Đang tải... (xem toàn văn)
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước vấn đề tự động hóa sản xuất có vai trò đặc biệt quan trọng.Mục tiêu ứng dụng kỹ thuật robot trong công nghiệp là nhằm nâng cao năng suất dây chuyền công nghệ, nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm, đồng thời cải thiện điều kiện lao động. Sự cạnh tranh hang hóa đặt ra một vấn đề thời sự là làm sao hệ thống tự động hóa sản xuất phải có tính linh hoạt cao nhằm đáp ứng với sự biến động thường xuyên của thị trường hang hóa cạnh tranh. Robot công nghiệp là bộ phận cấu thành không thể thiếu trong việc tạo ra những hệ thống tự động sản xuất linh hoạt đó.Gần nửa thế kỷ có mặt trong sản xuất, robot công nghiệp đã có một lịnh sử phát triển hấp dẫn. Ngày nay robot công nghiệp được sử dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực sản xuất. Điều đó xuất phát từ những ưu điểm cơ bản của các loại robot đã được chọn lựa và đúc kết lại qua bao nhiêu năm ứng dụng ở nhiều nước.Ở giai đoạn trước những năm 1990 hầu như trong nước ta hoàn toàn chưa du nhập về kỹ thuật robot, thậm chí còn chưa nhận được nhiều thông tin kỹ thuật về lĩnh vực này. Từ năm 1990 nhiều cơ sở công nghiệp đã bắt đầu nhập ngoại nhiều loại robot nhặm phục vụ các việc như tháo lắp dụng cụ cho các trung tâm gia công CNC, lắp ráp các linh kiện điện tử, thao tác ở các máy ép nhựa,hàn vỏ xe ôtô, xe máy và phun phủ bề mặt v.v… Có những nơi đã bắt đầu thiết kế, chế tạo và lắp ráp robot.Ở nhiều trường đại học, cao đẳng và dạy nghề kỹ thuật cao đã bắt đầu giảng dạy về robot công nghiệp. Đặc biệt trong những năm gần đây nhiều nơi đã mở ngành đào tạo về cơ – tin – điện tử (Mechatronics) và rất quan tâm đến công nghiệp. “cơ – tin – điện tử” và “Robot công nghiệp” là 2 linh vực khoa học kỹ thuật cao rất gắn bó với nhau. Ở nhiều nước chúng kết hợp với nhau trong một ngành đào tạo. Trong “Robot công nghiệp” có hầu hết các vấn đề của “cơ – tin – điện tử” và đồng thời sự phát triển của “cơ – tin – điện tử” cũng đều phản ánh trong kỹ thuật robot.Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô,đặc biệt là thầy giáo ThS. Nguyễn Trọng Du đã trực tiếp hướng dẫn cho em nhiều kiến thức quý báu để hoàn thành đồ án môn học này. Bên cạnh đó em cũng gửi làm cảm ơn tới các bạn sinh viên lớp Đ7 – CNCK đã góp ý đóng góp giúp em hoàn thiện các kỹ năng của mình hơn.Do lần đầu làm quen với khối lượng kiến thức tổng hợp nên còn những mảng chưa lắm vững vì vậy không thể tránh khỏi những sai sót, mong nhận dc những ý kiến đóng góp của thầy cô và bạn bè. Xin cảm ơn.
THIẾT KẾ ROBOT STANFORD LỜI NÓI ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước vấn đề tự động hóa sản xuất có vai trò đặc biệt quan trọng. Mục tiêu ứng dụng kỹ thuật robot trong công nghiệp là nhằm nâng cao năng suất dây chuyền công nghệ, nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm, đồng thời cải thiện điều kiện lao động. Sự cạnh tranh hang hóa đặt ra một vấn đề thời sự là làm sao hệ thống tự động hóa sản xuất phải có tính linh hoạt cao nhằm đáp ứng với sự biến động thường xuyên của thị trường hang hóa cạnh tranh. Robot công nghiệp là bộ phận cấu thành không thể thiếu trong việc tạo ra những hệ thống tự động sản xuất linh hoạt đó. Gần nửa thế kỷ có mặt trong sản xuất, robot công nghiệp đã có một lịnh sử phát triển hấp dẫn. Ngày nay robot công nghiệp được sử dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực sản xuất. Điều đó xuất phát từ những ưu điểm cơ bản của các loại robot đã được chọn lựa và đúc kết lại qua bao nhiêu năm ứng dụng ở nhiều nước. Ở giai đoạn trước những năm 1990 hầu như trong nước ta hoàn toàn chưa du nhập về kỹ thuật robot, thậm chí còn chưa nhận được nhiều thông tin kỹ thuật về lĩnh vực này. Từ năm 1990 nhiều cơ sở công nghiệp đã bắt đầu nhập ngoại nhiều loại robot nhặm phục vụ các việc như tháo lắp dụng cụ cho các trung tâm gia công CNC, lắp ráp các linh kiện điện tử, thao tác ở các máy ép nhựa,hàn vỏ xe ôtô, xe máy và phun phủ bề mặt v.v… Có những nơi đã bắt đầu thiết kế, chế tạo và lắp ráp robot. Ở nhiều trường đại học, cao đẳng và dạy nghề kỹ thuật cao đã bắt đầu giảng dạy về robot công nghiệp. Đặc biệt trong những năm gần đây nhiều nơi đã mở ngành đào tạo về cơ – tin – điện tử (Mechatronics) và rất quan tâm đến công nghiệp. “cơ – tin – điện tử” và “Robot công nghiệp” là 2 linh vực khoa học kỹ thuật cao rất gắn bó với nhau. Ở nhiều nước chúng kết hợp với nhau trong một ngành đào tạo. Trong “Robot công nghiệp” có hầu hết các vấn đề của “cơ – tin – GVHD: ThS. Nguyễn Trọng Du 1 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD điện tử” và đồng thời sự phát triển của “cơ – tin – điện tử” cũng đều phản ánh trong kỹ thuật robot. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô,đặc biệt là thầy giáo ThS. Nguyễn Trọng Du đã trực tiếp hướng dẫn cho em nhiều kiến thức quý báu để hoàn thành đồ án môn học này. Bên cạnh đó em cũng gửi làm cảm ơn tới các bạn sinh viên lớp Đ7 – CNCK đã góp ý đóng góp giúp em hoàn thiện các kỹ năng của mình hơn. Do lần đầu làm quen với khối lượng kiến thức tổng hợp nên còn những mảng chưa lắm vững vì vậy không thể tránh khỏi những sai sót, mong nhận dc những ý kiến đóng góp của thầy cô và bạn bè. Xin cảm ơn. 1 ) Tên đề tài: Lập trình tính toán thiết kế Robot Stanford trên phần mềm mô phỏng Easy Rob và phần mềm tính toán Maple. 2 ) Mục tiêu đề tài: -Thiết lập và giải bài toán động học Thuận- Nghịch của Robot Stanford. -Mô phỏng Robot Stanford trên phần mềm Easy Rob và xếp chữ theo chủ đề phòng chống khủng bố. -Tiêu đề: “ SINH VIÊN CƠ KHÍ PHÒNG CHỐNG KHỦNG BỐ” Ngày hoàn thành: / 05 / 2015 Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện ThS. Nguyễn Trọng Du Nguyễn Như Quân Lê Anh Quang An Văn Thái Nguyễn Đức Thiệp GVHD: ThS. Nguyễn Trọng Du 2 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP 1.1 Sơ lược quá trình phát triển của robot công nghiệp(IR : Industrial 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 Caper, 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 cho 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 ngừoi ta đặt tên nguời máy công nghiệp (hay robot công nghiệp) cho những loại thiết bị có dáng dấp và một vài chức năng như tay người dược 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 – Numerrically 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 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 dung để điều khiển bộ kẹp theo chuyển động của tay cầm. Vào năm 1949, các máy công cụ điều khiển số ra đời, nhằm đáp ứng nhu cầu gia công các chi tiết trong ngành chế tạo máy bay. Những robot đầu tiên thực GVHD: ThS. Nguyễn Trọng Du 3 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD 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 