BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - NGUYỄN NGỌC LONG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP CÁC THÙNG CARTON SẮP XẾP LÊN PALLET LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ Mã số ngành: 60520114 TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - NGUYỄN NGỌC LONG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP CÁC THÙNG CARTON SẮP XẾP LÊN PALLET LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ Mã số ngành: 60520114 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN DUY ANH TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2015 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM Cán hướng dẫn khoa học : TS NGUYỄN DUY ANH Luận văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Công nghệ TP HCM Ngày tháng năm 2015 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: T TT 1 2 3 4 5 Họ tên Chức danh Hội đồng TS Nguyễn Thanh Phương Chủ tịch PGS.TS.Lê Hữu Sơn Phản biện TS.Võ Hoàng Duy Phản biện PGS.TS.Ngô Cao Cường Ủy viên TS Nguyễn Hùng Ủy viên, Thư ký Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau Luận văn sửa chữa Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : NGUYỄN NGỌC LONG Giới tính: nam Ngày, tháng, năm sinh: 01/07/1986 Nơi sinh: BÌNH PHƯỚC Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Điện Tử MSHV: 1341840016 I- Tên đề tài: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP CÁC THÙNG CARTON SẮP XẾP LÊN PALLET II- Nhiệm vụ nội dung: Thiết kế mô hình tay máy gắp sản phẩm Tìm hiểu mô thuật toán tối ưu việc xếp thùng carton Mô động học giải thuật xếp thùng carton lên pallet III- Ngày giao nhiệm vụ: 25 tháng năm 2014 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 10 tháng năm 2015 V- Cán hƣớng dẫn: TS NGUYỄN DUY ANH CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Học viên thực Luận văn (Ký ghi rõ họ tên) ii LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô phụ trách giảng dạy hệ cao học Cơ Điện Tử trường đại học Công Nghệ TP.HCM đặc biệt TS Nguyễn Duy Anh, thầy giảng viên phụ trách việc hướng dẫn giúp đỡ suốt trình thực luận văn Thời gian thực luận văn vài tháng kiến thức học nhiều, bổ ích.Tôi ghi nhớ kiến thức kinh nghiệm thực tiễn mà thầy truyền thụ lưu giữ kỷ niệm suốt thời gian thực luận văn này, lấy làm tảng để tiếp tục phát triển kiến thức nghề nghiệp tương lai Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 Học viên NGUYỂN NGỌC LONG iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Xuất phát từ nhu cầu thực tế nơi làm việc xưởng sản xuất Công Ty TNHH Giải Pháp Tự Động Hóa TECHKING, trình sản xuất khâu đóng thùng thành phẩm, cần cánh tay robot công nghiệp để làm nhiệm vụ gắp thùng carton thành phẩm xếp lên pallet để đưa nhập kho Trong thực tế sản xuất thùng thành phẩm có trọng lượng 25 kg, sử dụng sức người để nâng lên xếp lên pallet gỗ Việc nhiều sức lực, đặc biệt thao tác lao động dễ làm tổn thương cột sống lưng suất lao động không cao Luận văn trình bày việc nghiên cứu xây dựng mô hình cánh tay robot bậc tự phối hợp hoạt động dây chuyền sản xuất, thùng carton sau đóng gói thành phẩm qua máy dán thùng để dán băng keo, đầu máy dán thùng thùng hàng thành phẩm Robot có nhiệm vụ gắp thùng hàng thành phẩm xếp lên pallet theo thứ tự lớp thùng lập trình sẵn Vì vậy, mục tiêu luận văn nghiên cứu thiết kế điều khiển quĩ đạo cánh tay robot thực việc gắp thùng carton lên pallet theo thứ tự lớp thùng quy định đưa kiểm chứng mô hình thực nghiêm Ứng dụng robot dùng cho nghiên cứu lớn sau tích hợp để toàn dây chuyền sản xuất robot máy móc thông minh, vai trò người thực việc giám sát máy vi tính iv ABSTRACT I am working for the limited liability automation solutions company Tecking Now, at the stage of crating in this company, our need a industrial robot arm to lift up and arrange the finished cartons to pallets after that this robot will takes its to storage In fact, our company are using human power to lift up and arrange the finished cartons which are 25 kilograms that is takes a lot of strength, expecially it can make hurt the lumbar spine of labors while the productivity is not high My thesis presents the studying and building a model of the five degrees of freedom arm robot which have coordinate of activities in a production line The cartons are packed after that through the machine sealing and become finished goods at the output The mission of robot are lifting up the packages and arranging them into pallet in sequence which is preprogrammed Therefore, the main objective of this thesis are studying and designing trajectory controller of robot arm This arm robot may lift up the cartons into pallet and arrange them in the order which is preprogrammed Be verifiable by empirical model Application of this robot can be used for the larger studying In that time, in the production line may be use all of robots and intelligent machines while the people just monitor it in computers v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CÁM ƠN ii TÓM TẮT LUẬN VĂN iii ABSTRACT iv DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC BẢNG ix CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan robot .1 1.2 Cấu trúc tay máy công nghiệp .5 1.3 Mục tiêu, nhiệm vụ tổ chức luận văn CHƢƠNG 2: MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC VỊ TRÍ CỦA ROBOT IRB6600 2.1 Giới thiệu chương trình RobotStudio: 2.2 Các bước lập trình phần mềm RobotStudio 2.3 Rapid programing CHƢƠNG 3: MÔ HÌNH ROBOT BẬC TỰ DO 12 3.1 Tổng quan robot bậc tự sử dụng luận văn 12 3.2 Thiết kế tay gắp 15 3.3 Sơ lược động học vị trí robot 26 3.4 Thiết kế nạch điện .34 3.5 Mạch điều khiển 38 3.6 Giao diện điều khiển 45 CHƢƠNG 4: GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN ROBOT GẮP VẬT 47 4.1 Bài toán điều khiển .47 vi 4.2 Quỹ đạo chuyển động 47 4.3 Hoạch định quỹ đạo 50 4.4 Phương pháp điều khiển 53 4.5 Giải thuật điều khiển 55 CHƢƠNG 5: THỰC NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ .59 5.1 Giới thiệu 59 5.2 Quá trình thực nghiệm 60 5.3 Đánh giá sai số 63 5.4 Kết luận 63 CHƢƠNG 6: TỔNG KẾT VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 69 6.1 Đánh giá kết đạt 69 6.2 Hướng phát triển đề tài 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 51 Ràng buộc gia