HCMUTE Thiết Kế Robot Delta Đa Dạng Cho Phân Loại Sản Phẩm

Chuyên khảo phân tích Hcmute thiết kế và chế tạo robot song song đa dạng delta sử dụng trong việc phân loại sản phẩm, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu

• Tác giả: PGS. Nguyễn Trường Thịnh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Cơ Khí Chế Tạo Máy
• Đề tài: Robot Delta Đa Dạng HCMUTE: Giải Pháp Phân Loại Sản Phẩm Hiệu Quả
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 1.1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 1.3. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
• 1.4. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 1.5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 1.6. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 2. PHẦN 2: NỘI DUNG THỰC HIỆN
• 2.1. Chương 1: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN CƠ KHÍ
• 2.1.1. Các phương án thiết kế truyền động cho robot
• 2.1.2. Lựa chọn phương án chuyển động tối ưu
• 2.1.3. Tính số bậc tự do cho kết cấu robot
• 2.1.4. Mô phỏng kết cấu robot
• 2.1.5. Lựa chọn cơ cấu truyền động
• 2.1.6. Chọn động cơ và thông số bộ truyền cho robot
• 2.1.7. Phân tích động học, Jacobi và động lực học cho robot cấu hình song song
• 2.1.8. Động học thuận
• 2.1.9. Động học nghịch
• 2.1.10. Chuyển động vi phân (chuyển động Jacobi)
• 2.1.11. Động lực học
• 2.2. Chương 2: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN ĐIỆN
• 2.2.1. Các thiết bị điện động lực của hệ thống
• 2.2.1.1. Bộ điều khiển trung tâm
• 2.2.1.2. Driver và động cơ (Motor)
• 2.2.1.3. Các thiết bị điện khác
• 2.2.2. Thiết kế mạch điện điều khiển trung tâm
• 2.2.2.1. Tổng quan về mạch điều khiển
• 2.2.2.2. Các module của mạch điều khiển trung tâm
• 2.2.2.3. Cấu trúc bộ điều khiển
• 2.2.2.3.1. Tổng quan về bộ điều khiển
• 2.2.2.3.2. Sơ đồ tổng quát về nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển
• 2.2.2.4. Vi điều khiển
• 2.2.2.4.1. Tổng quan về vi điều khiển
• 2.2.2.4.2. Các module của một vi điều khiển
• 2.2.2.4.3. Truyền thông giữa máy tính và vi điều khiển
• 2.3. CHƯƠNG 3: QUỸ ĐẠO VÀ CẤU TRÚC PHẦN MỀM
• 2.3.1. Bài toán Quỹ đạo và nội suy
• 2.3.1.1. Tổng quan về bài toán quỹ đạo
• 2.3.1.2. Bài toán quỹ đạo trong robot song song
• 2.3.1.3. Bài toán nội suy
• 2.3.2. Cấu trúc phần mềm
• 2.4. CHƯƠNG 4: XỬ LÝ BÁM VẬT TRÊN BĂNG CHUYỀN
• 2.4.1. Các phương án phát hiện vật trên băng chuyền đang chuyển động
• 2.4.1.1. Sử dụng cảm biến
• 2.4.1.2. Camera thu nhận và xử lý ảnh xác định vị trí vật
• 2.4.2. Giới thiệu ứng dụng xử lý ảnh phục vụ trong các hoạt động của robot
• 2.4.3. Cấu trúc hệ thống
• 2.4.4. Quá trình xử lý ảnh cho việc phân loại và bám vật trên băng chuyền
• 2.4.4.1. Mô hình hệ thống robot song song Delta
• 2.4.4.2. Thu nhận ảnh và nâng cao chất lượng ảnh
• 2.4.4.3. Phân đoạn ảnh để phân loại và xác định đối tượng
• 2.4.4.4. Xác định vị trí đối tượng bằng thuật toán dán nhãn (labeling)
• 2.4.4.5. Tính diện tích và tâm vật
• 2.4.4.6. Lưu đồ quá trình robot gắp sản phẩm
• 2.5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM
• 2.5.1. Các bộ phận và cấu trúc cơ khí
• 2.5.2. Hệ thống điều khiển
• 2.5.3. Hệ thống camera phát hiện và bám vật
• 2.5.4. Giao diện điều khiển
• 2.5.5. Robot song song Delta
• 3. PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 3.1. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
• 3.2. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Phụ lục 1: Bài báo khoa học
• Phụ lục 2: Bản sao thuyết minh đã được phê duyệt
• Phụ lục 3: Tính số bậc tự do của cơ cấu
• Phụ lục 4: Động học thuận
• Phụ lục 5: Động học nghịch
• Phụ lục 6: Động Lực Học Robot
• Phụ lục 7: Chuyển động vi phân (chuyển động Jacobi)

