM GIA LINH
c. 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.
- 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.
Hình 2. 5 Dạng đế tròn với ba bánh xe chủ động.

12
LÂM GIA LINH
- 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
- 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.

13
LÂM GIA LINH
- 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
- 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.

14
LÂM GIA LINH
- 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
- 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

15
LÂM GIA LINH
Vi điều khiển, thực
chất, là một hệ thống
bao gồm một vi xử
lý có hiệu suất đủ
dùng và giá thành
thấp (khác với các
bộ vi xử lý đa năng
dùng trong máy
tính) kết hợp với các
khối ngoại vi như bộ
nhớ, các module
vào/ra, các module
biến đổi số sang
tương tự và tương tự
sang số,... Ở máy
tính thì các module
thường được xây
dựng bởi các chip và
mạch ngoài.
- Tích hợp cao hơn
bên trong vi điều
khiển làm giảm chi
phí và kích thước
của hệ thống.
- Việc sử dụng vi
điều khiển rất đơn
giản, dễ khắc phục
sự cố và bảo trì hệ
thống.
- Hầu hết các chân
được lập trình bởi
người dùng để thực
hiện các chức năng
khác nhau.
- Dễ dàng kết nối
thêm các cổng
RAM, ROM, I / O.
- Cần ít thời gian để
thực hiện các hoạt
động.
lệnh thực thi giới
hạn.
- Chủ yếu được sử
dụng trong các thiết
bị vi mô.
- Không thể trực
tiếp giao tiếp các
thiết bị công suất
cao.
- Dễ bị nhiễu trong
môi trường nhiều
máy công nghiệp
PLC PLC là chữ viết tắt
của chữ tiếng Anh
Programmable
Logic Controller
nghĩa là bộ Điều
khiển Logic Lập
trình được. PLC là
thiết bị điều khiển
Có cấu trúc máy tính
bao gồm bộ sử lý
- Dễ thay đổi mà
không gây tổn thất
- Dễ thay đổi thiết
kế nhờ phần mềm
- Độ tin cậy cao
- Chuẩn hoá được
thiết bị
- Thích ứng trong
môi trường khắc
nghiệt: Nhiệt độ, độ
- Giá thành phần
cứng cao, một số
hãng phải mua
thêm phần mềm để
lập trình
- Đòi hỏi người sử
dụng phải có trình
độ chuyên môn cao.

16
LÂM GIA LINH
trung tâm CPU, Bộ
nhớ ROM, Bộ nhớ
RAM, dùng để nhớ
chương trình ứng
dụng, và các cổng
Vào/ Ra – INPUT/
OUTPUT
ẩm, điện áp dao
động…
- Ít bị nhiễu trong
môi trường công
nghiệp
Bảng 2. 1 Bảng phân tích chọn mạch điều khiển
- Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp với kinh phí và trình độ còn hạn chế, nhóm
quyết định chọn mạch điều khiển là vi điều khiển Arduino Nano vì những lý do
sau:
+ Giá thành rẻ hơn so với PLC
+ Robot hoạt động trong môi trường bệnh viện không có nhiều máy công nghiệp
nên vấn đề nhiễu không quá quan trọng
+ Sử dụng dễ dàng với các bộ thư viện và các chức năng giúp đơn giản hóa công
việc
+ Đảm bảo đáp ứng đủ số chân cho các chức năng của robot

17
LÂM GIA LINH
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ LỰA CHỌN LINH KIỆN
3.1. Lựa chọn thiết bị trong cơ cấu chấp hành
3.1.1. Bơm màng
• Nguyên lý hoạt động
- Máy bơm màng khí nén là một máy bơm chuyển động tích cực, sử dụng sự kết
hợp của việc chuyển động qua lại của màng làm bằng chất liệu cao su, nhựa dẻo
hoặc Teflon một cách phù hợp. Lợi thế của bơm màng là không cần trở lại kiểm
tra các van mà vẫn bơm được chất lỏng một cách trực tiếp.
• Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng
➢ Ưu điểm:
- Bơm bền, dễ sử dụng và dễ tháo ráp.
Hình 3. 1 Kích thước bơm