tốc: ̈ i (tk ) ̈ i (0) ̈ k Các khoảng thời gian chia nên tk tk ∆t Giải phương trình ta được: ai3 ai2 2( 6( ( ̇ k ̇ k )∆t ∆t3 (4.10) k 1) 2( ̇ k ̇ k )∆t 2∆t2 (4.11) ai1 ̇ k (4.12) ai0 (4.13) k 1) k k k1 Quỹ đạo đa thức bậc ba: i (t) 2( k ( ̇k ∆t3 k 1) ̇ k )∆t t 6( k k 1) 2( ̇ k ̇ k )∆t t 2∆t2 ̇ k 1t k1 (4.14) Ta xét quỹ đạo: Giả sử cánh tay robot di chuyển từ điểm tựa A đến điểm tựa B Tọa độ điểm tựa hoạch định sẵn cánh tay robot phải di chuyển qua Để đưa đầu công tác di chuyển từ điểm tựa A đến điểm tựa B, khớp di chuyển góc từ 30o đến 60o thời gian hoạch định 5s Tốc độ A B (0) (5) a0 30 a0 5a1 52 a2 53 a3 ̇ (0) 60 a1 ̇ (5) a1 2.5.a2 3.52 a3 52 Ta thu hệ số quỹ đạo a0 30; a1 0/s; a2 3,6/s2 ; a3 0,48/s3 Phương trình biểu diễn vị trí, tốc độ gia tốc khớp có dạng: (t) 30 ̇ (t) ̈ (t) 3,6.t2 0,48.t3 (4.15) 7,2.t 1,44.t2 (4.16) 7,2 2,88.t (4.17) Hình 4.1: Đường biểu diễn vị trí, tốc độ, gia tốc khớp theo thời gian Tương tự góc khớp lại ta sử dụng phương pháp đường bậc để tính toán quỹ đạo robot không gian khớp 53 4.4 Phƣơng pháp điều khiển Để điều khiển đầu công tác robot di chuyển từ A đến B, ta điều khiển khớp bám theo quỹ đạo mong muốn Có phương pháp tiếp cận vấn đề điều khiển khớp: điều khiển khớp độc lập điều khiển dựa mô hình đối tượng Điều khiển khớp độc lập, khớp cánh tay robot xem hệ độc lập, điều khiển khớp theo quỹ đạo hoạch định phương pháp nêu Phương pháp áp dụng rộng rãi công nghiệp thường có hai vòng điều khiển , vòng điều khiển vận tốc vòng điều khiển vị trí Luật điều khiển sử dụng PID có nhược điểm phải sử dụng khâu tích phân để bù sai số điều khiển, điều dẫn đến hệ thống cần có thời gian xác lập độ vọt lố Điều khiển dựa mô hình hướng đối tượng: từ toán động lực học ta tính lực moment cần thiết để điều khiển khớp theo quĩ đạo,đây phương pháp điều khiển feedforward Tuy nhiên, điều khiển feedforward phụ thuộc vào độ xác mô hình đối tượng tính toán, nhiễu ảnh hưởng lớn đến sai số hành trình Ví dụ, tải thay đổi, thông số lực mô hình thay đổi theo ,vòng điều khiển feedback thêm vào để bù sai số trường hợp Hình 4.2: Vòng điều khiển hướng đối tượng 54 Ta thấy phương pháp điều khiển theo hướng đối tượng tốt đảm bảo độ xác với vòng điều khiển feedback feedforward Tuy nhiên, độ phức tạp cao số lượng phép tính lớn Vì vậy, không phù hợp với vi điều khiển có tốc độ tính toán tài nguyên giới hạn Do việc áp dụng hệ thống điều khiển vào điều khiển cánh tay robot bước đầu phát triển đề tài nên cần hệ thống điều khiển đơn giản dễ áp dụng vào thực tiễn Đề tài chọn phương pháp điều khiển khớp độc lập để áp dụng vào điều khiển cánh tay robot lắp vật Trong phương pháp này, khớp xem hệ thống độc lập nhằm điều khiển khớp theo quỹ đạo cho trước Thường có hai vòng điều khiển , vòng điều khiển vận tốc vòng điều khiển vị trí Do thời gian luận văn có giới hạn nên ta sử dụng vòng điều khiển vị trí luật điều khiển sử dụng PID (proportional- integral – derivative controller) Kết luận: Phương án điều khiển khớp độc lập bám theo quỹ đạo thường có hai vòng điều khiển Vòng điều khiển vận tốc vòng điều khiển vị trí , đề tài dừng mức ban đầu thời gian giới hạn nên đề tài sử dụng Driver DCS3T25 để thực giải thuật PID Đề tài xây dựng quỹ đạo điểm tựa cho cánh tay robot sau đưa tọa độ vị trí điểm tựa vào phương trình động học ngược lập trình phần mềm C# tính góc quay tương ứng khớp Từ góc quay khớp, phần mềm tính số xung cần quay cho động tương ứng với số góc quay cần di chuyển từ điểm tựa đến điểm tựa khác gửi liệu xuống cho vi điều khiển Theo lý thuyết, ta dựa vào phương trình nội suy đường bậc 3, có vị trí điểm mong muốn thời gian quy định ta tính vận tốc mong muốn khớp Ứng với thời gian bắt đầu di chuyển đoạn thời gian gửi liệu vị trí vận tốc từ máy tính xuống vi điều khiển Dữ liệu vị trí số xung liệu vận tốc tốc độ bắn xung vi điều khiển điều khiển driver Thời gian di chuyển quỹ đạo nhau, số điểm tựa quỹ đạo ta hoạch định, thời gian gi chuyển toàn quỹ đạo ta tính Lúc ta cần đồng thời gian di chuyển từ vị trí cảm biến bảng 55 làm việc đến vị trí lắp vật với thời gian di chuyển cánh tay robot lắp vật xác vào vị trí mong muốn 4.5 Giải thuật điều khiển Để lắp vật xác vào vị trí cần lắp ráp bảng làm việc di chuyển băng tải đòi hỏi hệ thống phải có cảm biến xác định vị trí bảng làm việc so với vị trí cần gắp Từ yêu cầu đó, ta sử dụng cảm biến tiệm cận để thực công việc Khoảng cách đặt cảm biến cố định, vận tốc băng tải cố định điều khiển Driver DCS3T-25 thời gian di chuyển bảng làm việc đến vị trí lắp ráp xác định Hình 4.3: Lưu đồ tổng quát điều khiển cánh tay lắp vật 56 Nhận liệu từ máy tính Start Khai báo cấu hình hoạt động cho chức : Can, Uart S Khai biến kiện ngắt Ngắt Rs232 ? Đ Kích hoạt ngắt Lưu liệu nhận S Tín hiệu cảm biến tiệm cận ? Đ Dữ S liệu nhận = S Truyền tín hiệu lên máy tính 32 byte ? Nhận liệu từ máy tính Đ Gởi liệu nhận cho mạch Receive , qua mạng Can tín hiệu output Bật cớ ngắt Đọc sai số từ mạch Receive điều khiển khớp tay máy S Err1 = Err2 = Err3 = Err4 = Err5 = Return Đ Truyền tín hiệu lên máy tính End Hình 4.4: Lưu đồ giải thuật điều khiển Transmit tiến hành lắp vật 57 Ngắt nhận tin Start nhắn Can Khai báo cấu hình hoạt động cho chức : Can, Timer Kiểm tra địa S S nhắn ? tin Khai báo biến, kiện ngắt Đ Kích hoạt ngắt Lưu liệu data tin nhắn Ngắt nhận tin nhắn Can S Bắn xung kích chân chiều Dữ liệu nhận – vào driver để điều khiển góc byte ? quay động Đ S Bật cờ ngắt Error = ? Đ Gởi tin nhắn cho Transmit Error = ? S Đ End Gởi tin nhắn hoàn thành cho Transmit Gởi tin nhắn Error cho Transmit Return Hình 4.5: Lưu đồ giải thuật điều khiển cho Receive khớp tay máy 58 Start Khai báo cấu hình hoạt động cho chức input Timer1 Khai báo biến, kiện ngắt Kích hoạt ngắt Nhận tín hiệu output mạch Transmit Bắn xung điều khiển động tay kẹp nhả End Hình 4.6: Lưu đồ giải thuật điều khiển cho Receive tay gắp 59 CHƢƠNG 5: THỰC NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 5.1 Giới thiệu 5.1.1 Mục tiêu, yêu cầu thực nghiệm Kiểm tra hoạt động, độ ổn định cấu tay kẹp Kiểm tra hoạt động mạch điện Kiểm tra hoạt động giải thuật gắp vật chương trình điều khiển Hiệu chỉnh 5.1.2 Các thành phần thí nghiệm Mô hình khối lập phương mô thùng hàng cần gắp Hình 5.1: Mô hình khối lập phương Đề tài thực nghiệm mô hình