Đồ án tính toán, thiết kế robot công nghiệp ba bậc tự do 3RTR.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP KHOA CƠ KHÍ Bộ mơn: CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MƠN HỌC MƠN HỌC THIẾT KẾ ROBOT CÔNG NGHIỆP Sinh viên : Lớp : Giáo viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Ngọc Hà Thái Nguyên – 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KTCN KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÔN HỌC: THIẾT KẾ RÔ BỐT CÔNG NGHIỆP BỘ MÔN: CƠ ĐIỆN TỬ Sinh viên: Trần Hữu Phúc Mã số sinh viên: K175520114107 Lớp: K53CĐT.02 Trương Ngọc Sơn Mã số sinh viên: K175520114112 Lớp: K53CĐT.02 Ngành: Cơ điện tử Ngày giao đề: Ngày hoàn thành: 1.Tên đề tài: Tính tốn, thiết kế robot công nghiệp ba bậc tự 3RTR (Mã số: IR-08) Nội dung thuyết minh tính tốn: Nhiệm vụ đồ án bao gồm:  Tổng quan đối tượng thiết kế  Giải toán động học thuận, động học ngược  Giải toán lập trình quỹ đạo làm việc  Mơ động học trình làm việc Các vẽ, chương trình đồ thị  Thuyết minh, chương trình đồ thị mơ TRƯỞNG BỘ MƠN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ThS Nguyễn Ngọc Hà NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Thái Nguyên, ngày….tháng… năm 20 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Thái Nguyên, ngày….tháng… năm 20 GIÁO VIÊN CHẤM (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ROBOT 1.1 Lịch sử phát triển robot công nghiệp 1.2 Phân loại Robot (IR) 1.2.1 Phân loại tay máy theo cấu trúc sơ đồ động: 1.3 Ứng dụng robot công nghiệp 1.3.1 Mục tiêu ứng dụng robot công nghiệp 1.3.2 Một số lĩnh ứng dụng Robot công nghiệp 1.4 Các xu sử dụng robot tương lai: 1.5 TÌNH HÌNH TIẾP CẬN VÀ ỨNG DỤNG ROBOT CÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM 10 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CẤU TRÚC ROBOT TÍNH TỐN- THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC 12 2.1 Phân tích nhiệm vụ tay máy đặc điểm phôi 12 2.2 Chọn phương án thiết kế 12 2.2.1 Phân tích phương án 13 2.2.2: Sơ đồ động hệ tọa độ tay máy 13 2.3 TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC TAY MÁY 15 2.3.1 Giải toán động học thuận 15 2.3.2 Giải toán động học ngược 18 Kết Luận Chương 25 CHƯƠNG 3: QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG CỦA ROBOT 26 3.1 Cơ sở lý thuyết 26 3.2 Một số câu lệnh Matlab: 26 3.3 Phương trình nội suy 27 3.3.1 Tính cho biến khớp q1 27 3.3.2: Mô quỹ đạo chuyển động tay kẹp robot 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ROBOT 1.1 Lịch sử phát triển robot công nghiệp Nhu cầu nâng cao sẩn xuất chất lượng sản phẩm ngày đòi hỏi ứng dụng rộng rãi phương tiện tự động hóa sản xuất Xu hướng tạo dây chuyền thiết bị tự động có tính linh hoạt cao hình thành Các thiết bị thay dần máy