Nghiên cứu phát triển mô hình thiết bị tự di chuyển nhờ rung động

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu phát triển mô hình thiết bị tự di chuyển nhờ rung động

1. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP N T NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH THIẾT BỊ TỰ DI CHUYỂN NHỜ RUNG ĐỘNG Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Mã Số: 9 52 01 03 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ THÁI NGUYÊN – NĂM 2021
2. Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Dự Phản biện 1: Phản biện 2: hản iện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường Họp tại: Vào hồi . giờ ngày tháng năm 2021 Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: - Thư viện uốc gi - Trung t m Học iệu, Đại học Thái Nguyên - Thư viện Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên.
3. 1 MỞ ĐẦU I Tí h p thiết Trong đời sống, thiết bị tự di chuyển (tự hành) thường được hiểu à các thiết bị có khả năng tự di chuyển mà không nhận năng ượng trực tiếp g y chuyển động từ ên ngoài. Các thiết bị tự hành được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp nhằm đáp ứng yêu cầu hoạt động trong môi trường khó khăn cho việc can thiệp trực tiếp của con người, hoặc trong các điều kiện khắc nghiệt, chẳng hạn trong công tác cứu hộ, kiểm tra hầm ò, chẩn đoán các đường ống ngầm h y đào đường ống ngầm trong x y dựng [1]. Những năm gần đ y, xu hướng phát triển các thiết bị tự hành ( utogenous mo i e systems hoặc ocomotion systems) có kích thước nhỏ (cỡ viên n ng thuốc) nhằm ứng dụng trong y học, chẳng hạn như vận chuyển thuốc trong hệ tiêu hó , nội soi đã và đ ng thu hút nhiều công trình nghiên cứu [2-6]. (a) (b) n 1. Ví dụ thiết bị có cơ cấu dẫn động ngoài (a) và k ông có cơ cấu dẫn động ngoài (b) Theo qu n điểm về nguyên tắc dẫn động, các thiết bị tự di chuyển được chi thành h i nhóm ớn: nhóm thiết bị có cơ cấu dẫn động ngoài và nhóm thiết bị không có cơ cấu dẫn động ngoài. Hình 1 minh họ các ví dụ về h i nhóm này. Nhóm có cơ cấu dẫn động ngoài (xem ví dụ Hình 1a [7]) kh i thác tương tác ực giữ cơ cấu dẫn động ( ánh xe, ch n ám) với bề mặt môi trường để tạo chuyển động cho thiết bị tự hành [7-10]. Nhóm không có cơ cấu dẫn động ngoài (Xem minh họ trên Hình 1b [11]) kh i thác tương tác ực giữ th n (vỏ) và môi trường để tạo chuyển động. Các thiết bị dạng này hoạt động nhờ lực quán tính tác động ên vỏ rô- ốt, g y nên ởi một hay nhiều khối ượng d o động ên trong, do vậy thường được gọi à "thiết bị tự di chuyển nhờ rung động" (Vibration-driven locomotion system).
4. 2 Nghiên cứu về các thiết bị tự di chuyển không có cơ cấu dẫn động ngoài đã và đ ng thu hút nhiều nghiên cứu. Do không cần cơ cấu dẫn động ên ngoài, toàn ộ hệ thống có thể được đóng gói trong một hình dạng trơn nhẵn, kích thước nhỏ gọn, có thể di chuyển trên nhiều dạng bề mặt hoặc trong các môi trường có mật độ cản khác nh u. Các thiết bị này có khả năng ứng dụng trong nhiều ĩnh vực khác nhau, trải rộng từ công nghiệp x y dựng [1, 12, 13] đến các rô-bốt nội soi [3, 5, 6, 14]. Nghiên cứu về thiết bị dạng này được tiến hành dưới nhiều góc độ, chẳng hạn xử ý ài toán thiết kế, mô hình hó và thực nghiệm kiểm chứng [15-22]; ph n tích động lực học [23-28]; tối ưu hó tốc độ di chuyển và điều khiển chuyển động [26, 29-36] v.v Để nhận được chuyển động di chuyển củ toàn cơ hệ, khối ượng ên trong cần chuyển động tương đối với vỏ thiết bị dự trên một trong h i nguyên tắc: 1) khối ượng d o động tuần hoàn nhưng không có v đập với vỏ; 2) khối ượng d o động tuần hoàn có v đập với vỏ. Khi thiết kế theo nguyên tắc thứ nhất, khối ượng d o động trong mỗi chu kỳ nhất thiết phải tu n theo một quy luật th y đổi gia tốc nhiều ph , được thiết lập chính xác ([26, 37-39]). Nếu chuyển động tương đối của khối ượng d o động à d o động điều hò , cơ hệ chỉ dịch chuyển có hướng nếu lực cản củ môi trường à dị hướng, tức à m sát theo chiều đi nhỏ hơn m sát theo chiều về [19, 27, 30, 40, 41]. Xu hướng thiết kế dự trên nguyên tắc thứ h i được nghiên cứu nhằm tránh sự phức tạp trong vấn đề điều khiển chuyển động của khối ượng d o động. Lực quán tính th y đổi đột ngột khi v đập được kh i thác nhằm tạo ra dịch chuyển củ cơ hệ [42]. Chuyển động tuần hoàn đơn giản của khối ượng ên trong có thể được thực hiện nhờ cơ cấu cam [12], n m ch m điện trong mạch cộng hưởng RLC [13, 43], thiết bị điện từ [44, 45], động cơ tuyến tính [21] hoặc động cơ rung [28, 34]. Cơ hệ hoạt động theo nguyên tắc này có nhược điểm à có ứng xử phi tuyến mạnh, rất nhạy với các th m số và nhiễu. Thêm nữ , kh i thác v đập giữ các khối ượng vừ đòi hỏi bổ sung bộ phận tiếp nhận v đập, vừ g y tiếng ồn và rung động có thể ảnh hưởng xấu đến môi trường. Do vậy, ài toán thiết kế và ph n tích ứng xử động lực học cho các cơ hệ tự di chuyển nhờ rung động vẫn đ ng à ài toán mở, nhằm phát huy được ưu điểm, khắc phục hoặc giảm thiểu tồn tại củ h i nguyên tắc nêu trên. Có thể thấy, ài toán thiết kế và ph n tích ứng xử động lực học cho
