CHƯƠNG 1 - 8 GIỎI THIỆU.1 Hê thống Ieleoperation. Ứng dụng của hé Teleoperation. Những ứng dựng không gian - .2 Làm việc trong những môi trường nguy hiểm .3 Phương tiện dưới nước.4 Phẫu thuật tử xa.6 Những ứng dụng khác của hệ thống Teleoperation 1. Mục tiêu chính và đóng góp của ludn vin.
CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN a 221 CHUONG 2 - -. 32 CƠ SỞ TOÁN HỌC.1 Dịnh nghĩa cơ bản của lý thuyết ổn định Lyapunov.2 Tinh ẩn định Tyaponov. " _---38 CHƯƠNG 3 - 31 DONG LUC IIOC ROBOT 231 3.1 Phương trình động lực học robot.1 Vân tốc của một điểm trên robot.2 Tỉnh động năng cúa vì khối lượng dm - S33 3.3 Tỉnh thế năng của robot.5 Phương trình động lực học robot.2 Động lực học robol hệ SMSS - 37 3.2 Phuong trinh ding luc hoc Robot Master va Slaver. HVTH: Lam Thé Kién Trang 4 LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP GVHD 78.
Da Pte Nam ra sự pần hợp nhất cho sự diều khiển robot trong mỗi trường tự do và điều khiển chuyển động có rằng buộc. Một nghiên cửu về điều khiển trẻ kháng được công bể bởi [logan (1985) [1]. Trong nghiền cứu này, cần bổ sưng những kiến thức hoản chính về mô hình động lực học của robot, thông qua phương pháp tính toán momen xoắn và trở kháng mong muốn, đủ vậy hệ thống Teleoperation đã không được để cập đến. Cho và Park (2005) [2] cũng sử dụng dựa trên điều khiển trở kháng về sự tính toán gần dang momen xoin và áp đụng phương pháp này cho hệthống Teleoperation.
Dối tượng điều khiển của luật điều khiến này là tạo ra được sự bắt chước mộ dụng cụ cơ khí thụ động với một khả năng phẩn hồi lực Tuy nhiên sai số vị trí của phương pháp là lớn ngay cá khi thời gian trễ không được để cập. Năm 2004 Aliagam va ding nghiệp |3] dé xuất một phương phảp diễu khiển dựa trên điều khiển trở kháng có sự so sảnh với một số bộ điều khiển cho hệ thông hai bậc tự do robot master - rabot slave Sự tương ứng về vị trí trong chuyển dộng không ràng huộc và sự tương ứng, về lực khi kết nổi với tác vụ đã có liên quan với nhau. Một trong những điều khiển bám khác của robot dựa trên sự thích ứng đã được đưa ra bởi Sato, Nakashima và 'Isuruta (2008) [4] với đầu vào không chắc chắn, tuy nhiên nghiên cứu này đã không được áp dụng cho hệ thông Teleoperation Một phương pháp phản hồi lực mới cúa Tcleopcratlon với sự thích ứng điều khiến trở kháng được sử dụng bởi Love và Book (2004) [5] để giảm năng lượng thao tác mà không mất tinh én định. Miặc đủ thời gian trễ trên đường truyền thông dã không dược dễ cập.
Ngoài ra, để cái thiển tính dỗng nhất của Telcoperation sonp phương với trễ truyền thông, một phương pháp điều khiển có phản hồi lực đã được giải quyết bởi HƯTH: Lâm Thế Kiên Trang 10 LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP GVHD 78. Da Pte Nam LOI NOI DAU Có thể nhận thấy một điều là nền sản xuất của chúng ta hiện tại còn mang tính thủ công và đi sau so với nền phát triển trên thế giới. Những thiết bị dược sử dụng thường cho năng suất thấp, độ chính xác kẻm và đễ gây tai nan cho người lao dông. ĐỂ cải thiện tỉnh hình trên ngoài việc cải tiến các trang thiết bị, thì một vấn đề cần được xem xét là thay đôi phương thức sản xuất từ thủ công sang tự động hóa.
