Đang tải... (xem toàn văn)
Bài báo này trình bày một phương pháp thiết kế bộ điều khiển và xây dựng giải thuật điều khiển cho các robot công nghiệp nhằm mục đích xây dựng các bài thí nghiệm phục vụ cho đào tạo. Robot được sử dụng trong bài báo là robot SV3X của hãng MOTOMAN. Trong nghiên cứu này, nhóm sẽ trình bày phương pháp thiết kế và phục hồi bộ điều khiển cho một robot đã qua sử dụng.
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ: KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ, TẬP 1, SỐ 2, 2018 33 Nghiên cứu thiết kế điều khiển xây dựng giải thuật điều khiển cho robot bậc tự ứng dụng đào tạo Phùng Trí Cơng*, Nguyễn Tấn Tiến, Nguyễn Tấn Đạt, Nguyễn Ngọc Sơn Tóm tắt—Bài báo trình bày phương pháp thiết kế điều khiển xây dựng giải thuật điều khiển cho robot cơng nghiệp nhằm mục đích xây dựng thí nghiệm phục vụ cho đào tạo Robot sử dụng báo robot SV3X hãng MOTOMAN Trong nghiên cứu này, nhóm trình bày phương pháp thiết kế phục hồi điều khiển cho robot qua sử dụng Một giao diện điều khiển robot thiết kế dựa tảng ngơn ngữ C# Kế đến nhóm đề xuất giải thuật thực dựa điều khiển thiết kế Hai giải thuật kiểm chứng lập trình điều khiển robot bám theo quỹ đạo cho trước hoạch định quỹ đạo cho q trình gắp thả vật Cuối cùng, độ xác lặp lại robot giải thuật đề nghị kiểm chứng thực nghiệm Từ khóa— robot cơng nghiệp, điều khiển, giải thuật điều khiển, bám quỹ đạo, gắp vật GIỚI THIỆU T ự động hóa dây chuyền sản xuất nhà máy xí nghiệp nhu cầu tất yếu nước ta Trong robot công Ngày nhận thảo: 03-4-2018, ngày chấp nhận đăng: 25-8 -2018, ngày đăng: 30-11-2018 Nghiên cứu tài trợ Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh (ĐHQG-HCM) khuôn khổ Đề tài mã số C2017-20-04 Phùng Trí Cơng cơng tác Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM, 268 Lý Thường Kiệt, P 14, Q 10, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam (e-mail: ptcong@hcmut.edu.vn) Nguyễn Tấn Tiến công tác Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM, 268 Lý Thường Kiệt, P 14, Q 10, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam (e-mail: nttien@hcmut.edu.vn) Nguyễn Tấn Đạt công tác Công ty TNHH Bosch Việt Nam, Đường số 8, Khu công nghiệp Long Thành, Xã Tam An, huyện Long Thành, Đồng Nai, Việt Nam (e-mail: nguyentandat295@gmail.com) Nguyễn Ngọc Sơn cơng tác Cơng ty Cổ phần Tập đồn Hoa Sen, Số 9, Đại lộ Thống Nhất, Khu công nghiệp Sóng Thần II, phường Dĩ An, thị xã Dĩ An, Bình Dương, Việt Nam (e-mail: nguyenngocson9399@gmail.com) nghiệp hay tay máy đóng vai trò quan trọng cơng nghiệp tự động hóa Vì việc làm quen với robot cơng nghiệp q trình học đại học cần thiết sinh viên đại học Những kiến thức hữu ích với kỹ sư điều khiển robot sau Tuy nhiên giá thành robot công nghiệp cao so với khả mua sắm trường học Để giải vấn đề có phương án đề xuất: thứ tìm mua robot công nghiệp qua sử dụng phục hồi điều khiển cho robot thứ hai chế tạo mơ hình robot mơ lại hoạt động robot công nghiệp Trong báo tập trung vào phương án thứ Nhóm nghiên cứu tiếp cận toán theo hướng tự thiết kế điều khiển cho robot xây dựng giao diện điều khiển dựa ngôn ngữ C# ngôn ngữ lập trình Một ưu điểm phương án tự thiết kế điều khiển tăng cường khả tiếp nhận xử lý liệu từ mơi trường bên ngồi Đối với robot cơng nghiệp nay, khả can thiệp sâu vào driver robot không hỗ trợ nhà sản xuất Các lệnh hỗ trợ ngơn ngữ lập trình thường bị giới hạn, đặc biệt muốn nhận tín hiệu từ cảm biến bên ngồi để xử lý Đã có nhiều nghiên cứu giới tìm hiểu việc thiết kế điều khiển cho robot công nghiệp Các nhà khoa học Đại học Brown phát triển hệ thống SIERA cho phép điều khiển trực tiếp khớp robot từ servo drive [1] Các nhà khoa học Đại học Toronto thiết kế điều khiển dựa tảng máy tính TUNIS để thay cho điều khiển robot PUMA [2] Các nhà nghiên cứu Đại học Jaen xây dựng điều khiển có khả kết nối với điều khiển cũ robot cơng nghiệp STAUBLi RX60 [3] Về tình hình nước có cơng ty TOSY 34 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: ENGINEERING & TECHNOLOGY, VOL 1, ISSUE 2, 2018 công ty Chế tạo máy AKB công ty dẫn đầu thiết kế chế tạo robot Tuy nhiên nghiên cứu xây dựng thí nghiệm cho sinh viên đại học hạn chế Ở Việt Nam nhóm nghiên cứu chưa thấy nghiên cứu việc tự thiết kế điều khiển xây dựng giao diện điều khiển dựa ngôn ngữ C# để phục vụ cho thí nghiệm robot cho sinh viên Mục tiêu báo thiết kế điều khiển xây dựng giải thuật điều khiển cho robot công nghiệp Mục giới thiệu robot công nghiệp MOTOMAN SV3X, loại robot công nghiệp sử dụng báo, phương án phục hồi robot Mục trình bày phương án thiết kế điều khiển cho robot Mục trình bày giao diện điều khiển giải thuật điều khiển robot Mục trình bày kết thực nghiệm giải thuật kiểm tra độ xác lặp lại robot PHƯƠNG ÁN PHỤC HỒI ROBOT MOTOMAN SV3X Robot MOTOMAN SV3X hãng Yaskawa chế tạo sản xuất Khác với nhà sản xuất khác, robot Yaskawa xây dựng chế tạo dựa tảng thiết bị truyền động tiếng Yaskawa cung cấp Do robot Yaskawa đạt độ xác, tốc độ di chuyển độ tin cậy cao ứng dụng không Việt Nam mà tồn giới 2.1 Thực trạng robot MOTOMAN SV3X Robot MOTOMAN SV3X sử dụng báo có bậc tự do, hoạt động hồn toàn hệ thống điện Tải trọng cho phép tối đa robot kg độ xác lặp lại robot 0,03mm Tuy nhiên, robot sản xuất lâu dùng thực tế nên bị hư hao đáng kể Phần khí robot cũ sử dụng có sai số truyền động Phần điện công suất robot MOTOMAN SV3X gồm động AC servo kèm với servopack, servopack điều khiển động Tuy nhiên, servopack hư khơng thể xuất tín hiệu điều khiển nên cần thay Bộ điều khiển trung tâm robot board máy tính mini khơng hoạt động nên cần thay Ngoài ra, phần mềm điều khiển robot khơng hỗ trợ nên cần xây dựng 2.2 Phương án phục hồi robot Trong phần trình bày phương án phục hồi điều khiển cho robot, phần cứng lẫn phần mềm Ở phần điện cơng suất, nhóm nghiên cứu thay động cũ động AC servo hãng Yaskawa kèm với servopack độc lập Mỗi động gắn liền với servopack tương ứng Ở phần điều khiển, nhóm sử dụng máy tính cá nhân làm điều khiển trung tâm Máy tính tính tốn xử lý giải thuật để điều khiển robot Sau đó, máy tính truyền tín hiệu điều khiển xuống vi điều khiển Master vi điều khiển Master có nhiệm vụ xử lý truyền tín hiệu đến vi điều khiển Slave Mỗi vi điều khiển Slave phụ trách điều khiển độc lập động AC servo Ở phần mềm điều khiển, nhóm xây dựng giao diện sử dụng dựa ngôn ngữ C# Trong đó, có chức cho việc điều khiển robot công nghiệp Hai chế độ người sử dụng dùng điều khiển tay tự động 2.3 Bài toán động học robot Bài toán động học thuận robot thể mục Hình thể sơ đồ đặt hệ tọa độ lên robot MOTOMAN SV3X Các thông số DH robot thể bảng Ma trận chuyển đổi từ hệ tọa độ công tác hệ tọa độ toàn cục thể biểu thức sau: (1) T7 0T1 1T2 2T3 3T4 4T5 5T6 6T7 r11 r12 r13 r r r T7 21 22 23 r31 r32 r33 0 0 Trong thành sau: r14 r24 (2) r34 1 phần hướng thể r11 s1 s4 c5c6 c4 s6 c1 c23 c4 c5c6 s4 s6 s23 s5c6 r21 c1 s4 c5 c6 c4 s6 s1 c23 c4 c5c6 s4 s6 s23 s5c6 r31 c23 s5c6 s23 c4c5c6 s4 s6 r12 s1 c4 c6 s4 c5 s6 c1 c23 s4 c6 c4 c5 s6 s23 s5 s6 r22 c1 c4 c6 s4 c5 s6 s1 c23 s4c6 c4c5 s6 s23 s5 s6 r32 s23 c4 c5 s6 s4c6 c23 s5 s6 r13 s1s4 s5 c1 c23c4 s5 s23c5 r23 c1s4 s5 s1 c23c4 s5 s23c5 r33 s23c4 s5 c23c5 (3) TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ: KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ, TẬP 1, SỐ 2, 2018 Bảng Thông số DH robot MOTOMAN SV3X i THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN ROBOT (mm) 150 260 0 θ2 60 90 θ3 0 -90 90 260 θ4 θ5 0 θ6 0 330 αi (độ) 90 di (mm) 300 θi (độ) θ1 Vị trí đầu cơng tác hệ tọa độ tồn cục là: X d7 x1 c1 a1 a3c23 a2c2 d4 s23c1 Y d7 y1 s1 a1 a3c23 a2c2 d4 s23s1 Z d7 s23c4 s5 c23c5 d1 d4c23 a3s23 a2s2 (4) Với: x1 c1 s23c5 c23c4 s5 s1s4 s5 y1 s1 s23c5 c23c4 s5 c1s4 s5 Trong đó: si sin i , ci cos i s23 sin 2 3 , c23 cos 2 3 Từ kết toán động học thuận giải tốn động học ngược tương ứng robot MOTOMAN SV3X Đối với loại tay máy khớp có khớp cuối đồng quy điểm này, tách toán động học ngược thành toán đơn giản động học ngược vị trí động học ngược hướng Tức tìm vị trí giao điểm trục cổ tay (tâm cổ tay) tìm hướng cổ tay Từ tìm giá trị tương ứng khớp robot X3 Z3 X2 a3 X6 X X4 Y4 Y3 Z2 Z7 Z6 Y7 Y5 Y6 a2 Y2 Z4 X7 Z5 Y1 d1 Z1 Y0 Z0 X1 X0 a1 d4 35 d7 Hình Sơ đồ đặt hệ tọa độ robot MOTOMAN SV3X Trong phần này, nhóm trình bày cụ thể phần thiết kế mạch công suất phần điều khiển robot Nhóm thay thiết bị hư thiết bị hoạt động bình thường Đồng thời nhóm xây dựng phần điều khiển cho thiết bị 3.1 Phục hồi phần mạch công suất cho robot Nhóm nghiên cứu tiến hành thay động cũ robot động AC servo kèm với servopack điều khiển độc lập Động AC servo sử dụng để phục hồi robot loại động SGMPH động SGMAH Các loại servopack kèm với động sử dụng báo gồm SGDA, SGDJ SGDP Nguyên lý điều khiển servopack giống điều khiển theo dạng cấp xung Dạng xung có duty 50% vận tốc định tần số xung Khi tần số xung lớn động xoay nhanh ngược lại, tần số xung bé động quay chậm Việc điều khiển đáp ứng vận tốc động servopack đảm nhận Vì vậy, ta điều khiển vận tốc động cách điều khiển tần số cấp xung cho servopack riêng biệt 3.2 Thiết kế phần điều khiển cho robot Phần điều khiển robot bao gồm máy tính cá nhân vi điều khiển (VĐK), thể hình Máy tính đóng vai trò trung tâm việc điều