(LUẬN văn THẠC sĩ) thiết kế, chế tạo và thử nghiệm robot ổn định thế khâu nuối

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP PHẠM ĐỨC DƯƠNG THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM ROBOT ỔN ĐỊNH THẾ KHÂU CUỐI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Mã ngành: 8520103 TRƯỞNG KHOA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Phạm Thành Long Thái Nguyên, tháng năm 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan là công trình nghiên cứu của hướng dẫn khoa học của PGS.TS Phạm Thành Long Các kết quả tính tốn, số liệu nêu luận văn là trung thực và chưa từng được công bố bất kỳ công trình khoa học nào khác Tác giả luận văn Phạm Đức Dương Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com ii LỜI CẢM ƠN Qua thời gian học tập, nghiên cứu chương trình cao học kỹ thuật Cơ khí của trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, giúp tác giả nhận thức sâu sắc cách thức nghiên cứu, phương pháp tiếp cận các đối tượng nghiên cứu lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp cao học; đồng thời góp phần nâng cao kiến thức chun mơn vững vàng, nâng cao lực thực hành, khả thích ứng cao trước phát triển của khoa học, kĩ thuật kinh tế; có khả phát hiện, giải quyết độc lập vấn đề thuộc chuyên ngành được đào tạo phục vụ cho công tác được tốt Việc thực nhiều tập nhóm thời gian học giúp tác giả sớm tiếp cận được cách làm, phương pháp nghiên cứu, tạo tiền đề cho việc độc lập nghiên cứu hoàn thành luận văn này Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: PGS.TS Phạm Thành Long giúp đỡ, hướng dẫn hết sức chu đáo, nhiệt tình q trình thực để tác giả hồn thành ḷn văn thạc sĩ này; Các CBCNV trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình tiến hành thực nghiệm đề tài bảo vệ luận văn thạc sĩ; Gia đình, bạn bè của tác giả giúp đỡ, tạo điều kiện thời gian, động viên tác giả trình thực hồn thành ḷn văn này; Tác giả mong muốn tiếp tục nhận được chia sẻ, hỗ trợ tạo điều kiện của Hội đồng Chấm luận văn thạc sĩ, để bản luận văn này hoàn thiện Xin trân trọng cảm ơn Thái Nguyên, ngày 15 tháng 04 năm 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com iii BẢNG THUẬT NGỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT STT Thuật ngữ/ Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa luận giải RPY Bộ góc Roll – Pitch - Yaw DH Denavit - Hatenberg PCMM P (mm) Prismatic R (rad) Rotate GRG General Ruduce Gradient MEMS Micro Electro Mechanical Systems SRS Cấu trúc chân dẫn động khớp R GY Gyroscapes 10 DC Direct Curent 11 a (mm) Lượng dịch chuyển theo trục x 12 d (mm) Lượng dịch chuyển theo trục z 13 ɵ (rad) Góc quay quanh trục z 14 β (rad) Góc quay quanh trục x 15 n Cosin hướng trục x 16 s Cosin hướng trục y 17 p Véc tơ tọa độ điểm cuối 18 qi Tọa độ suy rộng thứ i 19 tij Portable Coodianate Measure Machine (rad) ij