Đang tải... (xem toàn văn)
khảo sát ứng dụng matlab sumulink tính toán mô phỏng động học Robot 3 bậc tự do
Trƣờng đại học giao thông vận tải Khoa: Cơ khí Bộ môn: Kỹ thuật máy ………….o o o…………… Luận văn tốt nghiệp ĐỀ TÀI:ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK TÍNH TOÁN, MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Giáo viên hƣớng dẫn : T.S Phạm Hoàng Vƣơng Sinh viên thực hiện : Phạm Văn Hợp Chuyên nghành : Cơ điện tử Khóa : 50 Mã sinh viên : 0905691 ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Trang ii Sinh viên: Phạm Văn Hợp Giáo viên hƣớng dẫn. TS.Phạm Hoàng Vƣơng Mục lục Mục lục ii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU viii MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG I. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ ROBOT 4 1.1. Sơ lƣợc về sự hình thành và phát triển Robot công nghiệp 4 1.2. Khái niệm về Robot 5 1.3. Cấu trúc của một Robot công nghiệp 6 1.4. Tay máy Robot 7 1.4.1. Kết cấu tay máy Robot 7 1.4.2. Bậc tự do của Robot 8 1.4.3. Vùng làm việc của Robot 9 1.4.4. Một số loại tay máy Robot thông dụng 9 1.4.4.1.Tay máy Robot kiểu toa độ Đecac 9 1.4.4.2.Tay máy kiểu tọa độ trụ 10 1.4.4.3.Tay máy kiểu hệ tọa độ cầu 11 1.4.4.4.Tay máy kiểu hệ tọa độ góc. 12 1.4.4.5.Tay máy Robot SCARA 13 1.5. Ứng dụng Robot công nghiệp trong sản xuất 14 1.5.1. Các ƣu điểm của Robot. 14 1.5.2. Tình hình phát triển Robot và ứng dụng Robot hiện nay 15 CHƢƠNG II. XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC ROBOT . 17 2.1. Xây dựng mô hình 17 2.2. Động học Robot 21 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu các bài toán động học Robot 23 ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Trang iii Sinh viên: Phạm Văn Hợp Giáo viên hƣớng dẫn. TS.Phạm Hoàng Vƣơng 2.3.1. Quy tắc gắn các hệ tọa độ lên các khâu 24 2.3.2. Các thông số động học Denavit Hartenberg 25 2.3.3. Ma trận biến đổi giữa các hệ tọa độ 26 2.4. Bài toán động học Robot 28 2.4.1. Bài toán động học thuận 28 2.4.1.1. Động học thuận Robot SCARA 28 2.4.1.2. Động học thuận Robot hệ tọa độ góc (RRR) 31 2.4.2. Bài toán động học ngƣợc 33 2.4.2.1. Động học ngƣợc Robot SCARA 34 2.4.2.2. Động học ngƣợc Robot hệ tọa độ góc 35 CHƢƠNG III. MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT TRÊN MÁY TÍNH 39 3.1. Kỹ thuật mô phỏng Robot 39 3.2. Giới thiệu về phần mềm Matlab 40 3.3. Xây dựng chƣơng trình mô phỏng động học Robot 41 3.3.1. Phƣơng pháp mô phỏng trên Matlab Simulink 41 3.3.2. Mô phỏng động học thuận Robot 43 3.3.2.1. Mô phỏng động học thuận Robot SCARA 43 3.3.2.2. Mô phỏng động học thuận Robot hệ tọa độ góc 45 3.3.3. Mô phỏng động học ngƣợc Robot 48 3.3.3.1. Mô phỏng động học ngƣợc Robot SCARA 48 3.3.3.2. Mô phỏng động học ngƣợc Robot hệ tọa độ góc. 56 CHƢƠNG IV. THIẾT KẾ QUỸ ĐẠO CHO ROBOT 64 4.1. Cơ sở thiết kế quỹ đạo 64 4.2. Thiết kế quỹ đạo cho Robot 65 4.2.1. Thiết kế quỹ đạo Robot SCARA. 65 4.2.1.1. Khảo sát với biến khớp q 1 66 ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Trang iv Sinh viên: Phạm Văn Hợp Giáo viên hƣớng dẫn. TS.Phạm Hoàng Vƣơng 4.2.1.2. Khảo sát với biến khớp q 2 67 4.2.1.3. Khảo sát với khớp trƣợt q 3 69 4.2.2. Thiết kế quỹ đạo cho Robot hệ tọa độ góc 72 4.2.2.1. Khảo sát với biến khớp q 1 72 4.2.2.2. Khảo sát với biến khớp q 2 74 4.2.2.3. Khảo sát với biến khớp q 3 76 Chƣơng V: Kết luận chung 79 5.1. Một số kết quả chính trong luận văn 79 5.2. Một số vấn đề có thể tiếp tục mở rộng nghiên cứu 79 Tài liệu tham khảo 80 ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Trang v Sinh viên: Phạm Văn Hợp Giáo viên hƣớng dẫn. TS.Phạm Hoàng Vƣơng DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Kí hiệu Diễn giải nội dung đầy đủ 1 a i Lƣợng tịnh tiến dọc theo trục ox 2 i Góc quay quanh trục ox 3 d i Lƣợng tịnh tiến dọc theo trục oz 4 i Góc quay quanh trục oz 5 n Số bậc tự do của Robot 6 DH Denavit Hartenberg 7 q i Biến khớp thứ i 8 Vận tốc biến khớp i 9 Gia tốc biến khớp i 10 1 Ma trận chuyển giữa khâu (i-1) và khâu i 11 R i Ma trận quay 12 p i Vector tịnh tiến 13 l i Chiều dài khâu i của Robot 14 0 Phƣơng trình động học thuận 15 sq i sin(q i ) 16 cq i cos(q i ) 17 s(q 1 +q 2 ) sin(q 1 +q 2 ) 18 c(q 1 +q 2 ) cos(q 1 +q 2 ) 19 RRR Robot hệ tọa độ góc 20 q k Chuyển vị tại vị trí đầu đoạn dịch chuyển 21 Vận tốc tại vị trí đầu đoạn dịch chuyển 22 +1 Chuyển vị tại vị trí cuối đoạn dịch chuyển 23 +1 Vận tốc tại vị trí cuối đoạn dịch chuyển 24 D1 Giới hạn chuyển vị biến khớp robot Scara 25 D2 Giới hạn chuyển vị biến khớp robot hệ tọa độ góc ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Trang vi Sinh viên: Phạm Văn Hợp Giáo viên hƣớng dẫn. TS.Phạm Hoàng Vƣơng DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1. 1: Các thành phần chính của một Robot công nghiệp 6 Hình 1. 2: Các loại khớp thƣờng dùng trong tay máy Robot [8] 7 Hình 1. 3: Vùng làm việc của Robot [12] 9 Hình 1. 4: Tay máy tọa độ vuông góc [2] 10 Hình 1. 5: Tay máy hệ tọa độ trụ [12] 11 Hình 1. 6: Tay máy hệ tọa độ cầu [12] 12 Hình 1. 7: Tay máy hệ tọa độ góc [12] 13 Hình 1. 8: Tay máy Robot SCARA 14 Hình 1. 9: Hệ thống Robot hàn vỏ ôtô [8] 15 Hình 1. 10: Robot phục vụ máy phay CNC [8] 16 Hình 2. 1: Sơ đồ khối động học Robot 23 Hình 2. 2: Sơ đồ thiết lập hệ tọa độ lên các khâu [8] 25 Hình 2. 3: Sơ đồ chuyển đổi hệ tọa độ t O i-1 x i-1 y i-1 z i-1 về hệ tọa độ O i x i y i z i 26 Hình 2. 4: Sơ đồ động Robot SCARA 29 Hình 2. 5: Sơ đồ động Robot hệ tọa độ góc 31 Hình 3. 1: Liên kết file (.wrl) vào môi trƣờng Matlab Simulink 41 Hình 3. 2: Giao diện chính chƣơng trình mô phỏng 42 Hình 3. 3: Mô phỏng động học thuận Robot SCARA 43 Hình 3. 4: Đồ thị chuyển vị biến khớp (rad, m) 44 Hình 3. 5: Đồ thị vận tốc biến khớp (rad/s, m/s) 44 Hình 3. 6: Đồ thị gia tốc biến khớp (rad/s 2 , m/s 2 ) 45 Hình 3. 7: Đồ thị vị trí điểm tác động cuối Robot SCARA (cm) 45 Hình 3. 8: Sơ đồ mô phỏng động học thuận Robot hệ tọa độ góc 46 Hình 3. 9: Đồ thị chuyển vị biến khớp (rad) 46 Hình 3. 10: Đồ thị vận tốc biến khớp (rad/s) 47 Hình 3. 11: Đồ thị gia tốc biến khớp (rad/s 2 ) 47 Hình 3. 12: Đồ thị tọa độ điểm tác động cuối Robot hệ tọa độ góc (cm) 47 Hình 3. 13: Quỹ đạo điểm thao tác của Robot 49 ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Trang vii Sinh viên: Phạm Văn Hợp Giáo viên hƣớng dẫn. TS.Phạm Hoàng Vƣơng Hình 3. 14: Mô phỏng động học ngƣợc Robot SCARA theo quỹ đạo đƣờng tròn 50 Hình 3. 15. Đồ thị chuyển vị biến khớp Robot (rad, m) 50 Hình 3. 16: Đồ thị vận tốc biến khớp (rad/s) 51 Hình 3. 17: Đồ thị gia tốc biến khớp (rad/s 2 , m/s 2 ) 51 Hình 3. 18: Quỹ đạo điểm tác động cuối 52 Hình 3. 19: Mô phỏng động học Robot SCARA theo quỹ đạo hình elip 52 Hình 3. 20: Đồ thị chuyển vị biến khớp (rad/s, mm/s) 53 Hình 3. 21: Đồ thị vận tốc biến khớp (rad/s, m/s) 53 Hình 3. 22: Đồ thị gia tốc biến khớp (rad/s 2 ,m/s 2 ) 54 Hình 3. 23: Mô phỏng động học Robot SCARA theo quỹ đạo hình tam giác 54 Hình 3. 24: Đồ thị đặc tính chuyển động của khâu 1 Robot SCARA 55 Hình 3. 25: Đồ thị đặc tính chuyển động của khâu 2 Robot SCARA 55 Hình 3. 26: Đồ thị đặc tính chuyển động của khâu 3 Robot SCARA 55 Hình 3. 27: Mô phỏng động học Robot hệ tọa độ góc theo quỹ đạo hình tròn 57 Hình 3. 28: Quỹ đạo điểm tác động cuối 57 Hình 3. 29: Đồ thị sự biến thiên các giá trị biến khớp 58 Hình 3. 30: Đồ thị sự biến thiên vận tốc các biến khớp 58 Hình 3. 31: Đồ thị sự biến thiên gia tốc góc (rad/s 2 ) 59 Hình 3. 32: Qũy đạo điểm tác động cuối 59 Hình 3. 33: Mô phỏng động học ngƣợc Robot hệ tọa độ góc theo quỹ đạo đƣờng elip 60 Hình 3. 34: Đồ thị chuyển vị biến khớp trong thời gian [0:20] 60 Hình 3. 35: Đồ thị vận tốc góc biến khớp trong thời gian [0:20] 61 Hình 3. 36: Đồ thị sự biến thiên gia tốc góc trong thời gian [0:20] 61 Hình 3. 37: Mô phỏng động học Robot hệ tọa độ góc theo quỹ đạo hình vuông. 62 Hình 3. 38: Đặc tính chuyển động của khâu 1 Robot hệ tọa độ góc 62 Hình 3. 39: Đặc tính chuyển động của khâu 2 Robot hệ tọa độ góc 63 Hình 3. 40: Đặc tính chuyển động của khâu 3 Robot hệ tọa độ góc 63 Hình 4. 1: Đồ thị đặc tính chuyển động của khâu 1 70 Hình 4. 2: Đồ thị đặc tính chuyển động của khâu 2 71 ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Trang viii Sinh viên: Phạm Văn Hợp Giáo viên hƣớng dẫn. TS.Phạm Hoàng Vƣơng Hình 4. 3: Đồ thị đặc tính chuyển động của khâu 3 71 Hình 4. 4: Đồ thị đặc tính chuyển động của khâu 1 78 Hình 4. 5: Đồ thị đặc tính chuyển động của khâu 2 78 Hình 4. 6: Đồ thị đặc tính chuyển động của khâu 3 78 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2. 1: Xây dựng mô hình Robot SCARA 18 Bảng 2. 2: Xây dựng mô hình Robot hệ tọa độ góc 20 Bảng 2. 3: Bảng thông số DH Robot SCARA 29 Bảng 2. 4: Bảng thông số DH Robot hệ tọa độ góc (RRR) 31 Bảng 4. 1: Chuyển vị biến khớp Robot SCARA tại các vị trí nút 66 Bảng 4. 2: Vận tốc biến khớp Robot SCARA tại các vị trí nút 66 Bảng 4. 