CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ROBOT 1.1 Giới thiệu chung về Robot. Khái niệm Robot ra đời đầu tiên vào ngày 09/10/1922 tại New York, khi nhà soạn kịch người Tiệp Khắc Karen Kapek đã tưởng tượng ra một cỗ máy hoạt động một cách tự động, nó là niềm mơ ước của con người lúc đó. Từ đó ý tưởng thiết kế, chế tạo Robot đã luôn thôi thúc con người. Đến năm 1948, tại phòng thí nghiệm quốc gia Argonne, Goertz đã chế tạo thành công tay máy đôi (Master - Slave Manipulator).
Đến năm 1954, Goertz đã chế tạo tay máy đôi sử dụng động cơ Servo và có thể nhận biết được lực tác động nên khâu cuối. Năm 1956 hãng Generall Mills đã chế tạo tay máy hoạt động trong việc thám hiểm đại dương. Mosher, của General Electric đã chế tạo một cỗ máy biết đi bằng 4 chân. Hệ thống vận hành bởi động cơ đốt trong và mỗi chân vận hành bởi một hệ thống Servo thủy lực.
Năm 1969, đại học Stanford đã thiết kế được Robot tự hành nhờ nhận dạng hình ảnh. Năm 1970 con người đã chế tạo được Robot tự hành Lunokohod, thám hiểm bề mặt của mặt trăng. Trong giai đoạn này, ở nhiều nước khác cũng tiến hành công tác nghiên cứu tương tự, tạo ra các Robot điều khiển bằng máy tính có lắp đặt các loại cảm biến và thiết bị giao tiếp người và máy. Theo sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, các Robot ngày càng được chế tạo nhỏ gọn hơn, thực được nhiều chức năng hơn, thông minh hơn.
Một lĩnh vực được nhiều nước quan tâm là các Robot tự hành, các chuyển động của chúng 1 ngày càng đa dạng, bắt trước các chuyển động của chân người hay các loài động vật như: bò sát, động vật 4 chân,. Và các loại xe Robot (Robocar) nhanh chóng được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống sản xuất tự động linh hoạt FMS (Flexible Manufactuing System). Robot Hexapod TU Munich. Từ đó trở đi con người liên tục nghiên cứu phát triển Robot để ứng dụng trong quá trình tự động hoá sản xuất để tăng hiệu quả kinh doanh.
Ngoài ra Robot còn được sử dụng thay cho con người trong các công việc ở môi trường độc hại, khắc nghiệt. Chuyên ngành khoa học về Robot “Robotics” đã trở thành một lĩnh vực rộng trong khoa học, bao gồm các vấn đề cấu trúc cơ cấu động học, động lực học, quĩ đạo chuyển động, chất lượng điều khiển. Tuỳ thuộc vào mục đích và phương thức tiếp cận, chúng ta có thể tìm hiểu lĩnh vực này ở nhiều khía cạnh khác nhau. Hiện nay, có thể phân biệt các loại Robot ở hai mảng chính: Các loại Robot công nghiệp (cánh tay máy) và các loại Robot di động (Mobile Robot).
Mỗi loại có các ứng dụng cũng như đặc tính khác nhau. Ngoài ra, trong các loại Robot công nghiệp còn được phân chia dựa vào cấu tạo động học của nó: Robot nối tiếp (Series Robot) và Robot song song (Parallel Robot). Phân loại Robot. Phân loại Robot công nghiệp theo các ngành nghề công nghiệp: - Robot sử dụng trong ngành sản xuất oto xe máy – Automotive Industry.
- Robot sử dụng trong gia công cơ khí. - Robot sử dụng trong ngành dược phẩm, y tế. - Robot sử dụng trong ngành hóa chất. - Robot sử dụng trong ngành công nghiệp gỗ.
