Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình thùng rác thông minh dùng cho văn phòng

Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mô hình thùng rác thông minh dùng cho văn phòng có các chức năng: Tự động đóng mở nắp thùng rác khi có người đến gần; Tự động nhận biết rác đầy nén rác 3 lần để tăng sức chứa; Có đèn báo tín hiệu khi rác đầy không nén được nữa; Có tích hợp cơ cấu cắt giấy (hủy tài liệu quan trọng). Hình dáng đẹp, thích hợp với các văn phòng công sở. Làm tiền đề để sản xuất các thùng rác thông minh sử dụng cho gia đình. Mời các bạn tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình thùng rác thông minh dùng cho văn phòng TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH THÙNG RÁC THÔNG MINH DÙNG CHO VĂN PHÒNG Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Hữu Chí Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nam Đặng Long Phi Nguyễn Ngọc Mẫn Lớp: CQ.58.COĐT Tóm tắt: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mô hình thùng rác thông minh dùng cho văn phòng có các chức năng: Tự động đóng mở nắp thùng rác khi có người đến gần; Tự động nhận biết rác đầy nén rác 3 lần để tăng sức chứa; Có đèn báo tín hiệu khi rác đầy không nén được nữa; Có tích hợp cơ cấu cắt giấy (hủy tài liệu quan trọng). Hình dáng đẹp, thích hợp với các văn phòng công sở. Làm tiền đề để sản xuất các thùng rác thông minh sử dụng cho gia đình. Từ khóa: Thùng rác thông minh, thùng rác văn phòng. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, khi xã hội ngày càng phát triển, đời sống người dân dần được nâng cao. Các vật dụng trong các gia đình được cơ giới hóa, tự động hóa và thông minh. Ngành sản xuất cơ khí, điện tử và các đồ gia dụng thông minh cần phải nhanh chóng nâng cao, vì đó là một trong các ngành trọng điểm của nền công nghiệp đặc biệt là chế tạo thiết bị thông minh phục vụ đời sống con người. Chất thải là một trong những vấn đề nóng hổi mà thế giới phải đối mặt không phân biệt đó là nước phát triển hay đang phát triển. Việc tiếp xúc trực tiếp với rác thải là việc không ai muốn vì vậy thùng rác thông minh ra đời để giảm thiểu vấn đề này. Để nâng cao khả năng chủ động ứng dụng và phát triển các công nghệ mới, tiên tiến trên thế giới phục vụ cho việc sản xuất các thùng rác thông minh trong nước hạn chế tới mức tối thiểu. Việc phải nhập các loại thùng rác thông minh từ nước ngoài về là một vấn đề lớn. Nên việc chế tạo thử nghiệm một thùng rác thông minh thì cần thiết trong lúc nước ta đang bước vào thời kì phát triển như bây giờ. Từ đó làm cho nền công nghiệp chế tạo đồ gia dụng thông minh trong nước ngày càng phát triển. Điều đó là hoàn toàn hợp lý và có Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2021 176 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI cơ sở, bởi lẽ thùng rác là một sản phẩm không thể thiếu được trong gia đình. Không chỉ làm nhiệm vụ đựng rác, nó còn thể hiện sự văn minh của gia đình hiện đại. Chính vì vậy, sự ra đời của chiếc thùng rác thông minh sẽ là sự lựa chọn hàng đầu cho căn bếp, là sự tiện lợi cho một cơ quan. Có thể kể đến một số hãng của thùng rác thông minh trên thế giới như: thùng rác thông minh Sensible Eco Living, Handy, Homematic,... Đặc điểm chung của những hãng thùng rác thông minh nói trên đều có khả năng cảm ứng tự mở nắp. Có nghĩa là nó được trang bị công nghệ cảm ứng tia hồng ngoại, tự động đóng mở nắp thùng, vì vậy không cần phải dùng tay hay chân để đóng, mở nắp thùng rác – điều này đem lại cảm giác vệ sinh trong gia đình bạn. Tuy nhiên không chỉ dừng lại ở việc tự động mở nắp, chúng ta có thể tích hợp thêm nhiều tính năng khác vào trong một thùng rác thông minh về các vấn khác xử lý rác để có được một sản phẩm hoàn mĩ nhất có thể đối với một thùng rác. Vì vậy đó là một trong những nguyên nhân thúc đẩy nhóm em nghiên cứu và chế tạo ra một thùng rác thông minh tích hợp các khả năng xử lý rác. Đề tài này, không những là một thực tại khách quan mà nó còn đóng vai trò quan trọng thực sự trong tương lai sau này, đặc biệt là có thể ứng dụng rất tốt trong môi trường trường học và những nơi công cộng. 2. CÁC NỘI DUNG CHÍNH 2.1. Nội dung và phương pháp nghiên cứu - Tổng quan về thùng rác thông minh. - Thiết kế sơ đồ truyền động cơ khí. - Tính toán về: Lực ép và động học của hệ thống dẫn động. - Thiết kế mô hình thùng rác thông minh bằng phần mền SolidWorks. - Thiết kế về hệ thống điện- điện tử dùng Arduino. - Chế tạo mô hình một thùng rác hoàn chỉnh. - Chạy thử nghiệm hệ thống bên ngoài. - Cân chỉnh lại hệ thống. 2.2. Kết quả nghiên cứu - Hoàn thành mô hình thùng rác thông minh, tích hợp nhiều chức năng như nén rác 3 lần để tăng sức chứa, cắt hủy tài liệu, báo đầy rác. Các chức năng được thực hiện chính xác với độ tin cậy cao. - Hiểu rõ nguyên lý hoạt động, nguyên lý đóng mở, thiết kế chế tạo cơ cấu nén rác khi đầy. Làm tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo. Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2021 177 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - Mô hình thùng rác thông minh được sử dụng để giảng dạy môn Kỹ thuật vi xử lý của Trường Đại học Giao thông vận tải, Phân hiệu tại TP. Hồ Chí Minh, bước đầu đã cho kết quả khả quan trong các bạn sinh viên đang học môn này. Hình 1. Mặt trước mô hình Hình 2. Mặt sau mô hình Hình 3. Bố trí cơ cấu nén ép rác Hình 4. Bố trí cơ cấu hủy giấy 3. KẾT LUẬN 3.1. Kết quả đạt được Nhóm đã chế tạo thành công và điều khiển được mô hình thùng rác thông minh với các đáp ứng: Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2021 178 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - Tự động đóng mở nắp thùng khi có người đứng cách thùng rác khoảng 20 cm nhờ vào cảm biến hồng ngoại; - Tự động nén rác khi đầy với cơ cấu nén rác theo nguyên tắc: + Khi rác trong thùng chứa đầy thì cảm biến vật cản sẽ nhận biết. + Khi rác trong thùng đầy ở lần đầu tiên ta sẽ điều khiển cơ cấu nén tối đa vì rác đầy ở lần đầu thì thể tích rỗng sẽ còn nhiều nhất. + Khi rác trong thùng đầy ở lần thứ 2 thì điều khiển cơ cấu nén khoảng 80% so với khoảng tối đa, vì lúc này thể tích rỗng sẽ ít hơn so với lần đầy đầu tiên; + Khi rác trong thùng đầy ở lần thứ 3 thì điều khiển cơ cấu nén 50% ...