do an tot nghiep,xay dung,mo hinh,robot cuu hoa,dua tren phuong phap,do nhiet do,tu xa su dung,vi dieu khien,8051,dinh ngoc cuong

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG MÔ HÌNH ROBOT CỨU HỎA DỰA TRÊN PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ TỪ XA SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN 8051

SV: ĐINH NGỌC CƯỜNG

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ROBOT

1.1. Khái quát chung về robot

1.1.1. Khái niệm và phân loại

* Sơ lược quá trình phát triển của robot:

 Thuật ngữ “Robot” xuất phát từ tiếng Sec (Czech) “Robota” có nghĩa là công việc tạp dịch trong vở kịch Rossum’s Universal Robots của Karel Capek, vào năm 1921. Trong vở kịch này, Rossum và con trai của ông ta đã chế tạo ra những chiếc máy gần giống với con người để phục vụ con người. Có lẽ đó là một gợi ý ban đầu cho các nhà sáng chế kỹ thuật về những cơ cấu, máy móc bắt chước các hoạt động cơ bắp của con người. Đầu thập kỷ 60, công ty Mỹ AMF (American Machine and Foundry Company) Quảng cáo một loại máy tự động vạn năng và gọi là “Người máy công nghiệp”  (Industrial Robot).

Ngày nay người ta đặt tên người máy công nghiệp (hay robot công nghiệp) Cho những loại thiết bị có dáng dấp và một vài chức năng như tay người được điều khiển tự động để thực hiện một số thao tác sản xuất. Về mặt kỹ thuật, những robot công nghiệp ngày nay, có nguồn gốc từ hai lĩnh vực kỹ thuật ra đời sớm hơn đó là các cơ cấu điều khiển từ xa (Teleoperators) Và các máy công cụ điều khiển số (NC - Numerically Controlled machine tool).

Các cơ cấu điều khiển từ xa (hay các thiết bị kiểu chủ-tớ) Đã phát triển mạnh trong chiến tranh thế giới lần thứ hai nhằm nghiên cứu các vật liệu phóng xạ. Người thao tác được tách biệt khỏi khu vực phóng xạ bởi một bức tường có một hoặc vài cửa quan sát để có thể nhìn thấy được công việc bên trong. Các cơ cấu điều khiển từ xa thay thế cho cánh tay của người thao tác; Nó gồm có một bộ kẹp ở bên trong (tớ) Và hai tay cầm ở bên ngoài (chủ). Cả hai, tay cầm và bộ kẹp, được nối với nhau bằng một cơ cấu sáu bậc tự do để tạo ra các vị trí và hướng tùy ý của tay cầm và bộ kẹp.

Cơ cấu dùng để điều khiển bộ kẹp theo chuyển động của tay cầm. Vào khoảng năm 1949, các máy công cụ điều khiển số ra đời, nhằm đáp ứng yêu cầu gia công các chi tiết trong ngành chế tạo máy bay. Những robot đầu tiên thực chất là sự nối kết giữa các khâu cơ khí của cơ cấu điều khiển từ xa với khả năng lập trình của máy công cụ điều khiển số.

Dưới đây chúng ta sẽ điểm qua một số thời điểm lịch sử phát triển của người máy công nghiệp. Một trong những robot công nghiệp đầu tiên được chế tạo là robot Versatran của công ty AMF, Mỹ. Cũng vào khoảng thời gian này ở Mỹ xuất hiện loại robot Unimate -1900 được dùng đầu tiên trong kỹ nghệ ôtô. Tiếp theo Mỹ, các nước khác bắt đầu sản xuất robot công nghiệp: Anh -1967, Thuỵ Điển và Nhật -1968 theo bản quyền của Mỹ; CHLB Đức -1971; Pháp -1972; ở ý-1973. Tính năng làm việc của robot ngày càng được nâng cao, nhất là khả năng nhận biết và xử lý.

Năm 1967 ở trường Đại học tổng hợp Stanford (Mỹ) Đã chế tạo ra mẫu robot hoạt động theo mô hình “mắt-tay”, có khả năng nhận biết và định hướng bàn kẹp theo vị trí vật kẹp nhờ các cảm biến. Năm 1974 Công ty Mỹ Cincinnati đưa ra loại robot được điều khiển bằng máy vi tính, gọi là robot T3 (The Tomorrow Tool: Công cụ của tương lai). Robot này có thể nâng được vật có khối lượng đến 40 Kg.

Có thể nói, Robot là sự tổ hợp khả năng hoạt động linh hoạt của các cơ cấu điều khiển từ xa với mức độ “tri thức” ngày càng phong phú của hệ thống điều khiển theo chương trình số cũng như kỹ thuật chế tạo các bộ cảm biến, công nghệ lập trình và các phát triển của trí khôn nhân tạo, hệ chuyên gia.. .

Trong những năm sau này, việc nâng cao tính năng hoạt động của robot không ngừng phát triển. Các robot được trang bị thêm các loại cảm biến khác nhau để nhận biết môi trường chung quanh, cùng với những thành tựu to lớn trong lĩnh vực Tin học - Điện tử đã tạo ra các thế hệ robot với nhiều tính năng đăc biệt. Số lượng robot ngày càng gia tăng, giá thành ngày càng giảm. Nhờ vậy, robot công nghiệp đã có vị trí quan trọng trong các dây chuyền sản xuất hiện đại.

* Các khái niệm về robot công nghiệp:

 Hiện nay có nhiều khái niệm về Robot, có thể điểm qua một số khái niệm như sau: - Định nghĩa theo tiêu chuẩn AFNOR (Pháp) Robot là một cơ cấu chuyển động tự động có thể lập trình, lặp lại các chương trình, tổng hợp các chương trình đặt ra trên các trục toạ độ; Có khả năng định vị, định hướng, di chuyển các đối tượng vật chất: Chi tiết, đạo cụ, gá lắp. Theo những hành trình thay đổi đã chương trình hoá nhằm thực hiện các nhiệm vụ công nghệ khác nhau.

