NGUYEN THIEN PHUC i 9. i} | | te (i * | ñ 0 CONG NGHIEP : is NHA XUAT BAN KHOA HOC VA KY THUAT GS. NGUYEN THIEN PHUC ROBOT CONG NGHIEP {Giáo trình dùng cho sinh viên các trường kỹ thuật) Tn lần thứ ba, có sửa chữa NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2006 LOT NOI DAU Trong sự nghiệp công nghiệp boà, hiện đại hoá dat mice vấn dể ur dong had xin uất có vai trò đặc biết quan trọng Mục tiêu ng dụng kỹ thuật robot trong công nghiệp là nhằm nang cao ning suất dây chuyên công nghệ, nắng cao chất lượng và khổ nang euth srank ete scin phd, ding thee cai teen didn kien lao dong. Ñw cảnh tranh hông hoá đặt ra mội vấn để thời sư là lầm xao để hệ thông tự động hai sẵn xuất phái có tink lình hoạt cao nhắm dp ung ven vự biển động thường xuyên của thị trường hàng hoó canh tran, Robor công nghiệp là bộ phận cấu thành không thể thiên nong vide te ra những hệ thống tự dộng sản xuấi bình hoại đó.
Gdn mite thé ky ed mat trong sim sud), robes cing nghiệp JÃ nó một lịch xử phát triển hấp dẫn. Ngày nay robot công nghiệp được dùng qrầng si (1 nhiêu nh vận sẵn xuất, Oốu lÔ dugll nhất từ những HH điển cả hẳn của các loạÏ robot dã được chọn lựa và dục kết tại qua bao niàct Hồ lngg dung ở nhiều miễn LỄ giải đoạn trước nhường năm 1990 hate shit were mde ter hoa soầm chưa cản nhập về kg thuật robot, thậm cải còn che nhậa được nhiều thông tin ký thuật về Iml vực này. FÑ nấm 1990 nhiÒH cơ sở cũng nghiệp dã bắt đầu nhập ngoại nhiều loại robnl phục cụ các việc như. thất: lắp dụng cụ cho các trang tâm gia công CNC, lắp rập các hnh điến điền dd, thao hie bode may dp chads, han Ta ae ph bê mắt và.
Có những nơi đã bắt dân thiết kế, chế tạa và lấp rấp robot nhiều trường dại học, cao đẳng và dạy nghề kỹ thuật cáo đã bin dou giting day vé robot công nghiệp. Đặt biệt trong những năm giu đây nhiều nơi đã mới ngành đòo tựo về cơ-tin-diện tử [Mechatronics) xá rấi quan tâm đến rabot công nghiệp. “Cơ - tín - điện ui" ve “Kobor cong nghiệp” là 2 lĩmh vực khoa học kỷ thuật cao rất gẵn hồ vải nhuạt. Ở nhiều nước chúng kết hợp với nhau trong mor ngành đảo tao.
Trong 'Robot công nghiệp" có hầu het các vấn để của "Cơ - tín - điện tắn vớ đẳng thời sự phái triển của “Cơ - tin - điện tử" cũng đều phản ảnh trong k¥ thuật robal Chỗ sách này là giáo trình giảng dạy về rabot công nghiệp rạn tường Đại học Bách khoa (DHBK) - Hà Nội. Trang đÓ sẽ cùng cấp tương đời loần diện các kiếm thức cử sở và nâng cau vẻ robol công nghiệp. Phần kiến thức cơ sổ chúng tôi đã cố qắng viếi để biểu cho nền đối tương bạn đọc, Đông thời cũng bể sung, cập nhật và phan tích nhiều thông tin, két quả nghiên cửu hiện đại ở trong và ngoài nước. Sách được dùng làm dài liệu giáng dạy học tập cho giáo viên, xinh viên các trường đại học, cao đẳng va dạy nghề kỹ thuật cao.