góc thứ j của chân thứ i Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com iv DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 Hệ Cơ điện tử với phản hồi tín hiệu Hình Hệ servo với phản hồi công suất Hình Cấu trúc phản hồi công suất truyền dẫn bậc tự Hình Sơ đồ động học cấu cổ tay cầu ba bậc tự thiết kế theo lý thuyết dòng lượng khép kín [1] Hình Các tọa độ suy rộng tay máy trước sau biến dạng Hình Thuật tốn bù kép để điều khiển động học robot mềm Hình Tổ hợp bàn tay lên robot không dùng nguồn độc lập Hình Chu kỳ làm việc bàn tay hai trạm Hình Các trạng thái khác khóa Hình 10 Tay robot không sử dụng nguồn dẫn động độc lập Hình 11 Tay đo PCMM cấu hình robot hai khâu Hình 12 Dữ liệu đo contuor trước sau xử lý qua phần mềm 10 Hình 13 Vật thể đo sau xử lý smoothness Catia 10 Hình 14 Sơ đồ khai triển bước xoắn mặt trụ dùng thiết kế máy đo 11 Hình 15 Cấu trúc máy đo dạng robot sử dụng đầu đo tiếp xúc 11 Hình 16 Biểu diễn tương quan độ xác thành phần (T2, Q1) 12 Hình 17 Thử nghiệm máy đo thực tế Disoco 13 Hình 18 Cơ cấu pesian Joint bậc tự 13 Hình 19 Đồ thị quan hệ vận tốc ngõ vào/ ngõ cấu persian joint 14 Hình Quan hệ giá O0 đích P robot cơng nghiệp 16 Hình 2 Ổn định pháo góc khơng đổi vị trí “Home” di chuyển 17 Hình Ví dụ khóa mục tiêu tĩnh di chuyển 17 Hình Ổn định hướng bình chứa 18 Hình Ổn định lắc ngược 18 Hình Bay theo đội hình, tốn hai yếu tố động 19 Hình Camera checking vị trí vật di động (hãng cognex) 19 Hình Con quay hồi chuyển 20 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com v Hình Chip L3G4200DH với chức nhận biết góc quay 21 Hình 10 Cơ cấu ổn định hướng khí 22 Hình 11 Mơ tả phép quay roll-pitch-yaw 23 Hình 12 Quan hệ phép quay RPY với chuyển động bàn tay phương trục khớp khác 23 Hình 13 Sơ đồ quan hệ hai hệ quy chiếu Oi-1 Oi theo DH 25 Hình 14 Tay robot với vai trị đồ gá có chức ổn định vật gá 26 Hình Đồ gá cấu hình robot bậc tự 35 Hình Đồ thị đặc tính biến khớp 39 Hình 3 Đổi giá robot song song 39 Hình Khai triển chi tiết chân cấu trúc SRS đổi giá 40 Hình Minh họa lời giải vị trí điều khiển 42 Hình Quỹ đạo tâm giá O0 hệ quy chiếu O1 theo yêu cầu 43 Hình Đồ thị biến khớp từ t21 đến t26 47 Hình Cảm biến Mpu 6050 Arduino Uno 48 Hình Sơ đồ kết cấu điều khiển bậc tự 49 Hình 10 Bộ thí nghiệm ba bậc tự chạy dẫn động servo 51 Hình 11 Thử nghiệm với mạch thực theo thiết kế 51 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com vi DANH MỤC BẢNG Bảng Các bước biến đổi DH…………………………………… …………… 24 Bảng Tọa độ điểm keypoint quy đổi biểu diễn hệ quy chiếu O O3 36 Bảng Lời giải động học ngược điểm keypoint giữ vị trí so với mơ tả ma trận 13, đồng thời di chuyển gốc O theo đường x2+z2=452, y = 120 37 Bảng 3 Chuyển đổi tọa độ điểm quỹ đạo hai giá 43 Bảng Biến khớp vị trí tính tốn giá (O0) di động O1 đứng yên45 Bảng Quy ước chân cảm biến MPU 6050 49 