18
LÂM GIA LINH
- Bơm vận chuyển chất lỏng nặng một cách hiệu quả, nhẹ nhàng và không làm biến
dạng các vật liệu bơm.
- Bơm có áp suất và lưu lượng bơm ra đa dạng.
- Chạy khô mà không sinh nhiệt hoặc gây hư hỏng.
- Không cần van giảm áp.
- Giá thành vừa phải.
- Có tiếng ồn nhưng không quá lớn.
➢ Phạm vi sử dụng:
- Máy bơm tăng áp 12v được sử dụng rộng rãi trong bơm nước phun sương làm
mát, làm vườn, rửa xe, ô tô. bơm dùng điện 12V dòng 2A trở lên, bơm tạo áp lực
lớn lên đến 0.46 Mpa giúp bơm nước lên cao, tạo đủ áp lực cho đầu phun
sương,… hoạt động.
- Bơm nước
- Phun sương làm mát
- Rửa xe
- Phun thuốc trừ sâu
- Tưới cây,..
• Thông số kỹ thuật
- Điện áp hoạt động: DC 12V
- Dòng điện tiêu thụ: 2A
- Lưu lượng: 3.5 lít / 1 phút
- Áp lực: 0.46 Mpa
- Ống vào ra: 10mm
- Cân nặng:500g

19
LÂM GIA LINH
3.1.2. Động cơ giảm tốc
• Cấu tạo:
- Động cơ giảm tốc bao gồm các bánh răng kết nối trực tiếp với nhau và được lắp
trong một chiếc hộp bằng kim loại. Động cơ giảm tốc chỉ làm thay đổi tốc độ
quay chứ nó không làm thay đổi tỷ số truyền của. Nó thường được dùng để làm
thiết bị trung gian giữa động cơ điện và bộ phận làm việc của máy công tác.
Hình 3. 3 Động cơ giảm tốc
Hình 3. 2 Hình ảnh bơm thực tế

20
LÂM GIA LINH
Hình 3. 4 Hình chiếu động cơ giảm tốc
- Động cơ giảm tốc là một thiết bị hỗ trợ, chức năng của nó là chuyển đổi tốc độ
quay của các thiết bị khác xuống mức an toàn, phù hợp vời công việc của người
dùng.
➢ Ưu điểm:
- Chuyển đổi tốc độ quay của các động cơ một cách nhanh chóng.
- Dễ sử dụng và an toàn
- Lắp đặt đơn giản, nhanh chóng.
- Giá thành vừa phải.
- Tổn hao nhiều năng lượng vô ích, giải nhiệt không tốt từ đó dẫn tới giảm hiệu
suất làm việc.

21
LÂM GIA LINH
- Giảm tốc, tăng lực kéo, áp dụng nhiều cho các mô hình đồ án trong quá trình học
tập, trong các loại máy khoan…
- Điện áp: 12V.
- Tốc độ: 30RPM – Tốc độ có tải: 30RPM.
- Dòng điện không tải: 0.12A – Dòng điện có tải: 1A.
- Momen xoắn: 15kg.cm – Momen xoắn cực đại: 50kg.cm (chạm mức kéo 50kg
khi vật cách trục 1cm, thì motor sẽ ngừng quay).
- Công suất: 15W.
- Tỉ số giảm tốc: 1:143.
- Chiều dài trục: 2.7cm.
- Trọng lượng: 310gram.
3.1.3. Béc phun sương
• Cấu tạo
- Đuôi vít xoắn nối với các ống dẫn
- Thân gồm những ống kim loại, bên trong rỗng với các tiết diện dạng ống tròn.
- Đầu phun có thể xoay cho phép thay đổi lưu lượng, áp suất nước khi bay ra.
Hình 3. 5 Hình ảnh béc phun thực tế

22
LÂM GIA LINH
- Các chất lỏng sau khi qua béc phun sương bị thay đổi tiết diện nhỏ, tạo ra áp suất
lớn, khi ra khỏi đầu hun tạo ra dạng tia hoặc những hạt hơi nước li ti, nhẹ và
mỏng vào không khí, tùy thuộc vào người sử dụng vặn đầu xoay.
➢ Ưu điểm:
- Mang tới độ chắc chắn cao, được làm từ chất liệu đồng có thể chịu được nước
hoặc các chất lỏng khác ở áp suất cao.
- Chất liệu đồng nguyên khối còn giúp bảo vệ linh kiện phun sương này khỏi những
tác động bên ngoài của môi trường.
- Ngoài ra, béc phun sương bằng đồng còn có giá thành khá rẻ nhưng khi sử dụng
lại mang tới chất lượng phun sương rất tốt.
- Công suất cao.
- Rung nhẹ khi áp lực nước quá mạnh.
- Có thể được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như béc phun sương tưới
cây, béc phun sương làm mát, béc phun sương trồng nấm, làm đầu hun cho các
thiết bị hun khử khuẩn, hun thuốc trên cây trồng…
3.2. Lựa chọn thiết bị và sensor
3.2.1. Cảm biến tiệm cận E18-D80N:
- Cảm biến quang nói chung và cảm biến họ cảm biến E18-D80NK nói riêng là
cảm biến dựa vào quá trình phát và thu của tia hồng ngoại có bước sóng từ 0,7-
1mm, khi tia hồng ngoại được phát ra và gặp vật cản thì bị phản xạ lại ( tia phản
xạ có phương ngược chiều với tia phát), tia phản xạ được module thu thu vào,
dựa vào đặc tính này ta có thể tính được có vật cản phía trước cảm biến hay không
bằng cách tính thời gian chênh lệch giữa quá trình phát và thu tín hiệu.

