Nghiên cứu và xây dựng phương trình động học thuận nghịch cho robot cable phục vụ tưới trong nông nghiệp

Nghiên cứu và xây dựng phương trình động học thuận nghịch cho robot cable phục vụ tưới trong nông nghiệp Nghiên cứu và xây dựng phương trình động học thuận nghịch cho robot cable phục vụ tưới trong nông nghiệp Nghiên cứu và xây dựng phương trình động học thuận nghịch cho robot cable phục vụ tưới trong nông nghiệp Nghiên cứu và xây dựng phương trình động học thuận nghịch cho robot cable phục vụ tưới trong nông nghiệp

MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Error! Bookmark not defined LỜI CẢM ƠN Error! Bookmark not defined TÓM TẮT i ABSTRACT ii DANH SÁCH HÌNH ẢNH vii DANH SÁCH CÁC BẢNG x CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.2.1 Ngoài nước 1.2.2 Trong nước 1.3 Nhiệm vụ giới hạn đề tài 1.3.1 Nhiệm vụ đề tài 1.3.2 Giới hạn nghiên cứu đề tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 1.5 Nội dung CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Sơ lược robot song song Cable 2.2 Sơ lược công nghệ in 3D 2.2.1 Công nghệ FDM 2.2.2 Công nghệ Resin 10 2.2.3 Công nghệ SLS 10 2.3 Sơ lược cáp 12 2.4 Sơ lược PLC 13 iii 2.5 Sơ lược động Servo 14 2.6 Sơ lược vật liệu 14 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 16 3.1 Các phương án thiết kế truyền động cho robot 16 3.1.1 Phương án 16 3.1.2 Phương án 17 3.1.3 Phương án 17 3.1.4 Phương án 18 3.2 Lựa chọn phương án truyền động tối ưu 19 3.3 Lựa chọn phương án truyền động 19 3.4 Chọn động 22 3.4.1 Chọn động cho tang cáp 22 3.4.2 Chọn động cho đầu công tác 24 3.5 Tổng quan cáp 24 3.5.1 Tang cáp 26 3.5.2 Bộ dẫn hướng dây cáp, cảm biến loadcell 27 3.5.3 Bộ truyền đai 29 3.5.4 Thiết kế khung 31 3.6 Phân tích ứng suất biến dạng cấu 31 3.7 Tính tốn lựa chọn vít tải 33 3.8 Thiết kế đầu công tác 34 3.9 Lựa chọn cáp thép ròng rọc 35 3.9.1 Lựa chọn cáp 35 3.9.2 Chọn ròng rọc 36 3.10 Tính số bậc tự cho kết cấu robot 37 3.11 Động học robot 38 3.11.1 Động học nghịch robot với mơ hình tiêu chuẩn cáp 38 3.11.2 Động học nghịch cáp với mơ hình phi tiêu chuẩn cáp 40 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN 44 iv 4.1 Tổng quan thiết bị điện hệ thống 44 4.1.1 Bộ điều khiển 44 4.1.2 Driver động 45 4.1.3 Các thiết bị khác 45 4.2 Thiết kế tủ điều khiển trung tâm 47 4.3 Cấu trúc điều khiển 49 4.4 PLC (program logic control) và phương thức truyền thông 52 4.4.1 Tổng quan PLC 52 4.4.2 Truyền thơng giữa máy tính PLC 54 CHƯƠNG QUY TRÌNH XỬ LÝ VÀ CẤU TRÚC PHẦN MỀM 59 5.1 Quy trình xử lý 59 5.1.1 Lập vẽ 3D 59 5.1.2 Xử lý file in 59 5.1.3 Tạo tín hiệu điều khiển 60 5.1.4 Xuất tín hiệu kiểm tra 60 5.2 Bài toán quỹ đạo nội suy 60 5.2.1 Tổng quan toán quỹ đạo 60 5.2.2 Bài toán quỹ đạo robot song song 61 5.2.3 Bài toán nội suy 64 5.3 Cấu trúc phần mềm 68 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM 72 6.1 Robot song song Cable 