tự động “cứng” đắp ứng việc định lúc thị trường ln ln địi hỏi thay đổi mặt hang chủng loại, kĩnh cỡ, tính v v… ngày tăng nhanh chóng nhu cầu ứng dụng Robot để chế tạo hệ thống sản xuất tự động linh hoạt Thuật ngữ Robot xuất vào năm 1920 tác phẩm văn học nhà văn tiệp khắc có tên Karel Capek Thuật ngữ inducstrial Robot (IR) xuất mỹ công ty AMF (Americal Machine and Foundry Company) quảng bá mô cho thiết bị mang dáng dấp có số chức tay người điều khiển tự động thực số thao tác để sản xuất thiết bị có tên gọi Versatran Q trình phát triển IR tóm tắt sau: - Từ năm 1950 mỹ xuất nhiều viện nghiên cứu - Vào năm 1960 xuất sẳn phẩm gọi versatran công ty AMF - Ở Anh người ta bắt đầu nghiên cứu chế tạo IR theo quền Mỹ từ năm 1967 - Ở nước tây Âu khác như: Đức, ý, Pháp, Thụy Điển bắt đầu chế tạo IR từ năm 1970 - Châu Á có Nhật Bản bắt đầu nghiên cứu ứng dụng IR từ năm 1968 Đến nay, giới có khoảng 200 cơng ty sản xuất IR số có 80 công ty Nhật, 90 công ty Tây Âu, 30 công ty Mỹ số công ty Nga, Tiệp… Tính làm việt Robot ngày nâng cao, khả nhận biết xử lý Năm 1967 trường Đại học tổng hợp Stanford (Mỹ) chế tạo mẫu Robot hoạt động theo mơ hình “mắt-tay”, có khả nhận biết định hướng bàn kẹp theo vị trí vật kẹp nhờ cảm biến Năm 1974 Công ty Mỹ Cincinnati đưa loại Robot điều khiển máy vi tính, gọi Robot T3( The Tomorrow Tool: Cơng cụ tương lai) Loại Robot nâng vật có khối lượng đến 40kg Có thể nói, Robot tổ hợp khả hoạt động linh hoạt cấu điều khiển từ xa với mức độ “tri thức” ngày càn phong phú hệ thống điều khiển theo chương trình số kỹ thuật chế tạo cảm biến, cơng nghệ lập trình phát triển trí khơn nhân tạo, hệ chun gia… Từ năm sau này,việc nâng cao tính hoạt động Robot không ngừng phát triển Robot trang bị thêm cảm biến khác để nhận biết môi trường xung quanh, với thành tựu to lớn lĩnh vực Tin học-Điện tự tạo Robot có nhiều tính đặc biệt, số lượng Robot ngày tăng, giá thành ngày giảm Nhờ vậy, Robot cơng nghiệp có vị trí quan trọng hệ thống dây truyền sản xuất đại Một vài số liệu số lượng Robot sản xuất vài nước công nghiệp phát triển sau: Nước sản xuất Năm 1990 Năm 1994 Năm 1998 (dự tính) Nhật Mỹ Đức Ý Pháp Anh Hàn Quốc 60.118 4.327 5.845 2.500 1.488 510 1.000 29.756 7.634 5.125 2.408 1.197 1.086 1.200 67.000 11.100 8.600 4.000 2.000 1500 Mỹ nước phát minh Robot, nước phát triển cao lĩnh vực nghiên cứu chế tạo sử dụng Robot lại Nhật 1.2 Phân loại Robot (IR) Theo chủng loại, mức độ điều khiển, nhận biết thông tin tay máyngười máy sản xuất giới phân loại IR thành hệ sau: - Thế hệ 1: hệ có kiểu điều khiển theo chu kỳ dạng chương trình cứng khơng có khả nhận biết thông tin - Thế hệ 2: hệ có điều khiển theo chu kỳ dạng chương trình mềm bước đầu có khả tiếp nhận thơng tin - Thế hệ 3: Thế