điểm qua một số thời điểm phát triển của người máy công nghiệp. Một trong những robot công nghiệp đầu tiên được chế tạo là robot Versantran 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, Thụy Điển và Nhật -1968 theo bản quyền của Mỹ; CHLB Đức -1971; Pháp -1972; Ý -1973 … Tính năng làm việc của robot ngày càng được nâng cao, nhất là khả năng nhận biết và xử lý. Năm 1967 tại Đại học tổng hợp Stanford (Mỹ) đã chế tạo ra 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 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 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 của robot không ngừng phát triển. Các loại robot được trang bị them các loại cảm biến khác nhau để nhận biết môi trường xung 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 đặc 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 truyền sản xuất hiện đại. GVHD: ThS. Nguyễn Trọng Du 4 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD Bảng 1: Một vài số liệu về số lượng Robot được sản xuất ở một vài nước phát triển Nước sản xuất 1990 1998 2003 2006 Nhật 60.118 67.000 92.340 132.543 Mỹ 4.327 11.100 23.654 48.321 Đức 5.854 8.600 15.000 27.543 Anh 510 1.500 3.240 6.754 Pháp 1.488 2.000 4.563 9.123 Hàn Quốc 1.000 3.000 6.721 12.432 1.2 Ứng dụng robot công nghiệp trong sản xuất Từ khi ra đời robot công nghiệp được áp dụng trong nhiều lĩnh vực dưới góc độ thay thế con người. Nhờ vậy các dây truyền sản xuất được tổ chức lại, năng suất và hiệu quả sản xuất tăng lên rõ rệt. Ứng dụng làm các công việc : - Không biết mệt - Cần sự thay đổi lien tục - Trong môi trường chịu sự phóng xạ - Trong môi trường cảm nhận được từ trường và sóng siêu âm - Trong môi trường nhàm chán mệt mỏi. Trong ngành cơ khí: Robot được sử dụng nhiều trong công nghệ đúc,công nghệ hàn, cắt kim loại, sơn, phun phủ kim loại, tháo lắp vận chuyển phôi, lắp ráp sản phẩm, … Ứng dụng trong Y học: Robot được ứng dụng trong y tế như nội soi, … Ứng dụng để khai thác thềm lục địa. Ứng dụng trong quốc phòng: Robot được sử dụng trong loại vũ khí tối tân nhất như máy bay do thám không người lái, … Kết luận: Rõ ràng là khả năng làm việc của robot trong một số điều kiện vượt hơn khả năng của con người; do đó nó là phương tiện hữu hiệu để tự động GVHD: ThS. Nguyễn Trọng Du 5 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD hóa, nâng cao năng suất lao động, giảm nhẹ cho con người những công việc nặng nhọc độc hại. Nhược điểm lớn nhất của robot là chưa linh hoạt như con người, trong dây truyền tự động, nếu có 1 robot bị hỏng có thể làm ngừng hoạt động của cả dây truyền, cho nên robot vân luôn hoạt động dưới quyền kiểm soát của con người. 1.3 Các khái niệm và định nghĩa về robot công nghiệp Hiện nay có nhiều định nghĩa về Robot, có thể điểm qua một số định nghĩa như sau : Định nghĩa theo tiêu chuẩn AFNOR (Pháp) : Robot công nghiệp là một cơ cấu chuyển động có thể lập trình, lặp lại các chương trình, tổng hợp các chương trình đặt ra trên các trục tọa độ; có khả năng định vị, định hướng, di chuyển các đối tượng vật chất : chi tiết, gá lắp, … theo những hành trình thay đổi đã chương trình hóa nhằm thực hiện các nhiệm vụ công nghệ khác nhau. Đinh 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 thong qua các chương trình chuyển động có thể thay đổi để hoàn thành các nhiệm vụ khác nhau. Có thể nói robot công nghiệp 