silde báo cáo NGHIÊN cứu THIẾT kế, điều KHIỂN ROBOT rắn

24 25 0
  • Loading ...
1/24 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 23/09/2019, 23:34

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Bộ môn Cơ điện tử, Khoa Cơ Khí, Đại học Bách Khoa TPHCM NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN ROBOT RẮN Sinh viên thực hiện: THÁI MAI THÀNH Giáo viên hướng dẫn : TS VÕ TƯỜNG QUÂN tháng 1, 2016 Nội dung Tổng quan Lựa chọn phương án Thiết kế khí Mơ hình hóa Thiết kế mạch điện Thiết kế điều khiển Thực nghiệm Kết luận Tài liệu tham khảo TỔNG QUAN Hình Anna Konda [1] Hình ACM R3 [1] ROBOT RẮN Hình Robot Rắn Q2C Hình Robot Rắn Q2C_V2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI  Thiết kế robot rắn di chuyển bám quỹ đạo cho trước mặt phẳng NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI  Tìm hiểu tổng quan Robot Rắn  Nghiên cứu phân tích động học động lực học robot rắn khớp di chuyển mặt phẳng  Thiết kế điều khiển hướng/ điều khiển bám quỹ đạo cho trước Robot Rắn  Mô chuyển động robot PHẠM VI ĐỀ TÀI  Bỏ qua sai số trượt mơ hình  Bỏ qua sai số kích thước mơ hình LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Tiêu chí thiết kế:     Robot Rắn có khả di chuyển mặt phẳng giống rắn thật Xác định xác giá trị góc khớp Chống trượt di chuyển Tại khớp điều khiển moment Hình Cơ cấu chấp hành [2] Hình Cơ cấu chống trượt [1] Hình Cơ cấu hồi tiếp giá trị góc khớp thời điểm [3] TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CƠ KHÍ Mục tiêu thiết kế khí  Thiết kế Robot Rắn gồm khâu khớp dạng module giống di chuyển mặt phẳng   Thiết kế cấu chống trượt ngang cho thân robot Thiết kế cấu truyền động cho khớp Hình Tsukasa TG-47C-SG-300 [6] Hình 10 Kết cấu khớp nối Hình Bánh xe bị động Misumi [7] PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC   (1)   Hình 11 Mơ hình khâu khớp robot PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC TỪNG KHÂU Phương trình động lực học cân nhắc đến lực ràng buộc [4]:   Phương trình chuyển động viết lại [4]:     (5) KIỂM NGHIỆM TÍNH KHẢ THI • • • Đường màu xanh dương: Đỉnh đầu robot Đường màu xanh lục: Trọng tâm khâu Đường màu đỏ: Trọng tâm khâu Hình 12 Quỹ đạo đỉnh đầu robot trọng tâm khâu   Dạng moment để truyền vào khớp có dạng sau: [5] (6) TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN Mục tiêu thiết kế mạch điện:     Đọc tín hiệu tọa độ vị trí tức thời robot camera Đọc giá trị góc tức thời động Truyền giá trị moment để điều khiển động DC Giao tiếp máy tính thiết bị điều khiển cấp 10 BỘ ĐIỀU KHIỂN HỒI TIẾP TUYẾN TÍNH HĨA Mục tiêu thiết kế điều khiển:   Áp dụng cho hệ phi tuyến Sai số vị trí sát lập 10mm     (7) (8)     11 BỘ ĐIỀU KHIỂN HỒI TIẾP TUYẾN TÍNH HĨA Đường 1: Đỉnh đầu robot Đường 2: Trọng tâm khâu Đường 3: Trọng tâm khâu Đường 4: Trọng tâm khâu   Quỹ đạo đầu robot khâu theo sau so với đường thẳng tham chiếu 12 BỘ ĐIỀU KHIỂN HỒI TIẾP TUYẾN TÍNH HĨA Đường 1: Đỉnh đầu robot Đường 2: Trọng tâm khâu Đường 3: Trọng tâm khâu Đường 4: Trọng tâm khâu   Quỹ đạo đầu robot khâu theo sau so với đường thẳng tham chiếu 13 BỘ ĐIỀU KHIỂN HỒI TIẾP TUYẾN TÍNH HĨA   Quỹ đạo đầu robot khâu theo sau so với đường thẳng tham chiếu đường tròn phương trình (x+4.5)^2 + y^2 = , = = 14 ĐIỀU KHIỂN MOMENT Ở MỖI ĐỘNG CƠ Hình 13 Bộ điều khiển moment dùng PWM Hình 14 Kết thí nghiệm đo dòng ACS72 15 ĐIỀU KHIỂN MOMENT Ở MỖI ĐỘNG CƠ Hình 15 Mạch điều khiển dòng 16 THỰC NGHIỆM Hình 16 Mơ hình thực tế 17 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Hình 17 Kết thực nghiệm bám