23
LÂM GIA LINH
Hình 3. 6 Hình ảnh thực tế của cảm biến tiệm cận E18-D80NK
Hình 3. 7 Nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cận E18-D80NK

24
LÂM GIA LINH
• Sơ đồ chân của E18-D80NK :
- Màu nâu: VCC, nguồn dương 5VDC.
- Màu xanh dương: GND, nguồn âm 0VDC
- Màu đen: Chân tín hiệu ngõ ra cực thu hở NPN, cần phải có trở kéo để tạo thành
mức cao.
• Thông số kỹ thuật:
Điện áp hoạt động 5VDC
Khoảng cách hoạt động 3cm ~ 80cm
Dòng kích ngõ ra 300mA
Thời gian phản hồi ~ 2ms
Hiện thị ngõ ra Led đỏ
Khả năng phát hiện đối tượng trong suốt hoặc đục
Nhiệt độ hoạt động -25°C - 55°C
Đường kính 18mm
Chiều dài cảm biến 45mm
Chiều dài dây 45cm
Bảng 3. 1 Thông số kỹ thuật cảm biến tiệm cận E18-D80NK
Hình 3. 8 Sơ đồ chân của cảm biến tiệm cận E18-D80NK

25
LÂM GIA LINH
• Ứng dụng :
- Sử dụng trong dây chuyền sản xuất thiết bị đếm tự động
- Làm robot mê cung.
- Hệ thống tự động hóa
- Hệ thống an ninh chống trộm,…
3.2.2. Arduino Nano
Arduino là một nền tảng mà mọi thiết bị phần cứng đều được làm sẵn và chuẩn hóa,
người dùng chỉ việc chọn những thứ mình cần, ráp lại là có thể chạy được.
Hình 3. 9 Hình dạng thực tế Arduino nano
- Vi điều khiển: ATmega328P
- Điện áp hoạt động: 5V
- Tần số hoạt động: 16 MHz
- Điện áp đầu vào khuyên: 7V - 12V DC
- Điện áp vào giới hạn: 6-20V DC
- Số chân Digital I/O: 14 (6 chân hardware PWM)
- Số chân Analog: 8
- Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328) với 2KB dùng bởi bootloader

26
LÂM GIA LINH
- SRAM 2 KB (ATmega328)
- EEPROM 1 KB (ATmega328)
- Kích thước board: 0,73 x 1,70 (Inch)
• Chức năng của arduino
- Một hệ thống Arduino có thể cung cấp cho bạn rất nhiều sự tương tác với môi
trường xung quanh với:
- Hệ thống cảm biến đa dạng về chủng loại (đo đạc nhiệt độ, độ ẩm, gia tốc, vận
tốc, cường độ ánh sáng, màu sắc vật thể, lưu lượng nước, phát hiện chuyển động,
phát hiện kim loại, khí độc, …),…
- Các thiết bị hiển thị (màn hình LCD, đèn LED,…)….
- Các module chức năng (shield) hỗ trợ kêt nối có dây với các thiết bị khác hoặc
các kết nối không dây thông dụng (3G, GPRS, Wifi, Bluetooth, 315/433Mhz,
2.4Ghz,…), … Định vị GPS, nhắn tin SMS,…
Hình 3. 10 Sơ đồ chân Vi điều khiển: ATmega328P

27
LÂM GIA LINH
3.2.3. Mạch cầu H VNH2SP30
- Mạch cầu H là một mạch đơn giản dùng để điều khiển động cơ DC quay thuận
hoặc quay nghịch. Trong thực tế, có nhiều kiểu mạch cầu H khác nhau tùy vào
cách chúng ta lựa chọn linh kiện có dòng điện, áp điều khiển lớn hay nhỏ, tần số
xung PWM… Và chúng sẽ quyết định đến khả năng điều khiển của cầu H
• Sơ đồ tổng quát:
Hình 3. 11 Hình ảnh thực tế mạch cầu H VNH2SP30
Hình 3. 12 Sơ đồ tổng quát mạch cầu H