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Robot Delta và ứng dụng trong phân loại sản phẩm

Bài báo tập trung vào Robot Delta đa dạng HCMUTE, một giải pháp tự động hóa hiệu quả cho việc phân loại sản phẩm. Robot Delta, đặc biệt là phiên bản được phát triển tại HCMUTE, nổi bật với cấu trúc song song, cho phép tốc độ và độ chính xác cao trong các tác vụ gắp đặt. Khả năng này rất phù hợp với nhu cầu phân loại sản phẩm trong các dây chuyền sản xuất hiện đại, đặc biệt trong ngành công nghiệp thực phẩm. Nghiên cứu này trình bày thiết kế, chế tạo và đánh giá hiệu quả của robot delta phân loại sản phẩm. Cơ cấu robot delta được chọn lựa do khả năng vận hành nhanh và chính xác, đáp ứng yêu cầu về tốc độ và độ tin cậy của quá trình phân loại. Việc ứng dụng robot delta trong phân loại sản phẩm đã và đang mang lại nhiều lợi ích kinh tế, đặc biệt là trong bối cảnh ngày càng cần thiết phải tăng năng suất và giảm chi phí nhân công.

1.1 Robot Delta HCMUTE Thiết kế và cấu trúc

Robot Delta HCMUTE được thiết kế dựa trên nguyên lý cơ cấu robot delta song song. Thiết kế này tối ưu hóa khả năng thích ứng của robot với nhiều loại sản phẩm khác nhau. Các thông số kỹ thuật, bao gồm độ chính xác, tốc độ, và tải trọng được xác định để phù hợp với yêu cầu cụ thể của việc phân loại sản phẩm. Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa không gian làm việc của robot để đảm bảo hiệu quả trong quá trình phân loại. Mô hình robot song song 3 chân 4 bậc tự do được lựa chọn, cho phép robot thực hiện các thao tác phức tạp hơn chỉ với 3 trục. Cấu trúc phần cơ khí được thiết kế bền vững, chịu tải tốt, đồng thời đảm bảo sự hoạt động trơn tru và chính xác. Phần mềm điều khiển được lập trình để tối ưu hóa quá trình làm việc, kết hợp với hệ thống xử lý ảnh để nhận diện và phân loại sản phẩm một cách chính xác và tự động.

1.2 Ứng dụng robot trong phân loại sản phẩm Lợi ích và thách thức

Việc ứng dụng robot trong công nghiệp nói chung và trong phân loại sản phẩm nói riêng mang lại nhiều lợi ích đáng kể. Tăng năng suất lao động là một trong những lợi ích quan trọng nhất. Giảm chi phí nhân công và cải tiến quy trình sản xuất cũng là những yếu tố thúc đẩy việc áp dụng rộng rãi công nghệ này. Tuy nhiên, việc triển khai giải pháp tự động hóa cũng gặp phải một số thách thức. Chi phí ban đầu đầu tư cho hệ thống robot có thể khá cao. Quản lý kho hàng tự động và chuỗi cung ứng cũng cần được điều chỉnh để phù hợp với hệ thống robot. Nghiên cứu này đã xem xét kỹ các thách thức này và đưa ra các giải pháp thực tiễn để đảm bảo hiệu quả kinh tế và khả năng vận hành bền vững của hệ thống.

II. Hệ thống phân loại sản phẩm tự động Nguyên lý hoạt động và thuật toán

Hệ thống phân loại sản phẩm tự động dựa trên robot delta đa dạng HCMUTE hoạt động dựa trên nguyên lý phối hợp giữa robot công nghiệp hcmute và hệ thống xử lý ảnh. Camera và cảm biến thu thập hình ảnh sản phẩm trên băng chuyền. Thuật toán xử lý ảnh phân tích hình ảnh, xác định loại và vị trí sản phẩm. Thông tin này được truyền đến bộ điều khiển trung tâm của robot. Robot sau đó thực hiện các thao tác gắp, đặt sản phẩm vào đúng vị trí phân loại. Quá trình xử lý ảnh bao gồm các bước như thu nhận ảnh, tiền xử lý, phân đoạn và nhận dạng đối tượng. Thuật toán dán nhãn được sử dụng để xác định vị trí và kích thước sản phẩm. Machine learning có thể được tích hợp để cải thiện độ chính xác và hiệu quả của hệ thống.

2.1 Xử lý ảnh và nhận dạng sản phẩm

Xử lý ảnh đóng vai trò quan trọng trong hệ thống phân loại sản phẩm tự động. Hệ thống sử dụng camera để chụp ảnh sản phẩm. Thuật toán xử lý ảnh được thiết kế để nhận diện các đặc điểm quan trọng của sản phẩm, như hình dạng, màu sắc, kích thước. Phần mềm được phát triển để xử lý ảnh với tốc độ cao và độ chính xác cao, đảm bảo đáp ứng yêu cầu của dây chuyền sản xuất. Internet vạn vật (IoT) có thể được tích hợp để giám sát và điều khiển hệ thống từ xa. Cơ sở dữ liệu sản phẩm được sử dụng để huấn luyện và hiệu chỉnh thuật toán nhận dạng. Độ chính xác của phân loại sản phẩm bằng robot phụ thuộc vào chất lượng ảnh và độ tinh vi của thuật toán.

2.2 Điều khiển robot và tích hợp hệ thống

Điều khiển robot là một khía cạnh quan trọng khác của hệ thống. Bộ điều khiển nhận thông tin từ hệ thống xử lý ảnh và điều khiển robot delta thực hiện các thao tác cần thiết. Phần mềm điều khiển robot được phát triển để đảm bảo độ chính xác và tốc độ cao. Giao diện điều khiển thân thiện với người dùng giúp vận hành và bảo trì hệ thống dễ dàng. Tốc độ phân loại sản phẩm phụ thuộc vào tốc độ hoạt động của robot và hiệu quả của thuật toán xử lý ảnh. Khả năng linh hoạt của hệ thống cho phép điều chỉnh dễ dàng để phù hợp với nhiều loại sản phẩm khác nhau. Trí tuệ nhân tạo (AI) có thể được tích hợp để tự động học hỏi và tối ưu hóa hoạt động của hệ thống.

III. Kết luận và hướng phát triển

Robot Delta đa dạng HCMUTE đã chứng minh hiệu quả trong việc phân loại sản phẩm. Nghiên cứu này đã cung cấp một giải pháp tự động hóa hiệu quả, tăng năng suất, giảm chi phí và cải thiện chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều hướng phát triển trong tương lai. Cải tiến thuật toán xử lý ảnh để tăng độ chính xác nhận dạng. Tích hợp thêm các công nghệ tiên tiến như thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR) để cải thiện quá trình thiết kế và bảo trì. Nghiên cứu thêm về khả năng thích ứng của robot với các loại sản phẩm đa dạng hơn. Tìm kiếm giải pháp tối ưu hóa chi phí sản xuất robot trong nước. Ứng dụng rộng rãi robot delta trong các ngành công nghiệp khác nhau.

3.1 Đánh giá hiệu quả và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu cho thấy robot delta mang lại hiệu quả phân loại sản phẩm cao. Tốc độ phân loại được cải thiện đáng kể so với phương pháp thủ công. Hiệu quả phân loại được đánh giá thông qua các chỉ số như tỷ lệ lỗi, thời gian xử lý, và năng suất. Giải pháp tối ưu hóa sản xuất được đề xuất dựa trên kết quả nghiên cứu. Các ứng dụng thực tiễn của robot delta trong ngành công nghiệp được đề cập. Nghiên cứu góp phần vào việc nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm chi phí trong các doanh nghiệp.

3.2 Hướng phát triển trong tương lai

Công nghệ robot delta vẫn đang phát triển mạnh mẽ. Việc tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI), machine learning và các công nghệ khác sẽ giúp tăng cường khả năng thích ứng và hiệu quả của robot. Nghiên cứu khoa học liên tục được tiến hành để cải tiến thiết kế, thuật toán và khả năng điều khiển robot. Ứng dụng robot delta trong các lĩnh vực mới như y tế, nông nghiệp và logistics đang được mở rộng. Việc phát triển công nghệ robot trong nước cần được chú trọng để giảm sự phụ thuộc vào công nghệ nhập khẩu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN CƠ KHÍ Chương thiết kế phần cơ khí robot sẽ trình bày cụ thể các phương án thiết kế truyền động cho robot mà nhóm đã tìm hiểu từ đó rút ra được một phương án thiết kế truyền động tối ưu cho việc thi công robot phù hợp với điều kiện thực tế, thiết kế các chi tiết của robot, mô phỏng ứng suất và chuyển vị cho robot, bài toán động học thuận nghịch, động lực học robot.1 Các phƣơng án thiết kế truyền động cho robot. Với mục đích của đề tài là gắp các sản phẩm đang được dịch chuyển trên băng chuyền vì vậy yêu cầu đế dưới của robot phải chuyển động song phẳng với đế cố định do đó phương án thiết kế phải đáp ứng được số bậc tự do của cơ cấu là 3 bậc. Ngoài việc robot có chuyển động song phẳng của đế dưới robot nếu được gắn thêm đầu công tác thì robot yêu cầu có thêm 1 bậc tự do xoay để có thể điều chỉnh hướng của vật được gắp. Đối với bậc tự do quay này (hay gọi là trục xoay) được gắn thêm vào chính giữa tâm đế dưới nên trong quá trình thiết kế xem đây là một bộ phận hỗ trợ thêm cho hoạt động của robot cho nên tác động của trục xoay không ảnh hướng lớn đến kết cấu của robot.

Theo các báo cáo nghiên cứu khoa học về robot song song trong nước ở [phụ lục 1] để robot song song chuyển động song phẳng thì một trong hai phần chân của cánh tay robot được tạo bởi cơ cấu bình hành 4 khâu, đảm bảo được độ cứng vững hơn. Tiếp thu ưu điểm đảm bảo độ cứng vững của cơ cấu bình hành 4 khâu mà trong ba phương án thiết kế robot dưới đây được đề xuất với các chân robot gắn với đế chuyển động đều là cơ cấu bình hành 4 khâu. Chỉ khác nhau ở bộ phận tạo chuyển động cho robot là cánh tay trên.1 Phương án 1 Ba cánh tay trên chuyển động trượt lên xuống 3 thanh thẳng đứng như hình 1. Mỗi thanh dùng cho chuyển động trượt của robot sẽ được đặt trên ba đỉnh của một tam giác đều.

Ở phương án này, nhóm đã suy nghĩ và đề suất phương án sử dụng bộ truyền động vít me – đai ốc để tạo chuyển động trượt lên xuống của các cánh tay. Khi sử dụng bộ truyền vít me – đai ốc thì tốc độ cũng như độ chính xác có phần bị hạn chế. 10 Luan van Hình 1. Phương án 2 ba cánh tay trên sẽ trượt theo 3 cạnh của một hình chóp tam giác đều như hình 2.

Ba chân cố định đặt tại ba đỉnh của một tam giác đều. Ở phương án này cũng gần giống với phương án thứ nhất nhưng khoản dịch chuyển của các cánh tay phụ thuộc vào chiều dài các cạnh của hình chóp.3 Phương án 3 Ở phương án 3, mỗi cánh tay trên của robot sẽ được tạo chuyển động quay bằng các khớp quay như hình 1. Vị trí đặt cố định mỗi gối đỡ trục quay là tại đỉnh của một tam giác đều. 11 Luan van Bảng 1.1: Đặc điểm của các phƣơng án di chuyển của robot.