hệ có kiểu điều khiển dạng tinh khơn, có khả nhận biết thơng tin bước đầu có khả lý trí người 1.2.1 Phân loại tay máy theo cấu trúc sơ đồ động: Thông thường cấu trúc chấp hành tay máy cơng nghiệp mơ hình hóa dạng chuỗi động với khâu khớp nguyên lý máy với giả thiết sau: - Chỉ sử dụng khớp động loại (khớp quay, khớp tịnh tiến, khớp vít) - Trục quay hướng tịnh tiến khớp song song hay vng góc với - Chuỗi động chuối động hỏ đơn giản Ta ví dụ chuối động tay máy cơng nghiệp có bậc tự do, khớp A, B, F khớp tổng quát, có nghĩa chúng khớp quay, khớp tịnh tiến, khớp D, E, K khớp quay Các khâu đánh số 0-giá cố định, tiếp đến khâu 1,2…n- khâu động, khâu tổng quát ký hiệu khâu I (i=1,2…n), khâu n cuối mang bàn kẹp tay máy Tương tự tay người để bàn kẹp gồm loại chuyển động, tương ứng với chuyển động dạng sơ đồ cấu trúc máy sau: - Cấu trúc chuyển động toàn (chân người) cấu trúc thực chuyển động đem toàn tay máy (tay người) đến vị trí làm việc Cấu trúc đa dạng thông thường tay máy hoạt động hệ thống mà chuyển động cần có kiểm sốt Người ta thường coi tay máy đứng yên, khâu giá cố định tay máy - Cấu trúc xác định bàn kẹp bao gồm khớp A, B F khâu 1,2 3, chuyển động cấu trúc đem theo bàn kẹp với vị trí làm việc Do giả thiết loại khớp động động dung chế tạo máy thơng thường ta có phối hợp sau khớp từ tạo nên cấu trúc xác định vị trí bàn kẹp khơng gian vị trí khác bàn kẹp Phối hợp TTT nghĩa khớp điều khớp tịnh tiến khớp quay Đây sơ đồ cấu trúc hệ tọa độ Đề Các so với tọa độ So điểm M nằm khâu khớp khớp tịnh tiến chuyển động quay (tức tọa độ dài) Phối hợp TRT, RTT, hay TTR nghĩa khớp tịnh tiến khớp quay (các sơ đồ cấu trúc 2,3 4) Đây cấu trúc hoạt động hệ tọa độ trụ so với điểm M nằm khâu xác định bới chuyển động tịnh tiến chuyển động quay (tức tọa đọ dài tọa độ góc) Phối hợp RTR, RRT, hay TTR nghĩa khớp tịnh tiến khớp quay (các cấu trúc 5,6,7,8,9 10) Đây cấu trúc hoạt động hệ toạ độ cầu so với hệ So, điểm M khâu xác định chuyển động tịnh tiến chuyển động quay (tức tọa đọ dài hai tọa độ góc) Phối hợp RRR tức khớp quay (các câu trúc 11,12) cấu trúc hoạt động tọa độ góc so với tọa độ So, điểm M khâu xác định chuyển động quay (tức tọa độ góc), cấu trúc gọi cấu trúc sinh học Tuy nhiên thực tế tay máy chuyên dùng sủ dụng chun mơn hóa đặc biệt đảm báo giá thành giá đầu tư tay máy thấp, người ta không thiết lúc phải chế tạo tay máy có đủ khớp động cho cấu trúc xác định vị trí Đối với tay máy cơng nghiệp có 250 loại, số có 40% loại tay máy có điều khiển đơn giản thuộc hệ thứ Sự phát triển IR gia tăng vai trò chúng sản suất xã hội loài người làm xuất nghành khoa học Robot học (Robotic) Trên giới nhiều nới xuất nhiều viện nghiên cứu riêng Robot Ở Việt Nam, từ năm thập niên 80 có viện nghiên cứu