Chương 1: Trình bày tổng quan robot và việc áp dụng robot vào thực tế Chương 2: Nghiên cửu lý thuyết vả tỉnh toán thiết kế phản cửng cho robot. Nguyễn Văn Xô 7 Luan van thạc sĩ L CHUONG I TONG QUAN VE ROBOT 1.1 Sơ lược về Robot 1.1 Lịch sử phát triển “Thuật ngữ robot được sinh ra từ trên sân khâu, không phải trong phân xưởng, sản xuất. Những robot xuất hiện lần đầu tiên trên ở NewYork vao ngay 09/10/1922 trong vở “Rossum's Universal Robot" của nhả soạn kịch người Tiệp Karen Kapek viết năm 1921, cỏn từ robot là cách gọi tắt của tử robota - theo tiếng Tiệp cỏ nghĩa là công, việc lao dịch. Những robot thực sự cỏ ich được nghiên cứu để đưa vào những ứng dụng trong công nghiệp thực sự lại là những tay máy.
Vào năm 1948, nhà nghiên cửu Goertz đã nghiên cửu chế tạo loại tay máy đôi điều khiển tử xa đầu tiên, và củng năm đó hãng General Mills chế tạo tay máy gân tương tự sử dụng cơ cảu tác động là những động cơ điện kết hợp với các công tắc hành trinh. Đền năm 1954, Goertz tiếp tục chế tạo một dạng tay máy đôi sử dụng động cơ servo vả có thể nhận biết lực tác động lên khâu cuối. Sử dụng những thành quả đỏ, vao nam 1956 hang General Mills cho ra doi tay máy hoạt đông trong công việc khảo sát đáy biển. Mosher, thuéc hing General Electric, da chẻ tạo một thiết bị biết đi có bôn chàn sử dụng động co dét trong co céng suat 100 ma lực.
Năm 1969 viên nghiên cửu thuộc Trường Đại học Stanford đã thiết kế robot Shakey di động tỉnh vi hơn để thực hiện những thí nghiệm về điều khiển sử dụng hệ thông thu nhận hình ảnh để nhận dạng đối tượng. Robot này được lập trình trước đề nhận dạng đối tượng bằng camera, xác định đường đi đến đổi tượng và thực hiện một số tác động trên đổi tượng Năm 1952 máy điều khiển trương trình số đầu tiên ra đời tại Học Viện Công Nghệ Massachustts (Hoa Kỷ). Trên cơ sở đó năm 1954, George Devol đã thiết kể robot lập trình với điều khiển chương trinh số đầu tiên nhờ một thiết bị do ông phat minh được gọi là thiết bị chuyên khớp được lập trình. Ioseph Engelberger, người ma ngày nay thường được gọi là cha đẻ của robot công nghiệp, đã thảnh lập hãng Unimation sau khi mua bản quyền thiết bị của Devol và sau đó đã phát triên những thẻ hệ robot điều khiên theo chương trình.
Năm 1962, robot Unmation đầu tiên được đưa Nguyễn Văn Xô 9 Luan van thạc sĩ L Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt AGV Autonomous Guided Vehicles PID Propotional Integral Derivative AUV Autonomous Underwater PWM Pulse Width Modulation Vehicles Chip Enable RW Read/Write CIM Computer Intergrated SCK Serial Clock (SPI) Manufacturing Computer Numerial Control SCL Serial Clock (I2C) COM Compare Output Match SDA Serial Data cs Clock Select SECS SEMI Equipment Communications Standard GND Ground SEMI Semiconductor Equipment and Material International High/Low SPI Serial Peripheral Interface HSMS High speed SECS Message ss Slave Select Services vo Input/Output TIC Timer/Counter IRC TwoWire Serial Intereafce TCCR Timer/Counter Control Register ICP Input Capture Pin TCNT Input Capture Register TCP Transmission Control Protocol IRQ Interrupt Request Timer/Counter Interrupt Flag Register LCD Liquid Crystal Display TIMSK Timer Interrupt Mask Register LSB Least Significant Bit TWI TwoWire Serial Intereafce MEMS Micro Electro Mechanical UART Universal Asynchronous Receiver System Transmitter Microsoft Foundation Class, UAV Unmanned Arial Vehicles MISO Master Input / Slave Output WGM Waveform Generating Mode MOSI Master Output / Slave Input oc Ouput Compare MSB Most Significant Bit OCR Ouput Compare Register Nguyễn Văn Xô Luan van thạc sĩ ' Từ yêu cầu chức năng của robot xây dựng kết cầu, chọn động cơ, các loại cảm. biển vả phương pháp điều khiển robot Chương 3: Thuật toán vả lập trình điều khiến robot Dua vao thực tiên xác định các yêu câu, chức năng của robot vả hệ thống điều khiển. Từ đỏ xây dựng thuật toán điều khiển cho robot và hệ thông. Chương 4: Kết quả và hướng phát triển của đề tải Phương pháp nghiên cứu Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với kinh nghiệm.