Phương án Đặc điểm - Vị trí đặt bộ truyền động là cố định. - Khối lượng robot nhỏ. - Tốc độ chuyển động nhanh. - Độ cứng vững tốt.

- Không gian hoạt động của robot nhỏ. - Việc di chuyển tịnh tiến phần nào làm giảm sự linh hoạt và chính xác do ma sát và sai số của bộ chuyển động trượt. - Cấu trúc đế đơn giản. Phương án 1 - Vị trí đặt bộ truyền động là cố định.

- Khối lượng robot nhỏ. - Tốc độ chuyển động nhanh. - Độ cứng vững tốt. - Không gian hoạt động của robot lớn hơn so với phương án thứ nhất, nhưng bị giới hạn về chiều cao.

- Cũng dựa trên nguyên lý tịnh tiến nên sự linh hoạt cũng không cao do hiện tượng ma sát. - Cấu trúc phần đế lớn. Phương án 2 - Vị trí đặt bộ truyền động là cố định. - Khối lượng robot lớn hơn so với hai phương án trên.

- Tốc độ chuyển động rất nhanh. - Độ cứng vững hợp lý. - Không gian hoạt động của robot lớn - Do việc các cánh tay chuyển động phụ thuộc vào việc truyền trực tiếp chuyển động từ động cơ qua cánh tay nên việc di chuyển được linh hoạt hơn. - Cấu trúc đế đơn giản.

Phương án 3 Với phương án 3 được đưa ra thì các cánh tay trên được thiết kế dài hơn cũng như tạo được chuyển động quay chứ không phải chuyển động tịnh tiến như hai phương án đã được đề cập tới ở trên. 12 Luan van Hình 1.4 Lựa chọn phương án chuyển động tối ưu. Trong thiết kế máy nói chung cũng như là robot nói riêng thì việc cần đảm bảo sự ổn định cũng như sự rung động và độ chính xác của robot ở mức chấp nhận được cần phải quan tâm chú ý. Đối với phương án thiết kế robot dựa vào cánh tay trên chuyển động tịnh tiến lên xuống 3 thanh thẳng đứng thì phạm vi hoạt động cũng như độ linh hoạt và chính xác bị hạn chế.

Đối với phương án thiết kế robot dựa vào ba cánh tay trên trượt theo 3 cạnh chóp tam giác thì đã có thể giải quyết được phạm vi hoạt động của robot nhưng độ chính xác và khả năng linh động còn bị hạn chế phần nào do ma sát trượt khi chuyển động tịnh tiến. Theo yêu cầu thiết kế robot của đề tài là ứng dụng cho việc gắp sản phẩm trên băng chuyền đang chuyển động. Nên yêu cầu về độ chính xác, tính linh hoạt của robot phải tương đối tốt, đáp ứng được nhiệm vụ đặt ra trong đề tài nên phương án thiết kế robot với mỗi cánh tay trên có chuyển động quay bằng các khớp quay được xem là tốt hơn các phương án khác và phù hợp nhất yêu cầu đặt ra.5 Tính số bậc tự do cho kết cấu robot. Theo các tài liệu tham khảo [1] và [2] ta thấy được nhận xét trong chuỗi động học kín, hình thành các vòng (Loop).

Người ta đã chứng minh được rằng quan hệ giữa số vòng độc lập L, số khâu N và số khớp J, số chuyển động trùng giữa hai khớp kề nhau và số bậc tự do Dof của robot như sau: Dof   (n  j 1)   fi  f p (1.1) Với:  là thông số động học của cơ cấu. n là số khâu của cơ cấu. j là số khớp của cơ cấu. 13 Luan van f i là số khớp có khả năng di chuyển được.