Robot 1.3 Ứng dụng robot công nghiệp 1.3.1 Mục tiêu ứng dụng robot công nghiệp Mục tiêu ứng dụng Robot công nghiệp nhằm nâng cao suất dây chuyền công nghệ, giảm giá thành, nâng cao chất lượng khả cạnh tranh sản phẩm, đồng thời cải tiến điều kiện lao động Những ưu điểm mà Robot cơng nghiệp mang lại: Robot thực quy trình thao tác hợp lý người thợ lành nghề cách ổn định suốt thời gian làm việc Vì Robot góp phần nâng cao chất lượng tăng khả cạnh tranh sản phẩm Hơn Robot nhanh chóng thay đổi cơng việc để thích nghi với biến đổi mẫu mã, kích cỡ sản phẩm theo yêu cầu thị trường cạnh tranh - độ dịch chuyển theo phương thẳng đứng cánh tay Chọn kích thước bạn cho robot sau: Miền làm việc giới hạn vùng diện tích hình vành khăn bán kính ngồi R500, bán kính R176 - Chiều cao làm việc 400mm - Chiều cao tối thiểu đặt phôi 400 mm - Góc quay khớp tay : 1800 ,01800 - Đường kính phơi kẹp 25 d 50 mm - Tải trọng vật nâng chọn 0,1kg 2.3 TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC TAY MÁY 2.3.1 Giải tốn động học thuận Để mơ tả quan hệ hướng vị trí hệ tọa độ gắn hai khâu liền ta biểu diễn ma trận Ai Ta thiết lập mối quan hệ hệ tọa độ nối tiếp phép quay tịnh tiến sau đây: Quay quanh Zn-1 góc n Tịnh tiến dọc theo Zn-1 đoạn dn Tịnh tiến dọc theo Xn đoạn an Quay quanh Xn góc n Khi ma trận Ai có dạng sau: Ai = Rot (z, 0) Trans(a,0,0) Trans (0,0, d) Rot (x, ) Hay : Ai = Qui ước viết tắt hàm lượng giác sau : C1 = cos1; S1 = sin1; C12 = cos (1+2); S12 = sin (1+2); Ta có: -Ma trận chuyển đổi hệ tọa độ từ khâu sang khâu 1: A1=; -Ma trận chuyển đổi hệ toạ độ từ khâu sang khâu 2: A2= ; - Ma trận chuyển đổi hệ toạ độ từ khâu sang khâu 3: A3=; Ta có 1T2 = A1*A2 ; 2T3 = A2*A3; 1T3 = 1T2*2T3 Ta có : T2=A1*A2=x= Ma trận T3 = A1 1T3 T3 = x = = Phương trình động học tay máy T3 = = Từ ta có hệ phương trình: (1) n= n= n= s= a= = a= p= s= s= p= p= Nếu ta xác định giá trị biến khớp vị trí hướng bàn tay robot tìm cách xác định giá trị phần tử T3 theo phương trình hệ Ma trận T3 mơ tả hướng vị trí hệ toạ độ gắn khâu chấp hành cuối hệ tọa độ gốc Trong đó: véctơ phương hệ tọa độ gắn khâu chấp hành cuối, véctơ điểm vị trí gốc hệ tọa độ gắn khâu chấp hành cuối 2.3.2 Giải toán động học ngược a) Dẫn dắt Trong thực tế, thường ta biết trước vị trí hướng mà khâu chấp hành cuối robot cần đạt đến Điều ta cần biết giá trị biến khớp (góc quay độ dài tịnh tiến khâu) thời điểm Giải hệ phương trình (1), biết trước hướng vị trí hệ tọa độ gắn khâu chấp hành cuối, ta xác định tập nghiệm (1, d,) giá trị biến khớp Các phương trình xác định giá trị biến khớp thông qua véctơ gọi hệ phương trình động học ngược robot Điều khiện toán động học ngược:  Điều kiện tồn nghiệm: điều kiện nhằm khẳng định có tệp nghiệm (1, d, ) cho robot