Đang tải... (xem toàn văn)
Tính toán động học, động lực học, chọn động cơ, mô phỏng cánh tay robot 4 bậc tự do và tìm miền làm việc
N TT NGHIP B GIO DC V O TO TRNG HSPKT HNG YấN CNG HềA X HễI CH NGHA VIT NAM c lp - T - Hnh phỳc NHIM V N TT NGHIP Nhúm Khoỏ:2007 - 2010 Khoa: C khớ Ngnh: C in t ti ỏn: TNH TON NG HC,NG LC HC,CHN ễNG C,Mễ PHNG CNH TAY ROBOT BC T DO V TèM MIN LM VIC Cỏc s liu v d liu ban u: + Chiu di ,khi lng ,gúc quay c th ca tng khõu + Kớch thc, hỡnh dỏng ca cỏnh tay robot Ni dung cỏc phn thuyt minh v tớnh toỏn: + Tớnh toỏn ng hc,ng lc hc,chn ng c v tỡm mien lm vic +Mụ phng cỏnh tay robot Cỏc bn v hỡnh dỏng robot v lm vic: H tờn ging viờn hng dn: Trõn Xuõn Tiờn Ngy giao nhim v ỏn: Ngy hon thnh ỏn Ngythỏngnm Ging viờn hng dn Trng B Mụn Ngy hon thnh / /2010 Cỏn b phn bin ( Ký, ghi rừ h v tờn ) NHN XẫT CA GIO VIấN HNG DN GVHD :TRN XUN TIN N TT NGHIP Hng Yờn , ngy 22 thỏng 06 nm 2010 Giỏo viờn hng dn NHN XẫT, NH GI CA GIO VIấN PHN BIN GVHD :TRN XUN TIN N TT NGHIP Hng Yờn , ngy 22 thỏng 06 nm 2010 Giỏo viờn phn bin LI CM N Trong quỏ trỡnh thc hin ti ỏn tt nghip Tớnh toỏn ng hc,ng lchc,chn ng c, mụ phng cỏnh tay robot bc t v tỡm lmvic chỳng em ó nhn c rt nhiu s giỳp quý bỏu Trc ht, chỳng em xin gi li cm n chõn thnh n thy Trn Xuõn Tin v thy Nguyn Vn Diờn, nhng ngi ó tn tỡnh hng dn, ch bo v giỳp chỳng em cú th hon thnh ỏn mt cỏch tt nht Chỳng em xin chõn thnh cm n cỏc Thy (Cụ) giỏo ging dy ca b mụn sut nm qua ó cung cp cho chỳng em nhng kin thc cn thit, to iu kin giỳp chỳng em hon thnh c ỏn theo ỳng yờu cu v thi gian quy nh GVHD :TRN XUN TIN N TT NGHIP Cỏm n cỏc bn lp CTK37 ó nhit tỡnh tham gia úng gúp ý kin quỏ trỡnh thc hin ti Chỳng em rt mong nhn c nhng ý kin úng gúp t Thy (Cụ) giỏo v cỏc bn ng nghip, cú thờm nhng hiu bit v hon thin hn quỏ trỡnh lm vic sau ny Chỳng em xin chõn thnh cm n ! Hng Yờn, ngy 22 thỏng 06 nm 201 Nhúm LI NểI U Th k XXI th k ca khoa hc v cụng ngh Tt c cỏc ngnh k thut u cú nhng bc tin vt bc v t c nhiu thnh tu to ln Vi xu th cỏc ngnh cụng ngh hng ti kt hp vi to sn phm ngy cng hin i, ti u S kt hp nhng cụng ngh hin i ú ó cho i ngnh cụng ngh C in t Trc ng lc l nhu cu ca tng lai v nhng khú khn th thỏch trc mt ngnh C in t ang phỏt trin mnh m Ngnh ó ch to nhng Robot cú nhiu tớnh nng u vit, khng nh v k tha bc u tiờn phong v cụng ngh Ngy cng chng t C in t l s kt hp hon ho Dự vy nhng vic o to cỏc trng i hc gp rt nhiu khú khn c bit l cụng tỏc ging dy ca giỏo viờn Trong ú cú khoa C khớ ca trng HSPKT Hng Yờn trng khụng cú y c s, vt cht, trang thit b thc hnh phc v cho ging dy Vic ch to mt cỏnh tay Robot s giỳp ớch rt nhiu cho cụng vic ging dy ca giỏo viờn khoa C khớ trng HSPKT Hng Yờn, ng thi thỳc y s hng thỳ hc tp, kh nng sỏng to k thut cho sinh viờn Sn phm thc s hu ớch cho phỏt trin ca ngnh tng lai GVHD :TRN XUN TIN N TT NGHIP Do thi gian cú hn ti khụng trỏnh nhng thiu sút nht nh rt mong cỏc Thy (Cụ) giỏo v cỏc bn gúp ý thờm ti hon thin hn HngYờn, ngy 22 thỏng 06 nm 2010 Nhúm sinh viờn thc hin: Phm Vn Vn Nguyn Th Ngc Hoa MC LC GVHD :TRN XUN TIN N TT NGHIP PHN I NI DUNG CHNG I: GII THIU CHUNG V ROBOT CễNG NGHIP I.1 S i ca rụ bt cụng nghip Nhu cu nõng cao nng sut v cht lng sn phm ngy cng ũi hi ng dng rng rói cỏi phng tin t ng húa sn xut Xu hng to nhng dõy chuyn v thit b t ng cú tớnh linh hot cao ang hỡnh thnh Cỏc thit b ny ang thay th dn cỏc mỏy t ng cng ch ỏp ng mt vic nht