f p là số chuyển động trùng nhau giữa hai khớp liền nhau. Đế cố định q3 rA q2 y x L2 dA z q1 q4 L3 L1 Đế di rB chuyển y x z Hình 1.4: Sơ đồ robot song song dạng Delta sẽ được thiết kế. Từ công thức (1.4 ta có số bậc tự do của cơ cấu robot được chọn là 4 bậc tự do gồm 3 bậc tự do tịnh tiến và 1 bậc tự do xoay với cách tính cụ thể ở [phụ lục 2].2 Mô phỏng kết cấu robot. Trong tất cả các quy trình của công đoạn thiết kế thì việc đòi hỏi các chi tiết được thiết kế ra phải đảm bảo một số tính năng về độ bền lực, độ bền biến dạng cũng như vị trí các điểm có ứng suất lớn nhất phải được biết trước để có được các phương án điều chỉnh thiết kế cho phù hợp để đảm bảo tính an toàn cho các chi tiết được thiết kế.2: Thông số khối lƣợng các bộ phận của robot.

STT Tên chi tiết/ bộ phận của robot Số lượng Khối lượng/chi tiết 1 Đế trên 1 ~ 27.2 kg 2 Gối đỡ động cơ 3 ~ 1.8 kg 3 Cánh tay trên 3 ~ 1.7 kg 4 Cánh tay dưới 6 ~ 0.45 kg 5 Trục xoay 1 ~ 0.8 kg 14 Luan van Khối lượng của các chi tiết cùng hình dạng các chi tiết ảnh hưởng rất lớn đến việc tìm ứng suất cũng như chuyển vị lúc mô phỏng. Nhờ vào phần mềm mô phỏng mà ta có thể biết trước được khối lượng của các chi tiết, bộ phận của robot như bảng 1. Đối với các chi tiết có biên dạng phức tạp cũng như các bộ phận được lắp ghép từ nhiều chi tiết lại với nhau thì việc tính toán sức bền cũng như là chuyển vị được xem là khó nên việc sử dụng các phần mềm hỗ trợ cho việc tìm ra các thông số hay phân tích sức bền, độ chuyển vị của chi tiết rất là cần thiết.5: Ứng suất của robot dưới tác động của trọng lực khi không có trục xoay.6: Chuyển vị robot dưới tác động của trọng lực khi không có trục xoay.6 thể hiện độ bền của robot khi được mô phỏng với thiết kế không có trục xoay dưới tác động của ngoại lực tác dụng vào phần tâm đế dưới của robot.5 thể hiện ứng suất bền của robot dưới tác dụng của trọng lực với điểm có ứng suất lớn nhất là 13.04 MPa tại điểm nối giữa cánh tay trên với khớp cầu của cánh tay dưới. Còn 15 Luan van hình 1.6 thì thể hiện chuyển vị của các chi tiết robot dưới tác dụng của trọng lực với điểm có chuyển vị lớn nhất là 0.02112mm cũng tại điểm nối giữa cánh tay trên với khớp cầu của cánh tay dưới.

Thông qua hình 1.8 thể hiện độ bền của robot khi được mô phỏng với thiết kế có trục xoay dưới tác động của trọng lực tác dụng vào phần tâm đế dưới của robot. So sánh thông số ứng suất bền thể hiện ở hình 1.7 ta thấy được ứng suất bền lớn nhất cũng xác định tại cùng một điểm nhưng đã giảm từ 13.7 cũng như chuyển vị lớn nhất của robot cũng giảm và trên tất cả các cơ cấu của robot sự chuyển vị của các chi tiết cũng được giảm xuống. Từ đó có thể nhận thấy được rằng khi có thêm trục xoay ngoài việc làm cho robot hoạt động linh hoạt hơn nhờ có thêm một bậc tự do mà nó còn giúp robot tăng thêm độ cứng vững.7: Ứng suất của robot dưới tác động của trọng lực khi có trục xoay.8: Chuyển vị robot dưới tác động của trọng lực khi có trục xoay.3 Lựa chọn cơ cấu truyền động. Với phương án chuyển động cho robot đã được lựa chọn như trên thì ta chỉ cần có ba động cơ để tạo chuyển động quay bằng các khớp quay cho cánh tay trên cùng và một động cơ tạo chuyển động quay của trục xoay quanh trục z.