- Robot sử dụng trong ngành chế tạo linh kiện điện tử. Ứng dụng Robot trong vận chuyển hàng hóa. Robot vận chuyển hàng trong nhà máy, công xưởng là các sản phẩm tự động hóa có khả năng điều hướng dưới sự lập trình của con người. Theo đó, Robot sẽ được lập trình đi theo các điểm đánh dấu sẵn bằng băng từ, dây điện trên sàn hoặc sử dụng laser điều hướng để để vận chuyển hàng đến đúng nơi quy định.
Hiện nay Robot vận chuyển được ứng dụng vô cùng phổ biến, chúng thường được sử dụng trong các nhà máy để di chuyển vật tư, di chuyển sản phẩm một cách an toàn, hiệu quả và nhanh chóng. So với việc vận chuyển bằng các phương pháp truyền thống hay dựa vào sức lực của công nhân thì sử dụng Robot vận chuyển trong nhà máy đạt được rất nhiều ưu điểm vượt trội, cụ thể như sau: Robot vận chuyển có thể hoạt động liên tục 24/24h, đây là ưu điểm vượt trội nếu so sánh vào sức người, con người không thể làm việc liên tục 24h. Robot vận chuyển có thể di chuyển hàng hóa từ tất cả các vị trí được lập trình sẵn, bao quát toàn bộ nhà xưởng, điều này một nếu dùng sức người khó có thể đáp ứng được nếu diện tích kho hàng quá lớn. Robot vận chuyển có thể di chuyển được khối lượng hàng hóa lớn hơn, nhanh chóng và năng suất.
Con người chỉ cần giám sát và theo dõi toàn bộ quá trình, việc còn lại sẽ hoàn toàn được tự động. Qua một số phân tích trên đây, chúng ta có thể thấy được ưu điểm vượt trội khi sử dụng Robot vận chuyển trong nhà máy, vừa nâng cao hiệu quả, nâng cao năng suất lại có thể tiết kiệm chi phí và thời gian. Qua đó tiết kiệm chi phí nhân công, tăng năng suất lao động và từ đó có thể tăng tính cạnh tranh cho doanh nghiệp. Robot vận chuyển trong nhà máy có thể thay thế các phương tiện vận hành thủ công, mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho các doanh nghiệp: Đảm bảo năng suất và chất lượng công việc, tiết kiệm nhân lực và thời gian.
Toàn bộ quy trình được vận hành tự động, người lao động chỉ cần giám sát và lập trình theo đúng yêu cầu kỹ thuật. Cung cấp giải pháp di chuyển an toàn, hiệu quả, tiết kiệm chi phí tối ưu cho doanh nghiệp. Ngoài ra Robot vận chuyển còn còn làm tăng hiệu suất, tăng tính cạnh tranh cho doanh nghiệp. 3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN PLC VÀ ROBOT 2.
Thu phát sóng RF (Radio Frequency). Trong viễn thông, sóng mang hay tín hiệu sóng là một dạng sóng (thường là hình sin) được điều chế (sửa đổi) với tín hiệu mang thông tin nhằm mục đích truyền tải thông tin. Sóng mang này thường có tần số cao hơn nhiều so với tín hiệu đầu vào. Tần số của kênh RF được hiểu đúng nhất là tần số của sóng mang.
Sóng mang là sóng thuần có tần số không đổi, hơi giống sóng sin. Bản thân nó không mang nhiều thông tin mà chúng ta có thể liên quan đến (chẳng hạn như lời nói hoặc dữ liệu). Biểu thị sóng mang (sóng RF). Để bao gồm thông tin lời nói hoặc thông tin dữ liệu, cần phải đặt một sóng khác (được gọi là tín hiệu đầu vào) lên trên sóng mang.
Quá trình áp đặt tín hiệu đầu vào lên sóng mang được gọi là quá trình điều chế. Nói cách khác, điều chế thay đổi hình dạng của sóng mang để mã hóa bằng cách nào đó lời nói hoặc thông tin dữ liệu mà chúng ta muốn mang theo. Điều chế giống như ẩn một đoạn mã bên trong sóng mang. * Bất kỳ sóng nào cũng có ba tính chất cơ bản: o Biên độ - chiều cao của sóng.
o Tần số - một số sóng truyền qua trong một giây nhất định. o Pha - trong đó pha ở bất kỳ thời điểm nào. Có nhiều cách khác nhau để điều biến sóng mang. Đầu tiên, người dùng có thể điều chỉnh chiều cao của sóng mang.