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com vii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii BẢNG THUẬT NGỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT iii DANH MỤC HÌNH VẼ iv DANH MỤC BẢNG v MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: Tổng quan số tay robot đặc biệt 1.1 Các tay máy phản hồi công suất 1.2 Các tay máy mềm 1.3 Tay robot không dùng nguồn dẫn động độc lập 1.4 Tay đo PCMM 1.5 Máy đo góc nghiêng bánh trụ 10 1.6 Cấu trúc truyền động đẳng tốc không gian kiểu robot hụt dẫn động 13 1.7 Đồ gá ổn định thế cấu hình robot 14 Kết luận chương 15 CHƯƠNG 2: Cơ sở thiết kế động học của đồ gá ổn định thế cấu hình robot 16 2.1 Giới thiệu đồ gá ổn định thế 16 2.1.1 Vịng kín có ́u tố động 16 2.1.2 Vịng kín có hai yếu tố động 18 2.1.3 Ổn định thế quay hồi chuyển 20 2.2 Phương trình động học robot 22 2.3 Tính tương đối của chuyển động/ phép đổi giá 26 2.4 Mơ hình tốn của đồ gá tổng qt cấu hình robot 27 2.5 Phương pháp và công cụ giải bài toán động học robot 28 2.5.1 Chuyển đổi bài toán động học thành toán tối ưu 28 2.5.2 Phương pháp GRG giải toán tối ưu 32 2.5.3 Xác định vùng đáp ứng ổn định thế 33 Kết luận chương 33 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com viii CHƯƠNG 3: Thiết kế, chế tạo kiểm nghiệm gá ổn định thế 35 3.1 Xây dựng liệu điều khiển thơng qua tính tốn mơ hình 35 3.1.1 Cấu trúc chuỗi 35 3.1.2 Cấu trúc song song 39 3.2 Xác định chuyển động dẫn cảm biến gia tốc MPU 6050 48 3.3 Kết cấu và điều khiển bậc tự quay 49 3.4 Cấu trúc điều khiển hệ ba bậc tự với cảm biến MPU6050 50 3.5 Thử nghiệm ổn định phương tiện 51 Kết luận chương 52 Kết luận của luận văn 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC 56 Chương trình vẽ đồ thị matlab mfile: 56 Các bản vẽ chế tạo gá ổn định thế ba bậc tự 67 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com MỞ ĐẦU Robot thiết bị khả trình, tác vụ thay đổi thiết bị điện tử kiểu robot chức quy định phần mềm nên hoàn tồn có khả lập trình để đáp ứng tác vụ Vì lý thấy phần lớn robot có tính vạn năng, bên cạnh cần có các robot đặc biệt nhằm thích ứng với các điều kiện làm việc rất đặc thù Các robot đặc biệt cần đến các phương pháp mơ tả, cơng cụ tính toán và các phương pháp đặc biệt tương ứng để giải quyết vấn đề kỹ thuật phát sinh tính đặc biệt của Hệ thống phương pháp, cơng cụ dùng để giải quyết vấn đề thiết kế, chế tạo các robot đặc biệt với các phương pháp lý luận biết hoàn thiện hiểu biết robot Với tham vọng trên, bản luận án xây dựng hệ thống lý luận làm sở cho việc tính tốn, thiết kế đồ gá ổn định thế của vật mang bàn tay với hai cấu trúc robot chuỗi robot song song Đồ gá này định hướng ứng dụng ổn định máy quay điều kiện di động, nâng cao chất lượng hình ảnh, giảm rung giật nâng cao chất lượng khung hình Ứng dụng ổn định hướng ngắm của súng, pháo gắn phương tiện xe, tàu chiến trường hợp cần mở rộng góc cơng tác so với hệ thống dẫn động điện – thủy lực có, cần ổn định đồng thời cả vị trí và hướng thay ổn định hướng sử dụng hệ thống Meteor Đặc biệt luận văn đề cập đến các cấu gá ổn định hướng có cấu trúc song song, là các cấu cho khả mang tải nặng, nhiên có độ phức tạp cao động học, động lực học Để minh họa cho ý tưởng của luận văn, mô hình ổn định thế tự động khởi tạo liệu từ cảm biến gia tốc được thiết kế chế tạo để kiểm chứng tính tốn mà tác giả đề xuất Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Thành Long tận tình hướng dẫn em hoàn thành luận văn Thái Nguyên, tháng năm 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 55 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 56 PHỤ LỤC Chương trình vẽ đồ thị matlab mfile (robot chuỗi) % bien q1 hold on; % u12 t=[0:0.01:2]; plot(t,0.000549875*t.^3+0.0050575*t.^2+0.581116,'LineWidth',2); t=2; plot(t,0.000549875*t.^3+0.0050575*t.^2+0.581116,'o'); % u23 t=[2:0.01:4]; plot(t,-0.003404813*t.^3+0.0344955*t.^2-0.07029575*t+0.635593,'LineWidth',2); t=4; plot(t,-0.003404813*t.^3+0.0344955*t.^2-0.07029575*t+0.635593,'o'); % u34 t=[4:0.01:6]; plot(t,-0.000820875*t.^3+0.011939625*t.^2-0.01387775*t+0.605443,'LineWidth',2); t=6; plot(t,-0.000820875*t.^3+0.011939625*t.^2-0.01387775*t+0.605443,'o'); % u45 t=[6:0.01:8]; plot(t,-0.008991438*t.^3+0.178634375*t.^2-1.131794*t+3.076771,'LineWidth',2); t=8; plot(t,-0.008991438*t.^3+0.178634375*t.^2-1.131794*t+3.076771,'o'); % u56 t=[8:0.01:10]; plot(t,0.001884688*t.^3-0.058921875*t.^2+0.58089*t-0.989677,'LineWidth',2); t=10; plot(t,0.001884688*t.^3-0.058921875*t.^2+0.58089*t-0.989677,'o'); % u67 t=[10:0.01:12]; plot(t,0.003196187*t.^3-0.108428625*t.^2+1.177575*t-3.317352,'LineWidth',2); t=12; plot(t,0.003196187*t.^3-0.108428625*t.^2+1.177575*t-3.317352,'o'); % u78 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 57 t=[12:0.01:14]; plot(t,0.010748*t.^3-0.40818225*t.^2+5.109279*t-20.38281,'LineWidth',2); t=14; plot(t,0.010748*t.^3-0.40818225*t.^2+5.109279*t-20.38281,'o'); hold off; % bien q2 %figure; hold on; % u12 t=[0:0.01:2]; plot(t,-0.047831*t.^3+0.17169275*t.^2-0.07178,'LineWidth',2); t=2; plot(t,-0.047831*t.^3+0.17169275*t.^2-0.07178,'o'); % u23 t=[2:0.01:4]; plot(t,-0.0085685*t.^3+0.04891675*t.^2+0.019954*t+0.065316,'LineWidth',2); t=4; plot(t,-0.0085685*t.^3+0.04891675*t.^2+0.019954*t+0.065316,'o'); % u34 t=[4:0.01:6]; plot(t,0.000352625*t.^3-0.0227335*t.^2+0.164942*t+0.060816,'LineWidth',2); t=6; plot(t,0.000352625*t.^3-0.0227335*t.^2+0.164942*t+0.060816,'o'); % u45 t=[6:0.01:8]; plot(t,0.007050688*t.^3-0.15810525*t.^2+1.06601225*t-1.919004,'LineWidth',2); t=8; plot(t,0.007050688*t.^3-0.15810525*t.^2+1.06601225*t-1.919004,'o'); % u56 t=[8:0.01:10]; plot(t,0.005073187*t.^3-0.134893*t.^2+1.07429625*t-2.45838,'LineWidth',2); t=10; plot(t,0.005073187*t.