khiển robot từ việc giải toán động học thuận, động học ngược, động lực học đến việc xử lý tín hiệu từ cảm biến ngoại vi tính tốn đưa tín hiệu điều khiển cho robot Sau tính tốn xong máy tính truyền tín hiệu điều khiển xuống vi điều khiển Master VĐK Master nhận tín hiệu điều khiển từ máy tính tiến hành xử lý liệu Sau VĐK Master truyền tín hiệu điều khiển đến VĐK Slave Các VĐK Slave xuất tín hiệu để điều khiển trực tiếp động AC servo Về vấn đề giao tiếp giao tiếp máy tính chủ VĐK Master giao tiếp RS232 Máy tính chủ tính tốn truyền tín hiệu điều khiển xuống VĐK Master thơng qua chuẩn giao tiếp nối tiếp Sau VĐK Master truyền tín hiệu điều khiển đến VĐK Slave thông qua chuẩn giao tiếp CAN, chuẩn giao tiếp công nghiệp sử dụng phổ biến VĐK lựa 36 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: ENGINEERING & TECHNOLOGY, VOL 1, ISSUE 2, 2018 chọn sử dụng nghiên cứu PIC18F4580 Đây loại VĐK có sẵn module giao tiếp CAN tích hợp bên nên cần sử dụng thêm IC MCP2551 để chuyển đổi mức điện áp tín hiệu phù hợp CAN bus Hai chân VĐK PIC18F4580 nối với IC MCP2551 chân RB2/CANTX chân RB3/CANRX Cả VĐK PIC18F4580 IC MCP2551 tạo thành node CAN giao tiếp với VĐK khác thơng qua mạng CAN bus bày q trình xây dựng giao diện điều khiển chức Hình Giao diện điều khiển robot máy tính Máy tính Vi điều khiển master Vi điều khiển slave Vi điều khiển slave Vi điều khiển slave Vi điều khiển Slave Vi điều khiển slave Vi điều khiển slave Servopack Servopack Servopack Servopack Servopack Servopack ServoMotor ServoMotor motor12 ServoMotor ServoMotor ServoMotor ServoMotor Encoder Encoder Encoder Encoder Encoder Encoder Hình Sơ đồ kết nối mạch điện hệ thống Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả tập trung vào việc điều khiển vị trí robot nên VĐK Slave xuất xung để điều khiển động AC servo Timer1 sử dụng để cấp xung cho servopack động AC servo Cụ thể, chân RD0 dùng để cấp xung PWM chân RD1 dùng để đảo chiều động Bản thân servopack tích hợp điều khiển vòng kín để điều khiển xác vị trí động Do VĐK Slave cần cấp số xung tương ứng điều khiển giá trị quay khớp robot XÂY DỰNG GIAO DIỆN VÀ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN ROBOT Trong mục này, báo trình bày giao diện sử dụng để điều khiển robot Ngôn ngữ sử dụng nghiên cứu ngôn ngữ C#, ngôn ngữ phổ biến Từ giải thuật điều khiển robot bậc tự đề xuất 4.1 Giao diện điều khiển robot Bộ điều khiển robot mà nhóm nghiên cứu xây dựng kết hợp máy tính vi điều khiển Vì vậy, việc xây dựng chương trình điều khiển máy tính cần thiết để đáp ứng yêu cầu điều khiển Phần sâu vào việc trình Hình thể giao diện điều khiển robot máy tính Giao diện điều khiển phải có chức kết nối cổng COM, trình điều khiển, liệu từ máy tính liên tục truyền xuống vi điều khiển Master Đầu tiên người sử dụng nhấn nút “Ports Setting” để khởi tạo thông số kết nối vi điều khiển Master máy tính như: lựa chọn cổng kết nối, khai báo tốc độ truyền, khai báo thông số cần thiết cho việc truyền nhận liệu nối tiếp Sau lựa chọn xong, người sử dụng nhấn nút “Open COM ports” để mở cổng COM, lúc