Nếu cường độ của tín hiệu đầu vào thay đổi theo độ lớn của giọng nói của người dùng và sau đó thêm tín hiệu này vào sóng mang, thì biên độ của sóng mang sẽ thay đổi tương ứng với tín hiệu đầu vào được đưa vào đó. Đây được gọi là điều chế biên độ hoặc AM (Amplitude Modulation). Điều chế biên độ hoặc AM. Tần số của tín hiệu đầu vào cũng có thể được thay đổi.
Nếu tín hiệu đầu vào này được thêm vào sóng mang thuần, do đó nó sẽ làm thay đổi tần số của sóng mang. Bằng cách đó, người dùng có thể sử dụng các thay đổi của tần số để mang thông tin giọng nói. Đây được gọi là điều chế tần số hoặc FM (Frequency Modutation). Điều chế tần số hoặc FM.
Hai chiến lược này có thể được kết hợp để tạo ra một sơ đồ thứ ba. Trên thực tế, bất kỳ chiến lược nào kết hợp tín hiệu đầu vào với sóng mang để mã hóa giọng nói hoặc thông tin hữu ích khác được gọi là sơ đồ điều chế. Các sơ đồ điều chế có thể là tương tự hoặc kỹ thuật số. Sơ đồ điều chế tương tự có sóng đầu vào thay đổi liên tục giống như sóng sin.
Trong sơ đồ điều chế kỹ thuật số, nó phức tạp hơn một chút. Giọng nói được lấy mẫu ở một số tốc độ và sau đó được nén và chuyển thành một luồng bit - một luồng gồm các số 0 và 1 và điều này đến lượt nó được tạo thành một loại sóng cụ thể sau đó được chồng lên sóng mang. * Anten: Anten được định nghĩa là “phần của hệ thống truyền hay nhận được thiết kế để bức xạ hay nhận sóng điện từ”. Nói cách khác, anten lấy tín hiệu RF (được sinh 5 ra bởi radio) và bức xạ nó vào trong không khí hay anten có thể nhận sóng điện từ cho radio.
* Có hai chức năng trong một hệ thống thông tin liên lạc: + Khi kết nối với máy phát, nó thu thập các tín hiệu AC và gửi thẳng, hoặc phát xạ sóng RF đi theo mô hình cụ thể cho từng loại anten. + Khi kết nối với máy thu, anten lấy sóng RF mà nó nhận được và gửi tín hiệu AC cho máy thu. Việc truyền RF của một anten thường được so sánh hoặc tham chiếu đến một bộ bức xạ đẳng hướng. * Có hai cách để tăng công suất phát ra một anten: + Tạo ra công suất mạnh hơn tại máy phát (không ưu tiên vì tốn kém).
+ Truyền hoặc hội tụ tín hiệu RF được phát xạ từ anten. Sóng tín hiệu từ Anten. Là sự biến thiên của độ khúc xạ, nhiễu xạ, phản xạ, là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến hiện tượng truyền dẫn đa đường mà kết quả của nó là tổn hao tín hiệu sóng. * Độ khuếch đại của anten: + Độ khuếch đại anten là kết quả việc tập trung phát sóng vô tuyến vào một chùm hẹp hơn.
+ Bằng việc giới hạn độ rộng chùm (Beamwidth) tính theo độ ngang (Horizontal) và độ dọc (Vertical) mà vẫn giữ nguyên công suất phát sẽ cho một sóng vô tuyến được phát đi xa hơn. * Có 3 chế độ truyền: Simplex (đơn công), Half Duplex (bán song công) và full duplex (song công toàn phần). Chế độ truyền xác định hướng của luồng tín hiệu giữa hai thiết bị được kết nối. * Bộ phận phát: Bao gồm bộ mã hóa và bộ phát ASK.