72 6.2 Các phận cấu trúc khí 73 6.3 Hệ thống điều khiển 80 6.4 Thử nghiệm vật liệu 83 6.5 Dây cáp loadcell 86 CHƯƠNG TỔNG KẾT 92 7.1 Kết luận 92 7.2 Hướng phát triển 93 v TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 PHỤ LỤC 95 Phụ lục – Bảng vẽ điện 96 vi DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 2.1: Các mẫu chuyển động có cho robot cable song song Hình 2.2: NIST RoboCrane Hình 2.3: Cáp điều khiển camera robot Skycam Hình 2.4: Ứng dụng Robot cable lắp đặt máy bay Hình 2.5: Máy in sử dụng công nghệ FDM Hình 2.6: Máy in sử dụng công nghệ Resin 10 Hình 2.7: Máy in sử dụng công nghệ SLS 11 Hình 2.8: Hình ảnh so sánh độ mịn công nghệ in 12 Hình 2.9 Thơng số cáp 13 Hình 3.1: Robot sử dụng cấu hình dây 16 Hình 3.2: Robot sử dụng cấu hình dây 17 Hình 3.3: Robot sử dụng cấu hình dây mắc song song 18 Hình 3.4: Robot sử dụng cấu hình dây mắc chéo 18 Hình 3.5: Ngun lý truyền trục vít 20 Hình 3.6: Thơng số kích thước hộp giảm tốc NMRV050 21 Hình 3.7: Hình ảnh hộp số MNRV050 22 Hình 3.8: Hình ảnh động Delta Driver 23 Hình 3.9: Hình ảnh động DC 24 Hình 3.10: Bộ tang cách dây cáp 25 Hình 3.11: Bộ cáp thiết kế 26 Hình 3.12: Tang cáp thiế t kế 27 Hình 3.13: Bộ dẫn hướng cáp thiết kế 29 Hình 3.14: Chi tiết gá đai ốc thiết kế 29 Hình 3.15: Bộ truyền đai thiết kế 30 Hình 3.16: Mơ hình thiết kế 31 Hình 3.17: Chuyển vị khung robot 32 Hình 3.18: Vít tải thiết kế 34 Hình 3.19: Bệ công tác thiết kế 34 Hình 3.20: Đầu nối cáp đầu công tác 35 Hình 3.21: Cáp khơng gỉ đường kính D = 4mm 36 Hình 3.22: Rịng rọc định hướng dây 37 Hình 3.23: Động học nghịch robot từ điểm A trụ đến điểm B đầu công tác 39 Hình 3.24: (a) góc chắn cung tạo dây cáp (b) góc tạo rịng rọc mặt phẳng Oxy 41 vii Hình 3.25: Động học nghịch robot từ điểm giao rịng rọc A đến điểm M đầu cơng tác 42 Hình 4.1: Sơ đồ tổng quan thiết bị hệ thống 44 Hình 4.2: Sơ đồ kết nối với module đọc loadcell 46 Hình 4.3: Sơ đồ bố trí tủ điều khiển 47 Hình 4.4: Sơ đồ bố trí thiết bị tủ điều khiển 48 Hình 4.5: Sơ đồ mạch điều khiển 49 Hình 4.6: Sơ đồ mạch động lực 49 Hình 4.7: Sơ đồ tổng quan cấu trúc điều khiển 50 Hình 4.8: Sơ đồ giao tiếp giữa PC điều khiển 51 Hình 4.9: Sơ đồ Driver nhận tín hiệu từ PLC 51 Hình 4.10: Sơ đồ đấu nối chân từ PLC vào Driver 52 Hình 4.11: Cổng Ethernet máy tính 57 Hình 5.1: Các đường robot 61 Hình 5.2: Vận tốc đùn vật liệu 63 Hình 5.3: Hệ thống xử lý dữ liệu in 64 Hình 5.4: Biểu diễn quỹ đạo đường thẳng đồ thị vận tốc suốt trình di chuyển 66 Hình 5.5: Cung trịn tạo điểm A B với điểm giữa C chia thành nhiều đoạn nhỏ tương ứng với nghiệm phương trình tham số 67 Hình 5.6: Cấu trúc thành phần phát triển cho robot song song 69 Hình 5.7: Cấu trúc lớp thấp điều khiển 70 Hình 6.1: Robot Cable sau hoàn thành 72 Hình 6.2: Tang thiết kế 74 Hình 6.3: Tang sau thiết kế 74 Hình 6.4: Tang sau quấn cáp 75 Hình 6.5: Chi tiết gá loadcell thiết kế 75 Hình 