nh lỳc th trng luụn luụn ũi hi thay i mt hng v chng loi, v kớch c v tớnh nng v.vVỡ th ngy cng tng nhanh nhu cu ng dng robot to cỏc h thng sn xut t ng linh hot Thut ng robot ln u tiờn xut hin nm 1922 tỏc phm Rossums Universal Robot ca Karel Capek Teo ting Sộc thỡ robot l ngi lm dch Trong tỏc phm ny nhõn vt Rossum v trai ca ụng ó to nhng chic mỏy gn ging nh ngi hu h ngi Hn 20 nm sau, c m vin tng ca Karel Capek ó bt u hin thc Ngay sau chin tranh th gii ln th 2, Hoa K ó xut hin nhng tay mỏy chộp hỡnh iu khin t xa cỏc phũng thớ nghim v vt liu phúng x GVHD :TRN XUN TIN N TT NGHIP Vo gia nhng nm 50 bờn cnh cỏc tay mỏy chộp hỡnh c khớ ú, ó xut hin cỏc loi tay mỏy chộp hỡnh thy lc v in t, nh mỏy Minotaur I hoc tay mỏy Handyman ca General Electric Nm 1954 George C.Devol ó thit k mt thit b cú tờn l C cu bn l dựng chuyn hng theo chng trỡnh n nm 1956 Devol cựng vi Joseph F Engelber, mt k s tr ca cụng nghip hang khụng, ó to loi robot cụng nghip u tiờn nm 1959 Cụng ty Unimation Ch n nm 1975 Cụng ty Unimation mi bt u cú li nhun t sn phm robot u tiờn ny Chic robot cụng nghip c a vo ng dng u tiờn, nm 1961, mt nh mỏy ụ tụ ca General Motors ti Trenton, New Jewsey Hoa K Nm 1967 Nht Bn mi nhp chic robot cụng nghip u tiờn t cụng ty AMF ca Hoa K (American Machine and Foundry Company) n nm 1990 cú hn 40 cụng ty Nht Bn, ú cú nhng cụng ty khng l nh Cụng ty Hitachi v Cụng ty Mitsubishi, ó a th trng quc t nhiu loi robot ni ting T nhng nm 70 vic nghiờn cu nõng cao tớnh nng ca robot ó chỳ ý nhiu n s lp t thờm cỏc cm bin ngoi tớn hiu nhn bit mụi trng lm vic Ti trng i hc tng hp Stanford ngi ta ó to loi robot lp rỏp t ng iu khin bng mỏy vi tớnh trờn c s x lý thụng tin t cỏc cm bin lc v th giỏc Vo thi gian ny Cụng ty IBM ó ch to loi robot cú cỏc cm bin xỳc giỏc v cm bin lc, iu khin bng mỏy tớnh lp rỏp cỏc mỏy tin gm 20 cm chi tit Vo giai on ny nhiu nc khỏc cng tin hnh cỏc cụng trỡnh nghiờn cu tng t, to cỏc loi robot iu khin bng mỏy vi tớnh, cú lp t cỏc thit b cm bin v thit b giao tip ngi mỏy Mt lnh vc c nhiu phũng thớ nghim quan tõm l robot t hnh Cỏc cụng trỡnh nghiờn cu to robot t hnh theo hng bt chc chõn ngi hoc sỳc vt Cỏc robot ny cũn cha cú nhiu ng dng cụng nghip Tuy nhiờn cỏc loi xe robot (robocar) li nhanh chúng c a vo hot ng cỏc h thng sn xut t ng linh hot T nhng nm 80, nht l vo nhng nm 90, ỏp dng rng rói cỏc tin b k thut v vi x lý v cụng ngh thụng tin, s lng robot cụng nghip ó tng, giỏ thnh ó gim i rừ rt, tớnh nng ó cú nhiu bc tin vt bc Nh vy robot cụng nghip ó cú v trớ quan trng cỏc dõy chuyn t ng sn xut hin i GVHD :TRN XUN TIN N TT NGHIP Ngy chuyờn nghnh khoa hc v robot robotics ó tr thnh mt lnh vc rng khoa hc, bao gm cỏc v cu trỳc c cu ng hc, ng lc hc, lp trỡnh qu o, cm bin tớn hiu, iu khin chuyn ng v.vCỏc ny s ln lt c cp n cỏc chng ca giỏo trỡnh ny Trc bc vo nghiờn cu cỏc ni dung ny chỳng ta cng cn thng nht v thut ng robot cụng nghip (Industrial robot) Trong nhiu ti liu khỏc nhau, nh ngha v robot cụng nghip cng khỏc Khi robot cụng nghip u tiờn i, Cụng ty AMF ó qung cỏo nú l mt loi mỏy t ng nng Trong t in Webster nh ngha robot l nhng mỏy t ng cú th thc hin c mt s chc nng ca ngi Nhng nu vy thỡ cú nhiu loi mỏy khỏc cng cú th gi l robot Vin k thut robot ca Hoa K nh ngha robot l loi tay mỏy nhiu chc nng, vi chng trỡnh lm vic thay i c, dựng thc hin mt s thao tỏc sn xut Cú nhiu ti liu nh ngha robot rt lu ý n tiờu iu