Một trong những vấn dé then chét của tự động hỏa sẵn xuất chính là phương, pháp điều khiến. Với những vẫn. để trên, là một học viên chuyên ngành cơ điện tử trường đại học Bách Khoa Hà Nội, với mong muốn bễ sung kiến thức và nâng cao kién thức về điều khiển cho quá trình làm việc sau này tôi đã lựa chon cho mỉnh luận văn tết nghiệp với để tài “Tỉnh toán động lực học vả Thiết kế điều khiển cho hệ thống Telcoperalion SM8S trên kênh truyền thông có trể”. Đây là một để tài mới và đang được sự quan tâm rất lớn từ phía các nhà khoa học trên khắp thể giới, tiêu biểu như ở Nhật va Châu Âu.
Trong quá trình thực hiện để tải này, tôi đã dưa ra dược một số kết quả khả quan. Để được kết quả đó, tôi cũng xin chân thành câm ơn sự giúp đỡ tân tỉnh của Thầy giáo hướng dẫn TS. Đỗ Đức Nam và các thầy cô trong Viện Cơ khí đặc biệt là các thầy cô giáo trong bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành để tài một cách tết nhất. Tuy nhiên, tôi cũng đã gặp nhiều khó khăn do vấn để thời gian và kinh nghiệm cúa lôi nên sự phát triển đề tài này chưa có nhiều đột phá và còn những thiểu xót.
Kính mong quý thầy cô đóng góp những ý kiến để để tải này được hoàn thành tốt hơn. Trường Dai hoc Bach Khoa Ha Noi Viện Cơ khí, Bộ mên Cơ sé thiết kế may va robot Lam Thé Kién HVTH: Lam Thé Kién Trang 7 LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP GVHD 78. Da Pte Nam 3.4 Đông lực học mỗi trường, 4 3.5 Độ trễ trên kênh truyền thông 46 THIET KE DIEU KHIEN CHO HE SMSS.1 Mục tiêu điều khiển.2 Thiết kế điều khiển 49 4.1 Phan hồi thụ động 49 4.2 Luật điều khiển én dong bộ với cầu hình giống nhau cia robot master va slave Sl 43 Phan tich tinh én định 4.4M6 phéng hé thing didu khién SMS.1 Tham số của các robot trong hệ thống SM8S.2 Cấu hinh của người tác đông vá môi trường 56 443 Các thông số mô phóng 58 444 Kết quả mô phông.2 1Iướng phát triển. - " ` 67 CÁC KHÔI CỦA CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHÒNG.
67 A1 Hệ thông SMS8 67 PIILỤC B. 70 CHUONG TRINH MATLAB CHO HE ‘THONG DIEU KHIỂN. File Parameter BB 3. File in dé thi 74 HVTH: Lam Thé Kién Trang 5 LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP GVHD 78.
Da Pte Nam MUC LUC CHƯƠNG 1 - 8 GIỎI THIỆU.1 Hê thống Ieleoperation. Ứng dụng của hé Teleoperation. Những ứng dựng không gian - .2 Làm việc trong những môi trường nguy hiểm .3 Phương tiện dưới nước.4 Phẫu thuật tử xa.6 Những ứng dụng khác của hệ thống Teleoperation 1. Mục tiêu chính và đóng góp của ludn vin.
CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN a 221 CHUONG 2 - -. 32 CƠ SỞ TOÁN HỌC.1 Dịnh nghĩa cơ bản của lý thuyết ổn định Lyapunov.2 Tinh ẩn định Tyaponov. " _---38 CHƯƠNG 3 - 31 DONG LUC IIOC ROBOT 231 3.1 Phương trình động lực học robot.1 Vân tốc của một điểm trên robot.2 Tỉnh động năng cúa vì khối lượng dm - S33 3.3 Tỉnh thế năng của robot.5 Phương trình động lực học robot.2 Động lực học robol hệ SMSS - 37 3.2 Phuong trinh ding luc hoc Robot Master va Slaver. HVTH: Lam Thé Kién Trang 4 LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP GVHD 78.
Da Pte Nam MUC LUC CHƯƠNG 1 - 8 GIỎI THIỆU.1 Hê thống Ieleoperation. Ứng dụng của hé Teleoperation. Những ứng dựng không gian - .2 Làm việc trong những môi trường nguy hiểm .3 Phương tiện dưới nước.4 Phẫu thuật tử xa.6 Những ứng dụng khác của hệ thống Teleoperation 1. Mục tiêu chính và đóng góp của ludn vin.
CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN a 221 CHUONG 2 - -. 32 CƠ SỞ TOÁN HỌC.1 Dịnh nghĩa cơ bản của lý thuyết ổn định Lyapunov.2 Tinh ẩn định Tyaponov. " _---38 CHƯƠNG 3 - 31 DONG LUC IIOC ROBOT 231 3.1 Phương trình động lực học robot.1 Vân tốc của một điểm trên robot.2 Tỉnh động năng cúa vì khối lượng dm - S33 3.3 Tỉnh thế năng của robot.5 Phương trình động lực học robot.2 Động lực học robol hệ SMSS - 37 3.2 Phuong trinh ding luc hoc Robot Master va Slaver. HVTH: Lam Thé Kién Trang 4 LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP GVHD 78.
Da Pte Nam TOM TAT NOI DUNG LUAN VAN TOT NGIIEP Trong điều khiển từ xa với hệ thống Tclcopcration, việc thực thi chính xác các tác vụ cả về vị trí và lực phản hồi lä rất cần thiết. Thực tế, tại thời điểm robot slave bắt đầu tương tác với môi trường thi xuất hiện lực phần hồi và chủng tăng dần. Vì vậy, tin hiệu phán hồi thông tin về lực là rất cần thiết và có lợi ích to lớn Thuật toán phản héi hre (Force Reflection - FR) khéng chỉ thực thi tốt các tác vụ trong quá trình di chuyển tự do ma còn để truyền tải chính xác thông lin về lực giữa robot slave và môi trường. Luận văn này xem xét về điều khiển vị trí và điều khiển phản hồi lực của hệ thẳng Teleoperation với hệ thống master và hệ thống slave.
Để cải thiện sự đồng nhật giữa vi trí, lực của hệ Ieleoperation SMISS với đô trễ biến thiên trên kênh truyền thông thì luật điều khiển của hệ thống SMSS (một master một slave) được dề xuất dựa trên phương pháp phản hỗi thụ động với các hệ số thời gian trễ biến thiên phụ thuộc vào việc đánh giá sự thay đổi biến thời gian trễ. Trong phương pháp được đề xuất, điều kiện ổn định phụ thuộc vào độ lớn của độ trễ trên kênh truyền thông của hệ thắng, Tĩnh ẩn định toàn cục với độ trễ dược chỉ ra thông qua phương pháp ên định Lyapunov. Và cuối củng, một số kết quả mô phỏng đã cho thấy hiệu quá của các thuật toán đã dưa ra. HƯTH: Lâm Thế Kiên Trang 6 LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP GVHD 78.
Da Pte Nam MUC LUC CHƯƠNG 1 - 8 GIỎI THIỆU.1 Hê thống Ieleoperation. Ứng dụng của hé Teleoperation. Những ứng dựng không gian - .2 Làm việc trong những môi trường nguy hiểm .3 Phương tiện dưới nước.4 Phẫu thuật tử xa.6 Những ứng dụng khác của hệ thống Teleoperation 1. Mục tiêu chính và đóng góp của ludn vin.
CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN a 221 CHUONG 2 - -. 32 CƠ SỞ TOÁN HỌC.1 Dịnh nghĩa cơ bản của lý thuyết ổn định Lyapunov.2 Tinh ẩn định Tyaponov. " _---38 CHƯƠNG 3 - 31 DONG LUC IIOC ROBOT 231 3.1 Phương trình động lực học robot.1 Vân tốc của một điểm trên robot.2 Tỉnh động năng cúa vì khối lượng dm - S33 3.3 Tỉnh thế năng của robot.5 Phương trình động lực học robot.2 Động lực học robol hệ SMSS - 37 3.2 Phuong trinh ding luc hoc Robot Master va Slaver. HVTH: Lam Thé Kién Trang 4 LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP GVHD 78.
Da Pte Nam kênh truyền thông. Trễ trong hệ thống vòng kín có thể làm mắt tính Ổn dịnh và làm sai việc thực hiện các hoạt động thao tác và làm giảm tính đồng nhất của hệ thống Teleoperation. Trong khi việc hiệu chỉnh chính xác các thông số là bản chất của các luật diều khiển thông qua các tác vụ, nhưng nó vẫn chưa đủ tốt để đạt được hiệu quả mong muốn vì vị trí không phải là mỗi quan hệ đuy nhất được đưa ra giữa các robot.