Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu thế phát triển công nghiệp hóa và hiện đại hóa, cơ điện tử là lĩnh vực liên ngành then chốt tích hợp cơ khí, điện tử và công nghệ thông tin. Các hệ thống máy CNC và cánh tay robot công nghiệp là những sản phẩm tiêu biểu của ngành cơ điện tử, đóng vai trò quan trọng trong việc tự động hóa các dây chuyền sản xuất. Trong các nguyên công công nghiệp đòi hỏi tính lặp lại cao, thao tác chính xác, môi trường làm việc khắc nghiệt và tiềm ẩn nhiều yếu tố độc hại như công đoạn hàn kim loại, việc sử dụng lao động thủ công bộc lộ nhiều hạn chế về sức khỏe, sự mệt mỏi và sai lệch chất lượng mối hàn. Do đó, việc nghiên cứu và chế tạo các tay máy robot chuyên dụng phục vụ công tác hàn là yêu cầu thực tiễn cần thiết.

Đề tài "Tính toán thiết kế robot hàn TRR" do sinh viên Nguyễn Quang Minh (Khoa Cơ khí, Trường Đại học Thủy lợi) thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Triệu Thị Minh Thu (năm 2024), tập trung vào nhiệm vụ tính toán, thiết kế và mô phỏng một mô hình robot hàn 3 bậc tự do có cấu hình TRR (một khớp tịnh tiến - Translation và hai khớp quay - Rotation). Đồ án đặt ra các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể sau:

  1. Phân tích yêu cầu công nghệ và xác định số bậc tự do tối thiểu cần thiết để mỏ hàn bám theo quỹ đạo đường cong parabol trong không gian làm việc định trước.
  2. Khảo sát, so sánh các phương án bố trí không gian cấu trúc robot (để bàn, treo trần, gắn tường) và lựa chọn cấu hình động học tối ưu về mặt kinh tế và kết cấu cơ khí.
  3. Thiết lập hệ trục tọa độ theo phương pháp Denavit - Hartenberg cải biên (D-H Craig), xác định ma trận biến đổi thuần nhất, giải bài toán động học thuận và bài toán động học ngược (sử dụng phương pháp số Newton - Raphson cải tiến).
  4. Thiết kế toàn bộ mô hình 3D của các cụm chi tiết cơ khí (khâu 1, khâu 2, khâu 3 và hệ khung giá) trên phần mềm SolidWorks; thực hiện phân rã cụm lắp, xuất bản vẽ 2D và mô phỏng chuyển động động học theo quỹ đạo yêu cầu.
  5. Định hướng tính toán động lực học, lựa chọn hệ thống dẫn động và tính chọn công suất động cơ truyền động cho các khớp.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hệ thống tay máy robot hàn công nghiệp 3 bậc tự do cấu hình TRR. Phạm vi nghiên cứu về mặt không gian làm việc của robot được giới hạn trong kích thước $600 \times 600 \times 650\text{ mm}$, với quỹ đạo chuyển động công tác của điểm thao tác cuối (mỏ hàn) được xác định dưới dạng hàm số phụ thuộc thời gian trên cơ sở quỹ đạo mẫu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án xây dựng nền tảng tính toán dựa trên cơ học lý thuyết, lý thuyết cơ cấu và robot học công nghiệp với các mô hình và công cụ toán học cụ thể:

  • Công thức xác định bậc tự do của cơ hệ hở: Số bậc tự do $w$ của tay máy robot chuỗi hở được tính toán thông qua số khâu động và số lượng các khớp động loại 5 theo biểu thức: $$w = 3n - 2p_5$$ Trong đó: $n$ là số khâu động ($n = 3$), $p_5$ là số khớp loại 5 ($p_5 = 3$). Kết quả tính toán cho thấy $w = 3 \times 3 - (2 \times 3) = 3$ bậc tự do.

  • Phương pháp tham số động học Denavit - Hartenberg Craig (D-H Craig): Phương pháp D-H Craig được sử dụng để gắn các hệ tọa độ cục bộ ${x_i, y_i, z_i}$ lên từng khâu của robot từ khâu cố định $R_0$ đến khâu thao tác cuối $R_3$. Từ bảng thông số hình học (chiều dài khâu, góc xoắn, khoảng cách dịch chuyển và góc quay khớp), tác giả xây dựng các ma trận biến đổi tọa độ địa phương $^{i-1}T_i$ và ma trận biến đổi toàn cục $^{0}T_3$ để xác định phương trình vị trí, vận tốc và gia tốc của điểm thao tác $E$.

