Đề tài nghiên cứu khoa học: Nghiên cứu, thiết kế và điều khiển hệ thống rối nước tư động

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Nghiên cứu, thiết kế và điều khiển hệ thống rối nước tư động" nhằm xây dựng được hệ thống điều khiển tự động các con rối nước, có thể ứng dụng vào trong biểu diễn để thay thế cho các cách biểu
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài nghiên cứu khoa học: Nghiên cứu, thiết kế và điều khiển hệ thống rối nước tư động BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊNNGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG RỐI NƯỚC TỰ ĐỘNG S K C 0 0 3 9 5 9 MÃ SỐ: SV2020-38 S KC 0 0 7 3 8 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊNTên Đề Tài: Nghiên cứu, thiết kế và điều khiển hệ thống rối nước tư độngMã số đề tài: SV2020-38Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Trung Tín BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊNTên Đề Tài: Nghiên cứu, thiết kế và điều khiển hệ thống rối nước tư độngMã số đề tài: SV2020-38Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa học ứng dụngSV thực hiện: Nguyễn Trung Tín Nam,Nữ: NamDân tộc: KinhLớp,khoa: 191461B, Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Năm thứ :01/Số năm đào tạo:04Ngành học: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tửNgười hướng dẫn: TS.Mai Đức Đãi MỤC LỤCMỤC LỤCDANH MỤC HÌNH ẢNHDANH MỤC BẢNG BIỂUTHÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀICHƯƠNG 1: TỔNG QUAN1.1. Giới thiệu…………………………………………………………………………11.2. Nghệ thuật múa rối ở Việt Nam và thế giới……………………………………....21.3. Tình hình ứng dụng khoa học kỹ thuật vào di sản văn hóa…………………….....71.4. Lý do chọn đề tài………………………………………………………………...111.5. Tính thiết thực của đề tài………………………………………………………...111.6. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài………………………………………………….121.7. Giới hạn đề tài…………………………………………………………………...121.8. Phương pháp nghiên cứu………………………………………………………...13CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT2.1. Giới thiệu………………………………………………………………………..142.2. Lý thuyết điều khiển múa rối nước Việt Nam…………………………………..142.3. Kết luận………………………………………………………………………….15CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠ KHÍ3.1. Giới thiệu………………………………………………………………………..173.2. Các phương án thiết kế cơ khí…………………………………………………..173.3. Yêu cầu trong thiết kế cơ khí……………………………………………………173.4. Ma trận ý tưởng để xác định phương án thiết kế………………………………..183.5. Tổng thể…………………………………………………………………………203.6. Thiết kế phần khung hệ thống…………………………………………………...213.7. Thiết kế cánh tay đòn …………………………………………………………...253.8. Thiết kế cơ cấu chuyển động trên con rối……………………………………….32CHƯƠNG 4:NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỆTHỐNG4.1. Giới thiệu………………………………………………………………………..364.2. Động học tay rối………………………………………………………………...364.3. Động học tay người……………………………………………………………..424.4.Tương tác tay rối và tay người…………………………………………………...454.5.Động lực học của cả cơ hệ…………………………………………………….…474.6.Kết luận……………………………………………………………………….….49CHƯƠNG 5: THU NHẬN DỮ LIỆU TỪ CẢM BIẾN KINECT5.1. Giới thiệu………………………………………………………………………..505.2. Cảm biến ngoại vi Kinect……………………………………………………….505.3. Kết luận………………………………………………………………………….60CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN6.1. Giới thiệu………………………………………………………………………..616.2.Thiết kế hệ thống điều khiển trung tâm………………………………………….616.3. Kết luận………………………………………………………………………….71CHƯƠNG 7: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ7.1. Giới thiệu………………………………………………………………………..727.2. Kết quả phần cứng của hệ thống………………………………………………...727.3. Kết quả phần mềm của hệ thống………………………………………………...75CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN8.1. Kết luận của đề tài………………………………………………………………808.2. Hướng phát triển của đề tài……………………………………………………..80TÀI LIỆU THAM KHẢOPOSTER DANH MỤC HÌNH ẢNHHình 1.1:11 di sản văn hóa phi vật thể được UNESCO công nhận ( tính đến năm2017)…………………………………………………………………………………………..…1Hình 1.2: Thủ tướng Nguyễn Xuấn Phúc tặng hoa Nhà nghiên cứu văn hóa NguyễnHải Liên………………………………………………………………………………………....2Hình 1.3 : Rối bóng Indonesia và rối Bunraku Nhật Bản…………………………….3Hình 1.4 : Các nghệ nhân đang điều khiển rối dây Trung Quốc…………………..…4Hình 1.5: Nhà hát rối quốc gia Bunraku ở Osaka ( Nhật Bản)…………………….....5Hình 1.6: Múa rối dây và múa rối cạn tại Việt Nam………………………………....6Hình 1.7: Nhà hát múa rối Thăng Long tại Hoàn Kiếm, Hà nội………………….….7Hình 1.8: Sân khấu rối nước Rồng vàng (thuộc Bảo tàng TP.HCM)………………...8Hình 1.9: Sân khấu múa rối nước Thăng Long……………………………………....9Hình 1.10(a) Chú Tễu và (b) Múa Rồng……………………………………………..9Hình 1.11: Các nghệ nhân đang ngâm mình trong nước để làm việc……………....10Hình 2.1.Đại diện cho nhóm rối con người và con vật……………………………..15Hình 3.1.Sơ đồ phân tích chức năng của hệ thống rối nước tự động…………….....17Hình 3.2: Hình dạng bên ngoài bản phác thảo hệ thống rối nước tự động………….20Hình 3.3.Hình dạng tổng quát của phần khung hệ thống…………………………...21Hình 3.4.Kết quả tính toán ứng suất trong hệ khi chịu các momen………………...22Hình 3.5.Kết quả tính toán khả năng chuyển vị của hệ thống……………………....22Hình 3.6.Khảo sát sự phân bố lực trên cơ hệ khi chuyển động……………………..23Hình 3.7.Khảo sát momen lực gây mất đối trọng cho cơ hệ………………………..24Hình 3.8.Dạng tay đòn số 1………………………………………………………....25Hình 3.9: Hình ảnh motor DC JGY370-160RPM-12V………………………….....28Hình 3.10: Phân tích lực cánh tay đòn cả cơ hệ………………………………….....28Hình 3.11:Phân tích lực khi chuyển động của cơ hệ………………………………..29Hình 3.12: Motor DS400-24VDC……………………………………………….….31Hình 3.13: Dạng tay đòn số 2……………………………………………………….31Hình 3.14: Thiết kế cơ cấu chuyển động cho con rối……………………………….33Hình 3.15:Servo MG90S…………………………………………………………....33Hình 3.16: Hộp chứa các servo điều khiển chuyển động con rối…………………...34Hình 3.17:Thiết kế mút bao phủ động cơ điều khiển con rối……………………….35Hình 3.18:Tổng thể đế đỡ và con rối sau khi hoàn tất……………………….…….35Hình 4.1.Động học tay đòn thứ 1……………………… ...