28
LÂM GIA LINH
A và B là 2 cực điều khiển. 4 diode có nhiệm vụ triệt tiêu dòng điện cảm ứng
sinh ra trong quá trình động cơ làm việc. Nếu không có diode bảo vệ, dòng điện
cảm ứng trong mạch có thể làm hỏng các transistor.
- Với 2 cực điều khiển và 2 mức tín hiệu HIGH/LOW tương ứng 12V/0V cho mỗi
cực, có 4 trường hợp xảy ra như sau:
A ở mức LOW và B ở mức HIGH
- Ở phía A, transistor Q1 mở, Q3 đóng. Ở phía B, transistor Q2 đóng, Q 4 mở. Dó
đó, dòng điện trong mạch có thể chạy từ nguồn 12V đến Q1, qua động cơ đến Q4
để về GND. Lúc này, động cơ quay theo chiều thuận
A ở mức HIGH và B ở mức LOW
- Ở phía A, transistor Q1 đóng, Q3 mở. Ở phía B, transistor Q2 mở, Q 4 đóng. Dó
đó, dòng điện trong mạch có thể chạy từ nguồn 12V đến Q2, qua động cơ đến Q3
để về GND. Lúc này, động cơ quay theo chiều ngược.
A và B cùng ở mức LOW
- Khi đó, transistor Q1 và Q2 mở nhưng Q3 và Q4 đóng. Dòng điện không có
đường về được GND do đó không có dòng điện qua động cơ - động cơ không
hoạt động.
A và B cùng ở mức HIGH
- Khi đó, transistor Q1 và Q2 đóng nhưng Q3 và Q4 mở. Dòng điện không thể
chạy từ nguồn 12V ra do đó không có dòng điện qua động cơ - động cơ không
hoạt động.
Dòng đỉnh 30A
Dòng liên tục 14A
Current sense ( chân đo dòng
)
có thể kết nối chân Analog của
Arduino để đo

29
LÂM GIA LINH
Trở kháng nội của MOSFET 19mΩ
Tần số băm xung tối đa 20kHz
Bảo vệ quá nhiệt và quá áp
Bảng 3. 2 Thông số kỹ thuật mạch cầu H VNH2SP30
3.2.4. Rơ le
- Rơle là một công tắc chuyển đổi trạng thái hoạt động bằng điện. Nói là một công
tắc là vì rơle có hai trạng thái ON và OFF, phụ thuộc vào dòng điện có chạy qua
rơle hay không.
• Cấu tạo: gồm 2 phần:
- Cuộn dây (nam châm điện).
- Mạch tiếp điểm.
• Nguyên lý hoạt động: khi có dòng điện chạy qua role, dòng điện này sẽ chạy
qua cuộn dây của rơle và tạo ra một từ trường hút. Từ trường này tác động lên
đòn bẩy bên trong role làm đóng hoặc mở các tiếp điểm điện và như thế sẽ làm
thay đổi trạng thái của rơle. Số tiếp điểm bị thay đổi có thể là 1 hoặc nhiều phụ
thộc vào thiết kế của rơle.
• Ứng dụng của rơle:
- Cách ly mạch điện khỏi mạch tải hoặc mạch được cấp điện AC khỏi mạch được
cấp điện DC.
Hình 3. 13 Rơle

30
LÂM GIA LINH
- Chuyển mạch nhiều dòng điện hoặc điện áp sang các tải khác nhau sử dụng một
tín hiệu điều khiển.
- Giám sát các hệ thống an toàn công nghiệp và ngắt điện cho máy móc nhằm đảm
bảo an toàn cho các thiết bị điện.
3.2.5. Thùng chứa hóa chất
• Cấu tạo
- Thùng chứa
- Ống rót
- Ống dẫn
- Cảm biến mực nước
• Nguyên lý hoạt động:
- Thùng được cố định bên trong vỏ robot, với phần ống rót nhô ra ngoài, một
ống dẫn nối trực tiếp từ thùng chứa tới vòi phun.
- Bên trong thùng chứa thanh kim loại có khả năng dẫn điện, đai ốc được nối
với các dây dẫn điện tại phía ngoài thùng chứa. Khi mực nước chạm vào
thanh sẽ chuyển từ 0V sang 5V, từ đó ta nhận được một tín hiệu gửi về.
Hình 3. 14 Thùng chứa hóa chất

31
LÂM GIA LINH
➢ Ưu điểm:
- Thùng chứa được cố định bên trong đảm bảo về độ thẩm mỹ.
- Ống rót được gắn trực tiếp, dễ dàng rót chất lỏng mà không cần hải thay bình.
Hình 3. 16 Ống rót
Hình 3. 15 Nguyên lý hoạt động cảm biến mực nước

32
LÂM GIA LINH
- Các thanh trục vít được nối như các các cảm biến mực nước, cho phép ta dễ dàng
theo dõi mức nước trong bình.
- Sử dụng được trong thời gian dài.
- Các thông số mức nước chưa chính xác tuyệt đối vì có thể bị dính nước trong lúc
robot di chuyển.
- Được đặt trong robot nên chiếm diện tích khá lớn.
3.2.6. Mạch thu phát sóng RF UART LORA
- Module Lora SX1278 433MHz sử dụng chip SX1278 giao tiếp chuẩn Lora, cho
phép gửi nhận tín hiệu từ thiết bị vi điều khiển gửi về.
Hình 3. 17 Thanh cảm biến mực nước

