Bài tập lớn Robot công nghiệp

Bài tập lớn kết thúc học phần Robot công nghiệp Đại học Mỏ đại chất, đã được chấm điểm và qua môn mọi người tham khảo ...................................................................................................................

Trang 1

111Equation Chapter 1 Section 1

211Equation Chapter 1 Section 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

KHOA CƠ - ĐIỆN

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XÍ NGHIỆP MỎ VÀ DẦU KHÍ

-*** -BÀI TẬP LỚN ROBOT CÔNG NGHIỆP

Giáo viên hướng dẫn: Thầy Nguyễn Đức Khoát Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Đăng

Mã số sinh viên: 1721060238

Hà Nội 12/2021

Trang 2

• Xác định bậc tự do :

Ta nhận thấy

+ robot có 3 khớp chuyển động

+ robot có 1 khớp loại 4 do bị hạn chế 4 l chuyển động và 2 khớp loại 5 do bị hạn chế 1 chuyển động

 Số bậc tự do của robot :

W=6n-(4P4+5P5 )=6.3-(4.1+5.2)=4

• Xác đinh các hệ trục tọa độ

+ đặt trục Z vào các khớp chuyển động của robot

+ trục x là đường vuông góc chung của 2 trục Z nối giữ 2 khớp liền kề

+ trục y ta xác định theo quy tắc bàn tay phải với ngón cái là chiều của trục X, ngón giữa sẽ là chiều của trụcZ và ngón chỏ sẽ là chiều của trục Y

+ ta đặt các hệ trụ vào các khớp của robot ta đc hệ trục như dưới hình sau

• Xác định bảng tham số DH

+ Ý nghĩa của bộ thông số DH: Giúp ta xác định vị trí và hướng của 1 khâu so với khâu trước nó và so với hệ tọa độ gốc

+ Để xây dựng được phương trình động học cho robot , ta sử dụng quy tắc Denavit-Hartenberg.(DH) Bộ thông số D-H chuẩn bao gồm 4 thông số:

1.Độ dài pháp tuyến chung an (đường vuông góc chung 2 trục z)

2.Góc giữa trục khớp trong mp vuông góc với pháp tuyến αn

3.Góc quay quanh trục Z 1 góc Ѳ

4.độ dài tiếp tuyến chung d.(đường vuông góc chung 2 trục ox)

• Xác định mà trận thuần nhất Ai

Căn cứ vào ma trận DH, ta lưu ý các phép biến đổi sau:

+ Quay quanh truc oz một góc theta

+ Tịnh tiến dọc trục z 1 đoạn d

+ Tịnh tiến theo trục ox một đoạn a

+ Quay quanh trục ox một góc alpha

Trang 3

ROT(Zi-1; θi).=

TRANS(0;0;di)=

TRANS(ai;0;0)=

ROT(X; αi)=

Aii-1 = ROT(Zi-1; θi).TRANS(0;0;di).TRANS(ai;0;0).ROT(X; αi)

=

Mô hình Robot

Trang 4

Figure 1 Robot 4 bậc tự do và các tham số.

Bảng D-H

Bảng 1 Tham số D-H

i θi di a i αi

1 0 d1+215 0 0

Matrices D-H

Xác định các ma trận thuần nhất Ai dựa theo bảng 1 như sau

A1 =

A2 =

A3 =

A4=

Vớis i=sinθi, c i=cosθi,

Ma trận C

Bảng DH để xác định ma trận C

Trang 5

Ma trận T4

Sử dụng công thưc :T4 =A A A A1 2 3 4, ta thu được :

T4 =

(2)

Ma trận Gk

Bảng DH và hình vẽ 1 để xác định G, ta thu được :

Phương trình động học thuận

X= C*T4*GK=

3 Động học ngược

Ma trận X

Ma trận X:

Các phương trình đồng nhất

C-1 =

Gk-1 =

Trang 6

- Thu được 12 phương trình cần giải:

Pt1: = ny

Pt2: = oy

Pt3: = ay

Pt4: =

Pt5: =-nx

Pt6: =-ox

Pt7: =-ax

Pt8: =

Pt9: =nz

Pt10: =oz

Pt11: =az

Pt12: =

Tính biến khớp 1

d1 = pz – 500*az - 215

θ2 = atan2(-ax,ay)

θ3 =atan2(sqrt(1-az*az),-az)

θ4 =atan2(oz,-nz)

Bảng 2 Động học thuận.

Biến điều khiển Kết quả RobotStudioKết quả Matlab /

d1

[mm]

θ 2

[°]

θ 3

[°]

θ 4

[°]

x

[mm]

y

[mm]

z

[mm]

w

[°]

p

[°]

r

[°]

…

Trang 7

… … … … …

…

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	287,45 KB
File đính kèm	robot công nghiệp.rar (276 KB)