có hình thể cho trước  Điều kiện tệp nghiệm: cần phân biệt rõ hai loại nghiệm - Nghiệm tốn: Các nghiệm thỏa mãn phương trình cho trước T3 - Nghiệm vật lý: tệp nghiệm toán, phụ thuộc vào giới hạn vật lý (giới hạn góc quay, kích thước…) nhằm xác định tệp nghiệm b) Giải tốn động học ngược Ta xác định kích thước robot cho trước: =176mm; =324 mm 1800 ,01800 , - Nhiệm vụ Robot Vận chuyển sản phẩm hình trụ đường kính d=40mm, chiều dài l=60mm, nặng 0,5kg băng tải (băng tải cao 500mm) vị trí P2 đến để giá vị trí P5 (giá cao 500mm) Bảng 2.2: Thông số điểm làm việc quỹ đạo chuyển động tay kẹp P Điểm A14 A24 A34 P1 P2 P3 P4 P5 P6 0 500 500 500 400 400 400 0 600 530 600 600 530 600 - Ta có ma trận mơ tả hướng vị trí vật băng tải so với hệ tọa độ O0 là: X= -Ta có ma trận mơ tả hướng vị trí đặt vật so với hệ tọa độ gốc O0 là: Y= Gọi R ma trận mô tả hướng vị trí điểm đặt vật băng tải so với hệ tọa độ gắn với bàn tay kẹp, P ma trận mơ tả hướng vị trí đặt vật so với hệ tọa độ gắn với bàn tay kẹp Phương trình vịng vector: 1)TE==X*R 2) TE==X*P Sử dụng Matlap để tìm hai ma trận R P, ta có: Ma trận R là: Ma trận P : c) Phương pháp giải toán - Input: Ma trận T tích ma trận thành phần tính phần Ma trận A tọa độ thực biết - Output: Kết biến khớp qi ( i = 1,2,3) Nội dung toán động học thuận cho biết chuyển động tọa độ khớp, ta cần xác định chuyển động tọa độ khâu thao tác Để giải toán động học ngược robot gắp vật bậc tự do, ta dùng phần mềm EXCEL, cụ thể gói cơng cụ Solver phần mềm Ngược lại toán động học ngược, cho biết chuyển động tọa độ thao tác, ta cần xác định chuyển động tọa độ khớp Các phương pháp giải toán động học ngược phân thành hai nhóm: phương pháp giải tích phương pháp số Sau em trình bày phương pháp giải tích để giải tốn động học ngược cho robot gắp vật bậc tự - Từ ma trận TE ta hệ phương trình động học nghịch: Với a14, a24, a34, tọa độ thực biết Vì Robot gắp vật có bậc tự do,nên ta cần cần thiết lập phương trình để giải ẩn tương ứng d) Giải toán EXCEL: Bước 1: Nhập liệu cần thiết cho việc tính tốn + Dữ liệu khâu: a1, d2, a3 + Dữ liệu Px,Py,Pz Vì robot có bậc tự nên ta lấy phương trình + Khởi tạo biến khớp q1, q2, q3 + Khởi tạo giá trị ma trận A: a14, a24, a34 + Ta chọn giá trị thông số: a2= 176, a3= 324, 1800 ,01800 , Bước 2: Tính giá trị Fi tổng F chúng F1= (Px- a14)^ F2= (Py- a24)^ F3= (Pz- a34) ^2 F = F1+ F2 + F3 Bước 3: Dùng công cụ Solver tìm biến khớp q1, q2, q3 Trước tiên ta phải lấy gói cơng cụ Solver trước đường dẫn sau: + Thiết lập Hình 2.2: Thiết lập Excel Ở ta dùng phương pháp GRG thực Matlab Excel: Ta chọn giá trị thông số : a2= 176, a3= 324 + Khai báo nhãn cho thông số đầu vào gán giá trị ban đầu Hình 2.3: Khởi tạo ban đầu + Thiết lập Solver ( biến , hàm