Đang tải... (xem toàn văn)
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT ROBOT ROBOT PUMA 500 Sinh viên thực hiện NHÓM 6 Ngành KT Điều khiển Tự động hóa Giảng viên hướng dẫn PGS TS Nguyễn Phạm Thục Anh Khoa Tự động hó.
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT ROBOT ROBOT PUMA 500 Sinh viên thực hiện: NHÓM Ngành KT Điều khiển & Tự động hóa Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Phạm Thục Anh Khoa: Trường: Tự động hóa Điện – Điện tử HÀ NỘI, 07/2022 Chữ ký GVHD Bảng phân công nhiệm vụ nhóm STT 10 Họ tên Nguyễn Hữu Long Lê Duy Vỹ Hồ Đình Hùng Phùng Văn Minh Nguyễn Đăng Cương Trần Thanh Bảo Hồ Văn Quang Lê Viết Hiếu Trần Trung Hậu Trần Mạnh Giang MSSV 20181613 20181856 20181503 20181657 20181367 20181340 20181711 20181472 20181461 20181450 Nhiệm vụ Chương Chương Chương Chương Chương Chương MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ROBOT PUMA 1.1 1.2 1.3 Giới thiệu Robot PUMA Cấu tạo Robot PUMA Vai trò Robot PUMA CHƯƠNG ĐỘNG HỌC VỊ TRÍ CỦA ROBOT 2.1 Bộ thông số DAVENIT-HARTENGER (D-H) 2.2 Thiết lập hệ phương trình động học Robot 2.3 Phân tích động học Robot PUMA Động học thuận vị trí Động học ngược vị trí CHƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH MATLAP TÍNH TỐN MA TRