1. TÊN ĐỀ TÀI: “TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP” “TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP (RBCN, IR)” HD: TS. NGUYỄN TIẾN DŨNG Thực Hiện: Nhóm 4 Mã số học viên Lớp: CKM14A 1. NGUYỄN VĂN DŨNG 142520103005 2. PHAN THÀNH DUY 142520103007 3. HUỲNH VĂN LỢI 142520103012 1 TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2014 2 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1. LỊCH SỬ RA ĐỜI ROBOT Thuật ngữ robot được sinh ra từ trên sân khấu, không phải trong phân xưởng sản xuất. Những robot xuất hiện lần đầu tiên trên ở trên NewYork vào ngày 09/10/1922 trong vở “Rossum’s Universal Robot” của nhà soạn kịch người Tiệp Karen Kapek viết năm 1921. Trong tác phẩm này nhân vật Rossum và con trai của ông đã tạo ra những chiếc máy gần giống con người để hầu hạ con người. Chiếc Robot công nghiệp được đưa vào ứng dụng đầu tiên ,năm 1961 ở một nhà máy ô tô của General motor tại trenton, Mỹ. Tiếp theo Mỹ, các nước khác bắt đẩu sản xuất robot công nghiệp : Anh -1967, Thuỵ Ðiển và Nhật -1968 theo bản quyền của Mỹ; CHLB Ðức -l97l; Pháp - 1972; ở Ý - 1973. . . Số liệu về số lượng Robot được sản xuất ở một vài nước công nghiệp phát triển: Mỹ là nước đẩu tiên phát minh ra Robot , nhưng nước phát triển cao nhất trong lỉnh vực nghiên cứu chế tạo và sử dụng Robot lại là Nhật . 3 2. ỨNG DỤNG ROBOT CÔNG NGHIỆP 2.1 Mục tiêu ứng dụng: Mục tiêu ứng dụng robot công nghiệp nhằm góp phần nâng cao năng suất dây chuyền công nghệ, giảm giá thành, nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm, đồng thời cải thiện điều kiện lao động. 2.2 Những ứng dụng điển hình của robot. Robot được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Những ứng dụng ban đầu bao gồm gắp đặt vật liệu, hàn điểm và phun sơn. Hàn đường thường được thực hiện bằng tay. Tuy nhiên năng suất thấp do yêu cầu chất lượng bề mặt mối hàng liên quan đến các thao tác của đầu mỏ hàn với môi trường khắc nghiệt do khói và nhiệt độ phát ra trong quá trình hàn. 4 Hình2.1 - Robot hàn điểm trong nhà máy sản xuất xe hơi . Hình 2.2- Hệ thống robot hàn đường của hãng FANUC. Hình 2.3-Ứng dụng robot trong lắp ráp. Các robot lắp ráp trong một nhà máy sản xuất ô tô Hình 2.4-Dùng trong ngành dược phẩm Hình 2.5-Robot dùng ép phun nhựa Hình 2.6-Robot dùng để làm sạch sản 5 phẩm Hình 2.7-Robot sơn trong công nghiệp Hình 2.8-Robot hàn trong công nghiệp Hình 2.9-Robot trong nghành dịch vụ 6 7 4. THÀNH TỰU NỔI BẬT MỘT SỐ NƯỚC Nhật: người máy mang tên ASIMO Năm 1986, Tập đoàn Honda bắt đầu một chương trình phát triển robot giống người Ngày 31/10/2000, sau 14 năm chế tạo robot , Honda cho ra mắt một loại robot mới mang tên ASIMO (Advanced Step in Innovative Mobility). ASIMO trở thành người máy thông minh, giống người số 1 trên thế giới - đó là ASIMO có thể thực hiện các cử chỉ, biểu lộ giống như con người: khóc, tức giận, vui mừng, ngạc nhiên, khoái chí Trung Quốc: Robot tự hành Thỏ Ngọc của Trung Quốc đã được đưa thành công lên mặt trăng bởi tàu thám hiểm không người lái Hằng Nga-3 vào ngày 14/12/2013. 8 MỸ: Robot quân sự Chiếc máy bay không người lái tàng hình tự hành X-47B của Hải quân Mỹ có thể tự bắn tên lửa khi phát hiện mục tiêu cần tiêu diệt theo như lập trình. 9 Chương 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN TRONG NC IR 1. NHẬN DẠNG ROBOT CÔNG NGHIỆP a. Cấu trúc cơ bản của robot công nghiệp : Hình 2.1: Sơ đồ kết cấu chung của RBCN Tay máy (Manipulator) là cơ cấu cơ khí gồm các khâu, khớp. Chúng hình thành cánh tay để tạo các chuyển động cơ bản, cổ tay tạo nên sự khéo léo, linh hoạt và bàn tay (End Efector) để trực tiếp hoàn thành các thao tác trên đối tượng. 10 [...]