33
LÂM GIA LINH
➢ Ưu điểm:
- Tiết kiệm năng lượng.
- Khoảng cách phát siêu xa (Ultimate long range wireless solution).
- Còn có khả năng cấu hình để tạo thành mạng nên hiện tại được phát triển và sử
dụng rất nhiều trong các nghiên cứu về IoT.
- Module chỉ có thể nhận hoặc gửi tín hiệu trong một thời gian nên khi áp dụng
trong thực tế ta cần sử dụng hai module một lúc để có thể nhận và gửi dữ liệu
một cách liên tục.
Hình 3. 18 Hình ảnh thực tế bộ thu phát song RF UART LORA

34
LÂM GIA LINH
- Trong các robot điều khiển từ xa, các hệ thống liên lạc, kết nối và nhận dữ liệu.
- Chip SX1278
- Điện áp: 2.3- 5.5DVC
- Điện áp giao tiếp: TTL
- Tốc độ truyền nhận dữ liệu: 1200- 115200 bps
- Công suất: 100mW
- Khoảng cách truyền: 3000m (không có vật cản)
- Tần số: 410- 441MHZ
- 512 bytes bộ đệm
3.2.7. Camera Xiaomi
Camera IP Xiaomi là thiết bị quan sát, kiểm tra an ninh thế hệ mới. Chỉ cần có WiFi
là có thể kết nối trực tiếp với các thiết bị ngoại vi như điện thoại di động, máy tính
bảng, laptop..Sử dụng công nghệ điện toán đám mây để lưu trữ nên không cần tới
đầu thu, ổ cứng để lưu trữ và kéo dây phức tạp.
Hình 3. 19 Camera Xiaomi

35
LÂM GIA LINH
• Cấu tạo
- Kích thước 78 x 78,16 x 118mm cùng với chân đế tiện lợi.
- bộ cảm biến quang 2 Megapixel, tiêu cự 3,9mm và hỗ trợ độ phân giải Full HD
1920 x 1080p.
Khi hoạt động, Camera sẽ thu tín hiệu vào ống kính. Ống kính có độ phân giải càng
cao thì thu được hình ảnh càng sắc nét và rõ hơn tuy nhiên dữ liệu cũng sẽ nặng
hơn cần đường truyền WiFi mạnh để hoạt động ổn định.
➢ Ưu điểm:
- Sở hữu thiết kế nhỏ gọn, trang nhã, phù hợp sử dụng trong gia đình, cửa hàng
kinh doanh, văn phòng làm việc.
- Thiết bị hoạt động nhẹ nhàng và yên tĩnh.
- Ống kính góc rộng 120°, quay 360° và 115° theo chiều dọc cho góc nhìn cực
rộng
- bộ cảm biến quang 2 Megapixel, tiêu cự 3,9mm và hỗ trợ độ phân giải Full HD
1920 x 1080p đảm bảo hình ảnh thu được luôn rõ ràng, sắc nét.
- Lắp đặt dễ dàng và kết nối một cách nhanh chóng
- Sử dụng cho mục đích học tập, làm đồ án của sinh viên.
- Một số dòng camera còn phụ thuộc vào hệ thống mạng. Nếu mạng internet bị yếu
sẽ làm suy giảm chất lượng hình ảnh truyền đi, giảm hiệu suất hoạt động của
camera.

36
LÂM GIA LINH
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
4.1. Tổng quan thực tế về Robot
Robot được thiết kế tổng hợp các chức năng khác ngoài việc phun thuốc khử khuẩn như
việc dừng tự động khi gặp vật cản đến gần, báo mực hóa chất còn lại trong bình.
Hình 4. 1 Hình ảnh thực tế của đồ án