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 công nghiệp có khả năng chương trình hóa linh hoạt trên nhiều trục chuyển động, biểu thị cho số bậc tự do của chúng. Robot công nghiệp được trang bị những bàn tay máy hoặc những 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 nghê (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 hoạt động linh hoạt, được gọi là GVHD: ThS. Nguyễn Trọng Du 6 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD “Hệ thống tự động linh hoạt robot hóa” cho phép thích ứng nhanh và thao tác đơn giản khi nhiệm vụ sản xuất thay đổi. 1.4 Bậc tự do của robot công nghiệp 1.4.1 Bậc tự do của robot Bậc tự do là số khả năng chuyển động của một cơ cấu để dịch chuyển được một vật thể nào đó trong không gian. Cơ cấu chấp hành của Robot phải đạt được một số bậc tự do nhất định. Nói chung, cơ hệ của một Robot là một cơ cấu hở ( là cơ cấu có một khâu nối giá ). Chuyển động của các khâu trong Robot thường là một trong hai khâu chuyển động cơ bản là tịnh tiến hay chuyển động quay b. Xác định số bậc tự do của robot (DOF- Defree Of Freedom) Bậc tự do là số khả năng chuyển động của một cơ cấu (chuyển động quay hoặctịnh tiến). Để dịch chuyển được một vật thể trong không gian, cơ cấu chấp hành của Robot phải đạt được một số bậc tự do. Nói chung cơ hệ của Robot là một cơ cấu hở, do đó bậc tự do của nó có thể tính theo công thức : W = 6n – 6 1i ip = ∑ i Ở đây: n - Số khâu động; Pi- Số khớp loại i (i = 1,2,. . .,5 : Số bậc tự do bị hạn chế) Đối với các cơ cấu có các khâu được nối với nhau bằng khớp quay hoặc tịnhtiến (khớp động loại 5) thì số bậc tự do bằng với số khâu động. Đối với cơ cấu hở, số bậc tự do bằng tổng số bậc tự do của các khớp động. Để định vị và định hướng khâu chấp hành cuối một cách tuỳ ý trong không gian 3 chiều Robot cần có 6 bậc tự do, trong đó 3 bậc tự do để định vị và 3 bậc tự do để định hướng. Một số công việc đơn giản nâng hạ, sắp xếp có thể yêu cầu số bậc tự do ít hơn. Các Robot hàn, sơn thường yêu cầu 6 bậc tự do. Trong một số trường hợp cần sự khéo léo, linh hoạt hoặc khi cần phải tối ưu hoá quỹ đạo người ta dùng Robot. Ví dụ: Xác định số bậc tự do của Robot sau: GVHD: ThS. Nguyễn Trọng Du 7 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD Hình 1.1 Bậc tự do của robot Xác định được số khớp loại 5 là 5 (4 khớp quay và một khớp tịnh tiến ), do đó n=5 và P5 =5 nên số bậc tự do của robot này: W= 6.5 - 5.5 = 5 bậc. 1.4.2. Hệ tọa độ suy rộng (coordinate frames) Mỗi Robot thường bao gồm nhiều khâu (links) liên kết với nhau qua các khớp (joints), tạo thành một xích động học xuất phát từ một khâu cơ bản (base) đứng yên. Hệtoạ độ gắn với khâu cơ bản gọi là hệ toạ độ cơ bản (hay hệ toạ độ chuẩn). Các hệ toạ độ trung gian khác gắn với các khâu động gọi là hệ toạ độ suy rộng. Trong từng thời điểm hoạt động, các toạ độ suy rộng xác định cấu hình của robot bằng các chuyển dịch dài hoặc các chuyển dịch góc của các khớp tịnh tiến hoặc khớp qua .Các toạ độ suy rộng còn được gọi là biến khớp. Hình 1.2 Các toạ độ suy rộng GVHD: ThS. Nguyễn Trọng Du 8 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD Các hệ toạ độ gắn trên các khâu của robot phải tuân theo qui tắc bàn tay phải : Dùngtay phải, nắm hai ngón tay út và áp út vào lòng bàn tay, xoè 3 ngón : cái, trỏ và giữa theo3 phương vuông góc nhau, nếu chọn ngón cái là phương và chiều của trục X, thì ngón