3: Giá trị các biến khớp Robot hệ tọa độ góc tại vị trí mút 72 ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Trang 1 Sinh viên: Phạm Văn Hợp Giáo viên hƣớng dẫn. TS.Phạm Hoàng Vƣơng MỞ ĐẦU 1. Lý do lựa chọn đề tài Thế giới đã trải qua nhiều cuộc cách mạng vĩ đại về khoa học công nghệ trong quá khứ, những cuộc cách mạng này đã làm thay đổi cả thế giới chúng ta sống với hàng loạt các phát minh mới ra đời. Robot là một phát minh vĩ đại của con ngƣời vì mục đích giải phóng con ngƣời khỏi những công việc nặng nhọc, sự nhàm chán của công việc (do sự lặp lại các thao tác của một công việc nào đó nhiều lần), nguy hiểm của môi trƣờng lao động nhƣ môi trƣờng nóng bức trong các lò hơi, sự ô nhiễm bụi bặm của các hầm mỏ, hay sự nguy hiểm ở dƣới đáy đại dƣơng, trên không gian vũ trụ… cũng nhƣ tăng tính tự động hóa trong các dây truyền sản xuất. Ngày nay, Robot đƣợc ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực nhƣ cơ khí, điện tử, y học, giải trí…, chúng không còn đơn thuần là những máy móc tự động chỉ có thể nâng, hạ, di chuyển mà ngƣời ta đã trang bị những cảm biến giúp cho Robot có khả năng quan sát, cảm nhận đƣợc bản thân và môi trƣờng xung quanh. Ở nhiều nƣớc trên thế giới, Robot đƣợc nghiên cứu, ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau nhƣ vận chuyển, bốc dỡ vật liệu, gia công, lắp ráp thăm dò. Đi đầu trong lĩnh vực chế tạo, và ứng dụng Robot công nghiệp hiện nay đó là Nhật Bản, Mỹ, Đức, Ý, Pháp. Tuy nhiên ở nƣớc ta việc nghiên cứu, thiết kế Robot chƣa thực sự phát triển, các Robot hầu hết đƣợc nhập từ nƣớc ngoài với chi phí lớn do đó việc ứng dung Robot vào sản xuất còn hạn chế. Robot thƣờng chỉ xuất hiện ở những cơ sở sản xuất lớn, yêu cầu công việc có tính tự động cao. Xuất phát thực tế đó, nƣớc ta cần đẩy mạnh công việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo Robot nhất là ở trong các trƣờng đại học, cao đẳng. Công viêc thiết kế, chế taọ Robot là một công việc phức tạp gồm nhiều công đoạn khác nhau nhƣ: tìm hiểu các loại Robot, lựa chọn loại, kết cấu Robot tối ƣu nhất, tính toán động học, động lực học, mô phỏng trên máy tính Trong đó công việc mô phỏng Robot đóng vai trò quan trọng bởi vì sau quá trình thiết kế chúng ta rất cần một cách nào đó xem hệ thống có hoạt động đúng nhƣ mong đợi không, tránh việc đi vào sản xuất luôn mà chẳng may gặp lỗi thiết kế, tính toán nào đó gây lãng phí cả về vật chất lẫn thời gian. Vì vậy mô phỏng quá trình hoạt động của robot trƣớc khi đi vào thiết kế thực là rất cần thiết. Thông qua quá trình mô phỏng ta xem hệ thống hoạt động nhƣ thế ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Trang 2 Sinh viên: Phạm Văn Hợp Giáo viên hƣớng dẫn. TS.Phạm Hoàng Vƣơng nào… đã đúng nhƣ mong đợi chƣa. Qua đó có thể rút ngắn thời gian, giảm chi phí nghiên cứu và phát triển sản phẩm một cách đáng kể. Điều này đặc biệt có ý nghĩa khi sản phẩm là các hệ thống thiết bị kỹ thuật phức hợp, có giá trị kinh tế cao Cùng với động lực học và điều khiển Robot, động học Robot là một trong những nội dung chính khi nghiên cứu về Robot. Khi nghiên cứu động học ta xác định đƣợc các thông số nhƣ vị trí, vận tốc, gia tốc tại điểm thao tác của Robot. Nhằm đáp ứng phần nào những công việc để có thể thiết kế ra một Robot thực hoàn chỉnh có thể ứng dụng vào thực tế em đã tập trung nghiên cứu