TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐIỀU KHIỂN ROBOT ED-7220C SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN REAL TIME MyRIO Sinh viên thực hiện: Cán hướng dẫn: Nguyễn Phú Giàu: 1111081 Mai Duy Hoàn Qúy: 1111123 Ts Võ Minh Trí Ks Nguyễn Thanh Nhã Cần Thơ, 5/2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐIỀU KHIỂN ROBOT ED-7220C SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN REAL TIME MyRIO Sinh viên thực hiện: Cán hướng dẫn: Nguyễn Phú Giàu: 1111081 Mai Duy Hoàn Qúy: 1111123 Ts Võ Minh Trí Ks Nguyễn Thanh Nhã Cần Thơ, 5/2015 Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real time MyRIO NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày tháng năm 2015 … i GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real time MyRIO NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày tháng năm 2015 Nguyễn Thanh Nhã ii GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real time MyRIO NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày tháng năm 2015 Nguyễn Khắc Nguyên iii GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real time MyRIO NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày tháng năm 2015 Lưu Trọng Hiếu iv GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real time MyRIO LỜI CAM ĐOAN Đề tài “ĐIỀU KHIỂN ROBOT ED-7220C SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN REAL-TIME MyRIO” với mong muốn đem lại kiến thức học vào thực tế đem lại cho phòng thí nghiệm Cơ điện tử thí nghiệm để giúp cho sinh viên sau có nhìn điều khiển, lập trình khí Vì chọn đề tài để làm luận văn tốt nghiệp cho Trong trình thực đề tài, nhiều thiếu sót kiến thức hạn chế nội dung trình bày báo cáo hiểu biết thành đạt hướng dẫn thầy Võ Minh Trí thầy Nguyễn Thanh Nhã Chúng xin cam đoan rằng: nội dung trình bày báo cáo luận văn tốt nghiệp chép từ công trình có trước Nếu không thật, xin chịu trách nhiệm trước nhà trường Cần thơ, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Phú Giàu Mai Duy Hoàn Quý v GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real time MyRIO LỜI CẢM ƠN Trước vào trường đại học, chúng em học sinh không hiểu biết nhiều Cơ điện - điện tử Sau đó, vào môi trường đại học giúp đỡ tận tình từ gia đình, thầy cô bạn bè cho em hiểu sâu Cơ khí – điện tử từ hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn: Cha mẹ nhắc nhở, tạo động lực quan tâm chúng em gặp khó khăn nhờ kết học tập năm chúng em cải thiện không ngừng Thầy Võ Minh Trí thầy Nguyễn Thanh Nhã, người tận tình hướng dẫn chúng em suốt thời gian thực đề tài luận văn tốt nghiệp Thầy cố vấn học tập Trần Nhựt Thanh thầy Lưu Trọng Hiếu giảng dạy, giúp đỡ định hướng chúng em suốt thời gian qua Quý thầy cô môn Tự Động Hóa, môn Kỹ Thuật Cơ Khí, môn Điện Tử Viễn Thông môn khác tận tình dạy, truyền đạt kiến thức hay cho chúng em suốt thời gian theo học trường Anh Nguyễn Hồng Phúc anh Nguyễn Chí Hưng tận tình giúp đỡ, truyền đạt liên quan đến đề tài cũ, để chúng em có tiếp xúc, kế thừa tốt để thực đề tài Các bạn Huỳnh Thanh Hiệp, Huỳnh Hoàng Giang, Nguyễn Quang Huy, Nguyễn Đình Khương Nguyễn Văn Tuấn Hải người bạn chia trợ giúp chúng em suốt trình học tập Xin chúc cha mẹ, thầy cô bạn nhiều sức khỏe thành công Sinh viên thực đề tài Nguyễn Phú Giàu Mai Duy Hoàn Quý vi GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real time MyRIO MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN I NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN II NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN III NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN IV LỜI CAM ĐOAN V LỜI CẢM ƠN VI MỤC LỤC VII DANH MỤC HÌNH XI DANH MỤC BẢNG XV KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT .XVI TÓM TẮT ABSTRACT CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .5 1.2 LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ .5 1.3 MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI 1.3.1 Mục tiêu đề tài .6 1.3.2 Phạm vi đề tài .6 1.4 HƯỚNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.5 CẤU TRÚC BÀI BÁO CÁO CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT .8 2.1 TỔNG QUAN VỀ ROBOT 2.1.1 Lịch sử phát triển robot 2.1.2 Các ứng dụng robot vii GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp 2.1.3 Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real time MyRIO Ứng dụng vào lĩnh vực 10 2.1.3.1 Ứng dụng vào lĩnh vực sản xuất khí 10 2.1.3.2 Ứng dụng lĩnh vực gia công lắp ráp 10 2.1.3.3 Ứng dụng vào lĩnh vực y học, quân sự, khảo sát địa chất 10 2.1.4 Khái niệm robot công nghiệp 11 2.1.5 Bậc tự robot công nghiệp 11 2.1.6 Cấu trúc robot công nghiệp 13 2.1.7 Phân loại robot 14 2.1.7.1 Phân loại theo kết cấu 14 2.1.7.2 Phân loại theo nguồn truyền động 16 2.2 LÝ THUYẾT ĐỘNG HỌC ROBOT 17 2.2.1 Các phép biến đổi 17 2.2.1.1 Phép biến đổi tịnh tiến 17 2.2.1.2 Phép quay (Rotation) quanh trục tọa độ 18 2.2.1.3 Phép quay tổng quát 19 2.2.2 Xác định vị trí hướng 20 2.2.2.1 Phương pháp Euler: 20 2.2.2.2 Phép quay Roll – Pitch - Yaw 22 2.2.3 Bài toán động học thuận robot 23 2.2.3.1 Chuyển đổi Denavit- Hartenberg 23 2.2.3.2 Phương pháp đặt hệ tọa độ theo phép biến đổi Denavit- Hartenberg (DH)… 24 2.2.3.3 Phương pháp động học xác định ma trận T theo ma trận Ai 25 2.2.3.4 Xác định T6 theo ma trận An : 27 2.2.3.5 Thí dụ toán động học thuận robot 28 2.2.4 Bài toán động học ngược robot 31 2.2.4.1 Điều kiện giải toán động học ngược 31 2.2.4.2 Giải toán động học ngược theo phương pháp Euler 32 2.2.4.3 Giải phương trình động học ngược phương pháp Roll, Pitch, Yaw… ………….34 viii GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO Bộ điều khiển NI myRIO 1900 NI myRIO 1900 thiết bị hãng National Instruments, thiết bị xử lý thời gian thực từ chíp ARM Cortex-A9 lõi kép hệ thống đầu vào/ra tùy chỉnh Xilinx FPGA MyRIO-1900 giúp cho sinh viên việc điều khiển robot hệ thống điện tử khác Bộ kít myRIO-1900 4.1.1 Tổng quan phần cứng : NI myRIO-1900 cung cấp ngõ vào/ra kỹ thuật số tương tự Cổng kết nối chuẩn USB dãy tần hoạt động 802.11b,g,n Dưới dây sơ đồ khối chức NI myRIO-1900 110 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO Sơ đồ khối chức NI myRIO-1900 Các cổng kết nối NI myRIO-1900 mở rộng nhờ có hai đầu kết nối A B Hai cổng kết nối điều thực chức giống hệt nhau, đường tín hiệu kí hiệu tên kết nối ConnectorA/ DIO1 ConnectorB/ DIO1 Việc mở rộng công kết nối A B (gọi MXP) 111 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO Tín hiệu kết nối A B (Hình 2.30) thể cho đường tín hiệu gọi Mini System Port (MSP) kết nối với phần C thiết bị phần cứng NI myRIO-1900 Chú ý Một vài pins C mang chức A B A, B, C : ký hiệu phần cứng NI myRIO-1900 Mô tả kết nối tín hiệu MSP Tín hiệu analog đầu vào NI myRIO – 1900 có giá trị analog đầu vào