- Định nghĩa theo RIA (Robot institute of America) Robot là một tay máy vạn năng có thể lặp lại các chương trình được thiết kế để di chuyển vật liệu, chi tiết, dụng cụ hoặc các thiết bị chuyên dùng thông qua các chương trình chuyển động có thể thay đổi để hoàn thành các nhiệm vụ khác nhau.

 - Định nghĩa theo ROCT 25686 - 85 (Nga) Robot là một máy tự động, được đặt cố định hoặc di động được, liên kết giữa một tay máy và một hệ thống điều khiển theo chương trình, có thể lập trình lại để hoàn thành các chức năng vận động và điều khiển trong quá trình sản xuất. Có thể nói Robot là một máy tự động linh hoạt thay thế từng phần hoặc toàn bộ các hoạt động cơ bắp và hoạt động trí tuệ của con người trong nhiều khả năng thích nghi khác nhau. Robot có khả năng chương trình hoá linh hoạt trên nhiều trục chuyển động, biểu thị cho số bậc tự do của chúng.

Robot được trang bị những bàn tay máy hoặc các cơ cấu chấp hành, giải quyết những nhiệm vụ xác định trong các quá trình công nghệ: Hoặc trực tiếp tham gia thực hiện các nguyên công (sơn, hàn, phun phủ, rót kim loại vào khuôn đúc, lắp ráp máy.. .) Hoặc phục vụ các quá trình công nghệ (tháo lắp chi tiết gia công, dao cụ, đồ gá.. .) Với những thao tác cầm nắm, vận chuyển và trao đổi các đối tượng với các trạm công nghệ, trong một hệ thống máy tự động linh hoạt, được gọi là “Hệ thống tự động linh hoạt robot hoá”  cho phép thích ứng nhanh và thao tác đơn giản khi nhiệm vụ sản xuất thay đổi.

-------------------------------------

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ROBOT

1.1. Khái quát chung về robot

1.1.1. Khái niệm robot

1.1.2. Phân loại Robot

1.2. Robot tự hành

1.2.1. Robot tự hành và một số ứng dụng của chúng

1.2.2. Cấu trúc của robot tự hành

1.3. Bài toán thiết kế robot tự hành cứu hỏa

1.3.1 Robot tự hành

1.3.2 Robot cứu hỏa

1.3.3. Robot tự hành cứu hỏa

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỌ VI ĐIỀU KHIỂN 8051

2.1 Giới thiệu

2.2 Lịch sử phát triển của vi điều khiển

2.3 Khảo sát bộ vi điều khiển 8051

2.3.1 Các thông số cơ bản

2.3.2 Cấu trúc bên trong của họ vi điều khiển 8051

2.3.3 Sơ đồ chân của vi điều khiển

2.3.4 Tổ chức bộ nhớ

2.3.5 Các chế độ định địa chỉ

2.3.6 Tập lệnh của họ vi điều khiển 8051

2.3.7 Cấu trúc chương trình viết cho 8051

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ

3.1 Khái niệm cơ bản

3.1.1 Thang đo nhiệt độ

3.1.2 Nhiệt độ đo được và nhiệt độ cần đo

3.1.3 Phân loại cảm biến nhiệt độ

3.2 Cảm biến giãn nở

3.2.1. Nhiệt kế giãn nở dùng chất rắn

3.2.2. Nhiệt kế giãn nở dùng chất lỏng

3.3. Nhiệt kế điện trở

3.3.1. Nguyên lý

3.3.2. Nhiệt kế điện trở kim loại

3.3.3. Nhiệt kế điện trở silic

3.3.4. Nhiệt kế điện trở oxyt bán dẫn

3.4. Cảm biến nhiệt ngẫu

3.4.1. Hiệu ứng nhiệt điện

3.4.2. Cấu tạo cặp nhiệt

3.4.3. Mạch đo và dụng cụ thứ cấp

3.5. Hoả kế

3.5.1. Hoả kế bức xạ toàn phần

3.5.2. Hoả kế quang điện

3.6 Cảm biến nhiệt hồng ngoại

3.6.1 Tia hồng ngoại và ứng dụng đo nhiệt độ

3.6.2 Cảm biết nhiệt hồng ngoại

Chương 4: XÂY DỰNG MÔ HÌNH ROBOT CỨU HỎA DỰA TRÊN PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ TỪ XA SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN 8051

4.1 Sơ đồ khối của robot cứu hỏa

4.2 Thiết kế các modul theo mô hình robot cứu hỏa

4.2.1. Thiết kế modul chấp hành

4.2.2. Thiết kế modul điều khiển dùng vi điều khiển 8051

4.2.3 Thiết kế modul cảm biến nhiệt độ từ xa cho robot

4.2.4 Thiết kế modul nguồn

4.3 Sơ đồ nguyên lý robot cứu hỏa

4.3.1 Sơ đồ nguyên lý

4.3.2 Nguyên lý hoạt động của robot cứu hỏa

4.3.3 Kết quả đạt được

---------------------------------------

Keyword: download,do an tot nghiep,xay dung,mo hinh,robot cuu hoa,dua tren phuong phap,do nhiet do,tu xa su dung,vi dieu khien,8051,dinh ngoc cuong

LINKDOWNLOAD: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

XÂY DỰNG MÔ HÌNH ROBOT CỨU HỎA DỰA TRÊN PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ TỪ XA SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN 8051