cánh tay robot bậc tự Hình 5.2: Mô hình robot thực nghiệm 60 5.2 Quá trình thực nghiệm 5.2.1 Kiểm tra hoạt động mạch điện, toán động học di chuyển cánh tay theo quỹ đạo Bằng cách sử dụng giao diện chương trình máy tính, đề tài tiến hành thực việc điều khiển vị trí cho khớp, sau điều khiển cánh tay robot di chuyển theo quỹ đạo lắp ráp Lúc này, ta đưa bảng làm việc đến vị trí lắp ráp cho dừng lại để kiểm tra cánh tay robot có di chuyển quỹ đạo, lắp ráp có xác thời gian mong muốn không Hình 5.3: Ảnh chụp trình robot gắp khối lập phương Theo quỹ đạo hoạch định cánh tay robot di chuyển từ tọa độ (250,0,-85) kết thúc quỹ đạo lắp vật tọa độ (0,-250,-105) thời gian di chuyển phút giây Quỹ đạo có 56 điểm thời gian di chuyển điểm 1,2 giây tương ứng với thời gian lần gửi liệu máy tính xuống Transmit 61 Hình 5.4: Kết gắp khối lập phương Vùng gạch màu đen vùng đặt mong muốn (kích thước 30mm X 30mm) Đường màu vàng đường kẽ vị trí khối lập phương chiếm chỗ robot gắp Sai lệnh cho phép để đảm bảo việc xếp đạt yêu cầu sai lệch so với biên chuẩn nhỏ 4mm Thực nghiệm tiến hành lần cho kết quả: Bảng 5.1: Bảng khảo sát Sai số so với vị trí Số lần Thời gian thực (s) mong muốn (mm) 2,4 65 3,1 65 2,7 64 2,4 64 2,5 65 62 Thực nghiệm kiểm tra sai số lặp lại lần liên tiếp Hình 5.5: Kết gắp khối lập phương lặp lại lần liên tục Hình 5.6: Kết sai lệch lắp vật lần 3,5 mm 63 5.2.2 Kết Mạch điện robot hoạt động tốt, mạch điều khiển đáp ứng yêu cầu đặt Robot di chuyển theo quỹ đạo mong muốn sai số Việc lại đồng tốc độ di chuyển bảng làm việc từ vị trí cảm biến tiệm cận đến vị trí lắp vật 5.3 Đánh giá sai số Nhìn chung kết lắp ráp xác gắp vật vị trí mong muốn có sai số (sai số cao 3,1 mm nhiên đảm bảo gắp khối lập phương vào vị trí mong muốn, sai số nhỏ 2,4 mm) Sai số vị trí so với tọa độ cần tới tương đối lớn so với quỹ đạo di chuyển nhỏ cánh tay di chuyển qua nhiều điểm tựa thuộc quỹ đạo nên sai số chấp nhận được, đảm bảo gắp vật vào vị trí mong muốn thành công 5.4 Kết luận Những kết kết bước đầu nên thiếu sót sai số trình điều khiển Việc điều khiển robot chưa toàn diện vận tốc vị trí nên cánh tay lúc di chuyển theo quỹ đạo khựng chưa êm, chưa khử sai số độ rơ kết cấu khí 64 CHƢƠNG 6: TỔNG KẾT VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 6.1 Đánh giá kết đạt đƣợc 6.1.1 Nội dung hoàn thành Đề tài thực nội dung đề phần nhiệm vụ, cánh tay robot hoạt động gắp khối lập phương di chuyển với yêu cầu đề Trong nội dung đề tài thực việc tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng tay máy robot việc xếp thùng carton lên pallet, thiết kế mô hình khí băng tải, tay gắp tiến hành gia công chết tạo, thiết kế mạch điện điều khiển, giao diện giao tiếp máy tính robot, xây dựng mạng giao tiếp CAN ổn định sai số, giải thuật điều khiển cánh tay robot lắp vật khối hộp lập phương, lắp mô hình, chạy thực nghiệm hệ thống đánh giá kêt thu 6.1.2 Hạn chế đề tài Trong trình thực đề tài, nhận thấy có vấn đề phát sinh chưa khắc phục triệt sai số độ rơ khí, sai số chế tạo tay kẹp dẫn đến kết lắp ráp có sai số Trong thực nghiệm dừng lại việc điều khiển vị trí chưa thực điều khiển vận tốc