mở rộng (MXP) kết nối A B hệ thống port (MSP) C Các giá trị đầu vào chuyển đổi từ tương tự sang số (ADC) MXP kết nối A B có kênh đầu vào tương tự : AI0-AI3 Điện áp cho đường truyền tín hiệu A B : – 5V 112 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO MSP kết nối C có giá trị trở kháng cao, đầu vào tương tự AI0 AI1 Có thể đo tín hiệu điện áp lên tới: ±10𝑉 NI myRIO – 1900 đầu vào Analog Tín hiệu analog đầu NI myRIO – 1900 có đầu tương tự mở rộng kết nối A B (MXP) hệ thống port (MSP) kết nối C Mỗi analog đầu chuyển đổi từ kiểu số sang tương tự (DAC) Chuyển đổi DACs đầu analog điều khiển cổng truyển thông từ FPGA Kết nối đầu MXP có hai giá trị đầu ra: AO0 AO1 Điện áp cấp tín hiệu: – 5V Giá trị analog đầu MSP kết nối C là: AO0 AO1 Điện áp lên tới: ± 10V NI myRIO – 1900 đầu Analog 113 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO 4.1.2 Những điểm cần ý NI myRIO – 1900 Bộ xử lí Loại : Xilinx Z-7010 Tốc độ : 667MHz Thế hệ thứ Bộ nhớ RAM Bộ nhớ trong: 256MB Bộ nhớ DDR3: 512 MB Tần số DDR3: 533MHz Tốc độ truyền liệu: 16 bits FPGA Loại FPGA: Xilinx Z- 7010 Wireless Băng tần: ISM 2.4 GHz Độ rộng kênh: 20MHz Chế độ Radio: IEEE 802.11 b, g, n Bảo mật: WPA, WPA2 PHẦN MIỀN LABVIEW Giới thiệu phần miền LABVIEWTM: LabVIEWT M (được viết tắt từ Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) phần miền máy tính phát triển công ty National Instrument, Hoa kỳ Bằng cách diễn đạt cú pháp thông qua hình ảnh trực quan môi trường soạn thảo LabVIEWT M gọi với tên khác lập trình G (viết tắt từ Graphical, nghĩa Đồ họa) Ngôn ngữ lưu đồ đồ họa LabVIEWT M hấp dẫn kỹ sư nhà khoa học toàn giới nhứ phương pháp trực quan tự động hóa hệ thống đo lường điều khiển Ngôn ngữ lưu đồ kết hợp với I/O gắn liền giao diện người dùng tương tác đèn báo làm cho LabVIEWT M trở thành lựa chọn lý tưởng cho kỹ sư nhà khoa học 114 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO Nền tảng phát triển đồ họa LabVIEWTM điều khiển đo lường Các chức LabVIEWTM LabVIEWT M dùng nhiều phòng thí nghiệm, lĩnh vực khoa học kỹ thuật tự động hóa, điều khiển, hàng không, hóa sinh, y tế,…Hiện phiên LabVIEWT M cho hệ điều hành Windows, Linux, hãng NI phát triển mô-đun LabVIEWT M hổ trợ cho máy cá nhân(PDA) Đo tín hiệu với LabVIEWT M : Nhiệt độ, độ rung, âm thanh, điện áp, dòng điện Cấu trúc liệu hệ thống đo Giao tiếp với thiết bị ngoại vi thông qua cổng kết nối : RS232, RS485, USB, PCI, Ethernet Phân tích Tính phân tích mạnh mẽ, dễ sử dụng điều thiếu cho ứng dụng phần mềm LabVIEWT M có 500 chức lập sẵn để trích xuất thông tin hữu ích từ liệu thu nhận được, phân tích phép đo xử lí tín hiệu Các chức phân tích tần số, phát tín hiệu, chỉnh lí đường cong phép nội suy cho phép ta nhận số liệu thống kê 115 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO Hiện thị : Các chức hiển thị trực quan, tạo báo cáo quản lí liệu LabVIEWT M bao gồm công cụ trực quan giúp hiển thị liệu hấp dẫn, có tiện ích vẽ biểu đồ đồ thị công cụ trực quan 2D, 3D cài sẵn Chúng ta nhanh chóng cấu hình lại thuộc tích phần thị màu sắc, kích cỡ phông, kiểu đồ thị ; quay, phóng to thu nhỏ quay quét đồ thị chạy Cho phép thực thuật toán điều khiển PID, Logic mờ (Puzzy Logic), cách nhanh chống thông qua chức tích hợp sẳn LabVIEWT M Cho phép kết hợp với nhiều ngôn ngữ lập trình C, C++ Hướng sử dụng LabVIEWTM Nhờ chức hổ trợ sẳn, nhanh chóng cho ứng dụng kỹ thuật, giáo