trỏchỉ phương, chiều của trục Y và ngón giữa sẽ biểu thị phương, chiều của trục Z (hình1.2).Trong Robot ta thường dùng chữ O và chỉ số n để chỉ hệ toạ độ gắn trên khâu thứn. Như vậy hệ toạ độ cơ bản (Hệ toạ độ gắn với khâu cố định) sẽ được ký hiệu là O 0 ; hệtoạ độ gắn trên các khâu trung gian tương ứng sẽ là O 1 ,O 2 , , On-1, Hệ toạ độ gắn trên khâu chấp hành cuối ký hiệu là On. Hình 1.3 Quy tắc bàn tay phải 1.4.3.Trường công tác của robot Trường công tác (hay vùng làm việc, không gian công tác) của Robot là toàn bộ thể tích được quét bởi khâu chấp hành cuối khi Robot thực hiện tất cả các chuyển độngcó thể. Trường công tác bị ràng buộc bởi các thông số hình học của Robot cũng như cácràng buộc cơ học của các khớp; ví dụ, một khớp quay có chuyển động nhỏ hơn một góc 360 0 .Người ta thường dùng hai hình chiếu để mô tả trường công tác của một Robot. GVHD: ThS. Nguyễn Trọng Du 9 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD Hình 1.4 Vùng làm việc của robot 1.5 Cấu trúc cơ bản của robot công nghiệp 1.5.1 Các thành phần chính của robot công nghiệp Một robot công nghiệp thường gồm các phần chính như : cánh tay robot, nguồn động lực, dụng cụ gắn lên khâu chấp hành cuối, các cảm biến, bộ điều khiển, máy tinhs, hệ thống truyền dẫn động, … các phần mềm lập trình cũng được coi là một thành phần của hệ thống robot. Mối quan hệ của thành phần như trong hình. Hình 1.5 sơ đồ cấu trúc robot công nghiệp Cánh tay: Là kết cấu cơ khí gồm các khâu liên kết bằng khớp động, nguồn động lực là động cơ điện, hệ thống xi lanh khí nén thủy lực. GVHD: ThS. Nguyễn Trọng Du 10 SVTH: Nhóm 5 [...]... 24 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD Hình 2.3: Đồ thị 3D biểu diễn hàm sin(x.y) 9 Rút gọn biểu thức: combine 10 Tính toán ma trận: GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 25 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 26 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 27 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 28 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD GVHD:... Du 31 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD > A4:=DH(0,theta4,0,-Pi/2); > A5:=DH(0,theta5,0,Pi/2); > A6:=DH(0,theta6,0,0); > T3:=(A1.A2.A3.A4.A5.A6); GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 32 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD > # Vay phuong trinh dong hoc cua Robot > > > nx:=(T3[1,1]); > ny:=(T3[2,1]); > nz:=(T3[3,1]); > ox:=(T3[1,2]); GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 33 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD > oy:=(T3[2,2]);... STANFORD Hình 1.6: Robot hoạt động theo tọa độ Đề-Các +Robot kiểu toạ độ trụ : Vùng làm việc của Robot có dạng hình trụ rỗng Thườngkhớp thứ nhất chuyển động quay GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 12 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD Ví dụ: Robot 3 bậc tự do, cấu hình R.T.T như hình vẽ 1.4 Có nhiều Robot kiểu toạ độ trụnhư : Robot Versatran của hãng AMF (Hoa kỳ) Hình 1.7 Robot kiểu toạ độ trụ +Robot kiểu toạ...THIẾT KẾ ROBOT STANFORD Dụng cụ thao tác được gắn trên khâu cuối của robot có nhiều kiều khác nhau như dạng bàn tay, mỏ hàn, đá mài Thiết bị dạy học là thiết bị dạy dỗ các thao tác cần thiết cho robot theo yêu cầu của quá trình làm việc, sau đó robot tự lặp lại các thao tác đã được dạy để làm việc Các phần mềm