Nghiên cứu động học của robot delta dạng quay và dạng tịnh tiến

Chia sẻ: Mộ Dung Vân Thư | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài tham luận "Nghiên cứu động học của robot delta dạng quay và dạng tịnh tiến" được chia làm 4 phần. Phần 1 đưa ra giới thiệu về robot delta và đặt vấn đề. Phần 2 đưa ra mô hình động học cho dạng cơ cấu tác động thẳng. Phần 3 trình bày động học cho cơ cấu tác động quay. Cuối cùng là phần kết luận và hướng phát triển. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu động học của robot delta dạng quay và dạng tịnh tiến

NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT DELTA DẠNG QUAY VÀ DẠNG TỊNH TIẾN Lê Thành Nam, Nguyễn Ngô Hồng Lân, Nguyễn Bá Phú* Viện Kỹ Thuật, Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh GVHD: Lê Tấn Sang TÓM TẮT Robot delta có nhiều ứng dụng trong công nghiệp Từ khóa: điều khiển, điều hướng, dẫn đường, hoạch định đường đi, robot di dộng. 1. GIỚI THIỆU Robot Delta là một loại robot song song bao gồm ba cánh tay được nối với các khớp quay ở bệ cố định. Đặc điểm thiết kế chính của nó là sử dụng hình bình hành trong các cánh tay, giúp duy trì sự định hướng của bộ phận đầu cuối. Robot Delta được phát minh vào đầu những năm 1980 bởi một nhóm nghiên cứu do giáo sư Reymond Clavel dẫn đầu tại École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL, Thụy Sĩ). Sau chuyến viếng thăm một nhà máy sản xuất bánh quy tại Thụy Sĩ, ông đã nhận ra rằng các robot công nghiệp hiện có không thể đáp ứng được yêu cầu về tốc độ và độ chính xác của quá trình sản xuất bánh quy. Vì vậy, ông đã phát triển một loại robot mới có khả năng hoạt động với tốc độ cao và độ chính xác cao hơn. Đó cũng là ưu điểm của robot delta hướng tới. a) ABB IRB 360 b) Yaskawa MPP3H Hình 1: Robot delta trong công nghiệp Robot Delta được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như đóng gói thực phẩm, hàng hóa, y tế và dược phẩm, lắp ráp độ chính xác cao cho các linh kiện điện tử, công nghệ in 3D... Robot Delta từ lâu đã được mặc định là robot thống trị về tốc độ trong ứng dụng gắp thả. 195
a) Gắp thả b) In 3D Hình 2: Ứng dụng robot delta Một số dạng robot delta phổ biến là robot delta dạng cơ cấu tác động quay (Hình 3a) và dạng delta cơ cấu tác động thẳng (Hình 3b). a) Cơ cấu tác động dạng quay b) Cơ cấu tác động dạng thẳng Hình 3: Các dạng robot delta Có nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan robot delta. T. V. Do nghiên cứu ứng dụng xử lý ảnh cho robot delta [1]. G. Wu nghiên cứu cấu trúc các dạng robot delta [2]. Xingguo Lu trình bày bộ điều khiển fuzzy dành cho robot delta [3]. I. Gritsenko đưa ra mô hình động học thuận [4]. R. Clavel nghiên cứu mô hình robot di chuyển tốc độ cao [5]. Robot delta có nhiều phương pháp giải động học. Trong bài tham luận này sẽ trình bày phương pháp dùng vector. Bài tham luận được chia làm 4 phần. Phần 1 đưa ra giới thiệu về robot del ta và đặt vấn đề. Phần 2 đưa ra mô hình động học cho dạng cơ cấu tác động thẳng. Phần 3 trình bày động học cho cơ cấu tác động quay. Cuối cùng là phần kết luận và hướng phát triển. 2. ĐỘNG HỌC ROBOT DẠNG CƠ CẤU TÁC ĐỘNG THẲNG 196
Phần chuyển động được liên kết với phần khung bởi ba chuỗi nối tiếp. Mỗi chuỗi gồm một hình bình hành với 4 khớp cầu. Mỗi hình bình hành liên kết với phần khung bằng khớp tịnh tiến. Do đó phần chuyển động có 3 bậc tự do tương ứng với 3 chuyển động tịnh tiến này. Tất cả cánh tay có chiều dài bằng nhau Hình 4: Mô hình động học robot delta dạng thẳng Tọa độ các điểm có được như sau: là các vector đơn vị trên các trục tịnh tiến. là tọa độ của khớp tịnh tiến. là tọa độ của khâu chuyển động. Ta có: Từ đó, ta có: 197
Tọa độ là nghiệm của hệ phương trình: Phương trình động học ngược: Phương trình động học thuận: Trong đó: 3. ĐỘNG HỌC ROBOT DẠNG CƠ CẤU TÁC ĐỘNG QUAY Hệ trục cố định và di động liên kết với hai hệ trục B và P song song với nhau. 198
Hình 5: Mô hình động học robot delta dạng quay Ta có tọa độ các điểm: ; ; ; Đặt: Phương trình có dạng: Bảng 1: Giá trị các tham số cho từng cánh tay Khi đó: 199
4. KẾT LUẬN Bài tham luận đã đưa ra mô hình động học cho robot delta dạng chuyển động quay và tịnh tiến. Bái báo trình bày chi tiết các bước tìm mô hình động học thuận và ngược. Từ đó có thể áp dụng để điều khiển vị trí cho robot. Trong thời gian tới, các giải thuật điều khiển sẽ được nghiên cứu. Bên cạnh đó, tiến hành chế tạo mô hình thực nghiệm để đánh giá khả năng áp dụng thực tế của giải thuật. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. T. V. Do, N. Quoc Nam, D. D. Vinh, N. Quoc Viet, P. N. Dat and T. Van Hung, "Design of Delta Robot Using Image Processing for Product Sorting Process," 2021 International Conference on System Science and Engineering (ICSSE), Ho Chi Minh City, Vietnam, 2021, pp. 210-214. 2. G. Wu and H. Shen, Parallel PnP Robots volume 7 of Research on Intelligent Manufacturing, Singapore: Springer, 2021. 3. Xingguo Lu and Ming Liu, "Optimal Design and Tuning of PID-type Interval Type-2 Fuzzy Logic Controllers for Delta Parallel Robots", International Journal of Advanced Robotic Systems, May 2016. 4. Gritsenko, A. Seidakhmet, A. Abduraimov, P. Gritsenko and A. Bekbaganbetov, "Delta robot forward kinematics method with one root," 2017 International Conference on Robotics and Automation Sciences (ICRAS), Hong Kong, China, 2017, pp. 39-42. 200