vào đề tài: “ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO” 2. Đối tƣơng và nội dung nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu của luận văn là Robot Scara và Robot hệ tọa độ góc loại ba bậc tự do. Đây là hai loại Robot đƣợc ứng dụng nhiều trong sản xuất. Nội dung nghiên cứu là khảo sát bài toán động học thuận và động học ngƣợc và ứng dụng thƣ viện Simulink trong phần mềm Matlab để mô phỏng động học Robot. Ngoài ra trong luận văn này em còn tập trung nghiên cứu về thiết kế quỹ đạo cho robot. 3. Cấu trúc luận án. Đƣợc sự hƣớng dẫn của TS. Phạm Hoàng Vƣơng em đã tiến hành nghiên cứu và trình bày luận văn trong năm chƣơng: Chƣơng I. “Nghiên cứu tổng quan về Robot”. Trong chƣơng này em trình bày tóm tắt cơ sở, lịch sử phát triển của robot, khái quát về về cấu trúc chung của robot, đặc điểm về tay máy robot (bậc tự do, vùng làm việc…), các loại tay máy thƣờng dùng. Phần cuối chƣơng là tình hình sử dụng và những ứng dụng phổ biến của robot hiện nay. Đây là các kiến thức cơ sở cần thiết trƣớc khi nghiên cứu về động học robot Chƣơng II. “Xây dựng mô hình và tính toán động học Robot”. Nội dung chủ yếu của chƣơng này là xây dựng mô hình robot Scara và robot hệ tọa độ góc dựa trên phần mềm Catia. Từ đó phân tích, giải các bài toán động học thuận, động học ngƣợc hai loại robot trên theo phƣơng pháp. Chƣơng III. “Mô phỏng động học Robot”. Để có cái nhìn khái quát nhất về quá trình hoạt động của robot, trong chƣơng này em tập trung nghiên cứu vào vấn đề mô phỏng động học robot dựa trên thƣ viện Simulink trong phần mềm Matlab. Thông [...]... MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Khâu 3 Lắp ghép Robot CARA 3 bậc tự do Trang 19 Sinh viên: Phạm Văn Hợp Giáo viên hƣớng dẫn TS.Phạm Hoàng Vƣơng ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Bảng 2 2: Xây dựng mô hình Robot hệ tọa độ góc Hình chiếu Giá cố định Khâu 1 Khâu 2 Trang 20 Sinh viên: Phạm Văn Hợp Giáo viên hƣớng dẫn TS.Phạm Hoàng Vƣơng ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG... ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Khâu 3 Lắp ghép Robot hệ tọa độ góc 3 bậc tự do 2.2 Động học Robot Nghiên cứu động học Robot là cơ sở cho việc thiết kế Robot, cũng nhƣ giải các bài toán điều khiển Robot theo các quỹ đạo định trƣớc Động học Robot nghiên cứu chuyển động của Robot nhƣng không xét đến các lực và momen gây ra chuyển động Động học chỉ xét vị trí, vận tốc và gia tốc của một điểm nào đó trên Robot. . .ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO qua quá trình mô phỏng này em đƣa ra các đồ thì về vị trí, vận tốc, gia tốc của các biến khớp robot Chƣơng IV “Thiết kế quỹ đạo Robot Trong quá trình mô phỏng động học robot trên máy tính, hiện tƣợng sốc hay giật cục có thể xảy ra do sự thay đổi đột ngột về vận tốc tại một vị trí nào đó Để khắc phục đƣợc hiện tƣợng đó, cũng nhƣ tăng tính. .. làm việc, Robot phải đạt đƣợc một số bậc tự do nhất định Thông thƣờng tay máy Robot thƣờng là một cơ cấu hở, do đó số bậc tự do của Robot có thể đƣợc tính theo công