lập trình và chương trình điều khiển của robot được cài đặt trên... toán cơ bản là bài toán phẳng, ưu điểm nổi bật của các loại Robot hoạt động theo hệ toạ độ góc là gọn nhẹ, tức là có vùng làmviệc tương đối lớn so với kích cở của bản thân Robot, độ linh hoạt cao Một ví dụ của Robot hoạt động theo hệ tọa độ phỏng sinh, có cấu hình RRR.RRR GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 14 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD Hình 1.9: Robot hoạt động theo hệ tọa độ góc Các robot hoạt động... cầu : Vùng làm việc của Robot có dạng hình cầu Thường độ cứng vững của loại Robot này thấp hơn so với hai loại trên GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 13 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD Ví dụ: Robot 3 bậc tự do, cấu hình R.R.R hoặc R.R.T làm việc theo kiểu toạ độ cầu (hình 1.5) Hình 1.8 Robot hoạt động theo hệ toạ độ cầu +Robot kiểu toạ độ góc (Hệ toạ độ phỏng sinh) : Đây là kiểu Robot được dùngnhiều hơn... loại theo kết cấu Theo kết cấu của tay máy người ta phân thành robot kiểu toạ độ Đề các, Kiểu toạ độ trụ, kiểu toạ độ cầu, kiểu toạ độ góc, robot kiểu SCARA như đã trình bày ở trên 1.6.3 Phân loại theo ứng dụng Dựa vào ứng dụng của robot trong sản xuất có Robot sơn, robot hàn, robot lắp ráp, robot chuyển phôi v.v 1.6.4 Phân loại theo cách thức và đặc trưng của phương pháp điều khiển Có robot điều... SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 28 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 29 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 30 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD 2.7 Áp dụng Maple giải bài toán thuận > restart: > with(LinearAlgebra): > with(linalg): > with(FileTools[Text]): > with(plots): > with(VectorCalculus): > with(PDEtools):... hệ phản hồi), Robot điều khiển kín (hay điều khiển servo) : sử dụng cảm biến, mạch phản hồi để tăng độ chính xác và mức độ linh hoạt khi điều khiển Ngoài ra còn có thể có các cách phân loại khác tuỳ theo quan điểm và mục đích nghiên cứu CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT 2.1 Thiết kế bảng DH 2.1.1 Khảo sát động học của robot GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 16 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD Hình2.1... Trọng Du 18 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD Trong đó: Rot(z,θº) là phép quay quanh trục z Trans(a,0,0) là phép tịnh tiến theo trục z Trans(0,0,d) là phép tịnh tiến theo trục x Rot(x,α) là phép quay quanh trục x 2.3– Các ma trận Ti Ta xác định các ma trận T theo các hệ tọa độ lần lượt từ khâu cuối trở về gốc = = = = = GVHD: ThS Nguyễn Trọng Du 19 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD = = = = . TOÁN ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT 2.1 Thiết kế bảng DH 2.1.1 Khảo sát động học của robot GVHD: ThS. Nguyễn Trọng Du 16 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD Hình2.1 Hệ tọa độ của robot stanford Theo phương. toán thiết kế Robot Stanford trên phần mềm mô phỏng Easy Rob và phần mềm tính toán Maple. 2 ) Mục tiêu đề tài: -Thiết lập và giải bài toán động học Thuận- Nghịch của Robot Stanford. -Mô phỏng Robot. Trọng Du 9 SVTH: Nhóm 5 THIẾT KẾ ROBOT STANFORD Hình 1.4 Vùng làm việc của robot 1.5 Cấu trúc cơ bản của robot công nghiệp 1.5.1 Các thành phần chính của robot công nghiệp Một robot công nghiệp thường