37
LÂM GIA LINH
Qua đồ án “Thiết kế chế tạo robot phun khử khuẩn”, nhóm đã đạt được những kết quả
sau:
Nhóm đã chế tạo thành công robot
- Robot di chuyển ổn định với tốc độ 1m/s
- Robot có phạm vi hoạt động tối đa 300m trong môi trường không vật cản, 100m
trong mội trường nhiều vật cản
- Phun thuốc trong phạm vi bán kính 1m xung quanh robot, hơi sương được phun
có hạt mịn, tán đều
- Robot có khả năng tải được 5kg thuốc khử trùng
- Robot có khả năng xoay tại chỗ, linh hoạt di chuyển hơn trong môi trường bệnh
viện
- Robot đơn giản, dễ chế tạo nhưng vẫn đáp ứng được yêu cầu công việc
- Toàn bộ mạch và hệ thống điện tử được đưa vào trong thân robot làm bằng alu
ngăn tiếp xúc với nước
- Robot có thể dừng tự động khi gặp vật cản đến gần
- Robot có thể thông báo mức hóa chất hiện tại để người điều khiển có thể dễ dàng
đổ đầy
Tuy nhiên, vẫn còn một số hạn chế cần khắc phục:
- Camera có giá thành thấp nên vẫn có độ trễ
- Khung robot được làm bằng thép nên có trọng lượng lớn
- Robot vẫn chưa tải được khối lượng lớn do vấn đề kinh phí.
Hướng phát triển đề tài:
- Phát triển driver điều khiển động cơ để robot phản hồi chính xác hơn
- Thay thế camera cao cấp hơn để cho ra chất lượng hình ảnh truyền về không bị
trễ
- Thêm chế độ phun thuốc tự động cho robot
- Thiết kế phần vòi phun linh hoạt hơn để phun vào những góc khó
- Phát triển bộ khung và bố trí bánh xe để robot có thể di chuyển trên địa hình
không bằng phẳng.

38
LÂM GIA LINH
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Trần Văn Thịnh - Nguyễn Thế Công - Lê Văn Doanh - Nguyễn Thanh Sơn - Nguyễn
Vũ Thanh. Tính toán thiết kế thiết bị
[2]. Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lẫm. Giáo trình thiết kế chi tiết máy.
[3]. ThS. Hoàng Minh Công, (Cảm biến công nghiệp), NXB Xây dựng
[4]. TS. Đặng Phước Vinh (chủ biên), TS. Võ Như Thành, (Giáo trình kĩ thuật vi điều
khiển), NXB Xây dựng 2019.
[5].http://arduino.vn/
[6].https://www.bibus.vn/giai-phap/he-thong-diet-khuan/giai-phap-diet-khuan-cong-
vao/
[7].https://www.slideshare.net/trongthuy3/luan-van-mach-dieu-khien-toc-do-dong-co-
mot-chieu-hay
[8].http://izhowchanel.blogspot.com/2016/03/tim-hieu-ve-linh-kien-ien-tu-
ne555.html
[9].https://sites.google.com/site/truongvanchinhvatlieucokhi/home/kim-loai-va-hop-
kim-mau/hop-kim-bot/vat-lieu-ket-cau/tren-co-so-nhom-va-hop-kim-nhom
[10]. http://m.cand.com.vn/y-te/Ha-Noi-phun-thuoc-khu-trung-truong-hoc-ngan-ngua-
virus-Corona
[11].https://www.worldometers.info/coronavirus/?fbclid=IwAR3dIy764rMr9VARozB
2gyzooOs-3AAYFJ0uHZgwzs0YWiHr_p9T3WZMZpk

39
LÂM GIA LINH
PHỤ LỤC 1
Code robot
#define L1 5
#define L2 6
#define R1 10
#define R2 9
#define UP 12
#define DOWN 11
#define BOM 13
#define CTL A1
#define CTX A0
#define CB1 A2
#define CB2 A3
#define ctht_len digitalRead(CTL)
#define ctht_xuong digitalRead(CTX)
String data;
char data1, data2, data3;
int mucnuoc;
int chaylenxuong = 0;
void setup() {

40
LÂM GIA LINH
Serial.begin(9600);
pinMode(L1,OUTPUT); pinMode(L2,OUTPUT); pinMode(R1,OUTPUT);
pinMode(R2,OUTPUT);
pinMode(UP,OUTPUT); pinMode(DOWN,OUTPUT); pinMode(BOM,OUTPUT);
pinMode(CB1,INPUT_PULLUP);pinMode(CB2,INPUT_PULLUP);pinMode(CTL,IN
PUT_PULLUP);pinMode(CTX,INPUT_PULLUP);
Serial.setTimeout(20);
}
void loop() {
if(Serial.available()){
data = Serial.readString();
}
data1 = data.charAt(0);
if(digitalRead(CB1)==0 || digitalRead(CB2)==0){
if(data1 == 'A'){
data1 = '1';
}
}
DICHUYEN();

41
LÂM GIA LINH
if(data2 == 'I'){
LEN();
}
if(data2 == 'J'){
XUONG();
}
if(data2 == 'X'){
NGUNGLAI();
}
if(data2 == 'V'){
if(ctht_len == 1 && chaylenxuong == 0){
LEN();
}
if(ctht_len == 0 && chaylenxuong == 0){
chaylenxuong = 1;
}
if(ctht_xuong == 1 && chaylenxuong == 1){
XUONG();
}
if(ctht_xuong == 0 && chaylenxuong == 1){
chaylenxuong = 0;
}