6.6: Chi tiết gá loadcell sau gia công 76 Hình 6.7: Bộ dẫn hướng cáp thiết kế 76 Hình 6.8: Bộ dẫn hướng cáp sau lắp ráp 77 Hình 6.9: Bộ truyền đai thiết kế 77 Hình 6.10: Bộ truyền đai thực tế 78 Hình 6.11: Bệ quấn cáp thiết kế 78 Hình 6.12: Bộ cáp thực tế 79 Hình 6.13: Đầu công tác thiết kế 79 Hình 6.14: Đầu cơng tác thực tế 80 Hình 6.15: Cách bố trí tủ điện 81 viii Hình 6.16: Tủ điện thực tế 81 Hình 6.17: Lưu đồ điều khiển động 82 Hình 6.18: Giao diện điều khiển 83 Hình 6.19: Pha trộn vật liệu 84 Hình 6.20: Sản phẩm sau đùn 85 Hình 6.21: Sơ đồ lực cáp 86 Hình 6.22: Kết kiểm tra lực căng dây robot di chuyển 87 Hình 6.23: Kiểm tra khả theo quỹ đạo robot 89 Hình 6.24: Sai số số điểm vẽ 89 Hình 6.25: Vật liệu sau đùn 90 Hình 6.26: Hình dạng thực tế vật liệu sau in 90 ix DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 6.1 Thông số kỹ thuật 73 Bảng 6.2 Kết thử nghiệm tỷ lệ pha trộn vật liệu 85 Bảng 6.3: Kiểm tra sai số vị trí 88 x CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài Ngành xây dựng ln có vai trị to lớn q trình phát triển quốc gia hay đế chế ngành thiếu giai đoạn phát triển lịch sử Ở thời kỳ đồ đá, xây dựng việc lựa chọn, xếp cải tạo hang động, hốc trở thành nơi ẩn náu, lưu trữ thực phẩm, tích trữ cải Đến thời cổ đại, với lao động đôi bàn tay khối óc, những người thợ xây xây dựng kim tự tháp, kinh thành, trường đấu to lớn Cho đến ngày nay, xã hội ngày văn minh nhu cầu xây dựng người ngày phức tạp Tuy nhiên, cách xây nhà không thay đổi từ thời trung cổ Sự trì trệ xây dựng nhà khơng theo kịp nhu cầu tăng trưởng dân số Điều góp phần vào khủng hoảng nhà gia tăng Phương pháp xây nhà truyền thống không hiệu lãng phí Những vấn đề quan trọng thúc đẩy chi phí vượt qua điểm khả chi trả cho người bình thường Chi phí cao có nghĩa cung cấp nơi trú ẩn đầy đủ nước phát triển gần Người thu nhập thấp mua nhà Sự những người lao động với thu nhập thấp kể không ổn định, việc mua xây dựng nhà với giá vài chục nghìn điều khơng thể với họ Thưc tế tỷ người khơng có chỗ nghĩa Đa số dân cư sinh sống giới có chỗ lý tưởng Tuy nhiên phân chia giàu nghèo nước giới nhiều, nên phận không nhỏ người dân chưa có nơi thực tốt dành cho họ Hằng ngày, Hong Kong, trung tâm tài giàu có châu Á, thuê nhà những vấn đề lớn mà người lao động phủ vướng mắc Dân số Hong Kong khoảng 7,3 triệu người, 200.000 người, bao gồm 35.500 trẻ 15 tuổi, sống "căn hộ chia nhỏ" Con số tăng 18% so với năm trước khơng bao gồm hàng nghìn người sống những nơi lều tầng thượng, hộ phân chia lồng sắt "nhà quan tài" những buồng nhỏ gỗ xếp chồng lên Hong Kong thường xuyên đứng đầu khảo sát giá bất động sản toàn cầu Giá nhà cao gấp 19 lần thu nhập trung bình người Chính mà việc mua nhà trở ngại lớn những người có thu nhập thấp chi trả nỗi những khoản đắt đỏ để sở hữu nhà cho riêng Xây nhà khơng hiệu lãng phí Để hồn thành nhà đòi hỏi tiêu tốn nhiều thời gian, nhân