ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
BÁO CÁO
THỰC TẬP CÁN BỘ KĨ THUẬT
Nội dung:Ứng dụng robot trong mô phỏng bay
Cán bộ hướng dẫn: ThS. Huỳnh Xuân Quang
Sinh viên: Trịnh Văn Kiên
Hà Nội - 6/2012
Mục lục:
Chương 1: Ứng dụng robot trong mô phỏng: 3
1.1. Giới thiệu chung về Robot: 3
1.1.1. Khái niệm Robot: 3
1.1.2. Lịch sử phát triển của Robot: 3
1.1.3. Phân loại Robot: 4
1.1.4. Ứng dụng của robot: 5
1.2. Các mô hình robot sử dụng trong mô phỏng bay: 6
1.2.1. Robot tay máy: 6
1.2.2. Robot có khớp quay vạn năng: 7
1.2.3. Robot song song: 8
Chương 2: Ứng dụng hexapod trong mô phỏng bay: 9
2.1. Giới thiệu về hexapod: 9
2.1.1. Giới thiệu: 9
2.1.2. Ứng dụng: 10
2.1.3. Hệ thống truyền chuyển động cho hexapod: 12
2.2. Ưu nhược điểm của Hexapod: 12
2.2.1. Ưu điểm: 12
2.2.2. Nhược điểm: 13
Chương 3: Xây dựng mô hình hexapod: 13
3.1.Xây dựng mô hình hexapod: 13
3.1.1 Phương án xây dựng hexapod: 13
3.1.2 Thiết kế ban đầu cho Hexapod: 14

vực: từ sản xuất đến nghiên cứu khoa học,cả y tế và đời sống hàng ngày.
Năm 1976 chiếc máy công cụ CNC sử dụng Microcomputer ra đời.
Trong giai đoạn những năm 80 và 90 với sự phát triển vũ bão của Khoa học -
Kỹ thuật - Công nghệ, quy mô sản xuất và nghiên cứu khoa học, thế giới được thừa
hưởng nhiều thành quả của nó, đặc biệt về máy tính và tin học làm thay đổi về chất các
trang thiết bị, tổ chức điều hành sản xuất và đời sống như:
+ Thiết kế với sự trợ giúp của máy tính - CAD.
+ Sản xuất với sự trợ giúp của máy tính - CAM.
+ Hệ thống sản xuất mềm, linh hoạt - FMS.
+ Sản xuất tích hợp máy tính - CIM.
+ Sản xuất đúng lúc - JIT.
+ Điều hành quản lý chất lượng toàn diện – TQM.
+ Sản xuất với chiến lược toàn cầu – WCM.
Những năm đầu tiên của thế kỷ 21, Robot đang bước sang thế hệ mới. Từ các
Robot điều khiển theo kiểu thao tác (Manual Input) rồi đến kiểu Dẫn Dạy, các kiểu
điều khiển này đựợc gọi chung là điều khiển có chương trình dẫn đường và các Robot
kiểu này thường được gọi là Robot khéo léo (Robot Habilis). Tiếp đến là các Robot có
trình điều khiển thích nghi - thông minh, Robot có trí khôn (Robot Spiens).
Sự tiến bộ của Khoa học - Kỹ thuật - Công nghệ gần như thuộc mọi lĩnh vực Cơ
học - Cơ khí - Điện - Điện tử - Điều khiển tự động - Máy tính - Tin học - Sinh vật học
đều được thể hiện trên sự phát triển của Robot. Những ứng dụng mới nhất của Robot
vào y học có thể kể như Robot phẫu thuật và thay thế các cơ quan hoạt động của con
người, để mô phỏng các loại sinh vật.
Những kết qủa tiến bộ của Khoa học - Kỹ thuật - Sản xuất cho đến những năm
1970 đã hình thành khoa học Roboties và Cơ - Điện tử (Mechatronics), từ đó cũng bắt
đầu đào tạo các chuyên gia kỹ thuật thuộc lĩnh vực Robot và Cơ - Điện tử.
Trong những năm gần đây, robot công nghiệp chủ yếu được dùng cho các thao
tác lặp lại nhiều lần và trong các môi trường nguy hiểm. Xu hướng của con người là
chế tạo ra các robot thông minh, giúp việc nhà, giúp người tàn tật, Mặc dù có nhiều
lỗ lực để phát triển robot thông minh, nhưng các loại robot có thể mô phỏng nhiều