^3-0.134893*t.^2+1.07429625*t-2.45838,'o'); % u67 t=[10:0.01:12]; Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 58 plot(t,0.018245625*t.^3-0.57670375*t.^2+5.95878*t-20.29458,'LineWidth',2); t=12; plot(t,0.018245625*t.^3-0.57670375*t.^2+5.95878*t-20.29458,'o'); % u78 t=[12:0.01:14]; plot(t,-0.0012025*t.^3+0.0468975*t.^2-0.60606*t+2.29128,'LineWidth',2); t=14; plot(t,-0.0012025*t.^3+0.0468975*t.^2-0.60606*t+2.29128,'o'); hold off; % bien q3 %figure; hold on; % u12 t=[0:0.01:2]; plot(t,0.005360625*t.^3-0.005345*t.^2+0.529794,'LineWidth',2); t=2; plot(t,0.005360625*t.^3-0.005345*t.^2+0.529794,'o'); % u23 t=[2:0.01:4]; plot(t,-0.002422125*t.^3+0.0354745*t.^2-0.069885*t +0.568548,'LineWidth',2); t=4; plot(t,-0.002422125*t.^3+0.0354745*t.^2-0.069885*t +0.568548,'o'); % u34 t=[4:0.01:6]; plot(t,-0.005440188*t.^3+0.087415875*t.^2-0.340549*t+1.013298,'LineWidth',2); t=6; plot(t,-0.005440188*t.^3+0.087415875*t.^2-0.340549*t+1.013298,'o'); % u45 t=[6:0.01:8]; plot(t,-0.030598188*t.^3+0.612336625*t.^2-3.922534*t+9.042189,'LineWidth',2); t=8; plot(t,-0.030598188*t.^3+0.612336625*t.^2-3.922534*t+9.042189,'o'); % u56 t=[8:0.01:10]; plot(t,-0.000370687*t.^3-0.010731125*t.^2+0.24287*t+0.118813,'LineWidth',2); Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 59 t=10; plot(t,-0.000370687*t.^3-0.010731125*t.^2+0.24287*t+0.118813,'o'); % u67 t=[10:0.01:12]; plot(t,0.012846312*t.^3-0.432192375*t.^2+4.706995*t-15.593312,'LineWidth',2); t=12; plot(t,0.012846312*t.^3-0.432192375*t.^2+4.706995*t-15.593312,'o'); % u78 t=[12:0.01:14]; plot(t,0.0244215*t.^3-0.92343475*t.^2+11.496331*t-46.328366,'LineWidth',2); t=14; plot(t,0.0244215*t.^3-0.92343475*t.^2+11.496331*t-46.328366,'o'); hold off; Chương trình vẽ đồ thị matlab mfile (robot song song) % bien t21 holdon; % u12 t=[0:0.01:2]; plot(t,0.023746563*t.^3-0.085901875*t.^2+1.832165,'LineWidth',2); t=2; plot(t,0.023746563*t.^3-0.085901875*t.^2+1.832165,'o'); % u23 t=[2:0.01:4]; plot(t,0.005577813*t.^3-0.035538125*t.^2+0.01657*t+1.74292,'LineWidth',2); t=4; plot(t,0.005577813*t.^3-0.035538125*t.^2+0.01657*t+1.74292,'o'); % u34 t=[4:0.01:6]; plot(t,-0.001425688*t.^3+0.033096625*t.^2-0.19634*t+1.944628,'LineWidth',2); t=6; plot(t,-0.001425688*t.^3+0.033096625*t.^2-0.19634*t+1.944628,'o'); % u45 t=[6:0.01:8]; plot(t,-0.00945925*t.^3+0.199470625*t.^2-1.32520325*t+4.463593,'LineWidth',2); t=8; plot(t,-0.00945925*t.^3+0.199470625*t.^2-1.32520325*t+4.463593,'o'); Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 60 % u56 t=[8:0.01:10]; plot(t,0.000490938*t.^3-0.02139725*t.^2+0.29824675*t+0.517041,'LineWidth',2); t=10; plot(t,0.000490938*t.^3-0.02139725*t.^2+0.29824675*t+0.517041,'o'); % u67 t=[10:0.01:12]; plot(t,0.0053275*t.^3-0.178131*t.^2+1.981953*t-5.483209,'LineWidth',2); t=12; plot(t,0.0053275*t.^3-0.178131*t.