lực, kể chi phí nguyên vật liệu Chưa tính lúc thi cơng hao hụt vật liệu điều kiện thời tiết gây nên lãng phí tiền Chính cần giải pháp để giải kém hiệu việc xây nhà phương pháp thủ công Gần việc ứng dụng Robot, máy tự động vào việc phát triển ngành công nghiệp đẩy mạnh nước giới Nhu cầu sử dụng robot ngày nhiều trình sản xuất phức tạp với mục đích góp phần nâng cao suất dây chuyền công nghệ, giảm giá thành, nâng cao chất lượng, nâng cao khả cạnh tranh sản phẩm đồng thời cải thiện điều kiện lao động, nên robot cơng nghiệp cần có những khả thích ứng tốt thơng minh với những cấu trúc đơn giản linh hoạt Chính những lý trên, nên việc nghiên cứu phát triển Robot để phục vụ cho ngành xây dựng vấn đề cấp thiết đặt biệt Việt nam muốn cơng nghiệp hóa sản xuất lĩnh vực Nhận thấy phát triền mạnh mẽ in 3D lĩnh vực gia công chế tạo với đời loại robot robot cáp nên định nghiên cứu ứng dụng loại robot vào thực tế việc in 3D vữa bê tông để tạo sản phẩm cuối những ngơi nhà mà người sinh sống 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.2.1 Ngồi nước Nghiên cứu điều khiển song song treo dây cáp có nguồn gốc từ Mỹ vào năm 1984 Landsberger MIT thiết kế điều khiển song song điều khiển cáp cho hoạt động nước Năm 1989, Viện Tiêu chuẩn Công nghệ Quốc gia Mỹ bắt đầu dự án NIST RoboCrane Vào cuối những năm 1980, hệ thống SkyCam, phát minh công ty August Design sử dụng rộng rãi để phát sóng trực tiếp Năm 2001, robot mảng cáp đề xuất Gorman từ Đại học bang Pennsylvania lớp chế robot sử dụng nhiều dây cáp kích hoạt để thao tác với vật thể 1.2.2 Trong nước Hiện nay, ứng dụng robot xây dựng Việt nam cịn chưa có Hình 6.14: Đầu công tác thực tế 6.3 Hệ thống điều khiển Cấu trúc hệ thống điều khiển robot thiết bị phần cứng hình Một CPU-3.5GHz chạy Windows 10 sử dụng máy tính điều khiển Bốn PLC S7-1200 Siemens dùng làm điều khiển trung tâm để điều khiển động AC Servo thông qua Driver Delta cảm biến loadcell kết nối với khu vực điều khiển Các tủ điều khiển trụ có PLC điều khiển vận tốc vị trí động với lệnh gửi xuống từ máy tính Máy tính làm việc với chức điều khiển chủ Nó tính tốn thuật toán điều khiển hồi tiếp sau nhận dữ liệu từ encoder cảm biến 80 Hình 6.15: Cách bố trí tủ điện Các tủ điện trung tâm kết nối với sợi dây enthernet sử dụng router Wifi dùng để tăng số lượng ngõ kết nối cho PLC Thơng q máy tính chủ gửi dữ liệu xuống ghi PLC nhận dữ liệu phản hồi từ encoder loadcell để xử lý Hình 6.16: Tủ điện thực tế 81 Trong hệ thống điều khiển robot Cable thiết kế, nhóm sử dụng giải thuật nội suy đường thẳng Vận tốc lớn quy ước người điều khiển quan hệ giữa vận tốc vị trí xác định từ dữ liệu tính tốn nội suy Đối với việc nội suy đường thẳng vận tốc bắt đầu di chuyển sau tăng dần theo độ dốc đạt giá trị lớn nhất, cuối giảm dần điểm kết thúc Hình 6.17: Lưu đồ điều khiển động 82 Một vấn đề quan trọng mang tính định chất lượng xử lý