đường thẳng y = 350 pixel 18 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Hình 18 Kết thực nghiệm bám đường thẳng y = 350 pixel 19 THỰC NGHIỆM Hình 19 Kết thực nghiệm chuyển hướng 20 độ 20 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC         Nghiên cứu phân tích động học động lực học Robot Rắn khớp di chuyển mặt phẳng có cân nhắc đến lực ràng buộc động học Thiết kế điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa cho hệ phi tuyến bám quỹ đạo cho trước Robot Rắn Mô chuyển động robot Matlab, đạt kết di chuyển thẳng, chuyển hướng, đường cong đường tròn với sai số 10 mm Thiết kế chế tạo mơ hình Robot Rắn gồm khâu, khớp Xây dựng chương trình xử lý ảnh để xác định vị trí tọa độ đỉnh đầu robot Thực nghiệm điều khiển Robot Rắn bám quỹ đạo phương trình động học Bài báo: Mai Thanh Thai, Tuong Quan Vo, A New Approaches For Dynamic And Kinematic Modeling Of A Snake-like Robot, hội nghị Toàn Quốc Máy Cơ Cấu NCOMM 2015, ngày 30/10/2015, Tp Hồ Chí Minh  Mai Thanh Thai, Tuong Quan Vo, A Study On Trajectory Tracking Control Of A Snake-like Robot, hội nghị Toàn Quốc Máy Cơ Cấu NCOMM 2015, ngày 30/10/2015, Tp Hồ Chí Minh 21 HẠN CHẾ  Chưa có điều kiện thực nghiệm với mạch điều khiển moment động DC  Thực nghiệm bám quỹ đạo với đỉnh đầu robot chưa đạt sai số mô  Chưa thực ứng dụng thời gian thực cho robot, giảm thời gian truyền nhận liệu xử lý thuật toán HƯỚNG PHÁT TRIỂN  Xây dựng phương trình động học động lực học cho Robot Rắn di chuyển không gian 3D  Chế tạo mơ hình Robot Rắn vượt địa hình  Tăng tốc độ xử lý camera để đáp ứng yêu cầu tốc độ xử lý giảm thời gian trễ  Thực ứng dụng thời gian thực để giảm thời gian trễ từ đầu điều khiển đến tác động động cách sử dụng máy tính nhúng 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Liljebäck, P., Pettersen, K.Y., Stavdahl, O., Gravdahl, J.T, “Snake Robots, Modelling, Mechatronics and Control” [2] http://vietnamese.alibaba.com/product-gs/permanent-magnet-low-speed-dc-motor-24v-dc-motor-12v-dc-gear-motor-637857116.html Ngày truy cập: 10/11/2015 [3] http://www.alibaba.com/product-detail/YH-16mm-stereo-volume-control-b10k_60200874462.html?spm=a2700.7724857.29.59.9rtYuT Ngày truy cập: 10/11/2015 [4] R Murray, Z Li, and S Sastry, A mathematical introduction to robotic manipulation CRC, 1994 [5] Tuong Quan Vo, Hyoung Seok Kim, Byung Ryong Lee (2009), Propulsive Velocity Optimization of 3-Joint Fish Robot Using Genetic-Hill Climbing Algorithm, Journal of Bionic Engineering 6, pp.415-429 [6] Tài liệu catalog động hãng Tsukasa [7] http://us.misumi-ec.com/vona2/detail/110302648740/?Inch=0 Ngày truy cập: 10/11/2015 23 CẢM ƠN SỰ LẮNG NGHE CỦA QUÝ THẦY ... Thiết kế khí Mơ hình hóa Thiết kế mạch điện Thiết kế điều khiển Thực nghiệm Kết luận Tài liệu tham khảo TỔNG QUAN Hình Anna Konda [1] Hình ACM R3 [1] ROBOT RẮN Hình Robot Rắn Q2C Hình Robot Rắn. .. Thiết kế robot rắn di chuyển bám quỹ đạo cho trước mặt phẳng NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI  Tìm hiểu tổng quan Robot Rắn  Nghiên cứu phân tích động học động lực học robot rắn khớp di chuyển mặt phẳng  Thiết. .. Thiết kế điều khiển hướng/ điều khiển bám quỹ đạo cho trước Robot Rắn  Mô chuyển động robot PHẠM VI ĐỀ TÀI  Bỏ qua sai số trượt mơ hình  Bỏ qua sai số kích thước mơ hình LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT
- Xem thêm -

Xem thêm: silde báo cáo NGHIÊN cứu THIẾT kế, điều KHIỂN ROBOT rắn , silde báo cáo NGHIÊN cứu THIẾT kế, điều KHIỂN ROBOT rắn

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn