viii MỤC LỤC
TRANG
Trang ta
Quy tài
Lý lch cá nhân i
L ii
Cm t iii
Tóm tt iv
Mc lc v
Danh sách các ch vit tt vii
Danh sách các hình viii
Danh sách các bng x
Chng 1. TỔNG QUAN
1.1. Tng quan v robot 1
1.2. Các kt qu nghiên cc công b 3
1.3. M tài 7
1.4. Nhim v và gii hn c tài 7
1.5. u 8
Chng 2. C SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Khâu, khp, b 9
2.2. Các dng bài toán robot 10
2.3. Truyn u khin robot 17
2.4. Lý thuyt chuyng ca khp gi 23
Chng 3.CÁC VN ĐỀ CẦN PHÁT TRIỂN VÀ KẾT QU CHẾ TO
3.1. V nghiên cu 24
3.2. Thit k cm bin momen 26


x

DANH SÁCH CÁC CH VIẾT TT
1. Btd: Bc t do
2. Btdtt: Bc t do th ng
3. Ctm: Chi tit máy
4. Cbl: Cm bin lc

xi

DANH SÁCH CÁC HÌNH

xii

Hình 3.12.S bc t do th ng cu có 2 khp 35
Hình 3.13.S bc t do th ng cu có 3 khp. 36
Hình 3.14.Kt qu th nghim ln 1. 37
Hình 3.15.Kt qu ch to th nghim ln 2 38
Hình 3.16.Kt qu th nghim ln 3 39
Hình 3.20.Các bc t do th c b trí trên h trc t Decac 40
Hình 3.21.Momen cn sinh ra trên các bc t do th ng 41
Hình 3.22.B trí cm bin momen 41
Hình 3.23.Chu k c 42
Hình 3.24.Mô hình hóa các btd th ng  khp c chân 45
Hình 3.25.Mô hình hóa các btd th ng  khp gi 46
Hình 3.26.Mô hình hóa các btd th ng  khp háng 46
Hình 3.27.Trng tâm c ng lên 47
Hình 3.28.Trng tâm c  48
Hình 3.29.Kht 49
Hình 3.30.Khp xoay 50
Hình 3.31.Giá lp motor 51
Hình 3.32.Các thông s ct  t bi 52
Hình 3.33. ng chu ti ct  t bi 53
Hình 3.34.Cu to chi tit cu 55
Hình 3.35.Kt qu ch to thit b h tr khp gi 58
Hình 4.1. nguyên u khin (b u khi 58
Hình 4.2.S a chu k ng thái ca khp gi 59
Hình 4.3.u khin theo các pha ca  60
Hình 4.4.V trí các cm bin trên bàn chân 61
Hình 4.5. nguyên lý mch u khin 62
Hình 4.6. nguyên lý mch cu H 62
Hình 4.7. nguyên lý mch khui 63

Vì sao phi hỗ tr lực cho khp gối?
 mang vác vt nng và di chuyn, trng ca vt phân phi lên kh
tha phi chu trng ca vt và tr ng thi
m nhim ch chuyn.H vng ca chân làm vic v nhiu
nht khi ta mang vác vt nng.
Theo các nghiên cu v  mang vt nng trong an toàn v ng
cho thy khi nhc vt np gi làm vic nhiu nht:

Hình 1.1  c vt nng
(2)
(2) Ngun: Http://www.suckhoe.vn.
2

Hỗ tr lực là gì?
H tr lc là cung cp lc ( momen) cho các kh u ti
ho di chuyn ca các kh. H tr lc có hai loi:
 Chu ti thay cho kh nâng vt nng
 Truyn momen (lc) cho kh u ti ca khp
Bng 1.1 Phân bit gia h tr lc và nâng vt nng

H tr lc
Nâng vt nng
Khái nim
Cung cp momen (lc) cho các

hoc bài tng sc mnh cho h t b cung cp mô-men, lc
nhm cn tr chuyng ca khp).
o i ln tui, khp chân b yu, viêm kh