khin bng mỏy tớnh Nhng phõn loi robot cụng nghip theo tiờu chun ca Nht Bn (JIS B 0134-1979) cú c nhúm tay mỏy iu khin bng tay Theo ISO ( International Standards Organization) thỡ : robot cụng nghip l mt tay mỏy a mc tiờu, cú mt s bc t do, d dng lp trỡnh, iu khin tr ng, dựng thỏo lp phụi, dng c hoc cỏc vt dng khỏc Do chng trỡnh thao tỏc cú th thay i nờn thc hin nhiu nhim v a dng Tuy nhiờn, robot cụng nghip c nh ngha nh th cha hon ton tha ỏng Robot cụng nghip cú th c hiu l nhng thit b t ng linh hot, bt chc c cỏc chc nng lao ng cụng nghip ca ngi Núi n thit b t ng linh hot l nhn mnh n kahr nng thao tỏc vi nhiu bc t do, c iu khin tr ng v lp trỡnh thay i c Cũn núi n s bt chc cỏc chc nng lao ng cụng nghip ca ngi l cú ý núi n s khụng hn ch t cỏc chc nng lao ng chõn tay n gin n trớ khụn nhõn to, tựy theo loi hỡnh cụng vic lao ng cn n chc nng ú hay khụng ng thi cng núi n mc cn thit bt chc c nh ngi hay khụng I.2 ng dng robot cụng nghip I.2.1 Mc tiờu ng dng robot cụng nghip Mc tiờu ng dng robot cụng nghip nhm gúp phn nõng cao nng xut dõy GVHD :TRN XUN TIN N TT NGHIP chuyn cụng ngh, gim giỏ thnh, nõng cao cht lng v kh nng cnh tranh cu sn phm, ng thi ci thin iu kin lao ng iu ú xut phỏt t nhng u im c bn ca robot, ó ỳc kt li qua bao nhiờu nm c ng dng nhiu nc Nhng u im c bn ú l: 1) Robot cú th thc hin c mt quy trỡnh thao tỏc hp lý bng hoc hn ngi th lnh ngh mt cỏch n nh sut thi gian lm vic Vỡ th robot cú th gúp phn nõng cao cht lng v kh nng cnh tranh ca sn phm Hn th, robot cũn cú th nhanh chúng thay i cụng vic thớch nghi vi s bin i mu mó, kớch c sn phm theo yờu cu cu th trng cnh tranh 1) Kh nng gim giỏ thnh sn phm ng dng robot l vỡ gim c ỏng k chi phớ cho ngi lao ng, nht l cỏc nc cú mc lng cao v tin lng lao ng, cng cỏc khon ph cp v bo him xó hi Theo s liu ca Nht Bn thỡ nu robot lm vic thay th cho mt ngi th thỡ tin mua robot ch bng tin chi phớ cho ngi th vũng n nm, tựy theo robot lm vic my ca Cũn Hoa K, trung bỡnh gi lm vic robot cú th em li tin li l 13USD nc ta nhng nm gn õy nhiu doanh nghip, khon chi phớ lng bng cng chim t l cao giỏ thnh sn phm 1) Vic ỏp dng robot cú th lm tng nng sut day chuyn cụng ngh S d nh vt vỡ nu tng nhp khn trng ca dõy chuyn sn xut, nu khụng thay th ngi bng robot thỡ ngi th khụng th theo kp hoc rt chúng mt mi Theo s liu ca hang Fanuc, Nht Bn, thỡ nng xut cú tng lờn n ln 1) ng dng robot cú th ci thin iu kin lao ng ú l u im ni bt nht m chỳng ta cn lu tõm Trong thc t sn xut cú rt nhiu ni ngi lao ng phi lm vic sut bui mụi trng rt bi bm, m t, núng nc hoc n o quỏ mc cho phộp nhiu ln Thm nhiu ni ngi lao ng cũn phi lm vic vi mụi trng c hi nguy him n sc khe ngi, d b ct tay chõn, d b nhim húa cht c hi, nhim súng in t v phúng x v.v I.2.2 Cỏc bc ng dng robot Vic u tiờn u t trc ht phi nhm ng b húa c h thng thit b, ri t ng húa v robot húa chỳng cn thit quyt nh u t cho vic robot húa cho c dõy chuyn cụng ngh hoc ch mt vi cụng on, ngi ta thng xem xột GVHD :TRN XUN TIN N TT NGHIP cỏc mt sau: 1) Nghiờn cu quỏ trỡnh cụng ngh c robot húa v phõn tớch ton b h thng sn xut ca xớ nghip Trong bc ny cn xột n y cỏc chi phớ v nờu hiu qu tớnh cho ton b h thng khụng th hin rừ thỡ vic u t robot húa l cha nờn 2) Xỏc nh cỏc i tng cn robot húa Khi xỏc nh nờn thay th robot nhng nguyờn cụng no thỡ phi xem xột kh nng liu robot cú thay th c khụng v cú hiu qu hn khụng Thụng thng ngi ta u tiờn nhng ch lm vic quỏ nng nhc, bi