Đang tải... (xem toàn văn)
hướng dẫn thiết kế chế tạo robot scara song song điều khiển bằng arduino+ramps1.4 để điều khiển.giao diện điều khiển được lập trình bằng ngôn ngữ python.có thể sử dụng để tự thiết kế chế tạo 1 cánh tay robot scara song song cơ bản ứng dụng trong nhiều lĩnh vực cuộc sống.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ BÁO CÁO ĐỒ ÁN KĨ THUẬT ROBOT Nhóm 6: Thành viên: Trần Chí Hiếu Trần Lê Đức Thịnh Nguyễn Đức Hùng Nha Trang, Ngày……Tháng……Năm…… Mục lục Mục lục Chương I: Giới thiệu Robot Scara Chương II: Thiết kế, chế tạo Robot .4 Cơ sở khoa học Bản thiết kê (solid work) Liệt kê kinh kiện (cơ khí, điện tử, chi tiết in) Các bước chế tạo lắp ráp .11 Chương III: Chương trình điều khiển ứng dụng 12 Chương trình điều khiển python 12 Phần đệm nạp cho mạch điều khiển .27 Hiệu chỉnh máy .34 Ứng dụng 34 Chương IV: KẾT LUẬN 35 Chương I: Giới thiệu Robot Scara Lịch sử phát triển Robot xuất từ lâu Năm 1921, nhà viết kịch Karelkapek viết kịch mô tả nỗi loạn cỗ máy phục dịch (Rossums Universal Robot) Từ Robot có nghĩa máy móc biết làm việc người Có lẽ gợi ý cho nha sáng chế kĩ thuật thực ước mơ cỗ máy bắt chước thao tác lao động bắp người Những thời gian sau nhiều Robot đời, điển hình 1961người máy cơng nghiệp (IR – industrial Robot) Năm 1979, Robot Scara đời Đây kiểu tay máy có cấu tạo đặc biệt sử dụng nhiều công việc lắp ráp tải trọng nhỏ theo phương thẳng đứng Robot Scara gồm khớp nối cánh tay Trên khớp nối gắn động để cung cấ moment ζ 1, ζ để điều khiển cách tay l1 l2 hình Hình 1: Mơ hình động học Robot Scara Phương trình động học Robot Scara sau: Trong q1, q2 góc quay động DC Θ1 Θ2 góc quay khớp xoay Robot M(q)q + (q, q)q = ζ Tín hiệu vào : Moment ζ 1, ζ của2 động DC (hoặc điện áp) Tín hiểu ra: Góc Θ1 Θ2 cánh tay Robot Scara Chương II: Thiết kế, chế tạo Robot Cơ sở khoa học Có kiểu thiết kế Robot Scara sau: Thiết kế quy trình cho robot song song bao gồm việc xác định thông số liên kết quyền hạn thiết bị truyền động để đạt hiệu suất mong muốn Cụ thể, có bốn tiêu chí thiết kế sau: Tiêu chí thiết kế 1: Tránh nhiễu hai liên kết hoạt động Với lc < 2la, muốn robot xoay hồn tồn mà khơng va chạm, cánh tay la robot cần chênh lệch độ cao để luồn qua nha Tiêu chí thiết kế 2: Loại bỏ điểm kỳ dị loại II loại III Kiểu số I tồn xuất ranh giới không gian làm việc Tuy nhiên, kiểu số II loại III loại bỏ với giá trị thích hợp độ dài liên kết Tiêu chí thiết kế 3: Không gian làm việc bao quanh hình chữ nhật Khơng gian làm việc điển hình bao gồm hình chữ nhật mong muốn bốn đỉnh nằm bốn đoạn ranh giới không gian làm việc Để thực điều này, điều kiện sau phải thỏa mãn: Tiêu chí thiết kế 4: Chịu tải trọng, tăng tốc lên m / s giây Các liên kết phải đủ cứng