Hình 1.3 ng hp gp v khp gi
4

1.1.3. Gii thiu khp gối - Biên đ và tm vn đng cho khp gối.

Hình 1.4
    thành  3     chày và  bánh chè.
      - mâm chày có  trúc   là   chêm 
chêm        và mâm chày có tác   xóc khi  
   và mâm chày  xúc khi   và  cho    
  dây  bên trong, bên ngoài và hai dây  chéo  và chéo
sau   cho      chéo  có tác  chính là 
không cho mâm chày  ra  và dây  chéo sau  cho mâm chày không 
 ra sau.Dây  bên ngoài giúp  không   trong, dây  bên trong
giúp cho  không   ra ngoài.Toàn     bao     màng
  có tác   ra    bôi  trong quá trình  
Gii phu khp gối:   là      hai   
    chày 

 trên  chày: là hai   trên   xúc  hai
   
5

 sau  bánh chè:     ngoài và  trong ròng  
 chêm: có hai  chêm    hai    và  chày là 
chêm trong hình  C và  chêm ngoài hình  O; hai  này là mô   

6 Hình 1.5
-  g          là - Trên  
 ta coi, 64
0
 lên  thang gác, 85
0
  thang,     
 (theo  pháp Zero) là 135
0
 là 0
0
và  là 135
0
) [9]

Hình 1.6 Góc    khi lên và   thang
Các c tham gia chi phối tm vn đng khp gối
-  

7

ngoài. Ngo

- 

1.2. Các kt qu ngiên cu đƣ đc công bố
1.2.1. Các kt quđƣ đc công bố  nc ngoài

1.2.1.3. B xng ngoƠiHULC (Human Universal Load Carrier)
9 Hình 1.9 K HULC


              .


38kg.
1.2.1.4. Thit b tr giúp chuyn đng ca Honda



10 Hình 1.10 Honda_Walking_Assist_Device
1.2.1.5. B xng ngoƠi MIT

Hình 1.11 
                  

 

           
khung robot khác, v



1.4.1. Nhim v ca đ tài
Phân tích chng ca chân. Tìm hiu kt cu sinh hc, kh n
ng ho
Nghiên cu, tìm hiu phù hp vi khp gu có các bc t do,
các góc quay phù hp vi chân.
Tính toán, b trí các bc t do th ng.
n kt nu vi khp gi, la chc dng.
La chu khin, hi tip tín hiu.
Ch to mô hình th nghi thc.
1.4.2. Gii hn ca đ tài
Phn ln ch thit k ch to phn cng.
Ch  khp gi.
Th nghim mt s chn ca thit b, nhng ti các ng dng
trong các bài tp phc hi chp gi.
1.5. Phng pháp nghiên cu
ng vi các mc tiêu nghiên cu phù hp
 Tìm hiu tài liu
 Nghiên cu, thit k
 Tìm hiu, la chn
13

 Ch to, th nghim
Chng 2
C SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Khâu, khp, bc t do
2.1.1. Khâu

: s bc t do tha.
C cu phẳng
W = 3.n - ( p
4
+ 2.p
5
- r
th
) ậ w
th

Vi:
o n: s ng;
o p
4
vàp p
5
: s khp lai 4 (có1 ràng buc phng) và s khp lai 5 (có 2
ràng buc phng );
o r
th
: s ràng buc tha;
o w
th
: s bc t do tha.
2.2. Các dng bài toán robot
2.2.1. Các phép bin đi

,
 Ta có : v = H.u

16

2.2.1.6. Bin đi h to đ vƠ mối quan h gia các h to đ bin đi
Phép bin đi tnh tin

h =4i -3j+7k (hình 2.12) .Kt qu ca phép bii là: Phép bin đi quay

T

0

ng h), ta có :


T

0
, Ta có :
17  
phép 


- 
d
- 
- .
Ke- 
Kd- 
2.3.4. Thit b cm bin
2.3.4.1. Cm bin góc quay ậ encoder

Hình 2.2ncorder xung

 
nIncremental encoderi v
trí góc quay, s xung sinh ra cho bit khong dch chuyn so vi v trí ban
u.Loi Absolute encoder, có bin nh v ch chuyn, k c khi mn cp
ngun (hay dùng trong các h thng có s dch chuyn hu hi cn bit v
trí tuyn cu, máy CNC v.v.)
2.3.4.2. Loadcell (cm bin lực)
S lc v loadcell
Loadcell là b chuyi t trng ng hoc phn lu
n. Cu tn ca 1 loadcell bao gm mt mnh hi, strain
gauges (cm bin dt ti 4 v trí ca thanh kim loi
b bin di.