đáp ứng robot đưa giải thuật điều khiển robot Một giải thuật điều khiển tối ưu cho chất lượng đáp ứng tức đường di chuyển theo quỹ đạo robot mềm mại xác Ví dụ ta muốn từ điểm A qua điểm B, đường ngang qua điểm C Thì quỹ đạo chia thành nhiều điểm nhỏ giữa A B Khoảng cách giữa điểm quỹ đạo di chuyển tìm cách sử dụng phép nội suy bậc spline Giải thuật nội suy dạng nội suy đa thức dành cho việc tính tốn để làm mịn đường di chuyển quỹ đạo cần điều khiển Các thuật tốn tính tốn dựa tốn động học phân tích phần mềm Matlab, sau nhóm sử dụng phần mềm Visual Studio 2017 kết hợp việc dùng thư viện Siemens để thiết kế giao diện điều khiển Hình 6.18: Giao diện điều khiển Giao diện lập trình ngơn ngữ C#, có chức giao tiếp với mạch điều khiển robot qua cổng Com, điều khiển chuyển động robot theo trục X, Y, Z; điều khiển theo góc động cơ, hiển thị vị trí vận tốc bệ cơng tác dây cáp… ngồi có lệnh START, STOP, HOME, RESET, PAUSE… 6.4 AThử nghiệm vật liệu Vật liệu góp phần quan trọng việc hình thành nên sản phẩm xây dựng Do vấn đề đặt sử dụng vật liệu dạng lỏng đùn từ đầu cơng tác nên nhóm 83 nghĩ đến việc hoà trộn hỗn hợp giữa xi măng cát để tạo hỗn hợp dạng sệt vào đầu đùn Sau pha hỗn hợp nhóm nhận sản phẩm tạo khơng thể giữ hình dạng cố định sau đùn Qua tìm tịi internet báo khoa học nhóm định sử dụng bột thạch cao để giải vấn đề Tác dụng bột thạch cao hút hết phần nước dư thừa tạo liên kết với cát xi măng hình thành nên hỗn hợp giữ hình dạng sau đùn khỏi đầu in Hình 6.19: Pha trộn vật liệu Xi măng cát bột thạch cao hình 6.18 hồ trộn với theo tỷ lệ để đạt hỗn hợp đồng Sau tìm vật liệu nhóm tính tốn tỷ lệ hồ trộn để tìm tỷ lệ thích hợp kết đạt bảng 6.2 Kết Xi măng Cát Bột thạch cao 1 Hỗn hợp nhão 1 Khơng định hình tốt 1 Định hình tốt Đạt độ vững cần thiết 1 Hỗn hột dính khó đùn STT 84 1 Bị khơ, khó đùn Bảng 6.2 Kết thử nghiệm tỷ lệ pha trộn vật liệu Với hỗn hợp có nhiều bột thạch cao hỗn hợp có xu hướng bị khơ cứng tính chất bột thạch cao hút nước Còn hỗn hợp nhiều xi măng làm cho hỗn hợp có tính kết dính Ngược lại nhiều cát sản phẩm dễ bị rạng nứt sau đùn, phối trộn với tỷ lệ hợp lý sản phẩm đạt đạt độ cứng vững dễ định hình đùn sản phẩm Hình 6.20: Sản phẩm sau đùn Sản phẩm sau đùn đạt yêu cầu mong muốn với đường kính khoảng 25mm, giữ hình dạng cố định đến lúc đông cứng Tuy nhiên thời gian đơng cứng để có 85 thể in lên lớp 30 phút chịu tối đa lớp xếp chồng lên Về vấn đề nhóm cố gắng khắc phục phương hướng phát triển 6.5 Dây cáp loadcell Để kiểm tra lực căng dây cáp nhóm sử dụng loadcell đặt tang, Khi đầu công tác có tải trọng gây lực căng định lên dây cáp Lực căng dây giữ ngun thơng qua rịng rọc định hướng dây cáp Qua q trình nghiên cứu, để tính lực căng cáp thông qua công thức: 𝑇= 𝑇đ𝑜 (6.1) √2 Hình 6.21: Sơ đồ lực cáp 86 Trong di chuyển đầu cơng tác để đùn vật liệu PLC liên tục cập nhật tín hiệu từ loadcell gửi để kiểm tra lực