5. 3 các cơ hệ tự di chuyển nhờ rung động cho đến nay vẫn đ ng à ài toán mở. Bên cạnh đó, ảnh hưởng củ m sát như một tham số àm việc đến ứng xử cơ học củ cơ hệ hầu như chư được qu n t m s u. Do vậy, nghiên cứu phát huy được ưu điểm, khắc phục hoặc giảm thiểu tồn tại củ h i nguyên tắc nêu trên nhằm định hướng ứng dụng trong các rô- ốt nội soi à vấn đề rất cấp thiết hiện n y. Luận án này được thực hiện nhằm đề xuất, thử nghiệm triển kh i và ph n tích, đánh giá chi tiết ứng xử động lực học của một cơ hệ tự di chuyển mới. Cơ hệ này vừ tránh được các nhược điểm của một cơ hệ v đập, vừ không cần áp dụng giải thuật điều khiển chuyển động phức tạp như các cơ hệ trước đ y. Ngoài r , ài toán đánh giá ứng xử củ cơ hệ trong các điều kiện m sát khác nh u cũng sẽ được qu n t m ph n tích một cách chi tiết trong nghiên cứu này. II Mụ tiê , đối tƣợ và phạm vi hiê ứu II.1 Mục tiêu Mục tiêu chính củ nghiên cứu này à thiết kế, chế tạo một mô hình thực nghiệm cải tiến về thiết bị tự di chuyển và ph n tích ứng xử động lực học cho thiết bị này. Các mục tiêu cụ thể à: - Đề xuất, kiểm chứng mô hình mới không cần sử dụng giải thuật điều khiển phức tạp, đồng thời có ứng xử động lực học ình ổn hơn; - h n tích động lực học nhằm đánh giá đặc tính hoạt động củ cơ hệ; - Khảo sát ảnh hưởng củ m sát như một biến số. II.2 i u hiê cứu - Cập nhật, ph n tích, đánh giá tình hình nghiên cứu về thiết bị tự di chuyển nhờ rung động; - Thử nghiệm một số đề xuất cải tiến, lựa chọn mô hình khả dụng; - Thiết kế, chế tạo hệ thống thí nghiệm cho mô hình được chọn; - hát triển mô hình toán học mô tả cơ hệ; - Thực nghiệm kiểm chứng mô hình; - h n tích ứng xử động lực học cơ hệ; - Công ố kết quả nghiên cứu trên các tạp chí uy tín trong nước và quốc tế. III Phƣơ pháp hiê ứu Các phương pháp nghiên cứu s u đ y được sử dụng trong luận án:
6. 4 - hương pháp nghiên cứu tài iệu: cập nhật tình hình nghiên cứu và th m khảo, học hỏi từ các nghiên cứu trước; - hương pháp mô hình hó : x y dựng các hệ phương trình toán học mô tả quan hệ động lực học củ cơ hệ; - hương pháp thực nghiệm: triển khai hệ thống thí nghiệm, thu thập và ph n tích dữ liệu nhằm kiểm chứng mô hình toán; - hương pháp ph n tích động lực học: áp dụng các phương pháp ph n tích quỹ đạo pha, bản đồ oinc ré, đồ thị rẽ nhánh để ph n tích ứng xử động lực học cơ hệ. IV Ý hĩ kho h và ý hĩ thực tiễn củ đề tài IV.1 Ý hĩa khoa học Luận án đã thành công trong việc đề xuất mô hình ý thuyết và kiểm chứng thực nghiệm hệ thống thiết ị tự di chuyển nhờ rung động mới. Thiết ị này hoạt động ổn định, ứng xử động ực học đơn giản, sử dụng phương pháp kích thích đơn giản hơn nhiều so với các hệ thống trước đ y. Kết quả nghiên cứu mới đóng góp kiến thức, àm phong phú thêm các kết quả đã thu được trong ĩnh vực khoa học về chuyển động củ cơ hệ được điều khiển bởi khối ượng d o động ên trong. IV.2 Ý hĩa thực tiễn Mô hình thiết ị tự di chuyển mới được đề xuất ởi uận án sử dụng phương pháp kích thích nử sin đơn giản, dễ dàng điều khiển chiều chuyển động nhờ việc th y đổi tần số kích thích. Mô hình thực nghiệm đã được kiểm chứng và chuyển đổi thành mô hình toán không thứ nguyên, cho phép ph n tích chi tiết ảnh hưởng củ các thông số đến ứng xử động ực học và vận tốc chuyển động. Các kết quả này tạo cơ sở cho việc triển kh i các nghiên cứu ứng dụng trong thực tiễn, hướng tới nghiên cứu thiết kế chế tạo các thiết bị tự di chuyển kh i thác rung động trong thực tế, chẳng hạn các ro ot nội soi điều khiển được. V Nhữ đó óp mới củ đề tài Nghiên cứu đã m ng ại những đóng góp mới như s u: - Đã đề xuất được một kiểu thiết bị tự di chuyển mới; thiết kế, chế tạo được một mô hình thực nghiệm dùng cho nghiên cứu cơ hệ này. Thiết bị mới có thể tự di chuyển nhờ rung động thuần túy, có thể áp dụng giải pháp kích thích đơn giản hơn so với các thiết bị trước đ y;
