B GIÁO DO
I HNG PHC NGHIÊN CU VÀ CH TO
MÔ HÌNH ROBOT SONG SONG Chuyên ngành : Công ngh Ch to máy
Mã s : 60.52.04
TÓM TT LU THUT
ng - 3
Công trình c hoàn thành ti
I HNG
nh.
- cng vng cao do kt cu hình hc ca chúng
- Tt c các lc tác ng ng thi c
- Có th thc hin các thao tác phc tp vi chính xác cao
trong công vic nh vào cu trúc song song; các sai s ch ph thuc
vào sai s dc trc và sai s không b tích lu.
- Các cu chp hành u có th nh v trên tm nn.
- Các robot song song không cn làm vic trên b và có th di
chuyn ti mi ni trong môi trng sn xut do có kh ng và
i nh.
-ng, t vic dùng lp
ráp các chi ti o các chuy ng phc tp
trong to hình, gia công các biên dng phc tp.
- N sut làm vic rt cao.
2
- Giá thành ca robot song song s d r hn
nhiu so vi các máy CNC có tính tng ng.
Vi tính u vit cao, các robot song song càng thu hút c
nhiu nhà khoa hc nghiên cu và ng dng rng rãi các loi robot
trong nhiu vc.
Chính vì lý do tôi quyt nh chn tài cho lun v tt
nghiNghiên cu và ch to mô hình robot ng dng
trong các dây chuyn sn xu vn chuyn các sn phm
trong dây chuyn.
2. Mc ích ca tài
tài nhm nghiên cu, thit k và ch to robot song song nhm
ng dng vào các dây chuyn sn xut.
các công vic yêu cu.
5. Ý ngha khoa hc và thc tin
tài mang nhiu ý ng khoa hc và thc tin:
- To tin cho vic ch to các robot Delta ng dng vào thc
t: thit b gia công các biên dng b mt phc tp, to biên dng theo
ng cong bt k, robot lp ráp sn phm trong các h thng sn
xut linh hot, robot nâng chuyn.
- Góp phn xây dng mô hình dy hc v u khin t ng i
vi Robot công nghip ti các trng Cao ng và i hc.
4
6. Cu trúc lu
Ni dung thuyt minh lu bao gm:
M u
ng quan v Robot song song.
ng hc robot Delta
t k, ch to mô hình robot Delta
t k mu khin robot Delta
Kt lung phát tri tài
2.1.2. Nguyên lý hong
2.1.3. Các suy bin ca robot DELTA
2.2. CH NG H THIT K
ROBOT DELTA
Trong phm vi ca lun án này, ta s ch ng h
hình 2.4 thit k ng hc theo ging vi
nguyên bu ca loi robot Delta nht, vi các
quay gn trc tip vu hình bình hành, hay nói cách khác ta
s u và thit k loi robot Delta 3 bc t do v
ng hc và kt c2.5.
Hình 2.1 Sơ đồ động học và kết cấu của robot Delta 3 bậc tự do [7]
7
2.3. CÁC THÔNG S N CA ROBOT DELTA
Hình 2.2 Thông số chiều dài và các góc đặc trưng của robot Delta [7]
2.4. PHM VI HONG
2.4.1. Gii hn hình hc
Gii hn 1 : -
max
i
max
[7]
Gii hn 2 :
i
+
i
4
ng kính mt cu vùng ho ng ca robot
Delta D
G
780 (mm)
ng kính phn hình tr vùng làm vic D
488 (mm)
cao vùng làm vic robot
187 (mm)
cao ln nht có th c ca tay máy
H
max
274 (mm)
Din tích b mt làm vic S
5,29.10
5
(mm
2
)
Th tích vùng làm vic V = S.H
9,89.10
7
(mm
2
)
2.4.3. Các ràng buc v m suy
bin
2.5. NG HC ROBOT DELTA
2
+ a
2
2
+ 1)z
2
+2[a
1
+ a
2
(b
2
y
1
) z
1
]z + [b
1
2
+ (b
2
y
1
)
2
+ z
1
2
L
(hình 2.23)
.