bm, n o, c hi, cng thng hoc quỏ n iu Xu hng thay th hon ton bng robot thc t khụng hiu qu bng vic gi li mt s cụng on m ũi hi s khộo lộo ca ngi 3) Xõy dng mụ hỡnh quỏ trỡnh sn xut ó c robot húa Sau xỏc nh c mt s tng th quỏ trỡnh cụng ngh, cn xỏc nh rừ dũng chuyn dch nguyờn liu v dũng thnh phm m bo s nhp nhng ng b ca ton h thng Cú th mi phỏt huy c hiu qu u t 4) Chn la mu robot thớch hp hoc ch to robot chuyờn dựng õy l bc quan trng, vỡ robot cú rt nhiu loi vi giỏ tin rt khỏc nhau, nu khụng chn ỳng thỡ cú th khụng nhng u t quỏ t m cũn khụng phỏt huy c, nh kiu dựng ngi khụng ỳng ch, vic ny thng xy mua robot ca nc ngoi Cú nhng chc nng ca robot c trang b nhng khụng cn dựng cho cụng vic c th m nú m nhim trờn dõy chuyn sn xut Vỡ th m i giỏ lờn rt cao, ch cú li cho ni cung cp thit b Cu trỳc robot hp lớ nht l cu trỳc theo modun húa Nh th cú th h giỏ thnh sn xut, ng thi ỏp ng c nhu cu phc v cụng vic a dng Cu trỳc cng n gin cng d thc hin chớnh xỏc cao v h giỏ thnh Ngoi li cũn cú t to dng cỏc robot thớch hp vi cụng vic trờn c s mua np cỏc modun chun húa ú l hng trin khai hp lớ i vi i b phn xớ nghip nc hin cng nh tng lai I.2.3 Cỏc lnh vc ng dng robot cụng nghip 1) Mt cỏc lnh vc ú l k ngh ỳc Thng phõn xng ỳc cụng vic rt a dng, iu kin lm vic núng bc, bi bm, mt hng thay i luụn GVHD :TRN XUN TIN 10 N TT NGHIP Chọn mục Kinematic Information -> OK để xem lại thông tin vừa nhập Ta xem lại thông số vừa nhập đc, sai khâu ta sửa lại thông tin khâu Chọn OK -> Quit để thoát hình Lúc thấy hệ tọa độ gắn khâu robot có mầu vàng Kết thúc việc gắn hệ tọa độ lên khâu Vào File -> Save -> Robotfile -> OK để lu vào file GVHD :TRN XUN TIN 120 N TT NGHIP B ớc 2: Thiết kế hình dáng robot - Vào menu 3D-CAD -> Select Group -> xuất hộp thoại Có đối tợng vẽ gồm: + Robot Group: Vẽ hình dáng robot + Tool Group : Vẽ công cụ làm việc robot nh bàn tay trạng thái kẹp mở, mỏ hàn, đầu phun sơn + Body Group: Để vẽ đối tợng làm việc robot nh chi tiết máy, mô hình dáng máy công tác, trang thiết bị khác cần dùng Để vẽ hình dáng robot, chọn mục Robot Group -> OK GVHD :TRN XUN TIN 121 N TT NGHIP Vào menu 3D-CAD -> Create/Import new 3D body -> OK để tạo đối tợng, xuất hộp thoại: Các mục từ đến cho phép vẽ khối hình học khác nhau, mục để load đối tợng vẽ đợc group từ nhiều đối tợng bản, mục để load đối tợng vẽ đợc từ phần mềm CAD khác nh Pro/Eng, AutoCad, Catia IV.2.Mụ phng v chng trỡnh mụ phng ca robot IV.2.1.Mụ phng robot: Sau ấn OK, hình xuất khối trụ mầu trắng Ta chọn màu khác cho đối tợng vẽ cách vào menu 3D-CAD Color chọn mầu OK Vẽ cho khâu lại làm tơng tự nh trên.Kích thớc khâu tự chọn cho cân đối Lu ý đối tợng thuộc khâu phải gắn với khớp động tơng ứng Khi vẽ cần hiệu chỉnh vi trí để đối tợng nằm vị trí mong muốn Sau vẽ xong, hình dáng robot nh sau: GVHD :TRN XUN TIN 122 N TT NGHIP * Thiết kế dụng cụ làm việc robot: Bớc sau vẽ hình dáng robot vẽ dụng cụ làm việc robot Đối với ta vẽ dụng cụ làm việc bàn kẹp Vào menu 3D-CAD Select Group chọn - Tool Group OK Vào menu 3D-CAD Create/Import new 3D Body để thiết kế dụng cụ làm việc robot Cách đơn giản để tạo dụng cụ làm việc robot load dụng cụ (dạng bàn kẹp) có sẵn th viện, sau chỉnh sử lại cho phù hợp với kích thớc robot vật thể cần nắm Bàn tay cần đợc thiết kế hai trạng thái: đóng mở, trạng thái dụng cụ phải đợc ghi vào file đợc gọi từ chơng trình hoạt động robot sau Ví dụ: Vào menu File Load Tool