trạng thái “Status” thông báo kết nối thành cơng, lúc máy tính truyền nhận liệu với vi điều khiển Master Sau kết nối thiết bị xong, người sử dụng vào lựa chọn chế độ điều khiển Có chế độ điều khiển Manual Auto Ở chế độ Manual, người sử dụng điều khiển robot theo phương trình động học thuận ngược Ở chế độ Auto người sử dụng điều khiển robot bám theo quỹ đạo cho trước Các dạng quỹ đạo cụ thể xây dựng giao diện là: quỹ đạo đường thẳng, quỹ đạo hình vng, quỹ đạo hình tròn, quỹ đạo hình tam giác 4.2 Cấu trúc Frame truyền robot Một vấn đề quan trọng hầu hết hệ thống điều khiển việc truyền nhận liệu Đặc biệt hệ thống điều khiển robot, vấn đề giao tiếp nhiều vi điều khiển hay máy tính với vi điều khiển ảnh hưởng lớn đến kết đạt Phần trình bày cách thức giao tiếp máy tính vi điều khiển thơng qua chuẩn giao tiếp RS232, giao tiếp truyền nhận liệu vi điều khiển thông qua giao thức CAN Theo phương pháp điều khiển phân tích trên, máy tính đảm nhiệm tồn cơng việc tính tốn giải thuật tốn, sau truyền liệu điều khiển xuống vi điều khiển Master, liệu gồm byte tín hiệu hướng bytes TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ: KỸ THUẬT & CƠNG NGHỆ, TẬP 1, SỐ 2, 2018 tín hiệu xung điều khiển động Với hệ thống có vi điều khiển Slave tương ứng dùng để điều khiển động cơ, vậy, liệu truyền xuống cho vi điều khiển Master có 36 bytes, cộng với byte liệu bắt đầu, tổng cộng Frame truyền có 37 bytes Byte bắt đầu M A tương ứng với chế độ điều khiển Manual hay Auto Byte hướng P N quy định chiều chuyển động động Byte xung động gồm kí tự, số xung để điều khiển động Trong điều khiển mà nhóm nghiên cứu đề xuất, có tất vi điều khiển, tất vi điều khiển giao tiếp với thông qua chuẩn giao tiếp CAN Cấu trúc hệ thống gồm mạch Master (tương ứng với Node 0) mạch Slave (được đánh dấu theo thứ tự từ Node đến Node 6) Mạch Master mạch trung gian máy tính mạch Slave (các mạch điều khiển động cơ) Khi frame truyền từ máy tính xuống Master, xử lí frame truyền thành liệu để truyền lại cho mạch Slave Dữ liệu truyền cho mạch Slave sử dụng để điều khiển tay máy Việc truyền nhận liệu node phải đảm bảo độ xác, q trình ảnh hưởng trực tiếp đến vấn đề điều khiển tay máy 37 4.3 Các giải thuật điều khiển robot Trong mục trình bày giải thuật áp dụng cho điều khiển robot Giải thuật giải thuật điều khiển robot bám theo quỹ đạo cho trước Giải thuật giải thuật hoạch định quỹ đạo robot cho việc gắp thả vật Đối với giải thuật điều khiển robot bám theo quỹ đạo cho trước cần chia quỹ đạo thành nhiều điểm trung gian Sau giải tốn động học ngược cho robot để tìm giá trị tương ứng khớp Cuối điều khiển điều khiển khớp đến giá trị tương ứng Hình thể lưu đồ giải thuật điều khiển robot bám theo quỹ đạo cho trước Trong nghiên cứu này, tập trung vào quỹ đạo quỹ đạo thẳng quỹ đạo tròn Đầu vào toán bám quỹ đạo thẳng tọa độ điểm đầu điểm cuối đường thẳng cần bám Từ quỹ đạo thẳng, người sử dụng phát triển điều khiển robot bám theo quỹ đạo hình tam giác, hình vng, hình đa giác Đối với toán bám quỹ đạo đường tròn đầu vào bán kính tâm đường tròn cần bám