cánh tay robot di chuyển êm mượt mà bị khựng lại đoạn điểm tựa quĩ đạo 6.2 Hƣớng phát triển đề tài Dựa hạn chế đề tài, ta có định hướng phát triển tương lai sử dụng vi điều khiển có tốc độ cao để xử lý cao để đọc xác số liệu encoder Từ kiểm tra driver có điều khiển vị trí xác nhận xung điều khiển từ vi điều khiển không Sử dụng phương pháp khử rơ khí lẫn mạch điện nhằm tăng độ xác cho việc điều khiển hệ thống Áp dụng vòng điều khiển vận tốc để cánh tay robot hoạt động êm ổn định 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] John J.Craig (2005) Introduction to Robotics, Mechanical and Control, third edition, Pearson Education International [2] Nguyễn Mạnh Tiến (2007) Điều khiển robot công nghiệp Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [3] Nguyễn Thiện Phúc (2006) Robot công nghiệp Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [4] Nguyễn Hữu Lộc (2012) Cơ sở thiết kế máy Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh [5] Peter Corke,Robotics (2008) Vision and Control,Fundamental Algorithms in Matlab [6] Trịnh Chất, Tính toán thiết kế Hệ dẫn động Cơ khí Tập Nhà xuất Giáo Dục Việt Nam, [7] Trịnh Chất (2010) Tính toán thiết kế Hệ dẫn động Cơ khí Tập Nhà xuất Giáo Dục Việt Nam [8] Phạm Đăng Phước (2007) Giáo trình Robot Công Nghiệp NXB Xây Dựng Hà Nội [9] Reza N Jazar, Theory of Applied Robotics,Kinematics,Dynamics,and Control Second Edition [10] Advisors, Dr Hatem Elaydi and Dr.Iyad Abuhadrous (2011) Simulation and Interfacing of DOF Educational Robot Arm, A master thesis [...]... chuyển và khéo léo trong vận động 3 1.1.2 Tình hình phát triển Robot công nghiệp trên thế giới và tại Việt Nam Có thể nói robot làm nhiệm vụ gắp các thùng carton sắp xếp lên pallet được ứng dụng khá phổ biến trong các dây chuyền sản xuất đóng gói của các nhà máy xí nghiệp Chúng đã thay thế toàn bộ các hoạt động cơ bắp của con người trong khâu sắp xếp thùng carton lên pallet, giúp nâng cao năng suất và. .. robot phẫu thuật ) và các công ty nỗi tiếng khác của Tây Âu và của Nga Do đó, ta có thể thấy rằng việc nghiên cứu và ứng dụng robot công nghiệp nói chung và ứng dụng robot công nghiệp sắp xếp các thùng carton lên pallet trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp riêng nói là một lĩnh vực rất quan trọng và được các nước phát triển đặc biệt quan tâm Hình 1.3: Robot gắp thùng carton lên băng tải của hãng... đường đi của cánh tay robot Xây dựng mô hình toán, mô phỏng đường đi của cánh tay robot, thiết kế mô hình thực nghiệm 1.3.2 Nhiệm vụ của đề tài Thiết kế mô hình cơ khí tay gắp vật cho robot, thiết kế mạch điện điều khiển mô hình robot, xây dựng giải thuật gắp các thùng carton sắp xếp lên pallet và thực nghiệm kiểm chứng giải thuật gắp vật 1.3.3 Tổ chức luận văn Chương 1: Tổng quan về robot công nghiệp,... công nghiệp Hình 1.2 : Robot gắp thùng carton lên pallet của hãng Kawasaki Nhật Bản Từ những năm 1960 người Mỹ đã có những nghiên cứu và ứng dụng robot trong công nghiệp trong đó có ứng dụng robot gắp các thùng carton sắp xếp lên pallet Sau đó thì tới các nước châu âu khác như Anh , Đức, Pháp ,Ý, Thụy Điển Tại châu á thì