^2+1.981953*t-5.483209,'o'); % u78 t=[12:0.01:14]; plot(t,-0.00507625*t.^3+0.1959015*t.^2-2.500407*t+12.422111,'LineWidth',2); t=14; plot(t,-0.00507625*t.^3+0.1959015*t.^2-2.500407*t+12.422111,'o'); % u81 t=[14:0.01:16]; plot(t,0.009696*t.^3-0.439552*t.^2+6.606208*t-31.056667,'LineWidth',2); t=16; plot(t,0.009696*t.^3-0.439552*t.^2+6.606208*t-31.056667,'o'); holdoff; % bien t22 %figure; holdon; % u12 t=[0:0.01:2]; plot(t,-0.023746375*t.^3+0.08590125*t.^2+4.451021,'LineWidth',2); t=2; plot(t,-0.023746375*t.^3+0.08590125*t.^2+4.451021,'o'); % u23 t=[2:0.01:4]; plot(t,-0.005577875*t.^3+0.03553875*t.^2-0.016572*t+4.540267,'LineWidth',2); t=4; plot(t,-0.005577875*t.^3+0.03553875*t.^2-0.016572*t+4.540267,'o'); % u34 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 61 t=[4:0.01:6]; plot(t,0.001425438*t.^3-0.033092875*t.^2+0.196322*t+4.338585,'LineWidth',2); t=6; plot(t,0.001425438*t.^3-0.033092875*t.^2+0.196322*t+4.338585,'o'); % u45 t=[6:0.01:8]; plot(t,0.009459438*t.^3-0.199474625*t.^2+1.325231*t+1.81953,'LineWidth',2); t=8; plot(t,0.009459438*t.^3-0.199474625*t.^2+1.325231*t+1.81953,'o'); % u56 t=[8:0.01:10]; plot(t,-0.000491*t.^3+0.021399*t.^2-0.298263*t+5.766194,'LineWidth',2); t=10; plot(t,-0.000491*t.^3+0.021399*t.^2-0.298263*t+5.766194,'o'); % u67 t=[10:0.01:12]; plot(t,-0.0053275*t.^3+0.178131*t.^2-1.981953*t+11.766394,'LineWidth',2); t=12; plot(t,-0.0053275*t.^3+0.178131*t.^2-1.981953*t+11.766394,'o'); % u78 t=[12:0.01:14]; plot(t,0.00507625*t.^3-0.1959015*t.^2+2.500407*t-6.138926,'LineWidth',2); t=14; plot(t,0.00507625*t.^3-0.1959015*t.^2+2.500407*t-6.138926,'o'); % u81 t=[14:0.01:16]; plot(t,-0.009696187*t.^3+0.4395605*t.^2-6.60633575*t+37.340489,'LineWidth',2); t=16; plot(t,-0.009696187*t.^3+0.4395605*t.^2-6.60633575*t+37.340489,'o'); holdoff; % bien t23 %figure; holdon; % u12 t=[0:0.01:2]; Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 62 plot(t,0.023746563*t.^3-0.085901875*t.^2+1.832165,'LineWidth',2); t=2; plot(t,0.023746563*t.^3-0.085901875*t.^2+1.832165,'o'); % u23 t=[2:0.01:4]; plot(t,0.005577813*t.^3-0.035538125*t.^2+0.01657*t+1.74292,'LineWidth',2); t=4; plot(t,0.005577813*t.^3-0.035538125*t.^2+0.01657*t+1.74292,'o'); % u34 t=[4:0.01:6]; plot(t,-0.001425688*t.^3+0.033096625*t.^2-0.19634*t+1.944628,'LineWidth',2); t=6; plot(t,-0.001425688*t.^3+0.033096625*t.^2-0.19634*t+1.944628,'o'); % u45 t=[6:0.01:8]; plot(t,-0.00945925*t.^3+0.199470625*t.^2-1.32520325*t+4.463593,'LineWidth',2); t=8; plot(t,-0.00945925*t.^3+0.199470625*t.^2-1.32520325*t+4.463593,'o'); % u56 t=[8:0.01:10]; plot(t,0.161279625*t.^3-4.201903125*t.^2+36.31491275*t-102.387719,'LineWidth',2); t=10; plot(t,0.161279625*t.^3-4.201903125*t.^2+36.31491275*t-102.387719,'o'); % u67 t=[10:0.01:12]; plot(t,-0.479110812*t.^3+15.64547237*t.^2-168.515466*t+601.568956,'LineWidth',2); t=12; plot(t,-0.479110812*t.