Đồng thời cần xác định điểm bắt đầu kết thúc quỹ đạo tròn Hình Giải thuật hoạch định quỹ đạo gắp thả vật Hình Giải thuật điều khiển bám quỹ đạo 38 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: ENGINEERING & TECHNOLOGY, VOL 1, ISSUE 2, 2018 Giải thuật thứ giải thuật gắp thả vật, giải thuật ứng dụng phổ biến điều khiển robot Trong báo này, chúng tơi trình bày ứng dụng gắp thả chai dầu nhớt MOTUL Nội dung giải thuật trình bày phương pháp hoạch định quỹ đạo cho robot trình gắp Lưu đồ thực giải thuật thể hình Trong giải thuật này, đầu vào vị trí gắp vị trí thả vật Còn quỹ đạo trung gian từ điểm đầu đến điểm kết thúc người sử dụng hoạch định Thơng thường quỹ đạo đơn giản cho việc lập trình đường thẳng đường tròn Một vấn đề quan trọng quỹ đạo mà người sử dụng hoạch định phải nằm vùng làm việc robot thể hình hình Quỹ đạo hình vng mà nhóm tiến hành vẽ có kích thước 60mm x 60mm sau lần vẽ nhận quỹ đạo thực có sai số trung bình 0,72mm Quỹ đạo hình tròn mong muốn có bán kính 30mm sau lần thực có sai số trung bình 2,35mm KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Trong mục này, nhóm nghiên cứu trình bày kết thực nghiệm mà nhóm nghiên cứu thực điều khiển robot Đầu tiên nhóm nghiên cứu kiểm tra độ xác lặp lại robot Kế đến nhóm kiểm tra giải thuật bám quỹ đạo thẳng quỹ đạo tròn cho robot Cuối nhóm tiến hành thực nghiệm hoạch định quỹ đạo cho việc gắp thả chai dầu nhớt MOTUL 5.1 Độ xác lặp lại robot Phương pháp kiểm tra độ xác lặp lại robot thực cách di chuyển đầu công tác hai điểm A điểm B biết trước tọa độ Đầu tiên nhóm nghiên cứu lấy dấu đầu cơng tác vị trí điểm A, sau di chuyển đầu cơng tác qua điểm B, di chuyển đầu công tác quay lại A lấy dấu lần Độ chênh lệch hai lần lấy dấu sai số lặp lại Khoảng cách hai điểm A B thí nghiệm 80 mm Thực lần ta kết trung bình 0,44mm Độ xác lặp lại robot theo nhà sản xuất 0,03mm Điều giải thích phần khí robot khơng hoạt động tốt lúc Tuy nhiên sai số hồn tồn chấp nhận cho mục đích học thuật nghiên cứu 5.2 Kết bám quỹ đạo thẳng tròn Trong thí nghiệm này, nhóm nghiên cứu gắn đầu bút vào đầu công tác robot thực việc điều khiển quỹ đạo robot lên bảng thẳng đứng Hình thể bố trí điều khiển robot bám theo quỹ đạo Kết đạt được Hình Bố trí điều khiển robot bám theo quỹ đạo a) Kích thước theo phương dọc b) Kích thước theo phương ngang Hình Quỹ đạo hình vng a) Kích thước theo phương dọc b) Kích thước theo phương ngang Hình Quỹ đạo hình tròn 5.3 Kết giải thuât gắp vật Hình Robot gắp sản phẩm TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ: KỸ THUẬT & CƠNG NGHỆ, TẬP 1, SỐ 2, 2018 Trong thí nghiệm nhóm nghiên cứu thực thực nghiệm gắp vật Đối tượng gắp chai dầu nhớt MOTUL Ban đầu robot vị trí Home, điểm end-effector tay gắp có tọa độ (740; 0; 620) Robot điều khiển di chuyển đến điểm gắp sản phẩm, lúc điểm end – effector tay gắp có tọa độ (410; 0; 15) tọa độ vị trí tâm đáy sản phẩm (410; 0; -166) Tại vị trí robot thực thao tác gắp sản phẩm Sau robot di chuyển đặt sản phẩm vị trí (0; 410; -166), đồng thời lúc điểm end – effector tay gắp robot vị trí