7. 5 - Kết quả ph n tích động lực học thiết bị mới cho thấy, cơ hệ được đề xuất có ứng xử động lực học đơn giản hơn nhiều so với các cơ hệ trước đ y. VI C trú ội dung luậ á Luận án được trình ày theo kết cấu gồm phần Mở đầu và ốn chương. hần Mở đầu giới thiệu tóm tắt về tính cấp thiết củ đề tài, phương pháp nghiên cứu, mục tiêu và nội dung cũng như những đóng góp mới của luận án. Chương 1 trình ày thông tin tổng qu n tài iệu từ các công bố khoa học gần đ y về thiết ị tự di chuyển, qu đó àm r hơn ngữ cảnh phát sinh, khoảng trống kiến thức và tính cấp thiết củ đề tài. Chương 2 trình ày một số kiến thức, phương pháp kho học sẽ được sử dụng àm cơ sở triển kh i nghiên cứu về thiết ị tự di chuyển trong đề tài. Tiến trình thiết kế, triển kh i và thử nghiệm hệ thống thí nghiệm dùng cho nghiên cứu được trình ày trong Chương 3. Tiếp theo, Chương 4 trình ày những nội dung về phát triển mô hình toán mô tả hệ thống mới được đề xuất, kết quả thực nghiệm kiểm chứng, ph n tích động lực học và đánh giá hệ thống mới. Cuối cùng à phần Kết uận và hướng nghiên cứu tiếp theo. CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ THIẾT Ị TỰ I CHU ỂN 1.1 N ê t hoạt độ ủ thiết tự i h ể 1.1.1 hi t tự i chu c c c u o i Không thuộc phạm vi nghiên cứu củ đề tài. 1.1.2 hi t tự i chu kh c c c u o i Dự trên h i nguyên tắc: (1) kh i thác rung động củ các khối ượng và (2) kh i thác rung động có v đập giữ các khối ượng. 1.2 Cá hiê ứ về thiết b tự i h ể hờ r độ kh ó v đập Được đề xuất ởi Chernous ko năm 2002. 1.3 Cá hiê ứ về m h h hệ thố tự i h ể hờ r độ ó v đập Được đề xuất ởi v ovsk i và cộng sự năm 2001. 1.4 ết ậ Chƣơ 1
8. 6 u ph n tích các công ố khoa học gần đ y trong cùng ĩnh vực, có thể thấy, nghiên cứu về thiết bị tự di chuyển nhờ rung động đã và đ ng tiếp tục à một hướng nhận được nhiều qu n t m. Các nghiên cứu tiếp cận theo nhiều khí cạnh khác nh u: đề xuất thiết kế mới, chế tạo mô hình thử nghiệm, phát triển mô hình và giải thuật điều khiển, cải tiến cơ cấu tạo rung động, ph n tích động lực học cơ hệ Một số vấn đề còn đ ng à ài toán mở cho nghiên cứu có thể rút r như s u: - Thiết bị tự di chuyển nhờ rung động nhưng không có v đập có kết cấu cơ khí đơn giản, không phát sinh tiếng ồn khi àm việc nhưng đòi hỏi giải thuật và thiết bị điều khiển d o động của khối ượng ên trong khá phức tạp; việc đảm bảo cơ cấu chấp hành thực thi chính xác sự biến thiên gi tốc như mong muốn à không dễ dàng. - Thiết bị tự di chuyển nhờ rung động có v đập có kết cấu cơ khí phức tạp hơn, không đòi hỏi giải thuật và thiết bị điều khiển phức tạp, nhưng ại phát sinh tiếng ồn khi àm việc, đồng thời ứng xử động lực học cũng phức tạp hơn. Điều này đòi hỏi cần lựa chọn các th m số kết cấu và thông số vận hành thật cẩn thận để có thể nhận được chuyển động như mong muốn. - Số ượng các nghiên cứu thực nghiệm không nhiều. Trong số đó, chỉ có ít nghiên cứu qu n t m đến ảnh hưởng củ cường độ lực ma sát, nhưng cũng chỉ dừng ở mức độ định tính cho h i cấp à m sát lớn và m sát nhỏ. Ảnh hưởng tương tác giữa lực m sát và ực kích thích chư được nghiên cứu một cách định ượng cho nhiều cường độ m sát khác nh u. - Cho đến n y, cũng chư có kết quả nghiên cứu nào được áp dụng vào viên n ng nội soi thực tế. Việc triển khai ứng dụng vẫn còn ở phí trước. Từ những nhận định trên, có thể khẳng định mục tiêu nghiên cứu đã đặt r à đúng đắn. Kết quả nghiên cứu sẽ có đóng góp cụ thể như s u: - Đề xuất và kiểm chứng được một mô hình thiết bị tự di chuyển nhờ rung động mới, không kh i thác hiện tượng v đập, nhưng cũng không yêu cầu giải thuật và thiết bị điều khiển phức tạp; do đó tránh được h i nhược điểm của cả h i mô hình có và không có v đập trước đ y; Việc khảo sát định ượng ảnh hưởng củ cường độ lực m sát ớn
9. 7 hay nhỏ một cách tương đối so với lực kích thích cũng góp phần bổ sung kiến thức cơ sở cho các nghiên cứu phát triển và ứng dụng thực tế s u này. Các nội dung nghiên cứu triển khai sẽ được trình ày trong các chương tiếp theo. CHƢƠNG 2. CƠ SỞ HO HỌC NGHIÊN CỨU THIẾT Ị TỰ I CHU ỂN NHỜ RUNG ĐỘNG 2.1 M h h hó thiết tự i h ể 2.1.1 h h v t 2.1.2 h h to học 2.2 Ph tí h độ ự h tro miề thời i 2.3 Ph tí h độ ực h c bằ đ th ph và đ Poi r 2.3.1 h t ch th ha 2.3.2 oi ca 2.4 Ph tí h độ ự h ằ đ th r há h 2.5 Cá ụ ph tí h độ ự h ằ i i tí h ố 2.5.1 h 2.5.2 h a ic 2.5.3 h OriginLAB 2.6 Kết luận Chƣơ 2 Chương này đã tóm tắt cách thức mô hình hó , o gồm mô hình vật ý và từ đó x y dựng mô hình toán mô tả chuyển động củ thiết ị tự di chuyển nhờ rung động và v đập. Nói chung, các phương trình toán học mô tả chuyển động củ thiết bị tự di chuyển nhờ rung động à hệ phương trình vi ph n có tính phi tuyến mạnh. Một số phương pháp phù hợp để ph n tích động ực học cơ cấu tự di chuyển nhờ rung động và v đập, o gồm khảo sát đồ thị biến thiên theo thời gi n, đồ thị ph , đồ thị rẽ nhánh và ản đồ oinc ré cũng đã được trình ày. Một số công cụ giải tích số thích hợp cho ài toán động lực học có tính phi tuyến mạnh, à các phần mềm miễn phí, có khả năng cung cấp các ời giải số nhanh và chính xác, được cộng đồng các nhà kho học trong ĩnh vực kh i thác cũng đã được giới thiệu tóm tắt.