^3+15.64547237*t.^2-168.515466*t+601.568956,'o'); % u78 t=[12:0.01:14]; plot(t,0.473772687*t.^3-18.63936837*t.^2+242.67504*t-1042.282736,'LineWidth',2); t=14; plot(t,0.473772687*t.^3-18.63936837*t.^2+242.67504*t-1042.282736,'o'); % u81 t=[14:0.01:16]; plot(t,-0.152537563*t.^3+7.023191875*t.^2-107.60622*t+550.388421,'LineWidth',2); Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 63 t=16; plot(t,-0.152537563*t.^3+7.023191875*t.^2-107.60622*t+550.388421,'o'); holdoff; % bien t24 %figure; holdon; % u12 t=[0:0.01:2]; plot(t,0.023746563*t.^3-0.085901875*t.^2+1.832165,'LineWidth',2); t=2; plot(t,0.023746563*t.^3-0.085901875*t.^2+1.832165,'o'); % u23 t=[2:0.01:4]; plot(t,0.005577813*t.^3-0.035538125*t.^2+0.01657*t+1.74292,'LineWidth',2); t=4; plot(t,0.005577813*t.^3-0.035538125*t.^2+0.01657*t+1.74292,'o'); % u34 t=[4:0.01:6]; plot(t,-0.001425688*t.^3+0.033096625*t.^2-0.19634*t+1.944628,'LineWidth',2); t=6; plot(t,-0.001425688*t.^3+0.033096625*t.^2-0.19634*t+1.944628,'o'); % u45 t=[6:0.01:8]; plot(t,-0.00945925*t.^3+0.199470625*t.^2-1.32520325*t+4.463593,'LineWidth',2); t=8; plot(t,-0.00945925*t.^3+0.199470625*t.^2-1.32520325*t+4.463593,'o'); % u56 t=[8:0.01:10]; plot(t,0.000490938*t.^3-0.02139725*t.^2+0.29824675*t+0.517041,'LineWidth',2); t=10; plot(t,0.000490938*t.^3-0.02139725*t.^2+0.29824675*t+0.517041,'o'); % u67 t=[10:0.01:12]; plot(t,0.0053275*t.^3-0.178131*t.^2+1.981953*t-5.483209,'LineWidth',2); t=12; Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 64 plot(t,0.0053275*t.^3-0.178131*t.^2+1.981953*t-5.483209,'o'); % u78 t=[12:0.01:14]; plot(t,-0.00507625*t.^3+0.1959015*t.^2-2.500407*t+12.422111,'LineWidth',2); t=14; plot(t,-0.00507625*t.^3+0.1959015*t.^2-2.500407*t+12.422111,'o'); % u81 t=[14:0.01:16]; plot(t,0.009696*t.^3-0.439552*t.^2+6.606208*t-31.056667,'LineWidth',2); t=16; plot(t,0.009696*t.^3-0.439552*t.^2+6.606208*t-31.056667,'o'); holdoff; % bien t25 %figure; holdon; % u12 t=[0:0.01:2]; plot(t,-0.023745625*t.^3+0.08589875*t.^2-1.83216,'LineWidth',2); t=2; plot(t,-0.023745625*t.^3+0.08589875*t.^2-1.83216,'o'); % u23 t=[2:0.01:4]; plot(t,-0.005578125*t.^3+0.03554125*t.^2-0.01658*t -1.74291,'LineWidth',2); t=4; plot(t,-0.005578125*t.^3+0.03554125*t.^2-0.01658*t -1.74291,'o'); % u34 t=[4:0.01:6]; plot(t,0.00142625*t.^3-0.033105*t.^2+0.19638*t-1.94469,'LineWidth',2); t=6; plot(t,0.00142625*t.^3-0.033105*t.^2+0.19638*t-1.94469,'o'); % u45 t=[6:0.01:8]; plot(t,0.00945875*t.^3-0.19946*t.^2+1.32513*t-4.46343,'LineWidth',2); t=8; plot(t,0.00945875*t.^3-0.19946*t.^2+1.32513*t-4.46343,'o'); Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 65 % u56 t=[8:0.01:10]; plot(t,-0.000490625*t.^3+0.02138875*t.^2-0.29817*t -0.51727,'LineWidth',2); t=10; plot(t,-0.000490625*t.^3+0.02138875*t.^2-0.29817*t -0.51727,'o'); % u67 t=[10:0.01:12]; plot(t,-0.005328125*t.