... Phân loại theo ứng dụng: Dựa vào ứng dụng của Robot trong sản xuất ta có các robot sau: robot sơn, robot hàn, robot lắp ráp, robot dùng trong dịch vụ, robot chuyển phôi Robot lắp ráp sản phẩm Hình 2.3 Robot hàn trong công nghiệp Hình 2.5 Robot sơn trong công nghiệp Hình 2.7 Robot trong ngành dịch vụ Hình 2.9 14 15 C Các thông số kỹ thuật của IR RoBot công nghiệp được đặt trưng bằng bảng các thông số... bảo vì vậy nó thường dùng để vận chuyển phôi liệu,lắp ráp… Robot kiểu tọa độ trụ: vùng làm việc của Robot có dạng hình trụ rỗng, thường khớp thứ nhất có chuyển động quay • • 21 Robot kiểu tọa độ cầu: vùng làm việc của Robot có dạng hình cầu thông thường độ cứng vững của Robot này thấp hơn so với hai loại trên Robot kiểu tọa độ góc: đây là kiểu Robot được dùng nhiều hơn cả Ba chuyển động đầu tiên là các... kia, ưu điểm nổi bậc của loại Robot hoạt động theo tọa độ góc là gọn nhẹ, độ linh hoạt cao • b Robot kiểu SCARA: Ba khớp đầu tiên của Robot này có cấu hình R,R,T các trục khớp điều theo phương thẳng đứng Bộ thông số Denavit-Hartenberg của các khâu và khớp IR Cách xác định bộ thông số Denavit- Hartenberg (DH) 22 - - - - - Đây là phần quan trọng nhất trong môn Robot công nghiệp Quy tắc Denavit-Hartenberg... vector p quanh trục z một góc α Biểu diễn hình học của phép quay này như trong hình 2.5 3.2 Phép quay một vector quanh một trục bất kỳ 3.2.1 Tổng hợp các ma trận quay Thông thường một vật thể trong không gian có thể quay quanh một trục bất kỳ.Trong trường hợp đó, có thể coi phép quay tổng quát là sự tổ hợp nào đó của các phép quay đơn giản Nếu làm được như vậy thì ma trận quay tổng quát sẽ là tổng hợp... khả năng làm việc của Robot công nghiệp đó là thiết bị cơ khí đảm bảo cho robot khả năng chuyển động trong không gian và khả năng làm việc như nâng hạ lắp ráp Trong thiết kế và sử dụng tay máy người ta quan tâm đến thông số có ảnh hưởng lớn đến khả năng làm việc của chúng như: Sức nâng,độ cứng vững,lực kẹp của tay Tầm với hay vùng làm việc : kích thước,hình dáng vùng mà phần công tác có thể với tới... Sức nâng, độ cứng vững, lực kẹp của tay, Tầm với hay vùng làm việc: kích thước và hình dáng vùng mà phần công tác trong vùng làm việc thông số này liên quan đến số bậc tự do của phần công tác b Cách Thức phân loại IR Phân loại theo kết cấu : Phân loại theo kết cấu có robot chuỗi, robot song song Robot chuỗi là một chuỗi động học hở với 1 khâu cố định gọi là đế và các khớp động, trong đó các khâu động... là khả năng định vị và định hướng phần công tác trong vùng làm việc Để định vị và định hướng phần công tác một cách tùy ý trong không gian ba chiều có 6 bậc tự do, trong đó 3 bậc tự do để định vị,3 bậc tự do để định hướng.Một số công việc như nâng hạ,xếp dở yêu cầu số bậc tự do ít hơn 6 ,Robot hàn sơn thường có 6 bậc tự do Các tay máy thường có đặc điểm chung về kết cấu là gồm các khâu,được nối với... 0'-x'y'z' nhận được do quay hệ 0-xyz quanh trục z một góc α (hình 2.2), vector đơn vị của hệ này được biểu diễn trong hệ tọa độ0-xyz như sau: Vì vậy, ma trận quay quanh trực z của hệ O'-x'y'z' so với hệ 0-xyz là 29 Tương tự các ma trận quay khi quay vật quanh trục y một góc β, R(y, β) và quanh trục x một góc y, R(x, y) Các ma trận trên sẽ rất hữu ích khi khảo sát phép quay vật quanh một trục bất kỳ Có thê... Điều khiển điểm - điểm phần công tác dịch chuyển từ điểm này đến điểm kia theo đường thẳng với tốc độ không cao Kiểu điều khiển này thường được dùng trên các Robot hàn điểm, vận chuyển, tán đinh, bắn đinh Điều khiển theo đường đảm bảo cho phần công tác dịch chuyển theo quỹ đạo bất kỳ với tốc độ có thể điều khiển được, có thể gặp kiểu điều khiển này trên các robot hàn hồ quang và phun sơn Phân loại... được quy ước là dương nếu chiều quay ngược kim đồng hồ Một trong cách tổ hợp có thể như sau: - Làm trùng vector r với trục z bằng cách quay r một góc –α quanh trục z, sau đó là –β quanh trục y Quay một góc β quanh z - Quay trả góc β quanh y, rồi α quanh z 35 Mô tả bằng ma trận quay các phép quay trên như sau: R(r, φ) = r(z, α)R(y, β)R(z, φ)R(y, -β)R(z, -α) (2 15) Từ các thành phần của vector r, có . 1. TÊN ĐỀ TÀI: “TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP” “TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP (RBCN, IR)” HD: TS. NGUYỄN TIẾN DŨNG Thực Hiện: Nhóm 4 Mã số. dụng của Robot trong sản xuất ta có các robot sau: robot sơn, robot hàn, robot lắp ráp, robot dùng trong dịch vụ, robot chuyển phôi Robot lắp ráp sản phẩm Hình 2.3 Robot hàn trong công nghiệp. 2.5 -Robot dùng ép phun nhựa Hình 2.6 -Robot dùng để làm sạch sản 5 phẩm Hình 2.7 -Robot sơn trong công nghiệp Hình 2.8 -Robot hàn trong công nghiệp Hình 2.9 -Robot trong nghành dịch vụ 6 7 4. THÀNH