  • Phương pháp số Newton - Raphson cải tiến: Để giải hệ phương trình phi tuyến của bài toán động học ngược khi mỏ hàn bám theo quỹ đạo cho trước theo thời gian, tác giả áp dụng giải thuật lặp Newton - Raphson cải tiến nhằm xác định quy luật biến thiên của các biến khớp $q_1(t), q_2(t), q_3(t)$, vecto vận tốc suy rộng $\dot{q}(t)$ và vecto gia tốc suy rộng $\ddot{q}(t)$.

  • Phương pháp mô hình hóa hình học tham số và mô phỏng số:

    • Phần mềm MATLAB và MAPLE được sử dụng để lập trình giải hệ phương trình vi phân, tính đạo hàm ma trận Jacobi và xuất đồ thị biến thiên động học.
    • Phần mềm SolidWorks (môi trường Part, Assembly, Exploded View, Motion Study) được ứng dụng để dựng hình 3D, kiểm tra ràng buộc lắp ráp, tạo bản vẽ kỹ thuật 2D tiêu chuẩn và mô phỏng trực quan chuyển động cơ học.

Nguồn dữ liệu tính toán và thiết kế trong đồ án bao gồm các phương trình chuyển động giải tích, hệ thống thông số kích thước hình học định sẵn của không gian làm việc ($600 \times 600 \times 650\text{ mm}$), tiêu chuẩn quốc tế về chi tiết cơ khí (bu lông ISO 4762, đai ốc ISO 4161, vít ISO 7046-1) cùng các tài liệu chuyên ngành về thiết kế hệ thống cơ điện tử và động lực học robot.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống robot hàn TRR được tác giả thiết kế hoàn chỉnh về mặt hình học và liên kết cơ khí trên môi trường CAD 3D, phân tách thành ba cụm khâu chuyển động độc lập tương ứng với 3 bậc tự do:

Cụm cấu tạo Cấu hình chuyển động Kích thước cơ bản Các chi tiết chính và linh kiện tiêu chuẩn
Khâu 1 Tịnh tiến dọc trục $Z$ ($q_1$) Chiều dài $l_1 = 120\text{ mm}$, Thân khâu $120 \times 120\text{ mm}$ - 04 Gối ôm trụ phi tiêu chuẩn ($34 \times 30 \times 18\text{ mm}$)
- 01 Gối ôm vít me chính, 01 Gối ôm vít me phụ
- 02 Vòng dẫn, 02 Động cơ dẫn động, 01 Bộ nối trục ($r=15\text{ mm}, h=21{,}5\text{ mm}$)
- 01 Gá kẹp chi tiết ($65 \times 57\text{ mm}$)
- 01 Bộ truyền dây đai ($A=268\text{ mm}$)
- Bu lông ISO 4762 (M6x25, M6x16, M4x12), Đai ốc ISO 4161 M5, Vít ISO 7046-1 M1.6x3
Khâu 2 Quay quanh trục $Z$ ($q_2$) Chiều dài $l_2 = 180\text{ mm}$ - Gối ôm trụ, Vòng dẫn đai (2 loại)
- Trục 1 ($A_1=202\text{ mm}$), Trục 2 ($A_1=169\text{ mm}$)
- Then 1 ($33 \times 5\text{ mm}$), Then 2 ($26 \times 5\text{ mm}$)
- Thân khâu 2, Ổ bi đỡ ($H=10\text{ mm}$)
- 01 Bộ truyền dây đai ($A=462\text{ mm}$)
- Gá kẹp chi tiết, Bộ nối trục
- Bu lông ISO 4762 (M6x25, M5x16), Đai ốc ISO 4161 M5
Khâu 3 Quay quanh trục $Z$ ($q_3$) Chiều dài $l_3 = 250\text{ mm}$ - Thân khâu 3 ($A=250\text{ mm}$)
- Vòng dẫn đai
- Cụm đầu mỏ hàn công tác
- Bu lông ISO 7046-1 M3x20, Bu lông ISO 4762 M5x8

Quy trình triển khai mô phỏng trên phần mềm SolidWorks bao gồm hai giai đoạn chính:

  1. Mô phỏng tháo lắp (Exploded View / Collapse): Trong môi trường Assembly, các chi tiết được gán hướng phân rã dọc theo các trục tọa độ $x, y, z$. Sau đó, công cụ Animation Wizard trong Motion Study được thiết lập để tự động tạo hoạt cảnh tháo rời và lắp ghép hoàn chỉnh nhằm kiểm tra khả năng lắp ráp, bảo trì và tính tương thích hình học.
  2. Mô phỏng động học chuyển động quỹ đạo: Tác giả dựng biên dạng đường cong quỹ đạo công tác mong muốn trong không gian 3D, thiết lập các ràng buộc tiếp xúc (Mate) giữa mút đầu mỏ hàn với các điểm mẫu trên biên dạng, sau đó kích hoạt tính năng mô phỏng chuyển động để kiểm chứng sự phối hợp liên động giữa khớp tịnh tiến và hai khớp quay mà không xảy ra hiện tượng va chạm cơ khí.

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Phân tích lựa chọn cấu trúc robot

Chương này tập trung phân tích các yêu cầu kỹ thuật và lựa chọn kết cấu động học cho robot hàn. Để mỏ hàn bám được quỹ đạo cong parabol, tay máy cần tối thiểu 2 bậc tự do trong mặt phẳng thao tác và cần thêm 1 bậc tự do tịnh tiến để định vị khoảng cách, tiếp cận linh hoạt và tránh va chạm trong không gian làm việc. Tác giả đã tiến hành phân tích ba phương án bố trí không gian: robot để bàn, robot treo trần và robot gắn tường/leo tường.

Kết quả phân tích lựa chọn phương án robot 3 bậc tự do cấu hình TRR (1 khớp tịnh tiến dọc trục $z$, 2 khớp quay quanh trục $z$) gắn trên kết cấu giá đỡ. Phương án này đảm bảo tối ưu hóa không gian làm việc, kết cấu cơ khí gọn nhẹ, diện tích chân đế chiếm dụng nhỏ và các khớp truyền động có thể điều khiển tương đối độc lập.

Chương II: Bài toán động học robot

Chương II là trọng tâm tính toán toán học của đồ án, bao gồm hai bài toán động học thuận và ngược:

  • Động học thuận: Tác giả thiết lập hệ tọa độ D-H Craig cho từng khâu, xây dựng bảng thông số hình học với kích thước các khâu được chọn lần lượt là $l_1 = 120\text{ mm}$ ($0{,}12\text{ m}$), $l_2 = 180\text{ mm}$ ($0{,}18\text{ m}$), $l_3 = 250\text{ mm}$ ($0{,}25\text{ m}$). Ma trận truyền toàn cục $^{0}T_3$ được xác định, từ đó rút ra tọa độ điểm thao tác cuối $E(x_E, y_E, z_E)$ trong hệ quy chiếu gốc cố định: $$\begin{cases} x_E = l_3 \cos(q_2 + q_3) + l_2 \cos(q_2) + l_1 \ y_E = q_1 \ z_E = l_3 \sin(q_2 + q_3) + l_2 \sin(q_2) \end{cases}$$ Đạo hàm bậc nhất và bậc hai của biểu thức vị trí theo thời gian cho ra phương trình vận tốc dài, gia tốc dài của điểm $E$, cùng vận tốc góc của từng khâu thông qua ma trận cosin chỉ hướng. Bằng phần mềm MATLAB, tác giả cho biến thời gian chạy trên dải mô phỏng và xuất các đồ thị quỹ đạo, vận tốc, gia tốc của điểm $E$ và vận tốc góc của các khâu 1, 2, 3.

  • Động học ngược: Với quỹ đạo chuyển động cho trước của điểm thao tác $E$ theo thời gian: $$\begin{cases} x_E = 400 - \frac{3}{55}t \ y_E = 100 + \frac{7}{110}t \ z_E = \frac{3}{55}t \end{cases}$$ Tác giả thiết lập hệ phương trình phi tuyến liên hệ giữa tọa độ khớp và tọa độ không gian thao tác. Tại thời điểm ban đầu $t = 0$, giải thuật xác định nghiệm ban đầu của các biến khớp là $q_1 = 0{,}98$, $q_2 = -1{,}28\text{ rad}$, $q_3 = 1{,}57\text{ rad}$. Áp dụng phương pháp lặp số Newton - Raphson cải tiến trên MATLAB và MAPLE, tác giả đã giải và vẽ đồ thị biến thiên chính xác của các tọa độ suy rộng ($q_1, q_2, q_3$), vận tốc suy rộng ($\dot{q}_1, \dot{q}_2, \dot{q}_3$) và gia tốc suy rộng ($\ddot{q}_1, \ddot{q}_2, \ddot{q}_3$) của toàn bộ hệ thống.