F, add, option) Hình 2.4: Thiết lập solver + Tính phần tử Fi tính tổng F chúng hàm SUM + Nhập giá trị chiều dài khâu, tọa độ điểm làm việc tay kẹp dùng công cụ tính tốn Solver để tìm giá trị biến khớp Ma trận toạ độ thực ma trận toạ độ lí thuyết: = Giá trị nhận giải tốn động học ngược thơng số biến khớp ứng với điểm pi không gian công tác cho bởi: = Tọa độ vị trí thời điểm cánh tay robot: P1 = , P2= P3 = , P4= P5 = , P6= Mô tả cách xác định điểm keypoint chu trình sau: P1: (Home) điểm khởi xuất làm việc từ tư nghỉ mở kẹp P2: Bàn tay hiệu chỉnh góc, dịch xuống 70mm hướng thẳng đứng tiếp cận vật, kẹp chặt vật P3: Bàn tay di chuyển lên vị trí P1 thẳng đứng đoạn 70mm tránh va đập với đồ gá P4: Bàn tay di chuyển qua điểm đặt vật P5: bàn tay di chuyển xuống 70mm, mở kẹp nhả vật vào vị trí định P6: treo bàn tay điểm P4 trước hạ vật xuống để tránh va đập P1: Về lại vị trí home hồn thành chu kỳ thao tác Hình 2.7: Toạ độ điểm tay kẹp giá trị biến khớp tương ứng Sau xác định vị trí làm việc cánh tay robot, nhờ công cụ Solver Excel ta tìm thơng số biến khớp tương ứng sau: Bảng 2.3: Bộ thông số biến khớp điểm làm việc tương ứng STT Q1 D2 Q3 0.656932 599.998 1.35852 0.65695 530 1.35845 0.65693 599.998 1.35852 -0.00722 600 0.011145 -0.00722 530 0.011145 -0.00722 600 0.011145 Kết Luận Chương Sau hồn thành hai tốn động học thuận động học ngược cho Robot bậc tự gắp vật, từ việc cho biến khớp qi để tìm hướng vị trí tay kẹp khơng gian làm việc từ hướng vị trí tay kẹp ta tìm biến khớp qi thỏa mãn u cầu tốn Nhờ phần mềm thơng dụng hữu ích như: Matlab, Excel, Word mà ta dễ dàng giải tốn cách thuận lợi việc tìm vị trí điểm tác động cuối hướng khâu cuối, vận tốc gia tốc khâu khơng gian, vị trí tay kẹp , phạm vi hoạt động Robot CHƯƠNG 3: QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG CỦA ROBOT 3.1 Cơ sở lý thuyết Quỹ đạo khơng gian khớp có dạng hàm bậc 3: (*) Phương trình tiếp tuyến với quỹ đạo U(t) hay phương trình vận tốc thời điểm t : Xét - Điều kiện vận tốc công nghệ điểm đầu cuối quỹ đạo - Điều kiện qua: - Điều kiện chuyển tiếp trơn điểm chuyển tiếp:  Nếu  Nếu  Ta có hệ phương trình: (3.1) Giải hệ phương trình ta hệ số phương trình 3.2 Một số câu lệnh Matlab:     Plot (t, u) : vẽ đồ thị Hold on : giữ đồ thị trước vẽ tiếp vào Grid on: chia lưới đồ thị Plot ( t,u,’LineWidth’,3) : tăng độ nét dày cho đường đồ thị lên lần 3.3 Phương trình nội suy 3.3.1 Tính cho biến khớp q1  Bước 1: Tính hệ số góc ( vận tốc trung bình đoạn ): Cơng thức : VD: K1= - 0.00095 K2= - 0.01109 Tính từ k1 đến k5  Bước 2: Tìm hệ số góc chuyển tiếp điểm chốt: (Kcij)  Nếu  Nếu Ta có: Kc12 == - 0.00602 Tính từ Kc12 đến Kc45 theo điều kiện chuyển dấu Ki  Bước 3: Xác định hệ số cho đa thức nội suy dựa theo điều kiện