để trì tải trọng Từ tham số liên kết hiệu suất mong muốn hiệu ứng kết thúc, ta chọn thời điểm cần thiết tính tốn cơng suất động *Vùng làm việc Robot Scara: Vùng làm việc định nghĩa vùng mà hiệu ứng cuối robot đạt Robot song song phân tách thành hai chế nối tiếp Với chiều dài la, lb đưa ra, chuỗi nối tiếp tạo khu vực làm việc có hình dạng sau: Hinh: Khơng gian làm việc tạo chuỗi nối tiếp Hình: Khơng gian làm việc RobotScara Robot Scara nhóm bọn em làm kích thước là: La: 155mm Lb: 185mm Lc: 180mm Bộ kích thước phù hợp với công thức điều kiện: Với điều kiện thiết kế cách tay Robot nhóm có vùng hoạt động sau: Tầm hoạt động Robot Scara Vùng hoạt động Robot nằm khu vực (R – r), với: R=la + lb = 155 + 185 = 340 (mm) r = lb – la = 185 -155 = 30 (mm) Bản thiết kê (solid work) Hình 1: Bản thiết kế Robot Scara solid work Hình 3: Đế trục truyền động Hình 2: Đế động H ình 4: Lb Hình 5: La Hình 6: Puly Liệt kê kinh kiện (cơ khí, điện tử, chi tiết in) Cơ khí: Đế động Ván gỗ đế Robot Bu lông M8: Ø8, L (số lượng: 3) Ốc vít Bu lơng M8:Ø8, (số lượng: 2) Lông đền Đai ốc: Ø8 Dây đai (dây cu roa) Ổ bi 608zz (số lượng: 8) Chi tiết in: Cánh tay la (số lượng: 2) Cánh tay lb (số lượng: 2) Đế trục truyền động (số lượng: 2) Puly 60 (số lượng: 2) Điện tử: Arduino Mega 2560: Động bước Nema17: Ramp 1.4: self.varY1.set('{0:.2f}'.format(float(GTYa))) self.tdy.set('{0:.2f}'.format(float(GTYa))) def namcham(self): if self.varnc=='Hút': self.varnc='Không Hút' self.bnc.config(text=self.varnc) self.arduino_port.write(bytes(str('@'+'T'+'N'+'255'+'#'),'utf-8')) else : self.varnc='Hút' self.bnc.config(text=self.varnc) self.arduino_port.write(bytes(str('@'+'T'+'N'+'0'+'#'),'utf-8')) def XL(self): a=float(self.entu.get()) Xf=float(self.eX.get())-a Yf=float(self.eY.get()) self.varX1.set('{0:.2f}'.format(float(Xf))) self.varY1.set('{0:.2f}'.format(float(Yf))) La=155 Lb=185 Lc=180 e1=-2*La*Xf f1=-2*La*Yf g1=(La*La)-(Lb*Lb)+(Xf*Xf)+(Yf*Yf) E2=2*La*(-Xf+Lc) F2=-2*La*Yf G2=(Lc*Lc)+(La*La)-(Lb*Lb)+(Xf*Xf)+(Yf*Yf)-(2*Lc*Xf) d1=2*math.atan(((-f1+math.sqrt((e1*e1)+(f1*f1)-(g1*g1)))/(g1-e1))) d2=2*math.atan(((-F2+math.sqrt((E2*E2)+(F2*F2)-(G2*G2)))/(G2-E2))) d1a=2*math.atan(((-f1-math.sqrt((e1*e1)+(f1*f1)-(g1*g1)))/(g1-e1))) d2a=2*math.atan(((-F2-math.sqrt((E2*E2)+(F2*F2)-(G2*G2)))/(G2-E2))) print('nghich') gocd1=math.degrees(d1) gocd2=math.degrees(d2) gocd1a=math.degrees(d1a) gocd2a=math.degrees(d2a) print(gocd1) print(gocd2) print(gocd1a) print(gocd2a) self.tdj1.set('{0:.2f}'.format(float(gocd1))) self.tdj2.set('{0:.2f}'.format(float(gocd2a))) self.varj1.set('{0:.2f}'.format(float(gocd1))) self.varj2.set('{0:.2f}'.format(float(gocd2a))) self.tdx.set(self.eX.get()) self.tdy.set(self.eY.get()) if (0.00