thức: 5 𝑊 = 6𝑛 − 𝑖𝑝 𝑖 𝑖=1 Với n: số khâu động 𝑝 𝑖 : số khớp loại i Do khớp trong Robot thƣờng là khớp quay hoặc khớp tịnh tiến (khớp loại 5) nên số bậc tự do của Robot thƣờng bằng số khâu động Số bậc tự do của Robot quyết định đến tính linh... dẫn TS.Phạm Hoàng Vƣơng ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Bài toán động học thuận: Việc giải bài toán động học nhằm tìm ra phƣơng trình động học của tay máy dựa trên những thông số đã biết Với bài toán động học thuận ngƣời ta biết trƣớc đƣợc cơ cấu tay máy (biết trƣớc số khâu, số khớp, loại khớp, kích thƣớc các khâu) cho trƣớc vị trí (quy luật chuyển động) của khâu thành viên... ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Ta có thể mô tả nội dung các bài toán động học tay máy thông qua sơ đồ: Hình 2 1: Sơ đồ khối động học Robot 2 .3 Phƣơng pháp nghiên cứu các bài toán động học Robot Robot công nghiệp thƣờng là cơ cấu hở, gồm một chuỗi các khâu nối với nhau bằng các khớp động, khâu đầu tiên đƣợc nối với giá cố định (chân đế) Các khớp động này có thể là khớp quay... thay thế con ngƣời trong môi trƣờng làm việc độc hại và không an toàn là những yếu tố quyết định của việc áp dụng Robot trong các lĩnh vực công nghiệp nói trên Trang 16 Sinh viên: Phạm Văn Hợp Giáo viên hƣớng dẫn TS.Phạm Hoàng Vƣơng ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO CHƢ ƠNG II XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC ROBOT 2.1 Xây dựng mô hình Xây dựng mô hình là một nhiệm vụ... tác động cuối Do đó động học Robot đề cập đến các tính chất hình học và thời gian chuyển động Các biến khớp của cơ cấu chấp hành liên quan đến vị trí và hƣớng của điểm tác động cuối theo các ràng buộc của các khớp đó Các quan hệ động học này là cơ sở để nghiên cứu động học cơ cấu chấp hành Động học Robot nghiên cứu phƣơng pháp giải hai bài toán cơ bản là: bài toán động học thuận và bài toán động học. .. khoảng 35 0.000 (chiếm 45,5%), 233 .000 (chiếm 30 ,3% ) ở các nƣớc EU và khoảng 104.000 (chiếm 13, 5%) ở Bắc Mỹ Ở châu âu, Đức dẫn đầu với 105.000 Robot, tiếp theo là Italia với 47.000, Pháp 24.000, Tây Ban Nha 18.000 Robot và 14.000 Robot Hình 1 9: Hệ thống Robot hàn vỏ ôtô [8] Trang 15 Sinh viên: Phạm Văn Hợp Giáo viên hƣớng dẫn TS.Phạm Hoàng Vƣơng ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO. .. Hoàng Vƣơng ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT 3 BẬC TỰ DO Ngoài ra trong một số trƣờng hợp ngƣời ta còn dùng khớp cầu để tăng tính linh hoạt cho Robot Với loại khớp này cho phép các khâu thực hiện các chuyển động quay theo tất cả các hƣớng quanh tâm khớp, và hạn chế các chuyển động tịnh tiến giữa các khâu Do đó số bậc tự do của khớp cầu là ba Trong quá trình thiết kế tay máy Robot, ngƣời . 3. 3.2. Mô phỏng động học thuận Robot 43 3. 3.2.1. Mô phỏng động học thuận Robot SCARA 43 3. 3.2.2. Mô phỏng động học thuận Robot hệ tọa độ góc 45 3. 3 .3. . tọa độ góc 45 3. 3 .3. Mô phỏng động học ngƣợc Robot 48 3. 3 .3. 1. Mô phỏng động học ngƣợc Robot SCARA 48 3. 3 .3. 2. Mô phỏng động học ngƣợc Robot hệ tọa độ