Sơn là một công việc khó khăn, nặng nhọc và độc hại với sức khỏe con người.
Phun sơn đòi hỏi công nhân phải có kĩ thuật cao do yêu cầu của sản phẩm. Do vậy
robot được thay thế trong công việc này do độ chính xác cao và không chịu ảnh hưởng
từ sơn.
Trong công nghệ mô phỏng để tạo ra các hệ thống mô phỏng bay đầy đủ thì
khâu mô phỏng chuyển động là không thể thiếu vì thế robot đã được sử dụng rất rộng
rãi.
1.2. Các mô hình robot sử dụng trong mô phỏng bay:
Robot được ứng dụng rất nhiều trong các mô hình mô phỏng bay. Robot giúp
tạo ra các chuyển động mô phỏng với độ chính xác cao. Rất nhiều loại robot khác nhau
được sử dụng trong mô phỏng bay phụ thuộc vào yêu cầu của loại mô phỏng. Một số
loại robot được sử dụng trong mô phỏng như: robot tay máy, robot có khớp vạn năng,
robot song song…
1.2.1. Robot tay máy:
Máy mô phỏng tạo chuyển động mô phỏng nhờ robot dạng tay máy có độ linh
hoạt cao trong không gian chuyển động, không gian hoạt động lớn. Nhưng để điều
khiển các hoạt động trong mô phỏng bay với loại máy này thì các thuật toán điều khiển
sẽ phức tạp do cấu trúc không phù hợp với các chuyển động của máy bay thật. Loại
Robot này ứng dụng cho mô phỏng các loại máy bay có độ linh hoạt cao như các máy
bay chiến đấu.
Hình 1: Robot tay máy của TOSY
Điển hình cho loại máy mô phỏng này là LAMARS (Large Amplitude
Multimode Aerospace Research Simulator) được lắp đặt tại căn cứ không quân Wright
Patterson, Ohio, USA.
Hình 2: Máy mô phỏng bay LAMARS dưới dạng tay máy
1.2.2. Robot có khớp quay vạn năng:
Robot có cấu trúc khớp quay vạn năng là robot có 3 vòng tròn lồng nhau và có
3 trục quay theo 3 trục của tọa độ đề các.
Hình 3: Cấu trúc khớp quay vạn năng
Robot có khớp quay vạn năng thực hiện các chuyển động rất phù hợp với

Hình 8.1: Hexapod trong mô phỏng xe hơi và mô phỏng bay
− Trong y học:
Hình 8.2: Hexapod ứng dụng cho phẫu thuật trong y học
− Trong gia công chế tạo:
Hình 8.3: Hexapod ứng dụng trong gia công chế tạo
− Trong thiết bị thiên văn:
Hình 8.4: Hexapod ứng dụng quan trắc thiên văn
2.1.3. Hệ thống truyền chuyển động cho hexapod:
Hệ thống truyền động cho Hexapod có 2 loại:
− Hệ thống động cơ điện: Nguồn cấp điện thường là nguồn DC. Các động cơ sử
dụng thường là động cơ bước, động cơ DC servo. Với hệ thống động cơ điện thì hệ
chuyển động êm ái, định vị rất chính xác, và có thiết kế nhỏ gọn.
− Hệ thống thủy lực: Nguồn thủy lực sử dụng lưu chất không nén được là dầu ép.
Hệ thống cần trang bị bơm để tạo áp lực. Các chân của Hexapod sẽ là các xylanh thủy
lực chuyển động thẳng. Hệ thống này thường sử dụng cho các hệ có ứng dụng tải trong
lớn.
2.2. Ưu nhược điểm của Hexapod:
2.2.1. Ưu điểm:
Robot song song có rất nhiều ưu điểm vượt trội giúp nó đáp ứng yêu cầu cho nhiều
công việc khác nhau:
− Khả năng chịu tải cao.
− Độ cứng vững cao do kết cấu hình học.
− Có thể thực hiện các thao tác phức tạp với độ chính xác cao.
− Có kích thước đa dạng.
− Có khả năng di chuyển linh hoạt với tốc độ cao.
− Kết hợp được với nhiều cơ cấu chấp hành khác.
− Giá thành của các robot song song ứng dụng trong gia công cơ khí thấp hơn rất
nhiều so với máy CNC có tính năng tương đương.
2.2.2. Nhược điểm:
Ngoài những ưu điểm trên, robot song song còn có một số nhược điểm:

− Góc quay các góc roll,
pitch, yaw.
− Tọa độ theo 3 trục xyz.
Cách thông số này được lấy từ
phần mềm mô phỏng.
Hình 12: Thiết đặt các góc quay của máy bay
3.2.1. Điều khiển Hexapod:
Mỗi tọa độ của buồng lái ảo được quyết định bởi độ dài 6 chân và được điều
khiển bằng các động cơ. Để điều khiển được tấm dịch chuyển mang buồng lái ảo có
thể được thực hiện bằng nhiều phương án khác như: vi xử lý, máy tính, PLC,…
Tài liệu tham khảo:
Kỹ thuật robot - Đào Văn Hiệp – NXB KH&CN
Robot công nghiệp - Phạm Đăng Phước - Đại học Đà Nẵng, 2007
Solidworks 2010 Bible - Matt Lombard