thực tiễn sản xuất Luận văn nghiên cứu vẻ các loại robot tự hành, các loại cảm biển cần thiết cho. hoạt động và phương pháp điều khiển robot. Dựa vào quả trình thực tế sản xuất đề ra các yêu câu cho robot và xây dựng phan mềm điều khiển hệ thông robot có thẻ liên kết với hệ thống sản xuất Nguyễn Văn Xô 8 Luan van thạc sĩ ' Hinh 2.20, Module nRF24L01+ Hinh 2. So dé khéi chite năng nF24L01+.
So đồ khối điều khiễn hệ thông. Lưu đồ thuật toán điều khiển hệ thống. Sơ đồ khối nha may Hình 3. Log file hệ thông robot Hình 3.
Giao điện điều khiển hệ thống Hình 3. Một số loại module Arduino. Một số ứng dụng của Arduino Hình 3. Giao diện Arduino IDE Hình 3.
Chế độ Fast PWM va Phase Correct PWM. Mang TWI (12C) voi nhiéu thiét bị. So dé khéi mach diéu khién robot Hình 3. Luu dé thudt todn diéu khién robot.
Sơ đô hối mạch điều khiên hệ thống. Lưu đồ thuật toán điều khiển hệ thông Nguyễn Văn Xô 6 Luan van thạc sĩ ' MỞ ĐẦU Ly do chon đề tài Nên công nghiệp thể giới hiện nay đang ngày càng phát triên, các hệ thống máy móc đây chuyên sản xuất được hiện đại hoá, chuyên môn hoá chức năng để thực hiện các nhiệm vụ và yêu cầu sản xuất khác nhau. Các vân đề tự động điều khiển vả các thiết bị tự động hoa được đặt lên hàng đầu trong quả trình nghiên cửu cũng như ứng, dụng công nghệ mới vào trong sản xuất. Nó đòi hỏi khả năng xử lý, mức độ hoàn hảo, sự chính xác của hệ thông ngày một cao hơn để có thẻ đáp ứng được nhu cầu về số lượng, chất lượng, thâm mỹ và nhu câu giải phóng sức lao động của con người, nâng cao hiệu quả lao động sản xuất.
Với sự phát triển của các dây chuyên sản xuất tự động, hoá thì robot cũng ngảy cảng được sử dụng nhiều trong quá trình sản xuất Việt Nam hiện nay thu hút được rất nhiều nhà đầu tư nước ngoài. Cac nha may chế tạo vả lắp ráp linh kiên với mức độ tự động hóa cao được xây dựng khắp nơi. Tuy nhiên mỗi quan tâm chủ yếu vẫn là việc tự động hỏa dây chuyên lắp ráp cỏn việc vận chuyên nguyên vật liệu giữa các thiết bị, các line sản xuất chưa được quan tâm nhié chỉ có một vải công ty áp dụng nhưng van con nhieu han chế. Trước những nhu câu thực tiễn sản xuất cân cải tiền tự động hóa cung cấp nguyên vât liệu tác giả đã quyết định nghiên cứu chế tạo và phát triển hệ thông robot tự hành cung cấp nguyên vật liệu tự đông cho các trạm lắp ráp sản phâm trong công nghiệp.
Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận văn Mục địch: Thiết kế robot vận chuyên nguyên vật liệu trong nhà máy và xây dựng hệ thống điều khiển, theo dõi hoạt động của các robot. Đổi tượng nghiên cửu: Robot vận chuyên nguyên vật liệu. Phạm vi nghiên cửu: Nghiên cứu điều khiên hệ thông robot vận chuyên nguyên vật liệu tự động trong nhả máy. Tom tắt cơ bản Luan van được trình bảy gồm 4 chương: Chương 1: Trình bày tổng quan robot và việc áp dụng robot vào thực tế Chương 2: Nghiên cửu lý thuyết vả tỉnh toán thiết kế phản cửng cho robot.