file chọn AM_GRF_O.Tol AM_GRF_O.Tol file công cụ bàn tay trạng thái mở Sau chọn OK, bàn kẹp đợc gắn khâu chấp hành cuối robot Muốn thay đổi vị trí hớng hệ tọa độ gắn dụng cụ (hệ tọa độ mầu xanh) chọn menu Robotics Tool data thay đổi vị trí hớng Muốn thay đổi kích thớc dụng cụ vào menu 3D-CAD Select Group Tool Group Vào lại menu 3D-CAD chọn đối tợng dụng cụ cần thay đổi kích thớc chọn mục modify sel.body set Jnt_idx để sửa Cách làm tợng tự nh vẽ hình dáng robot, phải lu kết vào tool file (nhớ đặt tên theo trạng thái dụng cụ) GVHD :TRN XUN TIN 123 N TT NGHIP Vẽ đối tợng làm việc robot Ví dụ ta vẽ vật thể hình hộp đế sau lập chơng trình cho robot di chuyển vật từ vị trí sang vị trí khác Vào menu 3D- CAD Select Group Body Group OK Tiếp tục vào 3D-CAD để vẽ vật thể nh mong muốn Lu ý đặt tên cho đối tợng theo cách gợi nhớ để thuận tiện lập trình Sau vẽ xong, lu kết vào bodyfile Hình dáng robot thiết kế đợc nh sau: GVHD :TRN XUN TIN 124 N TT NGHIP IV.2.2: Lập trình điều khiển robot: PROGRAMFILE ! prgfln E:\HOC TAP\DO AN TOT NGHIEP_VAN\Mo phong robot\EASY_ROB\proj\A_VAN_MOMOI.prg ! GOI CAC CHUONG TRINH CON CALL A1 CALL A2 ! CHUONG TRINH A1 FCT A1 () ERC LOAD VIEW A_VAN3 PTP_AX 0.0000 0.0000 PTP_AX -11.0000 -21.5000 ERC LOAD TOOL A_VAN_KEP ERC GRAB BODY BODY4 PTP_AX -11.0000 4.5000 PTP_AX -11.0000 4.5000 GVHD :TRN XUN TIN 0.0000 0.0000 21.5000 -88.0000 21.5000 -88.0000 21.5000 -88.0000 125 N TT NGHIP PTP_AX 36.5000 4.5000 PTP_AX 104.4999 4.5000 PTP_AX 256.9998 4.5000 PTP_AX 351.4993 4.5000 PTP_AX 347.4993 -22.0000 PTP_AX 347.4993 -22.0000 ERC LOAD TOOL A_VAN_MO ERC RELEASE BODY BODY4 PTP_AX 336.4994 22.0000 PTP_AX 0.0000 0.0000 ENDFCT 21.5000 -88.0000 21.5000 -88.0000 21.5000 -88.0000 21.5000 -88.0000 21.5000 -87.5000 21.5000 -87.5000 21.5000 -87.5000 0.0000 0.0000 ! CHUONG TRINH A2 FCT A2 () ERC LOAD VIEW A_VAN0 PTP_AX 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 erc load tool a_van_mo PTP_AX 21.5000 -10.5000 -5.0000 -64.0000 PTP_AX 11.5000 -10.5000 -9.0000 -67.4999 ERC LOAD VIEW A_VAN1 erc load tool a_van_kep erc grab body body1 PTP_AX 11.5000 14.5000 -9.0000 -67.4999 PTP_AX 81.9999 14.5000 -9.0000 -67.4999 PTP_AX 81.4999 -19.5000 -0.0000 -67.4999 erc load tool a_van_mo erc release body body1 PTP_AX 81.4999 4.0000 -0.0000 -67.4999 PTP_AX 8.4999 -6.0000 0.0000 -67.4999 PTP_AX 2.4999 -6.0000 -14.5000 -67.4999 erc load tool a_van_kep erc grab body body2 PTP_AX 2.4999 16.5000 -14.5000 -67.4999 PTP_AX 81.9999 11.0000 -14.5000 -67.4999 PTP_AX 81.4999 -4.0000 -18.5000 -67.4999 erc load tool a_van_mo erc release body body2 PTP_AX -1.0001 26.5000 -18.5000 -67.4999 PTP_AX -4.5001 -8.0000 -12.0000 -67.4999 ERC LOAD VIEW A_VAN2 erc load tool a_van_kep erc grab body body3 PTP_AX -4.5001 19.5000 -12.0000 -67.4999 PTP_AX -80.0001 19.5000 -12.0000 -67.4999 PTP_AX -90.0001 -18.5000 -0.5000 -67.4999 erc load tool a_van_mo GVHD :TRN XUN TIN 126 N TT NGHIP erc release body body3 PTP_AX -70.5002 -18.5000 -0.5000 -67.4999 PTP_AX -70.5002 24.0000 -0.5000 -67.4999 PTP_AX -4.5002 1.0000 -12.0000 -67.4999 PTP_AX -12.5002 -5.5000 -15.0000 -67.4999 erc load tool a_van_kep erc grab body body4 PTP_AX -12.5002 18.5000 -15.0000 -67.4999 PTP_AX -86.0002 18.5000 -15.0000 -67.4999 PTP_AX -90.5002 -5.0000 -16.0000 -67.4999 erc load tool a_van_mo erc release body body4 PTP_AX -90.5002 26.0000 -16.0000 -67.4999 ERC LOAD VIEW