แบบเสนอผลงานสิ่งประดิษฐ์ของคนรุ่นใหม่

ปีการศึกษา 2550

ประเภทที่ 1

ประเภท สิ่งประดิษฐ์เพื่อพัฒนาคุณภาพชีวิต

รถไฟฟ้าสองล้อแบบรักษาสมดุล

วิทยาลัยเทคนิคเพชรบูรณ์

อาชีวศึกษาจังหวัดเพชรบูรณ์

สำนักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา

กระทรวงศึกษาธิการ

แบบเสนอผลงานสิ่งประดิษฐ์ของคนรุ่นใหม่ ปีการศึกษา 2550

1. หัวข้อโครงงาน รถไฟฟ้าสองล้อแบบรักษาสมดุล ระยะที่ 1

2. ประเภทสิ่งประดิษฐ์ เพื่อพัฒนาคุณภาพชีวิต

3. วิทยาลัยเทคนิคเพชรบูรณ์ อาชีวศึกษาจังหวัดเพชรบูรณ์

4. ชื่อผู้ประดิษฐ์

4.1. นายเริงศักดิ์ นาคสัมฤทธิ์ แผนกวิชาช่างไฟฟ้ากำลัง ชั้นปวส 2/1(หัวหน้า)

4.2. นายธีรเดช คงจริง แผนกวิชาช่างไฟฟ้ากำลัง ชั้นปวส 2/1

4.3. นายมานิตย์ สุวรรณเวียง แผนกวิชาช่างไฟฟ้ากำลัง ชั้นปวส 2/1

4.4. นายมานพ ขุนพิทักษ์ แผนกวิชาช่างไฟฟ้ากำลัง ชั้นปวส 2/2

4.5. นางสาวชลาลัย โหลเล็ก แผนกวิชาช่างไฟฟ้ากำลัง ชั้นปวส 2/1

5. ครูที่ปรึกษา

5.1. นายสิทธิชัย จันทพิมพะ ตำแหน่ง ครู แผนกวิชาช่างไฟฟ้ากำลัง (หัวหน้า) โทรศัพท์ 084-7111585

5.1. นายมาโนชย์ พวงคำ ตำแหน่ง ครู แผนกวิชาช่างไฟฟ้ากำลัง     โทรศัพท์ 081-5325230

5.2. นายสวง แพจุ้ย ตำแหน่ง ครู แผนกวิชาช่างไฟฟ้ากำลัง     โทรศัพท์ 081-5342290

5.3. นายเทพรักษ์ เพ็งคุ้ม ตำแหน่ง ครู แผนกวิชาช่างไฟฟ้ากำลัง     โทรศัพท์ 081-3247325

6. ภาพผลงานสิ่งประดิษฐ์

7. บทคัดย่อ

ปัจจุบันการสัญจรไปมาของมนุษย์ส่วนมากจะเป็นการสัญจรด้วยยานพาหนะต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นรถจักรยานยนต์ , รถยนต์ส่วนบุคคล หรือ รถโดยสารประจำทาง ซึ่งเป็นที่นิยมใช้กันมากจนทำให้รถบนท้องถนนเกิดการจราจรติดขัด รวมถึงการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศด้วย

และอีกปัญหาหนึ่งที่ทุกคนให้ความสนใจมากในขณะนี้คือสภาวะน้ำมันเชื้อเพลิงที่ใช้ในสำหรับเครื่องยนต์ของโลกมีปริมาณลดน้อยลงจึงทำให้มีราคาสูงขึ้นและอาจเกิดสภาวะขาดแคลน

ดังนั้น คณะผู้จัดทำโครงงาน จึงคิดสร้างรถไฟฟ้าสองล้อแบบรักษาสมดุล เพื่อใช้เป็นยานพาหนะสำหรับมนุษย์ ซึ่งใช้พลังงานขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าและใช้พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ ทำให้มีราคาต่อหน่วยถูกกว่าน้ำมันและเป็นพลังงานสะอาด จึงทำให้ไร้มลภาวะเป็นพิษทางเสียงและอากาศ และใช้พื้นที่ในการจอดรถน้อยกว่ารถจักรยานไฟฟ้า การขับเคลื่อนใช้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ขนาด 350 วัตต์ ใช้แหล่งจ่ายไฟจากแบตเตอรี่ 24 โวลท์ ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในการควบคุมและสั่งการ ในการทำงานของมอเตอร์ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์(Microcontroller) จึงทำให้การทำงานของมอเตอร์มีเสถียรภาพยิ่งขึ้น

