Đang tải... (xem toàn văn)
Robot trong báo cáo này là robot MH3BM của hãng Yaskawa là tập đoàn hàng đầu thế giới trong sản xuất và cung cấp các sản phẩm trong lĩnh vực robot công nghiệp, biến tần, truyền động điện… Trong lĩnh vực robot công nghiệp, hãng đã sản xuất tất cả các loại robot như: robot gắp (Handling), robot nâng bốc, đóng gói (Pickingpacking, palletizing) Robot hàn, hàn điểm (Arc handling, spot welding), Robot sơn (Painting), Robot lắp ráp (Assemblydistributing)…. Robot MH3BM là mô hình robot tốc độ cao được ứng dụng xử lý trong ngành dược phẩm, hóa chất và y tế và cho các ứng dụng khác trong điều kiện môi trường khắc nghiệt. Cánh tay robot công nghiệp MH3BM có khả năng tải trọng (3 kg), tốc độ chuyển động và phạm vi làm việc tốt nhất (cho phép một lượt đầy đủ của trục S chính) là duy nhất và tốt nhất trong lớp. Cáp nguồn được dẫn hướng qua tấm đế 2 thông qua ổ cắm Robot, cáp ứng dụng có thể được dẫn qua cánh tay robot, vừa giúp cài đặt dễ dàng vừa dễ lau chùi. Lớp phủ và bề mặt đặc biệt cho phép làm sạch bằng hydro peroxide. Cấu trúc kèm theo được niêm phong để cung cấp bảo vệ xâm nhập phù hợp với IP67 cho cổ tay và chuẩn cho các trục chính. Nó tuân thủ tiêu chuẩn phòng sạch ISO loại 5, không cho phép tạo bụi hoặc bám dính.
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ *** BÁO CÁO BÀI TẬP Kỹ thuật Robot Nhóm Đề tài: Tìm hiểu thiết kế điều khiển cho Robot MH3BM GVHD: PGS.TS Khoa: Tự động hóa Mã lớp: HÀ NỘI, 07/2023 DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM NỘI DUNG Chương Giới thiệu Robot MH3BM 1.1 Lịch sử hình thành phát triển Robot .4 1.2 Robot MH3BM 1.3 Ứng dụng công nghiệp .5 1.4 Thông số kĩ thuật 1.5 Hình ảnh thực tế Robot MH3BM 11 CHƯƠNG ĐỘNG HỌC THUẬN ROBOT MH3BM 12 2.1 Xác định hệ trục tọa độ gắn với robot 12 2.2 Xác định thông số động học nối 13 2.3 Xác định ma trận 𝑨𝒊 13 2.4 Giao diện tính tốn động học thuận 15 Chương 3: Ma trận Jacoby 17 3.1 Tính tốn ma trận Jacoby 17 3.2 Chương trình Matlab tính tốn ma trận Jacoby 19 3.3 Giao diện tính ma trận Jacoby 20 CHƯƠNG ĐỘNG HỌC NGƯỢC ROBOT MH3BM .25 4.1 Tìm vị trí điểm cổ tay C .26 4.2 Tìm hướng cổ tay .27 Chương Thiết kế quỹ đâọ chuyển động 28 5.1 Tính tốn thiết kế quỹ đạo dạng bậc .28 5.2 Kết .30 CHƯƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CHO ĐỐI TƯỢNG TRÊN TOOLBOX SIMSCAPE/MATLAB 33 6.1 Thiết kế Solidwork .33 6.2 Kết nối Matlab Solidwork .36 6.3 Thiết kế điều khiển PID 38 Chương Giới thiệu Robot MH3BM 1.1 Lịch sử hình thành phát triển Robot Về mặt lý thuyết, Robot hiểu là: loại máy lập trình sẵn chương trình hoạt động bo vi mạch điện tử điều khiển hệ thống máy tính, để từ chúng thực cơng việc định cách tự động, khơng có tham gia người Về mặt cấu tạo kỹ thuật, Robot hệ thống khí điện tử, hoàn toàn làm chất xám, tư bàn tay người Do đó, chúng có đặc điểm là: ảo nhân tạo Từ “Robot” cấu tạo từ phần mềm lập trình hoạt động hệ thống khí Trên giới, có nhiều loại Robot với đa dạng cơng dụng hình dáng Sự khác xuất phát từ mức độ tự động hệ thống khí– điện tử chúng Lịch sử phát triển robot châu Âu có niên đại từ kỷ XVIII đến kỷ XIX, Nhật Bản, búp bê Karakuri (cơ khí), chế tác thời đại Edo (1603-1868) Sau kỷ XX, vào năm 1954, robot có khả nhấc lên đặt xuống vật thể cấp sáng chế Hoa Kỳ Khái niệm robot công nghiệp khai sinh Trong Chiến tranh giới thứ II, công nghệ điều khiển phát triển, bao gồm điều khiển phản hồi, điều cho phép chuyển động xác Năm 1973, WABOT-1, robot hình người giới, phát triển Đại học Waseda Năm 1969, Kawasaki Heavy Industries, Ltd mắt Kawasaki-Unimate 2000, robot công nghiệp Robot công nghiệp trở nên phổ biến năm 1980 Năm 1999, robot AIBO chế tạo giống chó nhỏ, phát hành Tập đồn Sony AIBO tích hợp chương trình để học cách máy móc từ trải nghiệm từ cách dạy chủ nhân AIBO nũng nịu chủ nhân chủ nhân cảm nhận “suy nghĩ” robot Năm 2000, robot ASIMO bước thành thục hai chân Honda Motor Co cho mắt, ASIMO trang bị công nghệ linh hoạt thời gian thực thông minh, công nghệ giúp cho ASIMO thay đổi trọng tâm theo thời gian thực để phù hợp với tính tốn chuyển động Nó di chuyển trơn tru cách kiểm soát “thời điểm - thời điểm cân bằng” ASIMO sau chạy vào năm 2004, nhiều ASIMO đồng hóa hiệu chuyển động chúng qua mạng liên kết vào năm 2007 Trong năm gần đây, nhu cầu chăm sóc điều dưỡng tăng lên già hóa dân số Theo nhu cầu này, khung robot HAL (Hybrid Assistive Limb) phát triển GS Yoshiyuki Sankai Đại học Tsukuba, đưa vào sử dụng sở y tế xã hội để cải thiện, hỗ trợ mở rộng hoạt động thể chất người Ngoài ra, robot sử dụng để giám sát bên lò phản ứng, để dọn dẹp đống đổ nát hay cơng việc tương tự trongmơi trường có mức xạ rác thải phóng xạ cao Ngồi ra, robot công nghiệp, liên kết nhiều robot tạo khả làm việc với người đưa vào sử dụng thực tế Ví dụ, CR-35iA, robot hợp tác5 sản xuất FANUC Corp vào năm 2015 Coro Co-robot Life Robotics Inc sản xuất vào năm 2015, làm việc với người mà khơng cần hàng rào an tồn Ngồi ra, NEXTAGE, sản xuất Kawada Robotics Corp vào năm 2011, có cấu trúc bắt chước phần thân người robot thực nhiệm vụ mà trước cần thực công nhân Hơn nữa, việc sử dụng robot trở nên phổ biến sống hàng ngày Ví dụ, máy giặt hoàn toàn tự động, máy rửa chén, máy kiểm tra vé tự động hệ thống vận chuyển hoàn tồn tự động Yurikamome cho robot theo nghĩa rộng Năm 2010, Tập đoàn iRobot Mỹ phát hành Roomba, loại robot hút bụi, nhà sản xuất Nhật Bản cho đời robot làm 1.2 Robot MH3BM Robot báo cáo robot MH3BM hãng Yaskawa tập đoàn hàng đầu giới sản xuất cung cấp sản phẩm lĩnh vực robot công nghiệp, biến tần, truyền động điện… Trong lĩnh vực robot công nghiệp, hãng sản xuất tất loại robot như: robot gắp (Handling), robot nâng bốc, đóng gói (Picking/packing, palletizing) Robot hàn, hàn điểm (Arc handling, spot welding), Robot sơn (Painting), Robot lắp ráp (Assembly/distributing)… Robot MH3BM mơ hình robot tốc độ cao ứng dụng xử lý ngành dược phẩm, hóa chất y tế cho ứng dụng khác điều kiện môi trường khắc nghiệt Cánh tay robot cơng nghiệp MH3BM có khả tải trọng (3 kg), tốc độ chuyển động phạm vi làm việc tốt (cho phép lượt đầy đủ trục S chính) tốt lớp Cáp nguồn dẫn hướng qua đế thông qua ổ cắm Robot, cáp ứng dụng dẫn qua cánh tay robot, vừa giúp cài đặt dễ dàng vừa dễ lau chùi Lớp phủ bề mặt đặc biệt cho phép làm hydro peroxide Cấu trúc kèm theo niêm phong để cung cấp bảo vệ xâm nhập phù hợp với IP67 cho cổ tay chuẩn cho trục Nó tn thủ tiêu chuẩn phịng ISO loại 5, khơng cho phép tạo bụi bám dính Hình Robot MH3BM thực tế 1.3 Ứng dụng công nghiệp MH3BM robot thiết kế cho ứng dụng nhỏ gọn, tải trọng nhẹ cho dây chuyền sản xuất tự động, hoạt động môi trường khắc nghiệt như: Lắp ráp phịng Mơi trường hóa chất Phát triển thuốc Thử nghiệm lâm sàng Phân phối dược phẩm … 1.4 Thông số kĩ thuật Số bậc tự do: Kiểu khớp: khớp quay Kết cấu khí: Hình Góc nhìn từ phía trước Robot Hình Góc nhìn ngang Robot Hình Góc nhìn từ phía Robot Hình Thơng số kỹ thuật Robot Hình Bộ điều khiển FS100 cho Robot MH3BM FS100 điều khiển mạnh mẽ với kiến trúc phần mềm mở chưa có: Bộ điều khiển nhỏ, gọn: Rộng 470 mm, cao 200 mm, sâu 420 mm Được thiết kế để đóng gói xử lý phận nhỏ rơ-bốt có tải trọng từ 20kg trở xuống Tương thích với tầm nhìn MotoSight™ 2D tích hợp (tùy chọn) Cải thiện tốc độ chức giao tiếp Đáp ứng I/O tốc độ cao hẹn có độ phân giải cao Kiến trúc mở cho phép tùy chỉnh phần mềm môi trường chấp nhận rộng rãi C, C++, C# NET Sử dụng phần cứng treo lập trình tương tự điều khiển DX100, cung cấp giao diện lập trình quán với sản phẩm