MUÏC LUÏC Noäi dung Trang CHÖÔNG I : DAÃN NHAÄP 1. Ñaët vaán ñeà. Taàm quan troïng cuûa ñeà taøi. Ñieåm môùi cuûa ñeà taøi.
Giôùi haïn ñeà taøi. Muïc ñích nghieân cöùu. Phöông phaùp nghieân cöùu. Thôøi gian nghieân cöùu.
3 chöông 2 : Cô sôû lyù luaän 2. Söï xuaát hieän cuûa thuaät ngöõ robot vaø tình hình nghieân cöùu söû duïng robot cuûa caùc nöôùc treân theá giôùi. Tình hình phaùt trieån cuûa robot ôû Vieät Nam. Nhu caàu thöïc teá veà vaán ñeà söû duïng robot trong söï nghieäp CNH-HÑH ôû nöôùc ta.
Nhöõng coâng vieäc ñoøi hoûi neân ñöa vaøo söû duïng caùc cô caáu robot. Caùc loaïi robot trong coâng nghieäp vaø phaïm vi öùng duïng cuûa töøng loaïi. Robot Scara 4 baäc töï do. Moät soá khoù khaên khi tính toaùn vaø cheá taïo robot ôû nöôùc ta trong giai ñoaïn hieän nay.
Cô sôû lyù thuyeát veà ma traän chuyeån, phöông trình cô baûn cuûa robot. Ma traän chuyeån ñoåi tònh tieán giöõa hai toaï ñoä. Ma traän bieán ñoåi xoay giöõa hai toaï ñoä. Ma traän bieán ñoåi xoay quay caùc truïc ñaëc bieät.
Ma traän bieán ñoåi khi xoay heä truïc toaï ñoä OX1Y1Z1 quanh truïc X moät goùc α so vôùi heä truïc toaï ñoä OXYZ. Ma traän bieán ñoåi khi xoay heä truïc toaï ñoä OX1Y1Z1 quanh truïc Y moät goùc β so vôùi heä truïc toaï ñoä OXYZ. Ma traän bieán ñoåi khi xoay heä truïc toaï ñoä OX1Y1Z1 quanh truïc Z moät goùc θ so vôùi heä truïc toaï ñoä OXYZ. Boä thoâng soá DH(Denavit.
Thieát laäp heä truïc toaï ñoä. Moâ hình bieán ñoåi. Phöông trình ñoäng hoïc. Cô sôû lyù thuyeát veà ma traän Jacobi.
Phöông trình Lagarange baäc II öùng duïng trong phaân tích ñoäng löïc hoïc cho robot. Cô sôû lyù thuyeát veà hoï vi xöû lyù 8051. Giôùi thieäu chung. Caáu Truùc AT89S52.
Sô ñoà khoái. Sô ñoà chaân. Caáu truùc cuûa vuøng Ram. Ngoân ngöõ ñieàu khieån.
Keát noái vôùi maùy tính. Caáu truùc coång xuaát nhaäp vaø moâ taû chöùc naêng caùc chaân treân vi ñieàu khieån. Giôùi thieäu caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa ñoäng cô böôùc. Nguyeân taéc hoaït ñoäng chung cuûa ñoäng cô böôùc.
Nguyeân taéc hoïat ñoäng cuûa ñoäng cô böôùc daïng töø daãn thay ñoåi. Ñieàu khieån ñoäng cô böôùc. Cô sôû lyù thuyeát veà giao tieáp maùy tính.Caùc phöông phaùp giao tieáp .Caùc hình thöùc giao tieáp treân maùy tính. Tieâu chuaån giao tieáp coång noái tieáp.
Chöùc naêng cuûa caùc chaân treân caùc coång giao tieáp. Phöông phaùp keát noái. Nguyeân lyù truyeàn döõ lieäu. Khaùi quaùt veà giao tieáp noái tieáp trong matlab.