8. ข้อมูลทั่วไป

8.1. ลักษณะทั่วไป

เป็นผลงานสิ่งประดิษฐ์ที่พัฒนาและปรับปรุงแก้ไขใหม่

8.2. แบบร่าง

http://www.segway.com

9. ที่มาของการประดิษฐ์

คณะผู้จัดทำโครงงาน คิดสร้างรถไฟฟ้าสองล้อแบบรักษาสมดุล เพื่อใช้เป็นยานพาหนะสำหรับมนุษย์ ซึ่งใช้พลังงานขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าโดยใช้พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ และราคาต่อหน่วยถูกกว่าน้ำมันและเป็นพลังงานสะอาด และเพื่อเป็นการศึกษาระบบควบคุมแบบป้อนกลับอัตโนมัติ(Feedback Control system) ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในการควบคุมและสั่งการ ในการทำงานของมอเตอร์ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์(Microcontroller) โดยมีตัวตรวจจับชนิดต่างๆ เช่น ตัวตรวจจับการเอียงในแนวแกน X-Y ไจโรเซนเซอร์(Gyro Sensor) และตัวตรวจจับความเร็วรอบของมอเตอร์มาใช้ร่วมด้วย จึงทำให้การทำงานของมอเตอร์มีเสถียรภาพยิ่งขึ้น และได้สิ่งประดิษฐ์ที่มีราคาลดลงเนื่องจากผลิตภัณฑ์รถไฟฟ้าสองล้อแบบรักษาสมดุล ที่มีจำหน่ายในประเทศไทยมีราคาประมาณ 400,000 บาท

http://www.segway.com

10. ทฤษฎี/หลักวิชาการที่นำมาใช้ในการประดิษฐ์คิดค้น (http://www.barello.net/Robots/Gyrobot)

สมการหาค่า แรงบิดสมดุล(Balance torque) = M * g * sin(angle)

M คือ แนวแรงสำคัญ (จากจุดศูนย์กลางของน้ำหนักของมวลและ ระยะทางจากจุดหมุน)

g คือ อัตราเร่งตามแรงโน้มถ่วงของโลก

angle คือ มุมเบี่ยงเบนจากจุดสมดุล

แหล่งค้นคว้าเพิ่มเติม : 1. www.segway.com

2. www.barello.net/Robots/Gyrobot

3. www.geology.smu.edu/~dpa-www/robo/nbot/

4. http://ett.co.th/product/230001.html

5. http://www.hobbythai.com/products.asp?cat=100

11. วัตถุประสงค์ในการใช้ประโยชน์ผลงานสิ่งประดิษฐ์

11.1. ใช้เป็นสื่อประกอบการเรียนการสอน สาขาช่างไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ ในเรื่องการ ควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าอัตโนมัติแบบป้อนกลับ

11.2. ใช้เป็นพาหนะในการเดินทางภายในวิทยาลัยเทคนิคเพชรบูรณ์

11.3. ใช้เป็นสื่อประชาสัมพันธ์ให้ประชาชนทั่วไปได้เห็นความสามารถของนักเรียนนักศึกษาวิทยาลัยเทคนิคเพชรบูรณ์

11.4. รักษาสภาพแวดล้อมจากพลังงานที่สะอาดที่ไม่มีมลพิษ

12. คุณสมบัติหรือคุณลักษณะเฉพาะของสิ่งประดิษฐ์

12.1. รถไฟฟ้าสองล้อแบบรักษาสมดุลสามารถบรรทุกผู้โดยสารได้จำนวน 1 คน

12.2. สามารถรับน้ำหนักผู้โดยสารได้ไม่เกิน 80 กิโลกรัม

13. ขั้นตอนการทำงานของผลงานสิ่งประดิษฐ์

13.1. ระบบต้นกำลัง ใช้แหล่งจ่ายพลังงานจากแบตเตอรี่ 12โวลท์ 20 แอมป์ จำนวน 2 ลูกต่ออนุกรมกันเพื่อจ่ายให้กับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงขนาด 24โวลท์ 250 วัตต์ 2 ตัวต่อขนานกันที่เป็นต้นกำลังและขับล้อยางขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 14 นิ้วแต่ละด้าน

13.2. ระบบควบคุม โดยผู้ใช้ปรับค่าความต้านทานที่บังคับด้วยมือเพื่อปรับค่ากระแสที่จ่ายให้กับมอเตอร์ด้วยชุดควบคุมที่ทำงานด้วยการปรับความกว้างของสัญญาณพัลส์( PWM :Pulse With Modulation) เพื่อควบคุมความเร็วของมอเตอร์ให้สัมพันธ์กับการเอนตัวของผู้ใช้งาน

13.3. ระบบการรักษาสมดุล (การใช้งาน) ผู้ใช้งานต้องยืนให้ตำแหน่งกลางเท้าอยู่บนเพลาและเอนตัวไปด้านหน้าเพื่อให้น้ำหนักของผู้ใช้สมดุลกับแรงบิดที่เกิดขึ้นที่ล้อด้วยตัวผู้ใช้เอง

14. ประโยชน์และคุณค่าของผลงานสิ่งประดิษฐ์

14.1. ใช้เป็นพาหนะในการเดินทางในพื้นที่จำกัด

14.2. รักษาสภาพล้อมจากพลังงานสะอาดไม่ปล่อยมลพิษ

14.3. ใช้เป็นสื่อประชาสัมพันธ์ให้ประชาชนทั่วไปได้เห็นความสามารถของนักเรียนนักศึกษา