có tọa độ (0; 410; 15) Hình thể lúc robot bắt đầu gắp sản phẩm Hình 10 thể lúc sản phẩm di chuyển Hình 11 thể lúc robot đặt sản phẩm vào vị trí mong muốn Hình 12 cho thấy kết đặt sản phẩm lần lần Đường màu xanh vị trí mong muốn, đường màu đỏ robot thực Sau lần đặt sai lệch trung bình theo phương x 0,964mm sai lệch trung bình theo phương y 1,86mm 39 Hình 11 Sản phẩm đặt vào vị trí Lần thứ Lần thứ năm Hình 12 Kết đặt sản phẩm lần lần KẾT LUẬN Hình 10 Sản phẩm di chuyển Bài báo trình bày phương pháp thiết kế phục hồi điều khiển cho robot công nghiệp qua sử dụng Phần mạch công suất, mạch điều khiển giao diện điều khiển xây dựng Bộ điều khiển robot kết hợp máy tính vi điều khiển thơng qua chuẩn giao tiếp RS232 CAN Từ giải thuật điều khiển xây dựng gồm giải thuật điều khiển robot bám theo quỹ đạo biết hoạch định quỹ đạo cho robor gắp vật Các giải thuật dùng để xây dựng thí nghiệm cho mơn Kỹ thuật robot (ME3016) gồm 15 tiết chia thành buổi, buổi tiết Kết nghiên cứu báo hoàn tồn ứng dụng cho hướng nghiên cứu sâu robot, đặc biệt việc tích hợp tín hiệu cảm biến để điều khiển robot Ngồi kết báo ứng dụng cho việc chế tạo robot nước ta DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VĐK: Vi điều khiển CAN: Controller Area Network Động AC: Động điện xoay chiều SGMAH, SGMPH: Ký hiệu dòng động AC hãng Yaskawa SGDA, SGDJ, SGDP: Ký hiệu dòng điều khiển động AC hãng Yaskawa 40 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL: ENGINEERING & TECHNOLOGY, VOL 1, ISSUE 2, 2018 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] P Kazanzides, H Wasti, and W A Wolovich, “A multiprocessor system for realtime robotic control: desgn and application,” in Proc IEEE Int Conf Robotics Automation, Boston, MA, USA, 1987, pp 1903–1908 [2] A A Goldenberg, and L Chan, “An Approach to Realtime Control of Robots in Task Space Application to Control of PUMA 560 Without VAL-II,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol 35, no 2, pp 231-238, May 1988 [3] S E Shafiei, Advanced Strategies for Robot Manipulators Sciyo, Croatia, 2010, pp 281–396 [4] H Bruyninckx, “Open Robot Control Software: the OROCOS project,” in Proc IEEE Int Conf on Robotics and Automation, 2001, pp 2523–2528 [5] C Cote, Y Brosseau, D Letourneau, C Raievsky, and F Michaud, “Robotic Software Integration Using MARIE,” International Journal of Advanced Robotic System, pp 55-60, 2006 [6] J Gamez, J Gomez, L Nieto, A G Sanchez, “Design and Validation of an open Architecture for an Industrial Robot Control,” in IEEE International Symposium on Industrial Electronics, pp 2004–2009, 2007 K Nilsson, and R Johansson, “Integrated Architecture for Industrial Robot Programming and Control,” J Robotics and Autonomous Systems, pp 205-226, 1999 [7] Phùng Trí Cơng nhận kỹ sư Cơ điện tử trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM năm 2004, nhận thạc sỹ năm 2007 tiến sĩ năm 2011 khoa Cơ khí trường Đại học Sungkyunkwan, Hàn Quốc Từ năm 2011 đến nay, anh giảng viên Bộ môn Cơ điện tử, khoa Cơ khí, trường Đại học Bách Khoa, ĐHQGHCM