_ BO GIAO DUC VA BAO TAO | TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI Đào Việt Trung DIÊU KHIỂN TAY MÁY ROBOT CÓ SỐ BẶC TỰ DO DƯ LUẬN VĂN THẠC SĨ KIOA HỌC Chuyên ngành: Điều khiến và Tự đông hóa NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC T8. Nguyễn Phạm Thục Anh Hà Nội — 2011 LOICAM ON 'Với tình cảm chân thành, em xin bày tả lòng biết ơn sâu sắc đến: Ban giám hiệu Nhà trường, các Giáo sư, Phỏ Giáo Sư, Tiến Sĩ, các Thấy giáo, Cô giáo của Viện Điện, Viên Dao tao Sau đại học nườngĐại học Bách Khoa Hả Nội dã tận tỉnh giảng đạy, chỉ dẫn cho em trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu vả làm luận văn tốt nghiệp. Đặc biệt em xin bảy tỏ lòng trị ân sâu sắc đổi với Tiên 8ï Khoa Học Nguyễn Phạm Thục Anh, cỏ giáo đã tận tâm hướng dẫn, chỉ bão, giúp đỡ em trong suốt quá trình triển khai nhiên cứu và hoàn chỉnh đề tài này. Mặc đủ đã rất cổ gắng trong quả trình nghiên cứu, thực hiện đề tài nhưng, trong bên luận văn của em khẻ tránh khôi những sai sói không mong muốn Kinh mong nhận dược sự góp ý chỉ bảo của các thầy, cô giáo dẻ bản luận văn của em được hoàn thiện hơn.
Việt trì, Ngày G8 tháng 12 năm 2011 Hợc viên Pao Vidt Trung DANII MUC MOT SO KY INIEU, CII VIET TAT Ste Ky hiệu, chữ viết tắt Tên đầy đủ 1 RB Robot 2 DE Dieu khien 3 {A} Khung tọa độ A 4 RRR 3 kháp quay Ret — Rot - Rot 5 Robot Planar Robot hoạt động trong mặt phẳng, 6 MATLAB MATrix and LABoratory 7 SCARA Selective Compliance Asembly Robot Arm 8 TH), TH2 Trường hợp 1, trường hợp 2 9 At Ma tran gia nghich dao ctia ma tan A 10 DH Thép biểu điển Danevit — Hartenbeg 1" Obstacle Vật câm 5.2 Các phương trình cơ bản - 68 5. Nhiệm vụ thứ hai dược xác định bởi quỹ đạo dặt. Nhiệm vụ thứ hai được xác định bởi hàm tiêu chuẩn 73 5. Xáo định phương pháp tối ưu hóa tức thời 74 5.3, Sử dụng bậc tự do dư dé tranh vat cản và diễm cực của hệ thông.
Tránh vật cân. Trảnh các điểm cục. Mô phòng Robot Planar RRR trảnh vật cản và điểm cực 6. Giới thiệu chung về MATLAB và thư viên Simulink 80 62.
Mô phông robot Phanar RRR trắnh vật cản và diễm cực at 6. Sơ đồ mô phỏng và cáo khối chức năng 81 6. Kết quả mô phỏng chuyển động của Robol. Plarar tránh vật.
Kết quả mô phỏng chuyển động của Robot Plznar trảnh điểm. cực ~ 83 KẾT LUẬN. Tải liêu tham khảo. - - - - 30 Phụ lục: Mã lệnh Madlab.
MỤC LỤC Trang phụ bìa Li CA OM nan ố ốố Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt. Danh mục các hình vẽ, đồ thị. Mục lục MO DAU NỘI DUNG. Giới thiệu chung về Rohot cũng nghiện 1.
Ứng đụng và các đặc tính của robot công nghiệp 1. Ứng đụng của Robot trong công nghiệp 1. Các đặc tính của robot công nghiệp. Tổng quan về kết cấu oơ khi và bộ điều khiển của Robot 1.
Kêt cầu cơ khí của robot 10 1. Giới thiệu clrung về bộ diều khiẩn robot. Giới thiệu chung về Robot có số bậc tự do dur 15 1. Giới thiêu về tay máy Robot.
có số bậc tự do dư. Ủng dụng của tay máy Robot có số bậc tự do dư. Ö lô Chương 2. Động học vị trí Robot 2.
Các phép biến đối tọa đô 2. Mô tả vị trí và hướng các hệ trục lọa độ 2. Các phép biển dối cơ bản. Động học thuận vi tri robot Planar RRR 2.3, Đông học ngược vị trí robot Planar RRR.
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ [Hinh 1. Robot 411600111 ww [inh 1. Robot hàn điểm ST200. Robot han hé quang IRB 1410.
Robot phun son IRB580. Robot lắp rap mach dién tir JR2000-nert. May do toa dé CMM MicroHfite 3 PC-LMIS. Các dạng khớp của robot.
Pham ví làm việc của robot trong không gian. Cau inte c6 tay robot. Hé thong dién khién vi trí. Tay máy Robot có bậc lự do dự có thể trườn qua lỗ hẹp mà không va chạm vào tƯỜng.
Tay máy Iobot sử dụng bậc Rự do dư có thể di ch ẩn đề tác động trên bễ mặt đối tượng hình tròn xoay + [Hinh 1. Tay máy Robat sử dụng bậc tự do dự cá thao tác trên đổi lượng nhiều góc cạnh. Vi trí tương dồi của 2 khung tọa độ 1Hình 2. Vị trí của điễmP trong bai khung tọa độ Hình 2.
Thiết kế khang lọa đệ thanh nỗi [Hinh 2. Biêu diễn đặt cáo khung lọa độ lên thân Roboi. Bằng D-H của Robot Planar RRR. Thanh nỗi thứ.
sâu phân tích tìm hiểu phương pháp điều khiển cho tay máy Robot có số bậc lự đo dự - Tác giả H. Nakamura có thể coi là những người dầu tiên nhắc đến khải niệm Robot có số bậc tự do du, củng với phương pháp diều khiển khi cừng viết cuốn tài liệu '? Analysis anđ Control of Articulateđ Robot Amns with Redudaney'” vào năm 1981. Tài liêu này dược bổ sung và tải bản trong, nhiều năm sau đỏ. - Tác giả Maciejew và Ơ.
Klei đã viết phần vận dụng lý thuyết điều khign tay may Robot 06 số bậc tự đo đư để tránh vật cân trong tai ligu: “Obstacle Advoidance for Kinematically Redudant Manipulators`"„ tải liệu nảy được ân hành năm 1985. - Tới năm 1986, hai tác giả H. Yoshikawa đã viết tải liệu về đề tải tránh điểm cực với tay máy Robot có số bậc tự do dự: “ Inverse Kinematic Solusions with singularity Robustness for Robot manipulator Control” Tir nim 1986 dén nay cé nhiéu bải báo của các tác giả khác nhau ứng đụng phương pháp điều khiển tay máy Robot có số bậc tự do dư vào trong các cầu hinh Robot cụ thể nhằm thực hiện những bài toán làm tăng độ tỉnh hoạt, hoặc thực hiện. các bài toán tối ưu kháe G Viét Nam, trong rất nhiễu các tài liệu việt về lĩnh vực Robot có nhắc đền Robot gỏ số bậc tự do dư, nhưng e tác giả mới chỉ đề ấp đến ưu điểm và nhược điểm của Robot có số bậc tự do dư, mà chưa thục sự dẻ cập đên phương pháp diễu khiển cững như các biêu thức toán học cụ thể liên quan đến vẫn đề này.
'Trong cuốn luận văn nảy, nội dung chỉnh sẽ đẻ cập cụ thể hơn về phương pháp điều khiến tay máy Robot có số bậc tự đo dư đựa trên tài liệu liên quan được liệt kê trong đanh mục tài liệu tham khảo, sau dỏ vận dụng lý thuyết vào mô phỏng chuyén dộng cho Robot Planar RRR 3 thanh nối. Mue dich, déi trong va phạm ví nghiên cứu sâu phân tích tìm hiểu phương pháp điều khiển cho tay máy Robot có số bậc lự đo dự - Tác giả H. Nakamura có thể coi là những người dầu tiên nhắc đến khải niệm Robot có số bậc tự do du, củng với phương pháp diều khiển khi cừng viết cuốn tài liệu '? Analysis anđ Control of Articulateđ Robot Amns with Redudaney'” vào năm 1981. Tài liêu này dược bổ sung và tải bản trong, nhiều năm sau đỏ.
- Tác giả Maciejew và Ơ. Klei đã viết phần vận dụng lý thuyết điều khign tay may Robot 06 số bậc tự đo đư để tránh vật cân trong tai ligu: “Obstacle Advoidance for Kinematically Redudant Manipulators`"„ tải liệu nảy được ân hành năm 1985. - Tới năm 1986, hai tác giả H. Yoshikawa đã viết tải liệu về đề tải tránh điểm cực với tay máy Robot có số bậc tự do dự: “ Inverse Kinematic Solusions with singularity Robustness for Robot manipulator Control” Tir nim 1986 dén nay cé nhiéu bải báo của các tác giả khác nhau ứng đụng phương pháp điều khiển tay máy Robot có số bậc tự do dư vào trong các cầu hinh Robot cụ thể nhằm thực hiện những bài toán làm tăng độ tỉnh hoạt, hoặc thực hiện.
các bài toán tối ưu kháe G Viét Nam, trong rất nhiễu các tài liệu việt về lĩnh vực Robot có nhắc đền Robot gỏ số bậc tự do dư, nhưng e tác giả mới chỉ đề ấp đến ưu điểm và nhược điểm của Robot có số bậc tự do dư, mà chưa thục sự dẻ cập đên phương pháp diễu khiển cững như các biêu thức toán học cụ thể liên quan đến vẫn đề này. 'Trong cuốn luận văn nảy, nội dung chỉnh sẽ đẻ cập cụ thể hơn về phương pháp điều khiến tay máy Robot có số bậc tự đo dư đựa trên tài liệu liên quan được liệt kê trong đanh mục tài liệu tham khảo, sau dỏ vận dụng lý thuyết vào mô phỏng chuyén dộng cho Robot Planar RRR 3 thanh nối. Mue dich, déi trong va phạm ví nghiên cứu DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ [Hinh 1. Robot 411600111 ww [inh 1.
Robot hàn điểm ST200. Robot han hé quang IRB 1410. Robot phun son IRB580. Robot lắp rap mach dién tir JR2000-nert.
May do toa dé CMM MicroHfite 3 PC-LMIS. Các dạng khớp của robot. Pham ví làm việc của robot trong không gian. Cau inte c6 tay robot.
Hé thong dién khién vi trí. Tay máy Robot có bậc lự do dự có thể trườn qua lỗ hẹp mà không va chạm vào tƯỜng. Tay máy Iobot sử dụng bậc Rự do dư có thể di ch ẩn đề tác động trên bễ mặt đối tượng hình tròn xoay + [Hinh 1. Tay máy Robat sử dụng bậc tự do dự cá thao tác trên đổi lượng nhiều góc cạnh.
Vi trí tương dồi của 2 khung tọa độ 1Hình 2. Vị trí của điễmP trong bai khung tọa độ Hình 2. Thiết kế khang lọa đệ thanh nỗi [Hinh 2. Biêu diễn đặt cáo khung lọa độ lên thân Roboi.
Bằng D-H của Robot Planar RRR. Thanh nỗi thứ.2 Các phương trình cơ bản - 68 5. Nhiệm vụ thứ hai dược xác định bởi quỹ đạo dặt. Nhiệm vụ thứ hai được xác định bởi hàm tiêu chuẩn 73 5.
Xáo định phương pháp tối ưu hóa tức thời 74 5.3, Sử dụng bậc tự do dư dé tranh vat cản và diễm cực của hệ thông. Tránh vật cân. Trảnh các điểm cục. Mô phòng Robot Planar RRR trảnh vật cản và điểm cực 6.
Giới thiệu chung về MATLAB và thư viên Simulink 80 62. Mô phông robot Phanar RRR trắnh vật cản và diễm cực at 6. Sơ đồ mô phỏng và cáo khối chức năng 81 6. Kết quả mô phỏng chuyển động của Robol.
Plarar tránh vật. Kết quả mô phỏng chuyển động của Robot Plznar trảnh điểm. cực ~ 83 KẾT LUẬN. Tải liêu tham khảo.
- - - - 30 Phụ lục: Mã lệnh Madlab. Tiéu chudn ôn dinh Lyapunov Hình 4. So đồ khối hệ thẳng điều khiến ở không gian khớp. šơ đồ khối hệ thẳng điều khiến ở không gian làm viỆc.
So đề khối tông quát của hệ thông điều khiến phản hồi {Uinh 4. So đề cầu trúc hệ thống điều khiển rabot với bộ điều khiến PD bù trọng lực.