42
LÂM GIA LINH
}
if(data3 == 'K'){
digitalWrite(BOM,1);
}
if(data3 == 'L'){
digitalWrite(BOM,0);
}
if(millis()%500 == 1){
DOCMUCNUOC();
Serial.println(mucnuoc);
}
}
void DOCMUCNUOC(){
if(analogRead(A4)<1000 &&analogRead(A5)<1000 &&analogRead(A6)<1000
&&analogRead(A7)<1000){
mucnuoc = 4;
}
if(analogRead(A4)<1000 &&analogRead(A5)<1000 &&analogRead(A6)>1000
&&analogRead(A7)>1000){
mucnuoc = 3;

43
LÂM GIA LINH
}
if(analogRead(A4)<1000 &&analogRead(A5)>1000 &&analogRead(A6)>1000
mucnuoc = 2;
}
if(analogRead(A4)>1000 &&analogRead(A5)>1000 &&analogRead(A6)>1000
mucnuoc = 1;
}
}
void DICHUYEN(){
if(data1 == '1'){
MOTOR(0,0);
}
if(data1 == 'A'){
MOTOR(255,255);
}
if(data1 == 'E'){
MOTOR(-255,-255);
}
if(data1 == 'H'){
MOTOR(0,180);

44
LÂM GIA LINH
}
if(data1 == 'B'){
MOTOR(250,0);
}
if(data1 == 'G'){
MOTOR(-250,180);
}
if(data1 == 'C'){
MOTOR(250,-180);
}
if(data1 == 'F'){
MOTOR(0,-180);
}
if(data1 == 'D'){
MOTOR(-250,0);
}
}
void MOTOR(int l, int r){
ML(l);
MR(r);
}

45
LÂM GIA LINH
void ML(int tocdo){
if(tocdo<0){
digitalWrite(L1,0);
analogWrite(L2,abs(tocdo));
}
if(tocdo>=0){
digitalWrite(L2,0);
analogWrite(L1,tocdo);
}
}
void MR(int tocdo){
if(tocdo<0){
digitalWrite(R1,0);
analogWrite(R2,abs(tocdo));
}
if(tocdo>=0){
digitalWrite(R2,0);
analogWrite(R1,tocdo);
}
}
void XUONG(){
if(ctht_xuong == 1){
digitalWrite(UP,0);

46
LÂM GIA LINH
analogWrite(DOWN,150);
}
if(ctht_xuong == 0){
digitalWrite(UP,0);
digitalWrite(DOWN,0);
}
}
void LEN(){
if(ctht_len == 1){
digitalWrite(UP,1);
analogWrite(DOWN,100);
}
if(ctht_len == 0){
digitalWrite(UP,0);
}
}
void NGUNGLAI(){
digitalWrite(UP,0);
}

47
LÂM GIA LINH
PHỤ LỤC 2
Code điều khiển
#define X A6
#define Y A7
#define BT A5
#define UP 7
#define DO 6
#define a A2
#define b A1
#define c A0
#define d 13
#define e 12
#define f 11
#define g 10
#define D1 9
#define D2 8
#define M0 4
#define M1 5
#define x analogRead(X)

48
LÂM GIA LINH
#define y analogRead(Y)
#define up digitalRead(UP)
#define down digitalRead(DO)
#define button digitalRead(BT)
String data1, data2 = "J", data3="L";
String data,dulieu;
int L,N,bom;
int mucnuoc;
int chaylenxuong =0;
unsigned int dem = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.setTimeout(20);
pinMode(BT,INPUT_PULLUP);
pinMode(UP,INPUT_PULLUP);
pinMode(DO,INPUT_PULLUP);
pinMode(D1,OUTPUT);
pinMode(D2,OUTPUT);
pinMode(a,OUTPUT);
pinMode(b,OUTPUT);
pinMode(c,OUTPUT);

49
LÂM GIA LINH
pinMode(d,OUTPUT);
pinMode(e,OUTPUT);
pinMode(f,OUTPUT);
pinMode(g,OUTPUT);
pinMode(M0,OUTPUT);
pinMode(M1,OUTPUT); //digitalWrite(M1,1);
N=button;
}
void loop() {
BAOCAO(); // nhận dữ liệu từ robot và chuyển thành sô
HTHI(mucnuoc); // đưa số ra led 7 đoạn
if(x<700 && x>300 && y<700 && y>300){ // dung
data1 = "1";
}
if(x>700 && y<700 && y>300){ // di thang
data1 = "A";
}