Hướng nghiên cứu là: robot cơng nghiệp ứng dụng, giải thuật điều khiển mobile robot, ứng dụng vi điều khiển hệ thống điều khiển tự động Nguyễn Tấn Tiến sinh năm 1968, nhận kỹ sư Cơ khí Chế tạo máy trường Đại học Bách Khoa ĐHQG-HCM năm 1990, nhận Thạc sỹ Cơ điện tử năm 1998 Tiến sỹ Cơ điện tử năm 2001 Trường ĐHQG Pukyong, Hàn quốc Từ năm 1990 anh giảng viên Bộ môn Thiết kế máy từ năm 2005 giảng viên Bộ môn Cơ điện tử, Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM Lĩnh vực nghiên cứu nay: lý thuyết điều khiển, humanoid robot, hệ thống điện tử ứng dụng lĩnh vực tự động hóa cơng nghiệp Nguyễn Tấn Đạt tốt nghiệp Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM ngành Kỹ thuật Cơ Điện Tử năm 2016 Hiện công tác Công ty TNHH Bosch Việt Nam, Đường số 8, Khu công nghiệp Long Thành, xã Tam An, huyện Long Thành, Đồng Nai, Việt Nam Nguyễn Ngọc Sơn tốt nghiệp Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG-HCM ngành Kỹ thuật Cơ Điện Tử năm 2016 Hiện công tác Cơng ty Cổ phần Tập đồn Hoa Sen, Số 9, Đại lộ Thống Nhất, Khu cơng nghiệp Sóng Thần II, phường Dĩ An, thị xã Dĩ An, Bình Dương, Việt Nam TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ: KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ, TẬP 1, SỐ 2, 2018 41 A study on designing controller and building control algorithms for 6dof robot applied in education Tri Cong Phung*, Tan Tien Nguyen, Tan Dat Nguyen, and Ngoc Son Nguyen Ho Chi Minh City University of Technology, VNU-HCM Corresponding author: ptcong@hcmut.edu.vn Received: 03-4-2018, Accepted: 25-8-2018, Published: 30-11-2018 Abstract—This paper proposes a method of designing controller and building control algorithms for an industrial robot to establish laboratory lectures for education The robot is used in this paper is SV3X robot, a product of MOTOMAN In this research, we present how to design and manufacture a controller for an old robot After that, we propose labortory lectures based on this controller A new graphic user interface (GUI) is also built based on C# language Next, we propose algorithms that can be done Two algorithms suggested were controlling robot to follow a desired trajectory and controlling robot to grasp a know object from started point to goal point Finally, these algorithms are verified by experiments Repeatability of robot is also checked Index term — industrial robot, controller, control algorithm, trajectory tracking, grasping object ... đề điều khiển tay máy 37 4.3 Các giải thuật điều khiển robot Trong mục trình bày giải thuật áp dụng cho điều khiển robot Giải thuật giải thuật điều khiển robot bám theo quỹ đạo cho trước Giải thuật. .. sử dụng để điều khiển robot Ngôn ngữ sử dụng nghiên cứu ngôn ngữ C#, ngôn ngữ phổ biến Từ giải thuật điều khiển robot bậc tự đề xuất 4.1 Giao diện điều khiển robot Bộ điều khiển robot mà nhóm nghiên. .. thiết kế điều khiển xây dựng giao diện điều khiển dựa ngôn ngữ C# để phục vụ cho thí nghiệm robot cho sinh viên Mục tiêu báo thiết kế điều khiển xây dựng giải thuật điều khiển cho robot công nghiệp