A_VAN0 PTP_AX 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 ENDFCT PTP_AX 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 ENDPROGRAMFILE GVHD :TRN XUN TIN 127 N TT NGHIP Phn II KT LUN V KIN NGH Kt lun Trong sut quỏ trỡnh thc hin ti chỳng em ó mit mi tỡm hiu , nghiờn cu v lm vic Di ch bo tn tỡnh ca cỏc Thy giỏo hng dn nhúm chỳng em ó hon thnh xong c ti m bo cỏc yờu cu, nhim v t Qua quỏ trỡnh lm vic chỳng em ó rỳt nhiu bi hc, kin thc, kinh nghim quý bỏu v nhng k nng chuyờn ngnh cho bn thõn c bit chỳng em ó hc c kinh nghim , k nng lm vic theo nhúm v kh nng nghiờn cu sỏng to ca chớnh mỡnh õy s l nn múng cho sau ny chỳng em dng vo cụng vic thc t Xong quỏ trỡnh nghiờn cu v th nghim ti thi gian thc hin ti eo hp v kin thc, kh nng ca bn thõn cũn hn ch nờn khụng trỏnh nhng sai sút nht nh Chỳng em xin dng ti õy Mong cỏc thy, cụ giỏo v cỏc bn gúp ý ti ca chỳng em hon thin hn Sau õy chỳng em xin a nhng kt qu ó t c v nhng cũn tn ti ca ti 1.1 Kt qu t c - Tớnh toỏn ng hc - Tớnh toỏn ng lc hc -Tỡm lm vic v chn ng c - Mụ phng hot ng ca cỏnh tay robot - Nghiờn cu c kt cu ca mt cỏnh tay Robot - Lp trỡnh mụ phng cỏnh tay robot 1.2 Vn cũn tn ti - Cha tớnh toỏn c cng vng cho robot GVHD :TRN XUN TIN 128 N TT NGHIP Kin ngh Do ngnh c in t l mt ngnh mi c phỏt trin trờn th gii v nc ta, õy cng l b mụn mi c thnh lp ca trng H SPKT Hng Yờn cho nờn vic hc kinh nghim t cỏc th h trc khụng nhiu.Cỏc ti tt nghip v Robot t ng rt hay v phong phỳ v l nim cm hng cho chỳng em say mờ nghiờn cu , sỏng to Tuy nhiờn trang thit b, dng c cho sinh viờn thc hnh cũn thiu thn nhiu Cho nờn chỳng em kớnh mong cỏc thy, cụ giỏo to iu kin hn na v thi gian v nh trng to iu kin v thit b mỏy múc cho chỳng em cú th t gia cụng cỏc chi tit ca sn phm Ngoi chỳng em cng mong mun b mụn cú c mt phũng riờng ln cú y thit b to iu kin tt cho sinh viờn ngnh c in t hc tp, nghiờn cu sỏng to v th nghim sn phm Hng phỏt trin ca ti: ti cú hng phỏt trin thờm l : Mt ln na, chỳng em xin chõn thnh cm n cỏc thy cụ khoa C Khớ v b mụn c iờn t ó tn tỡnh giỳp chỳng em sut thi gian hc trng cng nh quỏ trỡnh thc hin ỏn tt nghip Chỳng em cm n thy Trn Xuõn Tin v thy Nguyn Vn Diờn ó trc tip hng dn chỳng em hon thnh ti ny GVHD :TRN XUN TIN 129 N TT NGHIP PH LC V TI LIU THAM KHO Bi toỏn ng hc thun: Code MATLAB clc; syms l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7 syms t1 t2 t3 t4 A1=[cos(t1),0,sin(t1),0; sin(t1),0,-cos(t1),0; 0,1,0,l1; 0,0,0,1] A2=[cos(t2),-sin(t2),0,l3*cos(t2); sin(t2),cos(t2),0,l3*sin(t2); 0,0,1,-l2-l4; 0,0,0,1] A3=[cos(t3),-sin(t3),0,l5*cos(t3); sin(t3),cos(t3),0,l5*sin(t3); 0,0,1,l6; 0,0,0,1] A4=[cos(t4),-sin(t4),0,l7*cos(t4); sin(t4),cos(t4),0,l7*sin(t4); 0,0,1,0; 0,0,0,1] T34=A4 T24=(simple(A3*A4)) GVHD :TRN XUN TIN 130 N TT NGHIP pretty(T24) T14=(simple(A2*A3*A4)) pretty(T14) T04=(simple(A1*A2*A3*A4)) pretty(T04) Bi toỏn ng hc ngc: code MATLAB: clc; syms l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7 syms t1 t2 t3 t4 syms nx ny nz sx sy sz ax ay az px py pz A1=[cos(t1),0,sin(t1),0; sin(t1),0,-cos(t1),0; 0,1,0,l1; 0,0,0,1] A2=[cos(t2),-sin(t2),0,l3*cos(t2); sin(t2),cos(t2),0,l3*sin(t2); 0,0,1,-l2-l4; 0,0,0,1] A3=[cos(t3),-sin(t3),0,l5*cos(t3); sin(t3),cos(t3),0,l5*sin(t3); 0,0,1,l6; 0,0,0,1] A4=[cos(t4),-sin(t4),0,l7*cos(t4); sin(t4),cos(t4),0,l7*sin(t4); 0,0,1,0; 0,0,0,1] T4=[nx,sx,ax,px; ny,sy,ay,py; nz,sz,az,pz; GVHD :TRN XUN