căng dây cáp Các lực căng đóng vài trị quan trọng việc điều khiển robot di chuyển Khi dây cáp chùng vài yếu tố lỗi tín hiệu động cơ, loadcell lúc cảm biến để xác định phản hồi kịp thời máy tính trung để xử lý định hành động robot Hình 6.21 kết đo loadcell di chuyển quỹ đạo hình trịn Có thể thấy lực dây thay đổi khác nhiên không vượt mức cố định 10kg tác động đồng thời dây cáp ln ln có dây cáp kéo đầu cơng tác có trọng lượng khoảng 20kg Vì lực thoả yêu yêu cầu đề tài Hình 6.22: Kết kiểm tra lực căng dây robot di chuyển Các thí nghiệm Thí nghiệm đầu tiên, nhóm thực cho robot di chuyển đến vị trí cụ thể nhiều lần để kiểm tra sai số vị trí sai số lặp lại Vận tốc di chuyển lúc tương đối khoảng 0.1m/s vị trí di chuyển theo trục X 75cm trục Y 60cm Kết thể bảng 6.3 87 STT Trục X Trục Y 75,5 60,5 74 60,5 74,8 60 74 61 75,5 61 75 59,7 75,3 60 75,5 60,3 74.5 60,5 10 75 59,5 Bảng 6.3: Kiểm tra sai số vị trí Như kết cho thấy vị trí có nhiều sai số thực đầu cơng tác khơng tải tức lúc dây khơng căng hết mức, sai số dụng cụ đo gây Tuy nhiên mục đích phục vụ xây dựng nên sai số khoảng chấp nhận Thí nghiệm nhóm thực cho robot vẽ vài hình theo toạ độ lưu Robot cho di chuyển đến vị trí mong muốn sau thực thao tác lưu lại vị trí hình điều khiển Cuối cho robot chạy lại theo điểm lưu trước 88 Hình 6.23: Kiểm tra khả theo quỹ đạo robot Hình 6.24: Sai số số điểm vẽ Qua kết hình 6.23 hình 6.24 sai số vẽ hình điểm robot qua Ở số điểm sai số lên khoảng ~ 3cm, nguyên nhân việc gá đầu bút không chắn cộng thêm di chuyển tạo lực quán tính làm thay đổi quỹ đạo robot gây sai số Cách khắc phục điều khiển đầu công tác di chuyển với vận tốc thấp đồng thời gắn cố định lại đầu bút để đạt độ xác cao Cuối nhóm thực nghiệm việc cho robot vừa di chuyển vừa đùn vật liệu theo biên dạng hình cho trước Vật liệu chuẩn bị sẵn theo cơng thức phần 89 trước Sau cho vào bồn chứa đầu công tác Khi robot di chuyển bồn vừa trộn vừa đùn vật liệu xuống Kết thu hình 6.25 hình 6.26 Hình 6.25: Vật liệu sau đùn Hình 6.26: Hình dạng thực tế vật liệu sau in 90 Mặc dù trình robot thực in vật liệu nhiều sai số, nguyên nhân robot nhiều vấn đề để nghiên cứu sâu sai số khí, sai số tính tốn tọa độ, độ ổn định dây cáp chưa thật tốt robot hoạt động tốt với chuyển động linh hoạt, di chuyển tới điểm vị trí cách xác tạo sản phẩm mong muốn Hệ thống robot song song Cable phục vụ xây dựng gồm nhiều thành phần kết hợp với Đó việc tính tốn thiết kế chi tiết cho robot, phân tích thành phần lực cho việc chọn động cơ, nghiên cứu tìm động học cho robot, điều khiển robot thơng qua điều khiển PLC, nghiên cứu áp dụng công nghệ in3d với vật liệu đóng vai trị quan trọng Qua q trình thực nghiệm thấy robot di chuyển theo quỹ đạo mong muốn, dịch chuyển đầu công tác cách linh hoạt nhẹ nhàng, đùn sản phẩm với vật liệu mới, nói nhiệm vụ đặt ban đầu thực tốt qua trình kiểm tra, thực nghiệm 91 CHƯƠNG