Trình töï thöïc hieän giao tieáp giöõa thieát bò vôùi coång noái tieáp. 47 Chöông III: Choïn sô ñoà cô caáu, tính toaùn ñoäng hoïc vaø ñoäng löïc hoïc cho robot 6 baäc töï do. Choïn sô ñoà keát caáu cho robot 6 baäc töï do. Caùc kích thöôùc ban ñaàu.
Tính toaùn ñoäng hoïc thuaän cho robot 6 baäc töï do.2 Sô ñoà cuûa robot gaép saûn phaåm, boä thoâng soá DH. Phaân tích ñoäng hoïc thuaän cho robot. Phaân tích ñoäng hoïc ngöôïc cho robot. ÖÙng duïng ma traän Jacobi quay vít ñeå tính toaùn vaän toác cho caùc khôùp vaø boä taùc ñoäng cuoái.
Tính toaùn ñoäng löïc hoïc cho robot 6 baäc töï do. Tính beàn cho toaøn boä cô caáu döïa treân cô sôû tónh hoïc. Kieåm tra ñoäng löïc hoïc cho tay maùy khi ñang thöïc hieän nhieäm vuï. 72 Chöông IV: Thieát keá boä ñieàu khieån vaø chöông trình giao tieáp maùy tính.
Phaân tích boä ñieàu khieån tay maùy.2 Thieát keá maïch ñieän cho caùc boä giaûi maõ. Sô ñoà maïch ñieän ñieàu khieån vi böôùc. Thieát keá maïch ñieàu khieån chính. Thieát keá maïch ñieàu khieån chính.
Thieát keá maïch xöû lyù tín hieäu töø caûm bieán. Sô ñoà maïch ñieän xöû lyù tín hieäu caûm bieán. Thieát keá giao dieän ñieàu khieån. Xöû lyù soá lieäu nhaäp.
Giao dieän ñieàu khieån. Trình töï laäp trình hoaït ñoäng cho tay maùy. Moâ phoûng hoaït ñoäng. Giôùi thieäu veà phaàn meàm Solid edge.
Giôùi thieäu veà phaàn meàm Visual Natran. Thuaät toaùn ñieàu khieån cho robot gaép saûn phaåm. 87 Chöông V: Thöïc Nghieäm. Cheá taïo caùc boä giaûi maõ.
Sô ñoà maïch in. Sô ñoà thöïc teá. Cheá taïo boä ñieàu khieån trung taâm, Boä ñieàu khieån trung gian vaø card giao tieáp. Sô ñoà maïch in.
Sô ñoà thöïc teá. Cheá taïo maïch caûm bieán. Sô ñoà maïch in. Sô ñoà thöïc teá.
Caáu taïo boä ñieàu khieån vaø moâ hình thöïc teá. Giaûi quyeát moät baøi toaùn thöïc teá. 92 Chöông VI: Keát luaän vaø höôùng phaùt trieån. Höôùng phaùt trieån cuûa ñeà taøi.
Chöông trình vieát cho boä ñieàu khieån trung taâm vaø boä ñieàu khieån trung gian. Chöông trình vieát cho boä ñieàu khieån trung taâm. Chöông trình vieát cho boä ñieàu khieån trung gian 1. Chöông trình vieát cho boä ñieàu khieån trung gian 2.
113 Phuï luïc 2: Thuaät toaùn ñieàu khieån ñoäng cô vi böôùc, chöông trình vieát cho vi böôùc baèng hôïp ngöõ vaø chöông trình matlab tính toaùn caùc döõ lieäu vaøo. Thuaät toaùn ñieàu khieån vi böôùc. Chöông trình ñieàu khieån vi böôùc. Chöông trình taïo giao dieän vaø tính toaùn döõ lieäu vaøo.