qua điều kiện vận tốc: Mô tả cách xác định điểm keypoint chu trình sau: P1: (Home) điểm khởi xuất làm việc từ tư nghỉ mở kẹp P2: Bàn tay hiệu chỉnh góc, dịch xuống 70mm hướng thẳng đứng tiếp cận vật, kẹp chặt vật P3 : Bàn tay di chuyển lên vị trí P1 thẳng đứng đoạn 70mm tránh va đập với đồ gá P4: Bàn tay di chuyển qua điểm đặt vật P5: bàn tay di chuyển xuống 70mm, mở kẹp nhả vật vào vị trí định P6: treo bàn tay điểm P4 trước hạ vật xuống để tránh va đập P1: Về lại vị trí home hoàn thành chu kỳ thao tác Thể kết chuyển vị dạng đặc tính điều khiển biến thiên theo thời gian với mốc thời gian mơ tả trục hồnh bao gồm: Giải hệ phương trình ta hệ số phương trình Ui(t) khớp qi sau:  Với khớp q1: U1(t) = 0t3 +0t2 – 0t + 0.6569 U2(t) = -0.0277t3 + 0.2214t2 -0.5534t + 1.0996 U3(t) = 0.1384t3 -2.0478t2+ 9.6301t -13.9543 U4(t) = 0t3 +0t2 +0t -0.0072 U5(t) = 0t3 +0t2 +0t -0.0072  Với khớp q2: U1(t) = 17.4995t3 -52.4985t2 + 0t + 599.9980 U2(t) = -13.1245t3 +122.4958t2 -332.4888t + 809.9906 U3(t) = 4.3745t3 -69.9918t2 +367.4604t -29.9399 U4(t) = 0.0175t3 -0.3675t2 +2.5200t -5.0700 U5(t) = -0.0018t3 + 0.0473t2 -0.4200t +1.2850  Với khớp q3: U1(t) = 0t3 -0.0001t2 + 0t + 1.3585 U2(t) = 0t3 + 0.0002t2 - 0.0004t +1.3588 U3(t) = 0.2807t3 - 4.2667t2 +20.6598t -30.9785 U4(t) = -0.0561t3 + 1.2351t2 - 8.9825t + 21.5692 U5(t) = 0t3 + 0t2 + 0t +0.0111 3.3.2: Mô quỹ đạo chuyển động tay kẹp robot  Sử dụng công cụ Matlab để vẽ đồ thị biến khớp q theo thời gian t  Đồ thị biến khớp q1  Đồ thị biến khớp q2  Đồ thị biến khớp q3 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Thành Long: Robot Công nghiệp, 2010 NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội – 2010 Nguyễn Văn Khang: Động lực học hệ nhiều vật NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2007 Bộ môn Cơ điện tử; Bài giảng Rô bốt Công nghiệp; Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Nguyễn Thiện Phúc; Robot Công nghiệp, 2002 NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội – 2002 Nguyễn Văn Khang: Robot Công nghiệp, 2011 NXB Giáo dục, Hà Nội, 2011 Trần Thế San, TS Nguyễn Tiến Dũng: Cơ sở nghiên cứu & sáng tạo ROBOTNhà xuất thống kê – 2003 ... 1.Tên đề tài: Tính tốn, thiết kế robot cơng nghiệp ba bậc tự 3RTR (Mã số: IR-08) Nội dung thuyết minh tính tốn: Nhiệm vụ đồ án bao gồm:  Tổng quan đối tượng thiết kế  Giải toán động học thuận,... phương án thiết kế robot 2.2 Chọn phương án thiết kế Phương án 1: Phương án 2: Phương án 3: Phương án 4: 2.2.1 Phân tích phương án Phương án phương án hai dạng thực tế dùng nhiều Đặc biệt phương án. .. cấu trúc sơ đồ động: 1.3 Ứng dụng robot công nghiệp 1.3.1 Mục tiêu ứng dụng robot công nghiệp 1.3.2 Một số lĩnh ứng dụng Robot công nghiệp 1.4 Các xu sử dụng robot tương