dục nên LabVIEWT M dùng nhiều phòng thí nghiệm trung tâm nghiên cứu hệ thống công nghiệp Nhiều trường đại học đưa LabVIEWT M trở thành môn học thức Chức đồ họa 3D LabVIEWTM Để tái lại động học, động lực học vật, hệ thống Chúng ta dùng nhiều phương pháp mô thông qua phần mềm như: Easy-rob, Solidword, LabVIEWT M Trong LabVIEWT M có hai phương pháp mô phỏng:  Sử dụng module robotics nhúng robot thiết kế từ chương trình khác vào LabVIEWT M  Trực tiếp sử dụng công cụ mô 3D Picture control LabVIEWT M Thư viện 3D Picture Control 116 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO Các bước tạo khối 3D Picture Control Tạo 3D Picture control từ cửa sổ front panel (hinh 2.37) Thêm hàm Creat Object để tạo khối hình (cầu, trụ, hộp…) thi lên môi trường 3D LabVIEWT M Để tạo Create Object, cửa sở Block Diagram bấm chuột phải >> Programming >> Graphics & Sound >> 3D Picture Control >> Object >> Creat Object Thư viện Creat Object Bấm chuột phải vào ngõ Create Object VI chọn Create >> Method for SceneObject Class >> Set Drawable tạo thuộc tích môi trường 3D Control (Hình 2.38) Tạo thuộc tính cho đối tượng Tạo khối cách bấm chuột phải bên cửa sở Block Diagram >> Programming >> Graphics & Sound >> 3D Picture Control >> Geometry, sau chọn hình khối cần tạo (hình 2.39) 117 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO Các khối công cụ 3D Picture Control Kết hợp khối lại với ta khối hình trụ, hình hợp, khối cầu… Các khối hình Tuy nhiên đối tượng mô tạo nên từ liên kết nhiều khối khối có liên hệ với cần tạo gàng buộc cho chúng Khối gàng buộc tạo cách click chuột >> Create Object VI chọn Create >> Method for SceneObject >> Object >> Add Object Khối tạo gàng buộc 118 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO Do vị trí hướng đối tượng mặc định thiết kế khâu, cần thay đổi vị trí hướng chúng Cũng trình mô đối tượng cần xác định kiểu chuyển động khớp cho khâu tịnh tiến hay xoay Để tạo kiểu chuyển động, thay đổi tỉ lệ khối, sử dụng hàm thư viện Trasformations Thư viện gán chuyển động khối 3D Cảm biến góc quay Potentiometer Khái quát Potentiometer biến trở xác công nghiệp có tính ổn định xác cao biến trở thông thường Cấu tạo đặc biệt nên hoạt động cho giá trị tuyến tính nhiễu Biến trở có loại: loại vòng xoay 10 vòng xoay Trong đề tài nói đến biến trở 10 vòng xoay (3600 0) Dựa vào nguyên lí thay đổi giá trị trở kháng, có ngoại lực tác động làm xoay trục biến trở, ta dùng để điều chỉnh tín hiệu góc quay, chiều quay nối với trực quay cần đo Cấu tạo Bao gồm phần chính: cuộn dây, chổi gạt, trục quay biến trở cực nối Để tăng số vòng quay, cuộn dây xếp nhiều vòng sát bao quanh trục Cuộn dây quấn dây dẵn hợp kim có điện trở suất lớn việc đảm bảo điện áp tuyến tính 119 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO Đầu chổi gạt cấu tạo Platium kim loại dẫn điện tốt, không bị oxy hóa hạn chế nhiễu kéo dài tuổi thọ hoạt động Biến trở 10 vòng Biến trở có chân: chân nối chung (từ trái sang phải) nối với Vcc, chân nối với GND chân cuối chân tín hiệu khoảng (V) – Vcc (V) Nguyên lý hoạt động Khi cấp nguồn cho đầu cuộn dây, tùy vào thay đổi chổi gạt mà giá trị điện áp thay đổi nhỏ hay lớn Biến trở thường dùng điều khiển tín hiệu, không dùng điều khiển trực tiếp thiết bị hay tải có công suất lớn watt Mô hình vật lý biến trở Sự biến đổi điện áp tương ứng với vị trí khác gạt biến trở Đặc tính Potentiometer