Đông thời cũng là tài liệu rham khảo cho cán bộ nghiÊn cứu về lĩnh vực này và các cán bộ điều hành sản xuất ở nhiều ngành cảng nghiệp khác nhau. Trong lấn in thứ hai chúng tải bổ sưng một sỡ Nừnh duh về các rabacat' được chế lạo wong nước vào cuối chương Ï và thêm một chương mới “Động học robot khi di chuyển nhỏ, Trong lân là thứ ba này chúng tôi chỉ chính sửa nhớ ở một số chỗ, Chúng tái rất mong và cảm on sự đồng góp 3 kiến của bạn đọc, Cúc š kiến xin gửi về Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 70 Tran Fig Đạa - Ha Nội, Tác giả CHUGNGI GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP. SỰ RA ĐỜI CỦA ROBOT CÔNG NGHIỆP. Nhu cau nang cao năng quất và chất lượng sin phẩm ngây căng đồi hỏi ứng dụng rộng 1ñi các phương liện tự động hoá vẫn xuất.
Xu hướng tạo ra những dày chuyển về thiết bị tự động có tính lình hoạt cao đang hình thành, Các thiết bị này đang thay thế dẫn các máy tự động “cứng” chỉ đáp ứng một việc nhất định trong lúc thị trường luôn luôn đời hỏi thay đổi mặt hàng về chúng loại. về kích cỡ và về tính năng v. Vì thế ngày cảng tăng nhanh như cầu ứng dụng robot để tạo ra các hệ thống sản xuất tự động lĩnh hoạt, “Thuật ngữ "robot" lầu dấu tiên xuất hiện năm 1922 trong tác phém "Rossum's Universal Robot" cla Karel Capek. Theo tiếng Séc thì robot là người làm tạp địch.
Trong tác phẩm này nhân vật Rassum và con trai của òng đã tạo ra những chiếc máy gắn giống như con người để hầu ha con seu Hơn 20 năm sau, ude ing viễn tưởng của Kerel Capek da bal đầu hiệu thực. Ngay sau chiến tranh thế giới lần thứ 2, & Hoa Kì đã xuất hiện những tay máy chép hình điều khiển từ xa trong các phòng thí nghiệm về vật liệu phóng xá. Vào giữa những năm 50 bên cạnh các tay máy chép hình cơ khí đồ. đã xuai hiện các loại tay máy chén hình thuỷ lực và điện từ, như tay máy Minotaur [ hoặc tay máy Handyman của General Electic.
Năm 1954 George C, Devol đã thiết kế mọt thiết bị có tên là “Cơ cấu bản lẻ dùng để chuyển hàng theo chương trình”. Đến năm 1936 Devol cùng với Joseph (, Engelber. mot ki sure cua cng nghiệp. hàng không, HO Tà logi robot công nghiệp đầu ¡ n năm 1959 ở Công ty Unimation.
Chỉ đến nảm 1975 Cong ty Ui imation mới bát đầu có lợi nhuận từ sản pham robot đầu tiên này Chiếc robot công nghiệp được đưa vào ứng dụng đầu tiên, năm 1961, ở một nhà roáy ö tô của General Motors taj Trenton. New Jersey Hoa Ky. Nam 1967 Nhật Bản mới nhập chiếc robot công nghiệp đầu tiên từ Cong ty AMF cua Hoa KY (American Machine and Foundry Company) Đên nữa 1990 có hơn 40 công ty Nhật Bản. nong đồ có những công ty không lồ như Công ty Hitachi và Công ty Mitsubisiu.
đã dua ra thị trường quốc tế nhiều loại rabet nổi tiếng. Từ những năm 7Ô việc n cứu nàng cao tính nâng của roboL đã chú ý n] u đến sự lap đặt thêm các cảm biến ngoại tín hiệu để nhận bier mdi trường làm việc, Tại gường Đại học Tổng hợp Sltanford người ta đã tạo ra loại robor lấp ráp tự động điều Khiển bằng múy vĩ tính trên cơ sở xử lý thông tin từ các cảm biến lực và thị giác. Vào thời gian này Công ty 1RM đã chế tạo loại robot có các cảm biến xúc giác và cảm biến lực, điều khiển bằng máy tính để lắp rấp các máy in gồm 20 cụm chỉ tiết giai đoạn nầy ở nhiễu nước khác cũng tiến hành các công n Cứu tường Ty, tạo ta các loại tobol điều khiển bằng máy vì Ip đặt các thiết bị cảm biến và thiết bị giao tiếp người - m Một lĩnh vực được nhiều phòng thí nghiệm quan tâm là robot tự hành. Các còng trình nghiền cửu lạo ra robot tự hành theo hướng bắt chước chân người hoặc súc vật.
Các robol này còn chưa có nhiều ứng dung trong công nghiệp. Tuy nhiên các loại xe robot (ioboear) lại nhanh chóng được đưa vào hoạt động trong các hệ thống sản xuất tự động linh "hoạt, Từ những năm 80, nhất là vào những năm 3. đo áp dụng rộng rãi c tiển hộ kỹ thuật về vì xử lÿ và công nghệ thông Lin, số lượng zebot công nghiệp đã gia tăng, giá thành đã giảm đi rõ rệt, tính nâng đã có nhiều bước tiến vượt bậc. Nhờ vậy tohot công nghiệp đã có vị trí quan trọng trong các dây chuyển tự động sản xuất hiện đại Ngày nay chuyên ngành khoa học về robot "rohorics” đã trở thành, xmột lĨnh vực rộng trong khoa học, bao gồm các vấn để cấu trúc cũ cấu động học, động lực học, lập trình quỹ đạo, cảm biên tin hiệu, điều khiển chuyển động v.
C¡ n dé nay sẽ lần lượt dược đẻ cấp đến trong các chương của giáo trình này. “Trước khi bước vào nghiên cứu các nội dung này chúng ta cũng cản thống nhất vẻ thuật ngữ "rabor công nghiệp" (Industrial robot). Trong nhiều tài liệu khác nhau, định nghĩa về robor công nghiệp cũng khác nhau. Khi "robot công nghiệp" đâu tiên ra đời, Công ty AME đã quảng cáo nó là một loại máy tự động vạn năng, Trong Từ điển Webster định nghĩa robal là những máy tự động có thể thực hiện được một sơ chức năng của con người.
Nhưng uếu vậy thì có nhiều loại máy khác nhau cũng có thể gọi là robot, Viện Kỹ thuật robol cúa Hoa Kì định nghĩa 6 tobor là loại tay mấy nhiều chức năng, với chương trình [âm việc thay đổi dược, dùng để. thục hiện một số thao tác sản xuải, Có nhiều tài liệu khi định nghĩa rabot rất lưu ý đến tiêu chí điều khiển bằng máy tính Những trong phân loại rahot công nghiệp theo tiêu chuẩn của Nhật Hản WIS BOI34- 1979) c6 cả nhóm tay máy điều khiến băng tay. Theo 180 (Intemational Standards Organization) thi: "robot công nghiệp là mốt tay máy đa mục tiêu, có một số bắc tự đơ, đễ dàng lập trình, điều khiển trợ động. đùng để tháo lắp phôi, dụng cụ hoặc các vật dụng khác.
To chương trình thao tác có thể thay đổi nên thục hiện nhiều nhiệu vụ đa dạng”, Thy nhiên, robot công nghiệp được định nghĩa như thể chưa hoàn toàn thoả đáng. Robot công nghiệp có thể được hiểu là những thiết bl ur dong tinh hoại, bắit cluáỐc được các cluứC năng lao động công nghiệp của con người, Nói đến thiết bị tự động linh hoạt là nhấn mạnh đền khả năng thao tác với nhiều bậc tự do. được điều khiến trợ động và lập trình thay đổi được. Còn nói đến sự bát chước các chức năng lao động công nghiệp của cơn nguồi là có ý nói đến sự không hạn chế từ các chức nang lao động chân tay đơn giản đến trí khôn nhân tạo, tùy theo loại hình công việc lao động cần chức năng đỏ hay khong.
Đồng thời cũng nói đến mức độ cần thiết bất chước được như con người hay không.2 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN ROBOT CÔNG NGHIỆP. Gần nửa thế kỷ có mật trong sản xuất, robot công ngiúệp đã có một lịch sử phát triển hấp dân. Ngày nay đã có nhỉ liêu phổ thông viết vẻ tổng quan qúa trình phát! ý. Vì thế ở đây chỉ: nêu rúm tắt một số liệu mình họa bằng các biểu đồ về tình bình phát triển của robot công nghiệp.