10. 8 Dự trên cơ sở khoa học tham khảo từ các nghiên cứu trước và ứng dụng các công cụ để phát triển nghiên cứu, các kết quả triển khai sẽ được trình ày trong các chương tiếp sau. CHƢƠNG 3. ỰNG HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM 3.1 ê ủ hệ thố thí hiệm 3.2 Kết c ơ khí ho hệ thố thí hiệm Trên cơ sở tham khảo các mô hình thí nghiệm trong các nghiên cứu trước, kết hợp với thông tin khảo sát từ các nhà cung cấp thiết bị, sơ đồ bố trí hệ thống thí nghiệm được đề xuất như trên Hình 3.1 . Trên Hình 3.1 , khối ượng th n thiết bị (1) chứa khối ượng d o động (2). H i khối ượng này được đặt trên hệ r y trượt (3). Ống cac- on (4) và cặp gá (5) được sử dụng để th y đổi lực cản m sát. Cảm biến khoảng cách (6) và cảm biến dịch chuyển (LVDT) được sử dụng để đo chuyển động củ các khối ượng. (a) (b) n 3.1. Sơ đồ nguyên lý ệ thống t í ng iệm được đề xuất (a) và ảnh chụp hệ thống đã triển khai (b) 3.2.1 B tạo rung (shaker) (a) (b) n 3.2. ết cấu mini shaker: 1- o tấm; 2- rục; 3- am c m v n c u; 4- n; 5- uộn d y; 6- p; 7- ối lượng dao động
11. 9 3.2.2 B h tha i ực a t Ống c c- on (4) được k p nhờ các má k p (5). Lực k p được tạo r ởi n m h i ch m điện (7). Các n m ch m điện được đặt trên các r y i trượt (8) để giảm thiểu m sát củ hệ thống k p khi th y đổi ực k p ằng cách th y đổi điện áp cấp cho các n m ch m điện. (a) (b) n 3.3. Sơ đồ (a) và kết cấu (b) ệ thống t ay đổi ma sát 3.3 ự h và p đ t thiết đo 3.3.1 c th v êu c u o Có thể chi thành h i nhóm. Nhóm một à các thông số kết cấu (xem Hình 2.1), gồm: các khối ượng, độ cứng ò xo, hệ số cản nhớt. Nhóm h i à các thông số vận hành (xem Hình 3.1 ), gồm: ực kích thích, tần số củ ực kích thích, ượng dịch chuyển tương đối X1 – X2, ượng dịch chuyển tuyệt đối củ thiết ị X2, ực m sát cần thiết đặt. 3.3.2. ựa chọ thi t o v thu th i u - Thiết ị đo chuyển vị (LVDT và cảm iến tiệm cận Kaman); - Thiết ị đo ực (Lo dce ); - Bộ thu thập dữ iệu D . 3.4 Chế tạo, l p đ t và vậ hà h hệ thố 3.4.1 Thực nghi c h th k t c u th v h h - Xác định độ cứng củ ò xo: ò xo có đặc tính phi tuyến ậc mũ (mô hình Duffing); - Xác định hệ số cản nhớt; - Xác định ực kích thích. 3.4.2 t v v h h th hi h th
12. 10 ảng 3.2. am số kết cấu c a ệ t ống t c ng iệm t di c uyển n rung động Tham ố ý hiệ Giá tr Đơ v Khối ượng quán tính m1 0.518 kg Khối ượng th n cơ cấu m2 1.513 kg Độ cứng tuyến tính củ ò xo k1 6068.1908 N/m 8 3 Độ cứng ậc 3 củ ò xo k2 2.0598x10 N/m Hệ số giảm chấn c 8.5845 Ns/m 3.5. Kết luậ Chƣơ 3 - Đã thiết kế, x y dựng được hệ thống thiết ị thí nghiệm gồm mô hình thực cơ cấu tự di chuyển nhờ rung động và ự chọn được các thiết ị đo, thiết ị thu thập dữ iệu phù hợp với yêu cầu đo. - Hệ thống thiết ị tự di chuyển có thể dễ dàng ổ sung thêm chốt v chạm để kh i thác v chạm và so sánh với khi chỉ kh i thác rung động. - Đã đề xuất mô hình thực nghiệm có thể điều chỉnh ực cản chuyển động th y thế cho giả định ực m sát được tạo nên ởi ản th n khối ượng hệ thống. CHƢƠNG 4. ĐỀ U T MÔ HÌNH THIẾT Ị TỰ I CHU ỂN MỚI 4.1 M h h hó hệ thống mới đề xu t 4.1.1. h h v t Hệ gồm th n cơ cấu có khối ượng à m2 và khối ượng quán tính m1. Lò xo có độ cứng k được sử dụng để iên kết h i khối ượng. Tổn thất năng ượng được mô hình hó ằng phần tử giảm chấn c. Th n cơ cấu có thể chuyển động thẳng trên mặt phẳng ng ng khi thắng ực m sát Ff. Khối ượng quán tính có thể d o động ên trong th n cơ cấu theo đường song song với đường thẳng chuyển động củ th n. Chuyển động củ toàn ộ hệ thống có thể được thực hiện qua bốn gi i đoạn như s u: (1) Lực kích thích ắt đầu tăng, khối ượng quán tính m1 tăng tốc chuyển động tịnh tiến; th n cơ cấu m2 đứng yên nhờ lực m sát; (2) Lực kích thích đạt cực đại rồi giảm dần, khối ượng quán tính m1 tiếp tục chuyển động tịnh tiến (nhưng có thể bị giảm tốc); úc này
13. 11 th n cơ cấu vẫn ở trạng thái đứng yên; (3) Lực kích thích ằng không, khối ượng quán tính m1 chuyển động theo chiều ngược lại nhờ tác dụng của lực đàn hồi củ ò xo. Lực quán tính ớn xuất hiện khi khối ượng m1 đổi hướng có thể àm cho th n cơ cấu m2 chuyển động trượt về phí trước; (4) Lực kích thích bằng không, khối ượng m1 tiếp tục chuyển động ùi về phí s u. Kết thúc gi i đoạn này, khối ượng m1 bắt đầu chuyển động tịnh tiến về phí trước nhờ ực đàn hồi củ ò xo. Lực kích thích ắt đầu tăng từ không và chu kỳ mới ắt đầu. (a) (b) (c) n 4.1. ơ s t iết kế: mô n vật lý (a); mô n ma sát oulomb (b) và d ng sóng n a sin c a l c kíc t íc (c) 4.1.2. i hi ha h h h h h i i t ch Mô hình toán mô tả hệ thống: d 2 X dX dX m 1 F k X X c 1 2 1 2 e 1 2 dt dt dt 2 (4.1) d X 2 dX1 dX 2 dX 2 m2 2 Fe k X1 X 2 c Fr sgn dt dt dt dt Trong đó, d()/dt biểu thị đạo hàm theo thời gian. Lực kích thích nử sin được biểu diễn dưới dạng hàm s u: F sin 2 ft , sin 2 ft 0 0 Fe (4.2) 0 ,sin 2 ft 0 Trong đó, F0 và f ần ượt à iên độ và tần số ực kích thích. Kết quả kiểm chứng nh nh mô hình được thể hiện trên Hình 4.2. ràng, mỗi chu kỳ kích thích, khối ượng quán tính m1 trải qu ốn gi i đoạn chuyển động và nhờ đó, thiết ị có thể tiến về phí trước. (a) (b)