tuyến tính Ta nhìn thấy đặc tính tuyến tính sau: hàm mũ (đường số số 6), hàm logarit (đường số số 5), đường chữ S (đường số 3), đường thẳng (đường số 4) 120 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO Đường đặc tính Potentiometer Thông số kỹ thuật (loại 10 vòng xoay) Tên sản phẩm: Potentiometer 10 vòng Loại: trục quay Công nghệ: wirewound Công suất: 2W Giá trị trở: 1k ohm Khoảng sai số: ±5% Điện áp: 5V Trục đường kính: 0.4cm/0.16” Ren đường kính: 0.76cm/0.23 121 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đào Văn Hiệp, 2004 Kỹ thuật robot Nhà xuất Hà Nội [2] Nguyễn Thiện Phúc, 2002 Robot công nghiệp Sách dành cho sinh viên khối ngành kỹ thuật, Khoa học kỹ thuật [3] Nguyễn Hữu Lộc Giáo trình sở thiết kế máy Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh [4] Phạm Đăng Phước, 2012 Robot công nghiệp Hà Nội, Đại học xây dựng [5] Nguyễn Bá Hải, 2010 Lập trình LabVIEWTM Đại học sư phạm kỹ thuật TP.Hồ Chí Minh [6] Arm Robot Rrainer ED7220C, 1999 Instruction Manual ED Corporation, Korea [7] Bài giảng kỹ thuật điện điện tử, 2009 Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh [8] LabVIEW Real-time Course Manual, 2012 National Instruments [9] Using the Timed Loop to Write Multirate Applications in LabVIEW™ National Instruments [10] http://www.potentiometer.com/multidesign.cfm/ [11] http://www.ngohaibac.net/gioi-thieu-labview/ [12] http://vi.wikipedia.org/wiki/động_cơ_điện_một_chiều/ [13] http://www.ni.com/white-paper/4679/en/#toc3 [14]http://zone.ni.com/reference/en-XX/help/371361H01/lvconcepts/configuring_the_labview_timed_loop/ [15] http://zone.ni.com/reference/en-XX/help/371361H-01/glang/timed_loop/ [16] http://208.74.204.114/t5/LabVIEW/LabVIEW-Timed-Loop/td-p/2720101 [17]http://digital.ni.com/public.nsf/allkb/A82CEF3FDC14DCA6862571250000 9649 [18] http://webdien.com/d/showthread.php?t=31805 [19] https://www.youtube.com/watch?v=dO9j6NxTXQA [20] http://www.ni.com/academic/students/learn/ [21] http://www.ni.com/myrio/setup/getting-started/ 122 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO [22] https://decibel.ni.com/content/message/87666#87666 [23] https://decibel.ni.com/content/message/80419#80419 [24] http://zone.ni.com/reference/en-XX/help/373925A01/myriohelp/myrio_interactive_headless/ [25]http://vi.wikipedia.org/wiki/B%E1%BB%99_%C4%91i%E1%BB%81u_khi %E1%BB%83n_PID [26]http://www.ed.co.kr/eng/02_product/view.asp?topNum=2&pageNum=3&co de=A05&idx=184&sproduct= [27]http://www.digikey.com/product-detail/en/XC7Z020-1CLG400C/122-1851ND/3925758 [28] https://octopart.com/atmega2560-16au-atmel-39961860 123 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng điều khiển real-time MyRIO Nguyễn Phú Giàu Số điện thoại: 01677206796 Địa chí liên hệ: Hòa Tân, Châu Thành, Đồng Tháp Mai Duy Hoàn Quý Số điện thoại: 01687656678 Địa liên hệ: Mỹ Văn, Ninh Thới, Cầu Kè, Trà Vinh 124 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã [...]