Nguyễn Văn Xô 7 Luan van thạc sĩ ' Danh mục các bang Bang 1 : Chức năng các chân của LCD Bang 2. Bé tri chan PWM trén Arduino Bảng 3. Bảng chế độ chọn xung nhịp của bộ timer: Bảng 4. Các chế diéu khién PWM Bang 5.
Ngắt ngoài trên Arduino. Các thanh ghi của IIMC 5863, Danh mục các hình vẽ Hình 1. Robot hàm điểm trong nhà máy sản xuất xe hơi. Robot gỡ bom, mìn trong quân sự.
Ứng dụng trong không gian Hình 2. Một số loại khay đựng linh kiện trong lắp ráp công nghiệp Hình 2. Mô hình kết cầu robot Hình 2. Sử dụng băng tải trong dây chuyên sản xuất Hình 2.
Phân đề lắp nguôn và mạch điều khiển robot Hình 2. Băng tải chuyên vật liệu Hình 2. Mô hình robot thực tế. Cau tao encoder Hinh 2.
Hai kénh A vaB léch pha trong encoder. Robot di chuyén theo vach Hình 2. Một số cảm biến và nguyên lý nhận điện vạch trắng Hình 2. Cách bổ trí 6 cảm biển đò đường.
Các trường hợp có thể có với 6 cảm biến Hình 2. Sự thay đổi điện trở dưới tác dụng của từ trường Hình 2. Sơ đồ khối và giao tiếp 12C của HMC5883L Hình 2. Nguyên lý hoạt động và cẩu tạo cảm biển tiệm cận cảm ứng Hình 2.
Sơ đồ chân của LCD Hình 2. Nguyên lÿ hoạt động của cảm biến siêu âm. Module SRFOS Hình 2. Biểu đồ thời gian hoạt động của SRF05 Nguyễn Văn Xô Luan van thạc sĩ L Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt AGV Autonomous Guided Vehicles PID Propotional Integral Derivative AUV Autonomous Underwater PWM Pulse Width Modulation Vehicles Chip Enable RW Read/Write CIM Computer Intergrated SCK Serial Clock (SPI) Manufacturing Computer Numerial Control SCL Serial Clock (I2C) COM Compare Output Match SDA Serial Data cs Clock Select SECS SEMI Equipment Communications Standard GND Ground SEMI Semiconductor Equipment and Material International High/Low SPI Serial Peripheral Interface HSMS High speed SECS Message ss Slave Select Services vo Input/Output TIC Timer/Counter IRC TwoWire Serial Intereafce TCCR Timer/Counter Control Register ICP Input Capture Pin TCNT Input Capture Register TCP Transmission Control Protocol IRQ Interrupt Request Timer/Counter Interrupt Flag Register LCD Liquid Crystal Display TIMSK Timer Interrupt Mask Register LSB Least Significant Bit TWI TwoWire Serial Intereafce MEMS Micro Electro Mechanical UART Universal Asynchronous Receiver System Transmitter Microsoft Foundation Class, UAV Unmanned Arial Vehicles MISO Master Input / Slave Output WGM Waveform Generating Mode MOSI Master Output / Slave Input oc Ouput Compare MSB Most Significant Bit OCR Ouput Compare Register Nguyễn Văn Xô Luan van thạc sĩ ' Từ yêu cầu chức năng của robot xây dựng kết cầu, chọn động cơ, các loại cảm.
biển vả phương pháp điều khiển robot Chương 3: Thuật toán vả lập trình điều khiến robot Dua vao thực tiên xác định các yêu câu, chức năng của robot vả hệ thống điều khiển. Từ đỏ xây dựng thuật toán điều khiển cho robot và hệ thông. Chương 4: Kết quả và hướng phát triển của đề tải Phương pháp nghiên cứu Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với kinh nghiệm. thực tiễn sản xuất Luận văn nghiên cứu vẻ các loại robot tự hành, các loại cảm biển cần thiết cho.
hoạt động và phương pháp điều khiển robot. Dựa vào quả trình thực tế sản xuất đề ra các yêu câu cho robot và xây dựng phan mềm điều khiển hệ thông robot có thẻ liên kết với hệ thống sản xuất Nguyễn Văn Xô 8 Luan van thạc sĩ ' Hinh 2.20, Module nRF24L01+ Hinh 2. So dé khéi chite năng nF24L01+.