TIN 131 N TT NGHIP 0,0,0,1] T=inv(A1) pretty(T) ng lc hc Code MATLAB: clc; syms l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7 syms t1 t2 t3 t4 syms x1 x2 x3 x4 y1 y2 y3 y4 z1 z2 z3 z4 syms dt1 dt2 dt3 dt4 ddt1 ddt2 ddt3 ddt4 syms g r1 r2 r3 r4 syms m1 m2 m3 m4 G=[0 -g 0] r1=[0 r1 1] r2=[r2 l4 1] r3=[r3 -l6 1] r4= [r4 0 1] A1=[cos(t1),0,sin(t1),0; sin(t1),0,-cos(t1),0; 0,1,0,l1; 0,0,0,1] A2=[cos(t2),-sin(t2),0,l3*cos(t2); sin(t2),cos(t2),0,l3*sin(t2); 0,0,1,-l2-l4; 0,0,0,1] A3=[cos(t3),-sin(t3),0,l5*cos(t3); sin(t3),cos(t3),0,l5*sin(t3); 0,0,1,l6; 0,0,0,1] A4=[cos(t4),-sin(t4),0,l7*cos(t4); GVHD :TRN XUN TIN 132 N TT NGHIP sin(t4),cos(t4),0,l7*sin(t4); 0,0,1,0; 0,0,0,1] T1=A1 T2=A1*A2 T3=A1*A2*A3 T4=A1*A2*A3*A4 v1=diff(T1,t1)*dt1 v2=diff(T2,t1)*dt1+diff(T2,t2)*dt2 v3=diff(T3,t1)*dt1+diff(T3,t2)*dt2+diff(T3,t3)*dt3 v4=diff(T4,t1)*dt4+diff(T4,t2)*dt2 +diff(T4,t3)*dt3+diff(T4,t4)*dt4 r01=T1*transpose(r1) r02=T2*transpose(r2) r03=T3*transpose(r3) r04=T4*transpose(r4) K1=1/2*m1*v1*transpose(v1) P1=-m1*G*r01 L1=K1-P1 FM1=diff(L1,dt1)*ddt1-diff(L1,t1)*dt1 K2=1/2*m2*v2*transpose(v2) P2=-m2*G*r02 L2=K2-P2 FM2=(diff(L2,dt1)*ddt1+diff(L2,t2)*ddt2) -(diff(L1,t1)*dt1+diff(L2,t2)*dt2) K3=1/2*m3*v3*transpose(v3) P3=-m3*G*r03 L3=K3-P3 FM3=(diff(L3,dt1)*ddt1+diff(L3,dt2)*ddt2 +diff(L3,dt3)*ddt3)-(diff(L3,t1)*dt1+diff(L3,t2)*dt2 +diff(L3,t3)*dt3) GVHD :TRN XUN TIN 133 N TT NGHIP K4=1/2*m4*v4*transpose(v4) P4=-m4*G*r04 L4=K4-P4 FM4=(diff(L4,dt1)*ddt1+diff(L4,dt2)*ddt2 +diff(L4,dt3)*ddt3+diff(L4,dt4)*ddt4) -(diff(L4,t1)*dt1+diff(L4,t2)*dt2 +diff(L4,t3)*dt3+diff(L4,t4)*dt4) TI LIU THAM KHO Phớ Trng Ho - Nguyn Thanh Mai Cụng ngh ch to mỏy , NXB Giỏo dc TS Lờ Hoi Quc - KS Chung Tn Lõm Nhp mụn Robot cụng nhip , NXB.khoa hc v k thut CC TRANG WEB THAM KHO http://picvietnam.com/forum/ http://diendandientu.net http://www.google.com.vn http://www.datasheet.com http://www.dientuvietnam.net GVHD :TRN XUN TIN 134 [...]... 2 34 +l 5 S 23 +l 3 S 2 1 − − l6 l2 l4 0 1 ( 7) T4 là vectơ mô tả vị trí và hướng của khâu thứ 4 hay khâu cuối cùng so với khâu thứ 0 hay khâu đầu tiên trong hệ trục tọa độ cơ sở GVHD :TRẤN XUÂN TIẾN 19 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 0 T4 = T41 = A1 A2 A3 A4 = T 41 T 45 T 49 T 41 3 T 42 T43 T 46 T47 T48 T412 T416 T 44 T 41 0 T411 T 41 4 T415 1 / 2C12 34' +1 / 2C12 34 T42... các phần tiếp theo II.2 Tính chọn động cơ II.3 Mô phỏng miền làm việc Từ những kết quả 4 góc quay tê ta, ta đã trực tiếp tìm được khi giải bài toán động lực học ta đã có cơ sở để thực hiện việc tìm động cơ một cách khoa học Tìm và mô phỏng được miền làm việc của cánh tay II.3 Đánh giá độ bền kết cấu robot Sau khi thực hiện xong các bài toán động học thuận, ngược, động lực học ta đã đủ cơ sở để đánh... chuyền tự động linh hoạt I.2 .4 Giới thiệu về cánh tay robot 4 bậc tự do Dưới đây là cánh tay robot 4 bậc tự do với 4 khớp quay R Nó có tác dụng nâng hạ vật từ nơi này đến nơi khác bằng tay kẹp, bộ khung cánh tay làm toàn bộ bằng nhôm, hệ thống điều khiển cánh tay bằng điện và khí nén *) Đặc điểm các khâu: - Khâu 1 cố định: được gắn vào đế của robot Truyền chuyển động cho khâu 2 nhờ bộ bánh răng và góc... làm việc để cung cấp cho phần tìm miền làm việc của robot Trong bài toán ngược ta đã giải quyết được vấn đề về các góc quay θ , θ θ θ * * 1 1 , , * 3 * 4 là cơ sở để tính toán động lực học cho cánh tay robot 2 Giải bài toán động lực học là ta đã giải quyết được vận tốc, gia tốc, động năng, thế năng, lực đặt lên cánh tay robot khi nó làm việc qua đó để lấy số liệu và cơ sở làm các phần tiếp theo II.2 Tính. .. II.1 Tính toán động học, động lực học của cánh tay robot 1 Tính động học của robot Thực hiện được hai bài toán động học thuận và động học ngược của robot Trong bài toán động học thuận ta đã giải quyết được vị trí và hướng của robot trong hệ tọ độ xyz, mục đích cuối cùng của bài toán thuận là đưa ra hệ phương trình mô tả vị trí và hướng của robot Trong hệ đó có ba phuơng trình Px, Py, Pz thể hiện miền làm. .. cấu của robot II .4 Mô phỏng robot Cũng như phần làm việc phần này cũng được làm trên phần mềm số liệu được lấy từ chiều dài cụ thể của các cánh tay robot, và các khối hình vuông, hình trụ thể hiện cánh tay và động cơ của robot điều khiển cho robot làm việc trên phần mềm bằng các chương trình lập trình GVHD :TRẤN XUÂN TIẾN 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUƠNG III: TÍNH TOÁN, CHỌN ĐỘNG CƠ III.1 Bài toán động học... 2S12 34' −1 / 2S12 34 T43 = S1 T 44 = 1/ 2l7C12 34' +1/ 2l7C12 34 +1/ 2l5C123' +1/ 2l5C123 + l6 S1 +1/ 2l3C12' +1/ 2l3C12 − l2 S1 − l4 S1 T45 = 1 / 2S12 34 +1 / 2S12 34' T46 = 1 / 2C12 34 −1 / 2C12 34' T47 = −C1 T48 = 1/ 2l7 S12 34 +1/ 2l7 S12 34' +1/ 2l5 S123 +1/ 2l5 S123' − l6C1 +1/ 2l3 S12 + 1/ 2l3S12' + l2C1 + l4C1 T49 = S 2 34 T410 = C2 34 T411= 0 GVHD :TRẤN XUÂN TIẾN 20 ( 8) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP T412 = l7 S 2 34. .. T 3 4 T = T ; ; ∗ ∗ ∗ ∗ sin(θ 1 + θ 2 + θ 3 + θ 4) = S12 34 ; ∗ ∗ ∗ ∗ sin( −θ 4 −θ 3 + θ 1 −θ 2) = S12 34' 0 ; 4 ; A4 = 2 ; T 4 A3 A4 = A2 A3 A4 1 ; T 4 = ; A1 A2 A3 A4 4 là Ma trận mô tả vị trí và hướng của khâu thứ 4 so với khâu thứ 3 trong hệ tọa độ cơ sở GVHD :TRẤN XUÂN TIẾN 18 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3 2 T T 4 = C 4 S 4 0 0 − S 4 0 l 7C4 C4 0 l 7 S 4 0 1 0 0 0 1 ( 5) 4 là... 5) 4 là Ma trận mô tả vị trí và hướng của khâu thứ 4 so với khâu thứ 2 trong hệ tọa độ cơ sở 2 T A3 A4 4 = = C 34 S 34 0 0 − S 34 C 34 0 0 0 C 34 + l 5 C3 0 l 7 S 34 +l 5 S3 l6 1 0 1 ( 6) 1 T 4 là Ma trận mô tả vị trí và hướng của khâu thứ 4 so với khâu thứ 1 trong hệ tọa độ cơ sở A2 A3 A4 1 T 0 4 = = C 2 34 S 2 34 0 0 − S 2 34 C2 34 0 0 0 l 7C2 34 +l 5C23 +l 3C2... thuận của robot III.1.1.yêu cầu bài toán đặt ra: 1 Mô hình hóa cánh tay robot Đặt hệ tọa độ cho cánh tay robot x4 Z4 x 3 l7 Z3 F4 x2 l5 Z2 F l4 l3 O1 Z1 l1 l6 l2 x1 Z0 F 1 O0 x0 2 Lập bảng DH 3 III.1.2.cơ cở lý thuyết Ta có : a i : độ dài đường vuông góc chung giữa 2 trục khớp động thứ i+1 và i GVHD :TRẤN XUÂN TIẾN 14 F2 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP α i d i : là góc chéo giữa 2 trục khớp động thứ i+1 và thứ i ... 49 T 41 3 T 42 T43 T 46 T47 T48 T412 T416 T 44 T 41 0 T411 T 41 4 T415 / 2C12 34' +1 / 2C12 34 T42 = / 2S12 34' −1 / 2S12 34 T43 = S1 T 44 = 1/ 2l7C12 34' +1/ 2l7C12 34 +1/ 2l5C123'... động lực học cho cánh tay robot Giải toán động lực học ta giải vận tốc, gia tốc, động năng, năng, lực đặt lên cánh tay robot làm việc qua để lấy số liệu sở làm phần II.2 Tính chọn động II.3 Mô miền. .. biện LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài đồ án tốt nghiệp Tính toán động học ,động lựchọc ,chọn động cơ, mô cánh tay robot bậc tự tìm miền làmviệc” chúng em nhận nhiều giúp đỡ quý báu Trước hết, chúng