TỔNG KẾT 7.1 Kết luận Qua thời gian thực đồ án, nhóm nghiên cứu, tìm hiểu thực những vấn đề sau:  Nghiên cứu tham khảo mơ hình robot cáp để tiến hành chọn cấu hình cáp phù hợp  Thiết kế, gia cơng khí phần khung robot, đầu cơng tác  Gia công tang quấn dây, chọn loại cáp phù hợp  Tính tốn chọn động  Tìm hiểu ứng dụng PLC S7-1200 DC/DC/DC, đọc xung trả encorder, giao tiếp profinet protocol  Xây dựng phương trình động học nghịch cho robot cáp  Tìm hiểu phương pháp in 3d ứng dụng vào vật liệu (bê tông) Đồ án “Nghiên cứu thiết kế chế tạo robot cáp ứng dụng xây dựng” đạt những mục tiêu sau:  Hoàn thành thiết kế gia cơng phần khí cho robot  Điều khiển robot chuyển động theo điểm đến điểm, theo quỹ đạo  Thực đo sai số vị trí robot  Thực đo sai số lặp lại robot  Kiểm tra lực căng dây  Tìm vật liệu phù hợp cho việc in 3D nhà Tuy nhiên, thời gian thử nghiệm nhóm phát số khuyết điểm sau:  Phần khí chạy cịn thiếu ổn định  Có độ trễ tín hiệu lúc giao tiếp 92 7.2 Hướng phát triển Tiếp tục nghiên cứu để tìm vật liệu phù hợp cho việc in vữa Phát triển phần khí để nâng cao hiệu suất làm việc Tiếp tục nghiên cứu để tìm động học thuận tính tốn phương trình jacobi để điều khiển xác Phát triển phần mềm sử dụng để giao tiếp với robot Phát triển thêm khả khác robot 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Th.sỹ Trần Quốc Hùng, “Dung sai - kỹ thuật đo”, NXB ĐHQG [2] Trịnh Chất ( 2009 ), “Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí – tập 1”, NXB giáo dục Việt Nam [3] Trịnh Chất ( 2009 ), “Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí – tập 2”, NXB giáo dục Việt Nam Tiếng anh [4] Prof Bruno Siciliano and Prof Oussama Khatib (2018), “Cable – driven parallel robot”, Springer [5] Edoardo Idà, Tobias Bruckmann and Marco Carricato (2015) ,“Rest-to-Rest Trajectory Planning for Underactuated Cable-Driven Parallel Robots”, IEEE Senior Member [6] Manfred Hiller, Shiqing Fang, Sonja Mielczarek, Richard Verhoeven, Daniel Franitza (2004), ”Design, analysis and realization of tendon-based parallel manipulators”, Mechanism and Machine Theory [7] Andreas Pott, Tobias Bruckmann (2019), “Cable-Driven Parallel Robots”, Springer [8] Han Yuan (2015), ”Static and dynamic stiffness analysis of cable-driven parallel robots”, INSA de Rennes 94 ... tác động đến trình vận hành robot Nghiên cứu thuật toán điều khiển robot đáp ứng yêu cầu đặt để in vữa xây nhà 1.5 Nội dung  Nghiên cứu lựa chọn cấu hình robot  Nghiên cứu động học robot  Tính... THỐNG CƠ KHÍ 3.1 Các phương án thiết kế truyền động cho robot Với mục đích đề tài phục vụ cho xây dựng là: in 3D kết cấu thô xây dựng, vận chuyển vật liệu, thiết bị, … yêu đặt cho robot phải đáp ứng... xoay 3.11 Động học robot Sau tính tốn thông số động cần thiết thiết kế phần khí cho phù hợp cấu hình đặt Tiếp theo tính tốn động học cho robot song song Cable Đối với toán động học robot, phân