... sau này 1 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng bộ điều khiển real- time MyRIO Từ khóa: NI myRIO- 1900, Arduino 2560, Thời gian thực, LabVIEWTM 2 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng bộ điều khiển real- time MyRIO ABSTRACT Robot is a typical mechatronic system including: Mechanical, electronic... trên phần miền LabVIEWT M Những năm gần đây, Robot ED-7220C đã được điều khiển bởi các đề tài luận văn trước đó nhưng chỉ điều khiển được từng khớp không đồng bộ được các khớp trên Robot 5 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng bộ điều khiển real- time MyRIO Đặc biệt, năm 2014 đề tài “THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN ROBOT ED-7220C” của anh Nguyễn Hồng Phúc... Robot ED-7220C 59 3.4.2.1 Lập trình điều khiển dạng Host and Target 59 3.4.2.2 Nguyên tắc điều khiển các khớp Robot bằng Driver L298 60 3.4.2.3 Điều khiển 5 khớp robot bằng PID vị trí 60 3.4.2.4 Điều khiển tay kẹp 63 ix GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng bộ điều khiển real time MyRIO 3.4.2.5 Khối vẽ hình chữ nhật ... Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng bộ điều khiển real- time MyRIO TÓM TẮT Robot là một hệ thống cơ điện tử tương đối hoàn chỉnh bao gồm: Cơ khí, điện tử và điều khiển tự động Trường Đại Học Cần thơ, Khoa Công nghệ, bộ môn Tự động hóa hiện tại sở hữu 3 robot: Robot TUDelft, Robot Mitsubishi RV_2AJ và Robot ED-7220C Robot ED-7220C là loại robot có 5 bậc tự do xuất xứ từ... như các bài thí nghiệm về điều khiển, lập trình, tính toán động học Robot đã từng được sửa chữa và thiết kế bộ điều khiển mới với bộ điều khiển trung tâm là arduino 2560 từ đề tài luận văn “THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN ROBOT ED-7220C” Tuy nhiên, do robot tồn tại khá lâu những hỏng hóc về cơ khí là không thể tránh khỏi, việc điều khiển gặp nhiều khó khăn do sai số còn lớn Bộ điều khiển tuy hoạt hoạt động ổn... các ứng dụng của robot được để cải thiện điều kiện làm việc là rất hữu dụng 9 GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng bộ điều khiển real- time MyRIO 2.1.3 Ứng dụng vào các lĩnh vực 2.1.3.1 Ứng dụng vào các lĩnh vực sản xuất cơ khí Trong lĩnh vực cơ khí, robot được ứng dụng khá phổ biến nhờ khả năng hoạt động chính xác và tính linh hoạt cao Robot hàn... 3.30 GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN ROBOT 74 xii GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng bộ điều khiển real time MyRIO HÌNH 3.31 ĐIỀU KHIỂN XYZ 76 HÌNH 3.32 TAB VẼ HÌNH TRÒN 77 HÌNH 3.33 TAB VẼ HÌNH CHỮ NHẬT 78 HÌNH 3.34: TAB ĐIỀU KHIỂN VẼ HÌNH T HEO CHỘT MÁY TÍNH 79 HÌNH 3.35 TAB GHI/ĐỌC DỮ LIỆU ĐIỀU KHI ỂN ... Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng bộ điều khiển real time MyRIO DANH MỤC HÌNH HÌNH 2.1 ROBOT SHAKEY 8 HÌNH 2.2 ROBOT HÀN ĐIỂM .9 HÌNH 2.3 ROBOT HÀN TRONG SẢN XUẤT CƠ KHÍ 10 HÌNH 2.4 ROBOT ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG CÔNG ĐOẠN CẤP LIỆU VÀ LẮP RÁP 10 HÌNH 2.5 ROBOT TRONG LĨNH VỰC THÁM HIỂM, QUÂN SỰ VÀ VỆ TINH 11 HÌNH 2.6 ROBOT PUMA 6 BẬT TỰ DO ... BỘ PHẬN CHÍNH CHO MẠCH ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM VÀ TRÊN ROBOT 54 B ẢNG 3.6 THÔNG SỐ PID 62 B ẢNG 3.7: CHÚ THÍCH CÁC KÝ HIỆU TRÊN HÌNH 3.30 75 B ẢNG 3.8 B ẢNG SAI SỐ GÓC TRUNG BÌNH KHI SỬ DỤNG MYRIO VÀ ARDUINO 93 B ẢNG 3.9 MỨC ĐÁP ỨNG KHI ROBOT VẼ HÌNH VUÔNG 96 xv GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng bộ điều khiển real time. .. KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng bộ điều khiển real time MyRIO HÌNH MÔ T Ả CÁC CHÂN VÀO/ RA CỦA DRIVER LM298 108 xiv GVHD: TS Võ Minh Trí KS Nguyễn Thanh Nhã Luận văn tốt nghiệp Điều khiển Robot ED-7220C sử dụng bộ điều khiển real time MyRIO DANH MỤC BẢNG B ẢNG 2.1 THÔNG SỐ DH CỦA ROBOT E LBOW 29 B ẢNG 3.1 P HẠM VI HOẠT ĐỘNG CÁC KHỚP 39