Chương III: Thiết kế hệ thống cơ khí cho robot

Chương này trình bày chi tiết quá trình xây dựng mô hình hình học 3D của robot trên phần mềm SolidWorks:

  • Giới thiệu các mô-đun ứng dụng của SolidWorks trong thiết kế máy (Part, Assembly, Simulation, SolidWorks CAM, 3Dquickmold).
  • Thiết kế chi tiết từng bộ phận trong môi trường Part: tạo phác thảo biên dạng 2D (Sketch) và tạo khối bằng các lệnh Boss-Extrude, Revolved Boss/Base.
  • Lắp ráp cụm trong môi trường Assembly: định vị các chi tiết và áp đặt các quan hệ tiếp xúc (Coincident), song song (Parallel), vuông góc (Perpendicular), đồng tâm (Concentric).
  • Thống kê chi tiết, thông số kích thước và bản vẽ chế tạo cho khâu 1, khâu 2, khâu 3 và cụm gá đỡ.
  • Thực hiện xuất các bản vẽ 2D từ mô hình lắp ráp tổng thể và các khâu thành phần.
  • Xây dựng mô phỏng quá trình tháo lắp (Exploded view) và mô phỏng chuyển động động học của đầu hàn theo biên dạng định trước bằng công cụ Motion Study.

Chương IV: Bài toán động lực học robot

Theo đề cương tổng thể của đồ án, chương IV thực hiện nhiệm vụ xác định các tham số động lực học của các khâu (khối lượng, tọa độ khối tâm, ma trận mômen quán tính đối với các trục quay) và thiết lập hệ phương trình vi phân chuyển động của robot (sử dụng phương pháp Lagrange loại 2) để làm cơ sở cho việc tính toán mômen cản và lực tác động lên từng khớp chuyển động.

Chương V: Tính toán bộ truyền động robot

Nội dung chương V trong cấu trúc đồ án tập trung vào việc phân tích và lựa chọn hệ thống dẫn động phù hợp cho từng khâu (bộ truyền trục vít - đai ốc bi cho khâu tịnh tiến $q_1$, bộ truyền đai răng và trục - then cho các khớp quay $q_2, q_3$); đồng thời thực hiện tính chọn công suất động cơ điện dẫn động, bộ biến đổi và tỷ số truyền nhằm đáp ứng đầy đủ yêu cầu về mômen kéo và dải vận tốc chuyển động.

Chương VI: Đánh giá và kết luận

Chương tổng kết đánh giá mức độ hoàn thành các mục tiêu tính toán thiết kế đã đề ra, kiểm tra sự phù hợp giữa kết quả mô phỏng động học và yêu cầu công nghệ hàn, đồng thời nêu các định hướng phát triển hoàn thiện hệ thống trong các giai đoạn tiếp theo.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã đạt được các kết quả kỹ thuật cụ thể sau:

  • Kết quả tính toán động học chính xác: Xây dựng thành công mô hình toán học giải tích cho hệ robot TRR bằng phương pháp D-H Craig. Đã thiết lập nghiệm giải tích bài toán thuận và giải thuật số cho bài toán ngược với quỹ đạo mẫu. Tại thời điểm $t=0$, giá trị các biến khớp được xác định chính xác ($q_1 = 0{,}98$, $q_2 = -1{,}28\text{ rad}$, $q_3 = 1{,}57\text{ rad}$). Đồ thị biến thiên tọa độ, vận tốc và gia tốc suy rộng của các khâu được trích xuất đồng bộ từ MATLAB và MAPLE, phản ánh tính liên tục và độ mượt của quỹ đạo chuyển động.

  • Kết quả thiết kế cơ khí 3D và dữ liệu chế tạo: Hoàn thiện bộ mô hình 3D tham số hóa hoàn chỉnh trên SolidWorks với đầy đủ các cụm khâu 1, 2, 3 và khung giá. Xác lập danh mục linh kiện tiêu chuẩn hóa (bu lông ISO 4762 các cấp M4, M5, M6; đai ốc ISO 4161 M5; vít ISO 7046-1) và các chi tiết gia công chuyên dụng (trục dài $202\text{ mm}$ và $169\text{ mm}$, then $33 \times 5\text{ mm}$ và $26 \times 5\text{ mm}$, thân khâu $120 \times 120\text{ mm}$ và $250\text{ mm}$, dây đai $268\text{ mm}$ và $462\text{ mm}$).

