Thông tin tài liệu:
Bài viết Xây dựng nguyên lý hoạt động robot thăm dò và phát hiện khuyết tật đường ống – giải bài toán điều khiển trình bày phân tích không gian và môi trường làm việc, độ phức tạp của đường ống để từ đó xây dựng nguyên lý hoạt động của Robot; Giải bài toán điều khiển khi tính toán thiết kế kết cấu của Robot. Robot được điều khiển bằng máy tính thông qua sóng không dây RF.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng nguyên lý hoạt động robot thăm dò và phát hiện khuyết tật đường ống – giải bài toán điều khiển
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1
XÂY DỰNG NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ROBOT THĂM DÒ
VÀ PHÁT HIỆN KHUYẾT TẬT ĐƯỜNG ỐNG –
GIẢI BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN
Triệu Thị Minh Thu
Trường Đại học Thủy lợi, email: thutrieu@tlu.edu.vn
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Hiện nay việc nghiên cứu và ứng dụng Trong quá trình tính toán thiết kế kết cấu
Robot thăm dò và phát hiện khuyết tật đường Robot thì cần trải qua việc giải quyết sáu bài
ống đang rất phát triển. Một chú Robot được toán: Bài toán động học, Bài toán động lực
thiết kế và chế tạo như hình 1 có thể dễ dàng học, Bài toán kết cấu, Bài toán sức bền, Bài
được đặt vào hệ thống đường ống, di chuyển toán công nghệ, Bài toán điều khiển. Trong
bên trong ống cho tới khi phát hiện điểm hư đó, giải Bài toán điều khiển trong khi nghiên
hại. Robot có thể tự động điều chỉnh kích cứu tính toán, thiết kế robot là rất quan trọng.
thước để di chuyển trong các hệ thống đường Trong giới hạn bài báo này, tác giả tập trung
ống nước có đường kính thay đổi và nhiều đi sâu phần Xây dựng nguyên lý hoạt động
nhánh rẽ. Đặc biệt, Robot được kết nối và và Giải bài toán điều khiển Robot.
điều khiển hoàn toàn tự động bằng máy tính
thông qua sóng không dây. Robot vẽ lại 2. XÂY DỰNG NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
được sơ đồ đường ống mà nó di chuyển qua. 2.1. Điều kiện yêu cầu bài toán
Đồng thời Robot cũng ghi lại được hình ảnh
về tình trạng đường ống bằng camera và Môi trường làm việc của robot có một số
truyền về máy tính làm tài liệu xử lý về sau. đặc điểm nổi bật sau: Thứ nhất, không gian
Với những khả năng ưu việt trên, robot xác hoạt động của robot rất hạn chế vì vậy kích
định chính xác tình trạng đường ống, vị trí thước robot cũng sẽ bị hạn chế. Tuy nhiên,
khuyết tật, cung cấp thông tin chính xác cho robot vẫn phải đảm bảo đủ không gian lắp đặt
quá trình xử lý và khắc phục. các thiết bị điều khiển robot trên thân nó,
đảm bảo robot có thể hoạt động tự động một
cách tối đa. Như vậy bài toán đầu tiên đặt ra
cho người thiết kế kết cấu đó là tìm ra được
sự cân bằng giữa kích thước và hiệu suất.
Thứ hai, độ phức tạp của hệ thống đường
ống. Các hệ thống đường ống khác nhau, độ
phức tạp sẽ khác nhau. Có thể là hệ thống
nằm ngang, thẳng đứng, hoặc hệ thống có rất
nhiều ngã rẽ. Đường kính ống thay đổi, ma
sát, bụi bẩn, chất lượng bề mặt ống (ống bị
thủng, rỗ bề mặt…) trong từng đoạn ống,
trong từng hệ thống là khác nhau. Vì vậy yêu
cầu đặt ra cho robot là phải có kết cấu linh
Hình 1. Mô hình Robot đã được thiết kế hoạt, đáp ứng được các yêu cầu đó.
và chế tạo
203
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1
Thứ ba, Vấn đề bụi bẩn, cặn, hơi ẩm hoặc
1
nước. Vì vậy vấn đề đặt ra là chống thấm 4
1
2
4
3
2
nước cho robot cũng phải được tính đến. 4
1
2
3
3
2.2. Xây dựng nguyên lý hoạt động 1) Tất cả các track 2) Track 2 tốc độ 3) Track 2 tốc độ
cùng tốc độ 10. 5, các track khác 5,các track khác
tốc độ 10 tốc độ 10
Robot di chuyển được nhờ vào 4 động cơ
gắn trên 4 track độc lập. Hệ thống cơ khí 4 1
4
1
2
chuyển động trong đường ống cần có một hệ 3
3
2
thống điều khiển hoạt động. Hệ thống này
cần được kết nối với máy tính, điều khiển 4)Track 2 tốc độ 5) Tất cả các track
5,các track khác cùng tốc độ 10.
hoạt động của các động cơ, các đèn chiếu ...