14. 12 n 4.2. (a) ồ t ị time istory c uyển động c a k ối lượng quán tín 1 c a t n cơ cấu 2 và l c kíc t íc e; (b) bốn giai đo n c uyển động c a k ối lượng quán tín và c uyển động c a t n cơ cấu trong một c u k kíc t íc . 4.1.3. h h h a h th tự i chu h u 2 d X 3 dX dX m 1 F k X X k X X c 1 2 1 2 e 1 1 2 2 1 2 dt dt dt 2 (4.3) d X 2 3 dX1 dX 2 dX 2 m2 2 Fe k1 X1 X 2 k2 X1 X 2 c Ff sgn dt dt dt dt Để mở rộng kết quả s ng các kích cỡ khác nh u khi thiết kế, hệ phương trình (4.3) được chuẩn hó ằng cách áp dụng các iến và tham số không thứ nguyên trên phương trình (4.5), tương tự như các iến đổi đã được thực hiện trong Chương 2. k1 k1 k1   0t; x1 X1; x2 X 2 ;0 ; ; Ff Ff m1 0 3 (4.5) c A k2 Ff m2  ; ; ; ; 2m10 Ff k1 k1 m1 Hệ phương trình không thứ nguyên mô tả chuyển động củ khối ượng quán tính m1 và th n cơ cấu m2 nhận được có dạng: 2 d x1 3 dx1 dx2 sin() (x1 x2 )  (x1 x2 ) 2 d d d 2 (4.6) d x2 3 dx1 dx2 dx2 1 sin() (x1 x2 )  (x1 x2 ) 2 sgn d d d d  4.2 Thí hiệm kiểm hứ m h h
15. 13 4.2.1 hi t th hi ảng 4.1. ác t ông số t í ng iệm Th m ố ý hiệ Giá tr Đơ v Khối ượng quán tính m1 0.518 kg Khối ượng th n cơ cấu m2 1.513 kg Độ cứng tuyến tính củ ò xo k1 6068.1908 N/m 8 3 Độ cứng ậc 3 củ ò xo k2 2.0598x10 N/m Hệ số giảm chấn c 8.5845 Ns/m Biên độ ực kích thích A 6.469 N Lực m sát Ff 2.02; 6.6 N Tần số kích thích f [3  25] Hz 4.2.2 t u ki chứ h h Để kiểm chứng mô hình đã đề xuất, dữ liệu thực nghiệm được so sánh trực tiếp với các kết quả giải tích số củ hệ phương trình (4.3) với các th m số đã xác định. Trước hết, kết quả được đánh giá, so sánh cho một số tần số kích thích ứng với cường độ ực m sát nhỏ, Ff 2.02N. S u đó, kết quả đối chứng được thực hiện cho các tần số khác nh u, ứng với cả h i mức m sát, Ff 2.02N và Ff = 6.6N. 4.2.2.1. iểm c ng mô n t i một số t n số kíc t íc Từ đồ thị time history (các Hình 4.3, 4.4, 4.5 và 4.6) có thể nhận thấy rất r sự tương đồng khá c o giữa dữ liệu mô phỏng với kết quả thực nghiệm, cả ượng dịch chuyển X1 và X2 ở các tần số kích thích đặc iệt và ượng dịch chuyển X2 trong toàn ộ vùng tần số khảo sát. H n 4.3. uyển động c a khối lượng quán tín 1 và c a t n cơ cấu 2 từ: (a) kết quả mô p ỏng và (b) dữ liệu th c nghiệm; (c) đồ t ị p a và bản đồ oincar (c ấm đỏ) c a chuyển động tương đối giữa ai k ối lượng k i cơ cấu được kíc t íc v i t n số 3 z và l c ma sát 2.02 .
16. 14 n 4.4. uyển động c a khối lượng quán tín 1 và c a t n cơ cấu 2 từ: (a) kết quả mô p ỏng và (b) dữ liệu th c nghiệm; (c) đồ t ị p a và bản đồ oincar (c ấm đỏ) c a chuyển động tương đối giữa ai k ối lượng k i cơ cấu được kíc t íc v i t n số 8 z và l c ma sát 2.02 . n 4.5. Chuyển động c a khối lượng quán tín 1 và c a t n cơ cấu 2 từ: (a) kết quả mô p ỏng và (b) dữ liệu th c nghiệm; (c) đồ t ị p a và bản đồ oincar (c ấm đỏ) c a chuyển động tương đối giữa ai k ối lượng k i cơ cấu được kíc t íc v i t n số 13 z và l c ma sát 2.02 . n 4.6. Chuyển động c a khối lượng quán tín 1 và c a t n cơ cấu 2 từ: (a) kết quả mô p ỏng và (b) dữ liệu th c nghiệm; (c) đồ t ị p a và bản đồ oincar (c ấm đỏ) c a chuyển động tương đối giữa ai k ối lượng k i cơ cấu được kíc t íc v i t n số 18 z và l c ma sát 2.02 . 4.2.2.2. iểm c ng mô n ai m c cư ng độ l c ma sát Hình 4.9 thể hiện ượng dịch chuyển X2 của hệ thống s u khi kích
17. 15 thích 5s ứng với h i mức cường độ ực m sát à 2.02N và 6.6N. Kết quả cho thấy, hệ thống được đề xuất có thể chuyển động về phí trước ở cả hai mức lực m sát, hoặc c o hơn hoặc thấp hơn iên độ của lực kích thích. Kết quả cũng cho thấy, tốc độ chuyển động theo chiều ùi nhỏ hơn ở giá trị ực m sát c o hơn. Khi iên độ của lực kích thích ớn hơn giá trị ực m sát được thiết ập (Hình 4.7 ), ượng dịch chuyển theo chiều ùi từ kết quả thực nghiệm dường như ớn hơn so với ượng dịch chuyển nhận được từ giải tích số trong dải tần số kích thích 1214 Hz. Kết quả tương tự cũng xuất hiện ở dải tần số kích thích 1417 Hz. Ở tần số kích thích ớn hơn, từ 22 Hz trở ên, kết quả thực nghiệm cho thấy cơ hệ gần như không di chuyển về phí trước. Ngược ại, kết quả mô phỏng cho thấy hệ thống dường như di chuyển theo chiều ùi ại. n 4.9. ượng dịc c uyển trung b n 2 từ kết quả mô p ỏng và th c nghiệm sau 5s kíc t íc tương ng v i các trư ng ợp l c ma sát: (a) 2.02 và (b) 6.6 . iên độ l c kíc t íc là 6.469 Lý do cho sự khác iệt như vậy có thể à mô tả chư hoàn toàn chính xác củ mô hình m sát được sử dụng khi mô phỏng. Việc áp dụng mô hình m sát động có thể sẽ cho kết quả chính xác hơn, đặc biệt trong trường hợp d o động trượt với tần số cao giữa hai bề mặt. 4.3 Ph tí h ứ độ ự h ủ ơ hệ Một trong những mục tiêu qu n trọng nhất củ thiết ị tự di chuyển, ví dụ rô- ốt dạng viên n ng ứng dụng trong y học, à tốc độ dịch chuyển và khả năng điều khiển chiều chuyển động. Các đại ượng này chịu ảnh hưởng quyết định củ ứng xử động ực học. Trong số các thông số ảnh hưởng đến ứng xử động ực học và khả năng dịch chuyển của hệ thống, tần số kích thích f, iên độ của lực