  • Mô phỏng động học và tháo lắp: Kiểm chứng thành công khả năng tháo lắp cơ khí thông qua hoạt cảnh phân rã Exploded View, đồng thời xác nhận mút đầu mỏ hàn bám sát quỹ đạo biên dạng thông qua công cụ Motion Study mà không xảy ra hiện tượng kẹt cứng hay vượt quá giới hạn khớp.

  • Đóng góp của đồ án: Cung cấp một quy trình tính toán thiết kế hoàn chỉnh từ lý thuyết giải tích, thuật toán giải số đến mô hình hóa CAD 3D cho loại robot công nghiệp 3 bậc tự do TRR chuyên dụng phục vụ hàn, tạo tiền đề dữ liệu cho các bước tính chọn điều khiển và gia công thực tế.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Căn cứ trên phạm vi và nội dung được trình bày trong thuyết minh đồ án, công trình có một số điểm hạn chế và hướng mở như sau:

  • Hạn chế:

    • Nội dung thuyết minh chi tiết chủ yếu tập trung vào phần thiết kế hình học 3D, động học giải tích và mô phỏng trên máy tính; các nội dung về động lực học nâng cao, tính chọn động cơ thực tế và thiết kế phần cứng mạch điều khiển nhúng chưa được trình bày sâu trong phần thuyết minh chính.
    • Quá trình thử nghiệm chuyển động quỹ đạo mới được thực hiện thông qua mô phỏng số (10 điểm trên thang chạy từ 0 đến 3000) trên phần mềm MATLAB và liên kết hình học SolidWorks, chưa có dữ liệu đo kiểm thực nghiệm trên mô hình vật lý thực tế.

  • Hướng phát triển tiếp theo:

    • Hoàn thiện tính toán bài toán động lực học ngược để xác định chính xác mômen tải động trên từng trục khớp làm cơ sở tối ưu hóa chọn động cơ servo và hộp giảm tốc.
    • Tận dụng mô-đun SolidWorks CAM đã tích hợp sẵn để lập trình quy trình gia công CNC cho các chi tiết cơ khí phi tiêu chuẩn của khâu 1, khâu 2, khâu 3.
    • Chế tạo mô hình phần cứng thực nghiệm, tích hợp cảm biến vị trí (encoder) và xây dựng bộ điều khiển thời gian thực (PID/kinematic controller) để điều khiển bám quỹ đạo hàn trong thực tế.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn đối với:

  • Sinh viên các ngành Cơ điện tử, Kỹ thuật Cơ khí, Kỹ thuật Robot và Tự động hóa: Là tài liệu mẫu hữu ích trong việc thực hiện các đồ án môn học như "Đồ án Thiết kế hệ thống Cơ điện tử", "Đồ án Robot công nghiệp" hoặc khóa luận tốt nghiệp kỹ sư.
  • Phần nội dung có giá trị tham khảo cao nhất:
    1. Quy trình thiết lập hệ tọa độ và ma trận D-H Craig cho robot chuỗi hở 3 bậc tự do: Hướng dẫn từng bước cách đặt trục tọa độ cho cả khớp tịnh tiến và khớp quay.
    2. Phương pháp ứng dụng MATLAB/MAPLE giải bài toán động học ngược bằng phương pháp số Newton - Raphson cải tiến: Cung cấp phương pháp giải tường minh để chuyển đổi từ quỹ đạo không gian làm việc sang quỹ đạo không gian khớp.
    3. Quy trình mô hình hóa, lắp ráp và mô phỏng tháo lắp/chuyển động trên SolidWorks: Cung cấp chi tiết các bước sử dụng lệnh Mate, Exploded View và Motion Study để kiểm chứng thiết kế máy.