từ những năm 1968 người Nhật cũng đã có những nghiên cứu và ứng dụng robot đầu tiên... hóa đường đi của cánh tay robot khi thực hiện các thao tác sản xuất và lựa chọn kết cấu 7 thiết bị phù hợp cùng giải thuật điều khiền để nâng cao tối đa sự chính xác trên từng thao tác của robot đáp ứng được yêu cầu thực tế đặt ra Đề tài chỉ nghiên cứu mô hình robot tay máy cho ứng dụng gắp các thùng carton sắp xếp lên pallet, xây dựng giải thuật tối ưu hóa đường đi của cánh tay robot Xây dựng mô hình... robot xếp thùng carton lên pallet bằng phần mềm RobotStudio 12 CHƢƠNG 3: MÔ HÌNH ROBOT 5 BẬC TỰ DO ĐƢỢC SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN 3.1 Tổng quan về robot 5 bậc tự do sử dụng trong luận văn Robot được sử dụng trong luận văn là cánh tay robot 5 bậc tự do gồm 5 khớp xoay được thiết kế sẵn Robot bao gồm phần tay máy được thiết kế với 3 bậc tự do và phần cổ tay được thiết kế với 2 bậc tự do Do được thiết kế như... những khoảng cách tuyến tính hay phi tuyến của động trình Chúng được điều khiển bởi các bộ phận hợp nhất ghép kết nối với nhau, có khả năng học và nhớ các chương trình, chúng được trang bị dụng cụ hoặc các phương tiện công nghệ khác để thực hiện các nhiệm vụ sản xuất trực tiếp hay gián tiếp (Theo tiêu chuẩn VDI 2860/BRD) Hoặc Robot là máy tự động liên kết giữa một tay máy và một cụm điều khiển chương... tốc của khớp 1 theo thời gian 53 Hình 4.2: Vòng điều khiển hướng đối tượng 55 Hình 4.3: Lưu đồ tổng quát điều khiển cánh tay lắp vật 57 Hình 4.4: Lưu đồ giải thuật điều khiển trên Transmit khi tiến hành lắp vật 58 Hình 4.5: Lưu đồ giải thuật điều khiển cho Receive khớp tay máy 59 Hình 4.6: Lưu đồ giải thuật điều khiển cho Receive tay gắp 60 Hình 5.1: Mô hình khối lập phương ... 3.27: Sơ đồ mạch kết nối nguồn 24V, động cơ và driver 43 Hình 3.28: Sơ đồ mạch nguồn cho vi điều khiển và cảm biến tiệm cận 43 Hình 3.29: Mạch 3D được thiết kế băng phần mềm Altium 44 Hình 3.30: Mạch điều khiển sau khi được chế tạo 44 Hình 3.31: Hệ thống mạch điện điều khiển 45 Hình 3.32: Giao diện điều khiển trên máy tính 46 Hình 3.33: Lấy giá trị tọa độ các điểm tựa theo... cần thiết kế một tay kẹp để lắp sản phẩm trên băng tải Cơ cấu đầu gắp đảm nhiệm vai trò rất quan trọng trong việc điều khiển chính xác vị trí của robot cũng như điều khiển bám quỹ đạo Ngoài ra đầu gắp còn rất quan trọng trong nhiệm vụ chính là gắp chính xác để giữ vật Do đó thiết kế cơ cấu đầu gắp cho robot 5 bậc tự do cần phải có sự đòi hỏi về độ chính xác, khả năng linh hoạt theo các hướng, kết cấu ... tài: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP CÁC THÙNG CARTON SẮP XẾP LÊN PALLET II- Nhiệm vụ nội dung: Thiết kế mô hình tay máy gắp sản phẩm Tìm hiểu mô thuật toán tối ưu việc xếp thùng carton. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM - NGUYỄN NGỌC LONG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP CÁC THÙNG CARTON SẮP XẾP LÊN PALLET LUẬN VĂN THẠC... văn nghiên cứu thiết kế điều khiển quĩ đạo cánh tay robot thực việc gắp thùng carton lên pallet theo thứ tự lớp thùng quy định đưa kiểm chứng mô hình thực nghiêm Ứng dụng robot dùng cho nghiên cứu