123 Phuï luïc 3: Caùc heä soá trong phöông trình ñoäng löïc hoïc cho robot 6 baäc töï do. 134 Taøi lieäu tham khaûo 141 LUAÄN VAÊN THAÏC SYÕ KYÕ SÖ : NGUYEÃN VAÊN ÑOAØN CHÖÔNG I DAÃN NHAÄP 1. Ñaët vaán ñeà Hieän nay tình hình robot treân theá giôùi ñang ôû ñænh cao cuûa söï phaùt trieån, vieäc öùng duïng robot trong nhieàu lónh vöïc khaùc nhau cuûa ñôøi soáng ñöôïc theå hieän roõ reät. Nhu caàu thay theá daàn caùc coâng vieäc cuûa con ngöôøi baèng caùc tay maùy coù chöùc naêng töông töï ñaõ vaø ñang tieáp tuïc ñöôïc thöïc hieän, Trong khi ñoù, söï tieáp caän veà lónh vöïc naøy ôû Vieät Nam tính ñeán nay vaãn coøn raát nhieàu haïn cheá, chuùng ta thieáu caû veà soá löôïng cuõng nhö chaát löôïng caùc saûn phaåm robot thöïc teá, thieáu veà caùc taøi lieäu tính toaùn, veà thieát bò ñieàu khieån cuõng nhö coâng ngheä cheá taïo saûn phaåm robot hoaøn chænh.
Vì vaäy, ñeå taêng toác ñoä tieáp caän vaø aùp duïng roäng raõi coâng ngheä môùi naøy chuùng ta caàn phaûi ñaåy maïnh toác ñoä phaùt trieån caû veà vaán ñeà tính toaùn cuõng nhö coâng ngheä cheá taïo caùc thieát bò hieän ñaïi naøy, maø tröôùc heát laø phaûi trieån khai vaø phaùt trieån caùc ñeà taøi trong nöôùc laøm tieàn ñeà cho söï phaùt trieån caùc saûn phaåm thöïc teá sau naøy. Ñöùng tröôùc tình hình ñoù nhieäm vuï cuûa caùc trung taâm nghieân cöùu, caùc tröôøng Ñaïi hoïc, cao ñaúng trong nöôùc ñoái vôùi vaán ñeà naøy, phaûi ñöôïc ñaët leân taàm quan troïng haøng ñaàu, caùc tröôøng phaûi coù nhieàu ñeà taøi nghieân cöùu caû veà lónh vöïc thieát keá cuõng nhö cheá taïo, laøm cô sôû ñaøo taïo ra caùc caùn boä kyõ thuaät coù naêng löïc, ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu phaùt trieån ngaønh cuûa robot trong töông lai gaàn. Treân cô sôû ñoù, ñeà taøi “Thieát keá, cheá taïo tay maùy gaép saûn phaåm”, vôùi söï trình baøy moät caùch khaù toång quaùt veà trình töï thieát keá, cheá taïo moät robot hoaøn chænh 6 baäc töï do, seõ laø moät ñeà taøi raát coù yù nghóa cho quaù trình ñaøo taïo veà lónh vöïc robot ôû Vieät Nam, ñoàng thôøi noù coøn laø tieàn ñeà cho caùc nhaø maùy, caùc xí nghieäp khi thöïc hieän quaù trình saûn xuaát tay maùy öùng duïng vaøo thöïc teá ñôøi soáng.2 Taàm quan troïng cuûa ñeà taøi Söï thay theá daàn söùc ngöôøi baèng söùc maùy laø moät vaán ñeà cöïc kyø quan troïng trong quaù trình ñaát nöôùc chuaån bò hoaøn thaønh giai ñoaïn CNH-HÑH vaø tieán leân chuû nghóa xaõ hoäi, vôùi ñeà taøi “Thieát keá, cheá taïo tay maùy gaép saûn phaåm” khoâng nhöõng seõ laøm saùng toû caùc vaán ñeà veà moái lieân quan giöõa caùc lónh vöïc Coâng ngheä thoâng tin – Ñieän töû – Cô khí maø noù coøn theå hieän möùc ñoä ruùt ngaén khoaûng caùch söï tieáp caän caùc coâng ngheä môùi ôû Vieät Nam so vôùi caùc nöôùc treân theá giôùi, cuõng nhö taïo ra moät ñoøn baåy thuùc ñaåy söï phaùt trieån nhanh lónh vöïc robot ôû nöôùc ta. Vôùi keát caáu 6 baäc töï do, cô caáu tay maùy seõ raát linh hoaït, ñieåm taùc ñoäng cuoái coù theå chuyeån ñoäng theo baát cöù moät quyõ ñaïo naøo vaø quay theo baát cöù moät truïc naøo naèm trong vuøng khoâng gian hoaït ñoäng cuûa noù.
