Nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp do PGS.TS. Nguyễn Văn Dự dẫn đầu, đã thực hiện đề tài nghiên cứu: “Động lực học thiết bị tự di chuyển nhờ rung động” trong thời gian từ năm 2018 đến năm 2021. Đề tài nhằm mục tiêu chủ yếu là tiếp tục nghiên cứu động lực học phi tuyến của cơ cấu tự di chuyển theo phương ngang, từ đó xác định bộ thông số làm việc và điều khiển hợp lý để đáp ứng yêu cầu làm việc trong các môi trường khác nhau, mở rộng cho các phương, chiều chuyển động khác nhau.

Sau ba năm nghiên cứu, đề tài đã thu được các kết quả như sau:

Một là hoàn thiện lời giải thiết kế và bài toán phân tích động lực học, cơ chế ứng xử của cơ hệ trong các điều kiện ma sát khác nhau, xét đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố thực tiễn hơn. Mô hình thực nghiệm đã được phát triển thiết kế, hoàn thiện hơn nhờ các yếu tố được bổ sung sau đây:

- Về hoàn thiện thiết kế, đã cải tiến kết cấu dẫn hướng và bổ sung cơ cấu thay đổi lực ma sát cho phép khảo sát các mức cường độ lực ma sát khác nhau, từ rất nhỏ so với rất lớn, so tương quan với cường độ lực kích thích. Điều đó cho phép mở rộng khả năng kiểm chứng mô hình và phân tích động lực học khi coi lực cản như một biến khảo sát.

- Về bài toán phân tích động lực học trong các điều kiện ma sát khác nhau, việc ứng xử động lực học của cơ hệ đã được phân tích theo hai chỉ tiêu là tốc độ di chuyển và tính ổn định của hệ thống. Ma sát được khảo sát ở các cấp độ khác nhau, từ nhỏ đến lớn so với cường độ lực kích thích. Ảnh hưởng của các yếu tố vận hành (cường độ lực kích thích, tần số lực kích thích), các yếu tố kết cấu (tỷ lệ khối lượng, mức độ phi tuyến của lò xo) tại các mức ma sát khác nhau đã được khảo sát. Kết quả nghiên cứu đã bổ sung được biến ảnh hưởng có tính quyết định vào mô hình mô tả ứng xử hệ thống.

Hai là tìm kiếm được giải pháp nâng cao hiệu quả; xác định được giải thuật và bộ thông số điều khiển cơ hệ nhằm nhận được chuyển động theo ý, nâng cao độ chính xác của chuyển động cho các ứng dụng cơ y sinh.

- Đề xuất và kiểm chứng khả năng thay đổi chiều chuyển động bằng cách đảo chiều lực kích thích. Điều này cho phép dễ đảm bảo độ chính xác về hướng chuyển động của cơ hệ, thay vì thay đổi các tham số vận hành phức tạp như trong nhiều công bố của các tác giả khác. Kết quả nghiên cứu của đề tài này khẳng định tính đơn giản, hiệu quả của hai giải pháp điều khiển mới được đề xuất.

Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên các tạp chí uy tín trong nước và có tiềm năng ứng dụng trên thực tế.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 19900/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

N.P.D (NASATI)