Ta ch chn m vi giá tr t Y nh. Và nu ta
bit J
1
, ta s c giá tr
1
.
E
1
u ca E
1
t phng Oy
ta s có t E
1
0
-
32
e
, z
0
nh.
T h c t m J
1
(0, y
J1
, z
J1
)
(
1
,
2
,
3
)
1
(0.15, -0.20, -0.56)
(0.26, -0.26, -0.95)
2
(-0.10, 0.15, -0.56)
(-0.60, -0.22, 0.31)
Bảng 2.3 Bảng kết quả tính toán động học thuận trên chương trình mô phỏng
STT
Giá trị nhập:
góc quay (
1
,
2
,
3
)
Giá trị cần xác định : tọa độ các điểm
trên tấm phẳng di động (x, y, z)
E
0
E
1
Hình 2.9 Đồ thị mô tả gia tốc của 3 động cơ
2.7. KT LUN
Nghiên cng hc
các khâu trong chung, xây dng mô phng bài toán
ng hc robot song song Delta s to ti cho vic thit k h dn
ng robot. 13
CHƯƠNG 3.
THIT K, CH TO MÔ HÌNH ROBOT DELTA
3.1.
3.1.1. Hong ca RC servo
Hình 3.1Cấu tạo động cơ Servo R/C [17]
3.1.2. u bi rng xung
Hình 3.2 Mỗi 20ms, một xung có thể điều chỉnh biến thiên từ 1ms đến
2ms để
3.1.3. Vai trò ca Vôn k
3.1.4. Các gii hn quay
3.1.5. H thng truyn công sut
3.1.6. Thông s /C 14
3.2. CÁC THÀNH PH
25
12
9
26
80
R190
20
6
8
R40
14
53
120°
120°
5
190
380Hình 3.5 Chi tiết tấm phẳng cố định 15
2
3
15
4
R5
Ø
9
7
Hình 3.6 Khớp cầu
18
4.2.2. Khu khin
Hình 4.3 Sơ đồ khối vi điều khiển trong mạch
4.2.3. Khi giao tip máy tính
Hình 4.4 Sơ đồ khối giao tiếp máy tính qua cổng RS232
19
4.2.4. Ngõ nu khin
Hình 4.5 Sơ đồ ngõ nạp chương trình cho vi điều khiển ATMega32
4.2.5. Ngõ cp nguu khi
Hình 4.6 Ngõ cấp nguồn và xung điều khiển các động cơ servo
4.2.6. Khu khiu chp hành cui
Hình 4.7 Sơ đồ khối điều khiển cơ cấu chấp hành cuối
20
4.3. THUT TU KHIN
4.3.1. Thuu khin trên máy tính
Hình 4.8 Sơ đồ thuật toán điều khiển giải bài toán động học ngược
21
4.3.2. Thut toán lu khin
a) Hàm main
- xung hc robot Delta m
gin nht. T ng da trên nn Java
khng hc robot.
- Xây dng mô hình hoàn chnh robot song song Delta vi kích
c c th.
- u khi dng các thành
phn t u khin ho ng mô hình robot Delta thc t.
u xây dc mô hình robot Delta vi kh n
ng theo v c, sai lch trong phm vi ±5mm.
- u khin vi giao din.
Vic xác lp các t cn di chuyn ca robot có th s dung
bng cách nhp t chính xác hou khin theo thi gian thc
bng con tr chuôt.
Tuy v tài vn còn mt s tn ti sau:
- Ni dung lu cng lu,
gii quyt các nhim v tính toán các lc quán tính, ng sut
ng lên các khâu trong sut quá trình chuyng ca robot.
- Mô hình chuyng theo các nhim v n, chuyng
thc các bài toán chuyng
cong bt k.
khc phc các hn ch này, cn có thêm các nghiên cu c th
ng lc hc; nâng cao kh p trình
chuyng theo các qu o bt k d ni suy t các