50
LÂM GIA LINH
if(x>700 && y>700){ // di thang phai
data1 = "A";
}
if(x>700 && y<300){ // di thang trai
data1 = "A";
}
if(x<700 && x>300 && y<300){ // xoay trai
data1 = "G";
}
if(x<700 && x>300 && y>700){ // xoay phai
data1 = "C";
}
if(x<300 && y<700 && y>300){ // lui
data1 = "E";
}
if(x<300 && y>700){ // di lui phai
data1 = "E";
}
if(x<300 && y<300){ // di lui trai
data1 = "E";
}
if(up == 0){
data2 = "I";

51
LÂM GIA LINH
}
if(down == 0){
data2 = "J";
}
if(up==1 && down==1 && chaylenxuong==0){
data2 = 'X';
}
if(down == 0 && up == 0){
chaylenxuong = 1 - chaylenxuong;
if(chaylenxuong == 1){
data2 = "V";
}
while(down == 0 || up == 0){}
}
L=N; N = button;
if(N < L){
bom = 1-bom;
if(bom == 1){
data3 = "K";
}
if(bom == 0){
data3 = "L";

52
LÂM GIA LINH
}
}
dem++;
if(dem==50){
GUIDL(1);
dem=0;
}
}
void BAOCAO(){
if(Serial.available()){
dulieu = Serial.readString();
}
if(dulieu.charAt(0) == '1'){
mucnuoc = 10;
}
mucnuoc = 50;
}
mucnuoc = 75;
}

53
LÂM GIA LINH
mucnuoc = 99;
}
}
void GUIDL(int lan){
data = "";
data = data1 + data2 + data3;
while(lan > 0){
Serial.println(data);
lan--;
}
}
void HTHI(int so){
int chuc = so/10;
int dvi = so%10;
MA(chuc); digitalWrite(D1,1); delayMicroseconds(500); digitalWrite(D1,0);
MA(dvi); digitalWrite(D2,1); delayMicroseconds(500); digitalWrite(D2,0);
}
void MA(int so){
if(so == 0){
digitalWrite(a,0);
digitalWrite(b,0);

54
LÂM GIA LINH
digitalWrite(c,0);
digitalWrite(d,0);
digitalWrite(e,0);
digitalWrite(f,0);
digitalWrite(g,1);
}
if(so == 1){
digitalWrite(a,1);
digitalWrite(b,0);
digitalWrite(c,0);
digitalWrite(d,1);
digitalWrite(e,1);
digitalWrite(f,1);
digitalWrite(g,1);
}
if(so == 2){
digitalWrite(a,0);
digitalWrite(b,0);
digitalWrite(c,1);
digitalWrite(d,0);
digitalWrite(e,0);
digitalWrite(f,1);
digitalWrite(g,0);

55
LÂM GIA LINH
}
if(so == 3){
digitalWrite(a,0);
digitalWrite(b,0);
digitalWrite(c,0);
digitalWrite(d,0);
digitalWrite(e,1);
digitalWrite(f,1);
digitalWrite(g,0);
}
if(so == 4){
digitalWrite(a,1);
digitalWrite(b,0);
digitalWrite(c,0);
digitalWrite(d,1);
digitalWrite(e,1);
digitalWrite(f,0);
digitalWrite(g,0);
}
if(so == 5){
digitalWrite(a,0);
digitalWrite(b,1);
digitalWrite(c,0);

56
LÂM GIA LINH
digitalWrite(d,0);
digitalWrite(e,1);
digitalWrite(f,0);
digitalWrite(g,0);
}
if(so == 6){
digitalWrite(a,0);
digitalWrite(b,1);
digitalWrite(c,0);
digitalWrite(d,0);
digitalWrite(e,0);
digitalWrite(f,0);
digitalWrite(g,0);
}
if(so == 7){
digitalWrite(a,0);
digitalWrite(b,0);
digitalWrite(c,0);
digitalWrite(d,1);
digitalWrite(e,1);
digitalWrite(f,1);
digitalWrite(g,1);
}

57
LÂM GIA LINH
if(so == 8){
digitalWrite(a,0);
digitalWrite(b,0);
digitalWrite(c,0);
digitalWrite(d,0);
digitalWrite(e,0);
digitalWrite(f,0);
digitalWrite(g,0);
}
if(so == 9){
digitalWrite(a,0);
digitalWrite(b,0);
digitalWrite(c,0);
digitalWrite(d,0);
digitalWrite(e,1);
digitalWrite(f,0);
digitalWrite(g,0);
}
}

Thiết kế và chế tạo robot phun khử khuẩn.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Thiết kế và chế tạo robot phun khử khuẩn.pdf

Similar to Thiết kế và chế tạo robot phun khử khuẩn.pdf (20)

More from Man_Ebook

More from Man_Ebook (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (18)

Thiết kế và chế tạo robot phun khử khuẩn.pdf