^3+0.17815125*t.^2-1.98217*t+5.48398,'LineWidth',2); t=12; plot(t,-0.005328125*t.^3+0.17815125*t.^2-1.98217*t+5.48398,'o'); % u78 t=[12:0.01:14]; plot(t,0.0050775*t.^3-0.19595*t.^2+2.50103*t-12.42476,'LineWidth',2); t=14; plot(t,0.0050775*t.^3-0.19595*t.^2+2.50103*t-12.42476,'o'); % u81 t=[14:0.01:16]; plot(t,-0.0096975*t.^3+0.43962*t.^2-6.60723*t+31.06176,'LineWidth',2); t=16; plot(t,-0.0096975*t.^3+0.43962*t.^2-6.60723*t+31.06176,'o'); holdoff; % bien t26 %figure; holdon; % u12 t=[0:0.01:2]; plot(t,-0.023745625*t.^3+0.08589875*t.^2-8.11535,'LineWidth',2); t=2; plot(t,-0.023745625*t.^3+0.08589875*t.^2-8.11535,'o'); % u23 t=[2:0.01:4]; plot(t,-0.005578125*t.^3+0.03554125*t.^2-0.01658*t -8.0261,'LineWidth',2); t=4; plot(t,-0.005578125*t.^3+0.03554125*t.^2-0.01658*t -8.0261,'o'); % u34 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 66 t=[4:0.01:6]; plot(t,0.00142375*t.^3-0.0330675*t.^2+0.1962*t-8.2276,'LineWidth',2); t=6; plot(t,0.00142375*t.^3-0.0330675*t.^2+0.1962*t-8.2276,'o'); % u45 t=[6:0.01:8]; plot(t,0.009460625*t.^3-0.1995*t.^2+1.3254075*t-10.74724,'LineWidth',2); t=8; plot(t,0.009460625*t.^3-0.1995*t.^2+1.3254075*t-10.74724,'o'); % u56 t=[8:0.01:10]; plot(t,-0.00049125*t.^3+0.02140625*t.^2-0.2983325*t-6.79996,'LineWidth',2); t=10; plot(t,-0.00049125*t.^3+0.02140625*t.^2-0.2983325*t-6.79996,'o'); % u67 t=[10:0.01:12]; plot(t,-0.0053275*t.^3+0.17813125*t.^2-1.9819575*t -0.79996,'LineWidth',2); t=12; plot(t,-0.0053275*t.^3+0.17813125*t.^2-1.9819575*t -0.79996,'o'); % u78 t=[12:0.01:14]; plot(t,0.005075625*t.^3-0.1958775*t.^2 +2.5001025*t-18.70402,'LineWidth',2); t=14; plot(t,0.005075625*t.^3-0.1958775*t.^2 +2.5001025*t-18.70402,'o'); % u81 t=[14:0.01:16]; plot(t,-0.009695625*t.^3+0.439535*t.^2-6.6059525*t +24.77221,'LineWidth',2); t=16; plot(t,-0.009695625*t.^3+0.439535*t.^2-6.6059525*t +24.77221,'o'); holdoff; Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 67 Các vẽ chế tạo gá ổn định ba bậc tự Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 68 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com 69 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn download by : skknchat@gmail.com ... SỞ THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CỦA ĐỒ GÁ ỔN ĐỊNH THẾ CẤU HÌNH ROBOT 2.1 Giới thiệu đồ gá ổn định 2.1.1 Vịng kín có yếu tố động Để điều khiển robot người ta cứ quan hệ vịng kín cấu trúc định vị các khâu. .. skknchat@gmail.com 35 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KIỂM NGHIỆM GÁ ỔN ĐỊNH THẾ 3.1 Xây dựng liệu điều khiển thông qua tính tốn mơ hình 3.1.1 Cấu trúc chuỗi Hình Đồ gá cấu hình robot bậc tự Trong ví dụ... đáp ứng ổn định rất nhanh để trì tốc độ quay cho tốn lượng dẫn động thường xuyên không nhỏ Con quay ổn định hướng khơng có khả ổn định vị trí, u cầu ổn định vị trí hướng đồng thời cần thiết kế