Ñieàu naøy raát coù yù nghóa khi kieåm tra vaø theå TRANG 1 LUAÄN VAÊN THAÏC SYÕ KYÕ SÖ : NGUYEÃN VAÊN ÑOAØN hieän moät giaûi thuaät ñieàu khieån töø maùy tính. Ñoàng thôøi noù cuõng khoâng keùm phaàn quan troïng ñeå sinh vieân coù theå thöû nghieäm khi vieát chöông trình ñieàu khieån quyõ ñaïo cuûa robot theo yù muoán. Neáu trong daây truyeàn saûn xuaát töï ñoäng, coù söï trang bò cuûa loaïi robot linh hoaït naøy, khi coù yeâu caàu veà thay ñoåi chu trình laøm vieäc, thay vì phaûi thay theá baèng moät cô caáu robot khaùc, cô caáu robot naøy chæ caàn naïp vaøo moät chöông trình ñieàu khieån môùi laø coù theå ñaùp öùng ñöôïc. Ñieàu naøy seõ giuùp caùc nhaø maùy giaûm chi phí veà thôøi gian, tieàn cuûa cuõng nhö naém baét ñöôïc caùc thôøi cô trong chu kyø phaùt trieån cuûa saûn phaåm.
Ñieåm môùi cuûa ñeà taøi Phaàn tính toaùn lyù thuyeát veà ñoäng hoïc, ñoäng löïc hoïc ñöôïc theå hieän trong ñeà taøi, khoâng coù gì môùi so vôùi caùc ñeà taøi tröôùc ñaây, chuû yeáu vaãn döïa treân cô sôû lyù thuyeát tính toaùn cuûa caùc taøi lieäu ñaõ coù, caùc lyù thuyeát veà vi xöû lyù noùi rieâng vaø kyõ thuaät ñieän töû noùi chung cuõng chuû yeáu mang tính öùng duïng vaøo thöïc teá. Tuy nhieân, vôùi phaàn laäp trình ñieàu khieån, ngöôøi nghieân cöùu ñaõ söû duïng tröïc tieáp coâng cuï tính toaùn laø phaàn meàm Matlab ñeå truyeàn taûi döõ lieäu cho caùc khoái vi xöû lyù, caùc khoái vi xöû lyù naøy seõ tröïc tieáp ñieàu khieån cô caáu chaáp haønh. Coù theå nhaán maïnh raèng, ñieåm môùi cuûa ñeà taøi laø : ngöôøi nghieân cöùu ñaõ toång hôïp vaø noái keát ñöôïc caùc maûng kieán thöùc cuûa 3 lónh vöïc : Coâng ngheä thoâng tin – Ñieän töû – Cô khí, ñeå taïo neân moät saûn phaåm robot khaù hoaøn chænh. Ngoaøi ra, vôùi söï öùng duïng cuûa caùc phaàn meàm : Autocad, Inventer, Solid egle, Visual nastran vaøo vieäc veõ vaø moâ phoûng seõ laøm cho vaán ñeà lyù thuyeát ñöôïc saùng toû hôn, theâm vaøo ñoù caùc coâng cuï taïo giao dieän seõ ñôn giaûn hoaù quaù trình thieát laäp quy luaät ñieàu khieån cho tay maùy, ñieàu naøy seõ giaûm thieåu thôøi gian cho ngöôøi söû duïng cuõng nhö ñoäc giaû coù quan taâm.
Giôùi haïn ñeà taøi Do thôøi gian nghieân cöùu vaø ñieàu kieän vaät chaát coù haïn neân trong ñeà taøi naøy ngöôøi nghieân cöùu môùi chæ tính toaùn, thieát keá vaø cheá taïo thöû nghieäm moät moâ hình robot 6 baäc töï do.