18. 16 kích thích A, tỷ ệ giữ khối ượng củ th n và khối ượng quán tính , mức độ phi tuyến củ ò xo k2 được xem à những yếu tố quan trọng nhất. Trong uận án, để kết quả m ng tính khái quát, tác giả sử dụng hệ phương trình không thứ nguyên (4.6) thông qu đổi iến (4.5). Do vậy, tần số kích thích được đặc trưng ởi , iên độ ực kích thích được đặc trưng ởi , mức độ phi tuyến củ ò xo được đặc trưng ởi . Tốc độ dịch chuyển củ hệ thống được xác định ởi khoảng dịch chuyển s u một thời gi n kích thích. Trong phương trình không thứ nguyên, được xác định ởi đại ượng x2 tại thời điểm  xác định. Trong ph n tích động ực học củ uận án, đại ượng x2 trên các đồ thị được ký hiệu à p, gọi à ượng dịch chuyển nhận được tại thời điểm  = 500. Để ph n tích động ực học, tác giả sử dụng đồ thị rẽ nhánh với th m số rẽ nhánh à vận tốc tương đối v1 - v2. Vận tốc tương đối v1 - v2 được xác định ằng cách đạo hàm ượng dịch chuyển tương đối x1 - x2, trong đó x1 và x2 được xác định như phương trình (4.5) và (4.6). 4.3.1 h h c a t ực k ch th ch n 4.10. ồ t ị r n án c a n 4.11. ồ t ị r n án c a v1 v1 - v2 (đư ng liền) và đồ t ị - v2 (đư ng liền) và đồ t ị t ay t ay đổi c a p (n t đ t) t eo ω. đổi c a p (n t đ t) theo α. ết quả được tín toán v i các ết quả được tín toán v i các t ông số α = 3.2025 t ông số β = 0.003761 β = 0.003761 μ = 2.9653 μ = 2.9653 ω = 1.1 và ζ = 0.0766. và ζ = 0.0766 Trong phạm vi khảo sát, hệ thống đạt được tốc độ cực đại ở tần số kích thích 1.1, tức à tần số kích thích ằng 1.1 lần tần số d o động riêng của khối ượng quán tính (như trên Hình 4.10). Xuất hiện hai
19. 17 dải tần số kích thích,  [0.70.8] và  1.25, tại đó hệ thống di chuyển theo chiều ùi về phí s u. Đồ thị rẽ nhánh của vận tốc tương đối v1 - v2 à một đường cong duy nhất cho tất cả các giá trị của tần số, cho thấy hệ thống uôn có chuyển động chu kỳ đơn. Kết quả này trùng khớp với các thí nghiệm kiểm chứng mô hình đã mô tả ở trên. Vận tốc theo chiều tiến đạt giá trị cực đại tại  = 1.1. Tại tần số  = 1.25, hệ thống đảo chiều, nghĩ chuyển động theo chiều ùi. 4.3.2 h h c a iê ực k ch th ch Có thể thấy, ượng dịch chuyển của hệ thống ắt đầu tăng ên đáng kể ngay sau khi α 0.6397 cho đến khi α = 1 (như trên Hình 4.11). Có thể nhận xét rằng với một lực cản chuyển động nhất định, iên độ lực kích thích càng ớn thì tốc độ dịch chuyển càng nh nh. Hệ thống cũng có chuyển động ổn định theo chu kỳ đơn đối với tất cả các giá trị được khảo sát. 4.3.3 h h c a t i a c c kh i Ảnh hướng củ tỉ ệ giữ các khối ượng đến ứng xử động ực học và tốc độ dịch chuyển trung ình củ hệ thống thể hiện trên Hình 4.12. Hệ thống đạt được tốc độ dịch chuyển cực đại tại  = 0.38. Ngoài r , chuyển động theo chu kỳ đơn của khối ượng ên trong cũng xuất hiện đối với tất cả các tỷ lệ khối ượng được khảo sát. n 4.12. ồ t ị r n án c a n 4.13. ồ t ị r n án c a v1 - v2 (đư ng liền) và đồ t ị t ay v1 - v2 (đư ng liền) và đồ t ị t ay đổi c a p (n t đ t) theo . đổi c a p (n t đ t) theo β. ết quả được tín toán v i các ết quả được tín toán v i các t ông số α = 3.2025 t ông số α = 3.2025 μ = 2.9653 β = 0.003761 ω = 1.1 ω = 1.1 và ζ = 0.0766. và ζ = 0.0766.
20. 18 4.3.4 h h c a cứ hi tu c a o Từ Hình 4.13 có thể nhận thấy, việc thêm một số hạng phi tuyến có giá trị nhỏ hơn 0.0055 trong độ cứng củ ò xo àm tăng tốc độ dịch chuyển đáng kể. Ảnh hưởng củ độ cứng phi tuyến được đánh giá thêm ằng cách so sánh ượng dịch chuyển củ hệ thống ương ứng với các trường hợp: sử dụng ò xo tuyến tính và ò xo phi tuyến. 4.4 Đá h iá m h h mới o với á m h h trƣớ đ 4.4.1 hực hi ki chứ h h to Hình 4.15 trình ày sơ đồ thí nghiệm và ảnh chụp hệ thống tự di chuyển nhờ rung động có v đập, được phát triển cùng dạng kết cấu với mô hình mới nêu trên. Mô hình mới được bổ sung thêm ộ phận tiếp nhận v đập à chốt chặn (5) nằm trên đường t m của trục shaker mang khối ượng (2). Khoảng cách giữa bề mặt chốt chặn và vị trí tính của khối ượng d o động à G = 0.5 mm. (a) (b) n 4.15. Mô n t í ng iệm thiết bị t dịc c uyển có k ai t ác va đập: Sơ đồ t í ng iệm (a) và ảnh chụp thiết bị t í ng iệm (b) ảng 4.2. ác t ông số t í ng iệm v i mô n k ai t ác va đập Th ố ý hiệ Giá tr Đơ v Khối ượng quán tính m1 0.518 kg Khối ượng th n cơ cấu m2 1.813 kg Độ cứng tuyến tính củ ò xo k1 1885.24078 N/m 3 Độ cứng ậc 3 củ ò xo k2 52158700 N/m Hệ số giảm chấn c 8.893542 Ns/m Khoảng cách v đập G 0.5 mm Tỉ ệ giữ iên độ ực kích 0.59; 0.79; 0.99; α=A/ - thích và cường độ ực m sát r và 1.19 Lực m sát Ff 2.3; 6.8 và 13.8 N Tần số kích thích f 15 Hz
