THIếT Kế Và CHế TạO MÔ HìNH HEXAPOD

PGS.TS. Đặng Văn Nghìn,
KS. Nguyễn Minh Tuấn, KS.Từ Diệp Công Thành
Bộ môn Cơ Điện Tử, Khoa cơ Khí, Trờng Đại học Bách Khoa Tp HCM
Email:[email protected] Tóm tắT
Bài báo này trình bày xu thế cũng nh tình hình nghiên cứu của các bộ môn Cơ Điện Tử,
phòng thí nghiệm cơ điện tử về Hexapod trên thế giới. Các tác giả nêu một số kết quả
nghiên cứu thiết kế, chế tạo và điều khiển Hexapod 2001.

ABSTRACT
This paper introduces the trend and also the researching of the Mechatronics Department and Mechatronics
laboratory about Hexapod all over the world. The authors bring out some research and design results,
manufacture and control Hexapod 2001.

I. GIớI THIệU CHUNG
Hiện nay Hexapod là một lĩnh vực đang đợc nhiều nhà khoa học trong và ngoài nớc quan
tâm nghiên cứu vì những hiệu quả to lớn mà nó đem lại. Tuy nhiên đây là một thuật ngữ có
nhiều nghĩa kỹ thuật khác nhau. Hexapod là từ ghép HEX a POD , theo tiếng hy lạp
có nghĩa là 6 chân. Ban đầu ngời ta hiểu đó là những con vật 6 chân. Các nhà khoa học lại
mong muốn thiết kế và chế tạo những robot đi bằng 6 chân và nh thế những tên gọi mới
đợc ra đời nh Hexapod Walking Robot, hoặc Hexapod Walker.
Trong quá trình nghiên cứu và phát triển loại robot có chân, các nhà khoa học đã tạo ra
những robot có 8 ,6 , 4 , 2 và thậm chí 1 chân. Theo hớng nghiên cứu này các nhà nghiên
cứu lại mong muốn nó di chuyển nhanh hơn bằng cách chạy vì thế những sản phẩm mới ra
đời với tên gọi Hexapod Running Robot. Các robot có chân đã và đang là mối quan tâm
hàng đầu của các nhà khoa học dùng để thám hiểm, thăm dò trên những điạ hình phức tạp,
môi trờng khắc nghiệt và độc hại trên trái đất, dới đại dơng hoặc ở trên những hành tinh

2. Y häc
3. HÖ thèng m« pháng

5. Trắc địa Vì phạm vi ứng dụng của Hexapod rộng lớn nh vậy cho nên nó đã thu hút sự quan tâm của
các nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau nh: cơ khí, điện tử, tin học, động vật
học, thiên văn học và đơng nhiên là cơ điện tử.
Các trờng đại học nghiên cứu về Hexapod có thể đợc kể đến là: Đại học Florida,
Columbia, Texas, Northwestern, Maryland, Washington (Mỹ); Đại học Queens, Laval
(Canada); Đại học Nottingham (Anh); Đại học Chemnitz, Aachen, Hamburg, Stuttgart,
Hanover (Đức); Đại học Tokyo, Osaka (Nhật); Đại học Seoul, K-jist (Hàn Quốc); Đại học
Công nghệ Nanyang (Singapore); Đại học Kỹ thuật (Israel); Đại học Lausans (Thụy Sĩ);
Đại học Leuven (Bỉ); Đại học Bách Khoa Milan (Italia).
Những tập đoàn công nghiệp ứng dụng Hexapod nh: Toyoda (HexaM Machine), Fanuc
(F-100 Robot), Hexel (Tornado 2000), Geodetic (G500 Machine)...
Và đặc biệt, những tổ chức và viện nghiên cứu sau đây có những chiến lợc đầu t rất lớn
để nghiên cứu lý thuyết cũng nh ứng dụng triển khai Hexapod nh NASA, LME, NIST.
Để hiểu rõ hơn mức độ đầu t cũng nh qui mô nghiên cứu chúng tôi xin minh họa một số
dự án sau đây:



Dự án Hexaglide đợc triển khai ơ Viện Robot Thụy Sỹ bắt đầu từ năm 1996. Máy là hệ
cấu trúc song song 6 bậc tự do, sử dụng máy phay tốc độ cao với không gian làm việc
700 ì 600 ì 500 mm, sử dụng hệ điều khiển VME-Bus và hệ thống thời gian thực. Ưu
điểm là có thể thực hiện các chuyển động nhanh, độ cứng vững và độ chính xác cao.

ROBOTOOL là một dự án đợc Cộng đồng Châu Âu tài trợ. Dự án này là hợp tác giữa 10
trờng đại học, viện nghiên cứu và các công ty bao gồm các thành viên sau đây: Đại học
Hanover (Đức), Leuven (Bỉ), Montpelier (Pháp), các viện nghiên cứu Irf (Thụy điển)

năng ứng dụng rộng rãi.
Theo nguyên lý này có hai phơng án cơ
bản để thiết kế máy: phơng án thuận và phơng án nghịch.
Tấm dịch chuyển
Giá
Chân

Hình 1: Sơ đồ nguyên lý
Chân