Câu hỏi thường gặp

1. Cấu hình động học của robot trong đồ án là gì và tại sao tác giả lựa chọn cấu hình 3 bậc tự do TRR?
Robot có cấu hình TRR gồm 1 khớp tịnh tiến ($T$) dọc theo trục $z$ và 2 khớp quay ($R$) quanh trục $z$. Cấu hình 3 bậc tự do được lựa chọn vì đây là số bậc tự do tối thiểu thỏa mãn yêu cầu công nghệ: 2 bậc tự do quay giúp đầu hàn quét và bao quát các điểm trên mặt phẳng cung tròn của quỹ đạo parabol, trong khi 1 bậc tự do tịnh tiến cho phép tiếp cận, điều chỉnh độ cao/khoảng cách và tránh va chạm trong không gian làm việc. Phương án này đảm bảo kết cấu cơ khí đơn giản, tiết kiệm chi phí chế tạo và dễ dàng điều khiển độc lập các khớp.

2. Các thông số kích thước cơ bản và phạm vi không gian làm việc của robot là bao nhiêu?
Không gian làm việc của robot được thiết kế trong phạm vi kích thước $600 \times 600 \times 650\text{ mm}$. Chiều dài hình học của các khâu được tác giả xác lập lần lượt là: khâu 1 $l_1 = 120\text{ mm}$ ($0{,}12\text{ m}$), khâu 2 $l_2 = 180\text{ mm}$ ($0{,}18\text{ m}$) và khâu 3 $l_3 = 250\text{ mm}$ ($0{,}25\text{ m}$).

3. Bài toán động học ngược của robot được giải bằng công cụ và phương pháp toán học nào?
Tác giả sử dụng phương pháp lặp số Newton - Raphson cải tiến kết hợp với việc lập trình tính toán trên hai phần mềm MATLAB và MAPLE. Tại thời điểm ban đầu ($t=0$), nghiệm khởi tạo của các biến khớp được xác định là $q_1 = 0{,}98$, $q_2 = -1{,}28\text{ rad}$ và $q_3 = 1{,}57\text{ rad}$, từ đó giải ra quy luật biến thiên của các tọa độ suy rộng, vận tốc và gia tốc suy rộng theo thời gian.

4. Những tiêu chuẩn cơ khí và chủng loại chi tiết nào được sử dụng trong kết cấu các khâu?
Hệ thống sử dụng các chi tiết tiêu chuẩn quốc tế gồm bu lông lục giác chìm ISO 4762 (các kích thước M6x25, M6x16, M5x16, M5x8, M4x12), đai ốc lục giác ISO 4161 M5, và vít chìm ISO 7046-1 (M1.6x3, M3x20). Các chi tiết dẫn động và gia công chuyên dụng bao gồm gối ôm vít me, trục then (trục 1 dài $202\text{ mm}$, trục 2 dài $169\text{ mm}$), then bằng ($33\times 5\text{ mm}$ và $26\times 5\text{ mm}$), ổ bi đỡ và hai bộ truyền đai có chiều dài $268\text{ mm}$ (khâu 1) và $462\text{ mm}$ (khâu 2).

5. Tác giả thực hiện việc mô phỏng tháo lắp và kiểm tra chuyển động của robot trên SolidWorks như thế nào?
Trong môi trường Assembly của SolidWorks, tác giả sử dụng tính năng Exploded view để kéo các chi tiết rời ra theo các trục $x, y, z$, sau đó dùng Animation wizard trong Motion Study để tạo chuyển động tháo lắp (explode và collapse). Để mô phỏng chuyển động, tác giả tạo biên dạng quỹ đạo mong muốn, gán ràng buộc tiếp xúc giữa đầu mỏ hàn với các điểm trên biên dạng, rồi cho chạy mô phỏng chuyển động để kiểm tra sự dịch chuyển đồng bộ của toàn bộ hệ thống cơ cấu.

Kết luận

Đồ án "Tính toán thiết kế robot hàn TRR" của tác giả Nguyễn Quang Minh đã hoàn thành nhiệm vụ tính toán động học và thiết kế mô hình cơ khí 3D cho tay máy robot hàn 3 bậc tự do. Bằng việc kết hợp phương pháp tham số D-H Craig, thuật toán số Newton - Raphson cải tiến trên MATLAB/MAPLE và công cụ CAD SolidWorks, nghiên cứu đã giải quyết trọn vẹn bài toán xác định quy luật chuyển động và kiểm chứng lắp ghép cơ học. Kết quả của đồ án cung cấp tài liệu kỹ thuật hoàn chỉnh và có tính ứng dụng cao, làm cơ sở khoa học tin cậy cho việc tính toán động lực học, gia công chế tạo và lập trình điều khiển robot hàn công nghiệp.