21. 19 Với mô hình có rung động kèm v đập, mô hình toán học mô tả cơ hệ được biểu diễn như s u: 2 d X1 dX1 dX 2 m1 Fe Fspr c Hk0 X1 X 2 G dt 2 dt dt (4.7) d 2 X dX dX m 2 F F c 1 2 Hk X X G F 2 2 e spr 0 1 2 r dt dt dt Trong đó, H(.) à hàm He viside, được định nghĩ như s u: H 1, X1 X 2 G 0 (4.8) H 0, X1 X 2 G 0 Các thông số thực nghiệm được xác định tương tự như với mô hình không có v đập đã được trình ày trong Chương 3. Hệ số độ cứng v đập k0 được xác định ằng thực nghiệm dự trên nguyên tắc ảo toàn năng ượng khi v đập theo [28]. Các thí nghiệm kiểm chứng được thực hiện với cường độ lực m sát à 2.3 N và 13.6 N, đại diện cho hai cấp độ m sát nhỏ và m sát ớn. Cường độ lực kích thích được thiết lập bằng 1.19 lần cường độ lực m sát. Kết quả cho thấy sự tương đồng đáng kể giữa kết quả thực nghiệm và kết quả mô phỏng. Ngoài r , trong trường hợp này, hệ thống có di chuyển ùi. Điều này cũng phù hợp với phát hiện củ các nghiên cứu trước đ y, hệ thống có dịch chuyển ùi khi ực kích thích ớn. 4.4.2 So h kh ă ch chuy n Để so sánh h i mô hình thiết bị tự di chuyển nhờ rung động có và không có v đập, đồng thời xét đến ảnh hưởng củ cường độ lực ma sát, sử dụng các phép đổi biến, tương tự (4.5), để iến đổi hệ phương trình (4.7) về dạng không thứ nguyên, có dạng tương tự (4.6). Hình 4.19 mô tả h i đồ thị dạng contour tương ứng với các đồ thị bề mặt đã được x y dựng. Trên Hình 4.19 , mô hình rung động không có v đập tạo r ượng dịch chuyển theo chiều tiến trong hầu hết các dải giá trị của lực kích thích và ực m sát. Chỉ có một phạm vi nhỏ của lực m sát fr [0.52], nếu tác dụng lực kích thích <0.25 mới dẫn đến chuyển động ùi. Trái ại, đồ thị contour củ mô hình có v đập (Hình 4.19 ) có
22. 20 khoảng 50% diện tích ứng với chuyển động ùi. Chuyển động ùi ở mô hình này xảy ra với cường độ lực kích thích ớn, ứng với hầu hết các giá trị củ cường độ lực m sát fr. Có thể khuyến nghị rằng, để có kết quả chuyển động tiến như mong muốn trong điều kiện m sát nhỏ, nên sử dụng cơ chế rung động không v đập với lực kích thích lớn để vận hành mô hình. Lưu ý rằng giải pháp chuyển đổi giữa hai mô hình có và không có v đập cũng không quá khó khăn. Một hệ thống lai giữ h i mô hình có thể được thử nghiệm trong tương i. (a) (b) n 4.19. ồ thị contour lượng dịch chuyển theo hai tham số: mô n k ông có va đập (a) và mô n có va đập (b) 4.4.3 So h c t h ng lực học n 4.20. ồ thị r n án c a vận tốc tương đối theo tham số l c ma sát: mô n k ông có va đập (a) và mô n có va đập (b); = 1;  = 1 Hình 4.18 trình ày các đồ thị rẽ nhánh của hai hệ thống tự dịch chuyển: không có v đập (Hình 4.20 ) và có v đập (Hình 4.20 ),
23. 21 với cùng ộ tham số àm việc  = 1,0;  = 1,0 với tham số điều khiển à ực m sát Fr. Như có thể thấy trên hình vẽ, với bộ tham số được khảo sát, cả hai hệ thống đều có dạng chuyển động gần như chu kỳ đơn. Các đồ thị rẽ nhánh đều hiển thị dưới dạng đường cong đơn, mặc dù có sự d o động nhỏ trên đường cong vận tốc tương đối trong trường hợp rung động có v đập (Hình 4.20 ). Khảo sát một trường hợp khác, khi ực kích thích ớn hơn,  = 1.5, đồ thị rẽ nhánh củ h i mô hình có sự khác iệt r rệt, như mô tả trên Hình 4.21. Mô hình không v đập vẫn chỉ có ứng xử động lực học ở dạng chu kỳ đơn (Hình 4.21a). Với mô hình có v đập (Hình 4.21b), đồ thị rẽ nhánh có dạng một dải nhỏ trong phạm vi lực m sát fr [01], có thể coi gần đúng như dạng chuyển động chu kỳ đơn và chu kỳ đơn. Với các giá trị lực m sát ớn hơn (fr [12]), hệ thống xuất hiện cả dạng chuyển động hỗn độn lẫn chuyển động chu kỳ đơn. n 4.21. ồ thị r n án c a vận tốc tương đối theo tham số l c ma sát: mô n k ông có va đập (a) và mô n có va đập (b): =1.5; =1 Để minh họa cho dạng chuyển động chu kỳ đơn củ mô hình không v đập và chuyển động hỗn độn củ mô hình có v đập, Hình 4.22 trình ày các đồ thị ph kèm ản đồ oinc ré củ h i mô hình này. Có thể thấy r chuyển động chu kỳ đơn củ mô hình không v đập (Hình 4.22a), ở đó đồ thị ph à một đường cong đơn, ản đồ oinc ré thu về một điểm duy nhất. Trái ại, ở mô hình có v đập (Hình 4.22 ), đồ thị pha hiển thị thành một dải rộng, còn ản đồ oinc ré trở thành một vệt gãy khúc, phản ánh ứng xử động lực học có chuyển động hỗn độn củ cơ hệ.