14.4. ใช้เป็นสื่อประกอบการเรียนการสอน สาขาช่างไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ ในเรื่องการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าอัตโนมัติแบบป้อนกลับ

15. วัสดุ/อุปกรณ์ที่ใช้ในการประดิษฐ์

ที่	รายการ	จำนวน	หน่วย
1	มอเตอร์ไฟตรงขนาด 24 โวลต์ ขนาด 250 วัตต์	2	ตัว
2	ไจโรเซนเซอร์ ยี่ห้อ Futaba	1	ตัว
3	แผงวงจรควบคุมความเร็วมอเตอร์ พร้อมคันเร่ง	1	แผง
4	คันเร่งสำหรับรถจักรยานไฟฟ้า	1	อัน
5	ท่อทนความร้อน	1	ท่อน
6	ตัวอัดประจุแบตเตอรี่ ขนาด 12 โวลต์	2	ตัว
7	ตัวตรวจจับความเอียง(X-Y Sensor)	3	ตัว
8	เฟืองใช้กับโซ่รถจักรยาน ขนาด 55 ฟัน	2	อัน
9	เฟืองใช้กับโซ่รถจักรยาน ขนาด 27 ฟัน รู 8 มม.	2	อัน
10	โซ่รถจักรยาน	2	เมตร
11	โคไพลอตเซนเซอร์(Co-Pilot)	1	ตัว
12	ข้อต่อโซ่	2	อัน
13	ข้อต่อเพลาตรง ขนาด 8 มม.	2	ตัว
14	แกนเหล็กเพลา ขนาด 8 มม.	2	อัน
15	ลูกปั้นตุ๊กตา ขนาด 8 มม.	2	อัน
16	แบตเตอรี่ชนิดแห้ง ขนาด 20Ah	2	ก้อน
17	แผ่นสแตนเลส ขนาด 0.5 มม.	1	แผ่น
18	ท่อเหล็กขนาด 1x1 นิ้ว	4	ท่อน
19	สีสเปรย์รองพื้นและสีดำ	8	กระป๋อง
20	ท่อเหล็กขนาด 4 หุน	2	ท่อน
21	เหล็กเส้นชนิดแบน ขนาด 1 นิ้ว	2	เส้น
22	เหล็กฉากเล็ก	2	ท่อน
23	เหล็กรางตัวยู ขนาด 1 นิ้ว	2	ท่อน
24	กระดาษทรายขัดเหล็ก	5	แผ่น
25	แปรงลวดขัดเหล็ก	2	อัน
26	แผ่นไฟเบอร์ตัดเหล็ก	10	แผ่น
27	ใบเลื่อยตัดเหล็ก	10	อัน
28	ดอกสว่าน ขนาด 1 หุน	10	ดอก
29	ดอกสว่าน ขนาด 2 หุน	10	ดอก
30	ลูกรีเว็ต	1	กล่อง
31	น็อต ขนาด 10 มม.	25	ตัว
32	ล้อรถจักรยานยนต์ พร้อมยางนอกและยางใน	2	วง
33	ไอซีไมโครคอนโทรลเลอร์เบอร์ 16F874	10	ตัว
	รวมเป็นเงิน (สามหมื่นแปดพันบาทถ้วน)

16. งบประมาณที่ใช้ในการประดิษฐ์คิดค้น

16.1 จำนวน 38,000 บาท

16.2 แหล่งงบประมาณ ได้รับจากวิทยาลัยเทคนิคเพชรบูรณ์

17. ลงนามผู้ร่วมประดิษฐ์คิดค้น

17.1. .................................................

(นายเริงศักดิ์ นาคสัมฤทธิ์)

17.2. .................................................

(นายธีรเดช คงจริง)

17.3. ............................................

(นายมานิตย์ สุวรรณเวียง)

17.4. ...............................................

(นายมานพ ขุนพิทักษ์)

17.5. ..................................................

(นางสาวชลาลัย โหลเล็ก)

18. ลงนามครูที่ปรึกษา

18.1. ...........................................

(นายสิทธิชัย จันทพิมพะ)

ตำแหน่ง ครู อันดับ คศ. 1

18.2. .............................................

(นายมาโนชย์ พวงคำ)

ตำแหน่ง ครู อันดับ คศ. 2

18.3. .............................................

(นายสวง แพจุ้ย)

ตำแหน่ง ครู อันดับ คศ. 3

18.4. .............................................

(นายเทพรักษ์ เพ็งคุ้ม)

ตำแหน่ง ครู อันดับ คศ. 2

19. คำรับรองของหัวหน้าสถานศึกษา

ขอรับรองว่าสิ่งประดิษฐ์ของคนรุ่นใหม่ รถไฟฟ้าสองล้อแบบรักษาสมดุล

เป็นผลงานสิ่งประดิษฐ์ของนักเรียน นักศึกษา วิทยาลัยเทคนิคเพชรบูรณ์ ที่มีรายนามข้างต้นจริง

ลงชื่อ.....................................................

(...................................................)

ตำแหน่ง................................................

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

<< HOME  >>