24. 22 Qu ph n tích giữ h i mô hình nghiên cứu, có thể rút r các ưu việt củ mô hình không v đập như s u: n 4.22. ồ t ị p a k m bản đồ oincar : k ông có va đập (a) và có va đập (b) - So với các hệ thống tự di chuyển nhờ rung động không có v đập trước đ y, thiết bị tự di chuyển được đề xuất có thể di chuyển ổn định về phí trước nhờ lực kích thích dạng nử sin đơn giản mà không cần áp dụng giải thuật điều khiển phức tạp bốn hoặc bảy giai đoạn như trong các công ố trước đ y. - Để thu được chuyển động tiến như mong muốn trong điều kiện m sát nhỏ, nên sử dụng cơ chế rung động không có v đập với lực kích thích ớn để vận hành mô hình. Mô hình không v đập uôn có chuyển động chu kỳ đơn, còn mô hình có v đập xuất hiện cả chuyển động chu kỳ đôi và chuyển động hỗn độn. Nói cách khác, ứng xử động lực học của hệ thống tự di chuyển không dùng v đập ổn định và thuần nhất hơn. 4.5 ết ậ Chƣơ 4 Chương này đã trình ày kết quả thiết kế, chế tạo, mô hình hó , kiểm chứng thực nghiệm và ph n tích động lực học của một thiết bị tự di chuyển mới. Kết quả kiểm chứng thực nghiệm cho thấy mô hình toán học đã x y dựng à phù hợp. Dự trên mô hình toán đã được kiểm chứng, kết quả nghiên cứu mô hình không thứ nguyên cho thấy, ượng dịch chuyển có thể đạt giá trị ớn nhất khi tần số kích thích ằng khoảng 1.1 ần tần số d o động riêng. Thêm nữ , khi iên độ ực kích thích ớn hơn 0.6397 ần ực m
25. 23 sát, ực kích thích càng ớn thì ượng dịch chuyển thu được càng ớn. Kết quả cũng cho thấy, hệ thống đạt được ượng dịch chuyển cực đại khi tỉ ệ khối ượng d o động bằng 0.38 lần khối ượng th n thiết bị. Đồng thời, sử dụng ò xo phi tuyến cho phép nhận được ượng dịch chuyển ớn hơn so với hệ thống sử dụng ò xo tuyến tính. Các kết quả này thu được từ mô hình không thứ nguyên, cho phép áp dụng cho nhiều hệ thống có kích cỡ khác nh u trong thực tế. Nhiều ưu điểm nổi bật của hệ thống mới so với các hệ thống trước đ y đã được khẳng định. Hệ thống mới không cần kh i thác hiệu ứng v đập nên tránh được các trạng thái ứng xử động lực học phức tạp củ cơ hệ, đồng thời có kết cấu đơn giản hơn các hệ thống cần khai thác v đập. So với các hệ thống tương tự không kh i thác v đập, hệ thống mới hoạt động ổn định mà không cần giải thuật điều khiển phức tạp. Hệ thống mới cũng có thể dễ dàng đảo chiều dịch chuyển bằng cách đảo chiều điện áp kích thích. KẾT LUẬN V HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP TH O ết ậ Nghiên cứu đã triển kh i thành công các nội dung và đạt được các mục tiêu đặt ra. Cụ thể à: - Đã đề xuất được một mô hình thiết bị tự di chuyển nhờ rung động mới, hoạt động ổn định, có khả năng di chuyển theo cả hai chiều, không phát sinh v đập và tiếng ồn, không cần giải thuật điều khiển phức tạp như các hệ thống tương tự trước đ y; - Đã phát triển mô hình toán học mô tả hệ thống, kiểm chứng thực nghiệm khẳng định tính đúng đắn củ mô hình; - Mô hình không thứ nguyên được sử dụng để ph n tích ứng xử động lực học củ cơ hệ. Kết quả cho thấy hệ thống uôn hoạt động ổn định với chu kỳ đơn, không có chuyển động hỗn độn như đã xảy ra trong nhiều hệ thống trước đ y. Việc triển kh i nghiên cứu cho mô hình không thứ nguyên cho phép áp dụng kết quả cho nhiều kích cỡ khác nh u trong thực tế. Hƣớ hiê ứ tiếp th o Các đề xuất nghiên cứu tiếp theo bao gồm: - Tiếp tục nghiên cứu phát triển mô hình trong các điều kiện m sát khác như m sát ướt, ống thực quản
26. 24 - Chế tạo và thử nghiệm mô hình prototype kích cỡ viên n ng nội soi để áp dụng thực tế; - Nghiên cứu giải pháp điều khiển thích nghi đáp ứng các điều kiện lực cản khác nh u.
27. DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG Ố IÊN QU N ĐẾN ĐỀ T I LUẬN ÁN 1. Khac-Tuan Nguyen, Ngoc-Tuan La, Ky-Thanh Ho, Quoc-Huy Ngo, Ngoc-Hung Chu, Van-Du Nguyen, "The effect of friction on the vibro- impact locomotion system: modeling and dynamic response", vol. 56, issue 5, Meccanica, 2021, DOI: 10.1007/s11012-021-01348-w (ISI-Q1) 2. Van-Du Nguyen and Ngoc-Tuan La, "An improvement of vibration- driven locomotion module for capsule robots", Mechanics Based Design of Structures and Machines, pp. 1-15, 2020, DOI: 10.1080/15397734.2020.1760880 (ISI-Q2); 3. Khac-Tuan Nguyen, Van-Du Nguyen, Ky-Thanh Ho and Ngoc-Tuan La, "Modelling of a vibration-driven module for capsule locomotion systems", International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development, 10(3), pp. 837-850, 2020, DOI: 10.24247/ijmperdjun202075 (Scopus-Q3); 4. Ngoc-Tuan La, Quoc-Huy Ngo, Ky-Thanh Ho, and Khac-Tuan Nguyen, “ n experiment study on vi ration-driven locomotion systems under different eve s of isotropic friction”, in dv nces in Engineering Research and Application, ICERA 2020. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 178. pp. 181-191, 2021, DOI: 10.1007/978-3-030-64719-3_21 (Scopus); 5. Van-Du Nguyen, Ky-Thanh Ho, Ngoc-Tuan La, Quoc-Huy Ngo and Khac-Tu n Nguyen, “ n experiment study on the se f-propelled ocomotion system with nisotropic friction”, Intern tion Conference on Modern Mechanics and Applications (ICOMMA), HCM City, 12/2020 (Scopus); 6. Ngoc-Tuan La, Thanh-Toan Nguyen, Ky-Thanh Ho, Quoc-Huy Ngo, and Van-Du Nguyen, “Vi ro-impact capsule under different conditions of friction”, roceeding of the Second Intern tion Non ine r Dyn mics Conference, Rome, February 16-19, 2021 (ISI/Scopus); 7. Van-Du Nguyen, Ngoc-Tuan La, Quoc-Huy Ngo, Ky-Thanh Ho,Van-Chi Nguyen, and Khac-Tu n Nguyen, “ comp r tive study on vibro-driven c psu ot”, Intern tion Conference on Engineering Vibration, ICoEV 2020, Aberdeen, UK, 12/2020. 8. La Ngoc Tuan, Nguyen V n Du, “Experiment study on the one degree-of-freedom duffing osci tor with imp ct”, TNU Journ of Science and Technology, 203(10), pp.15 - 22, 2019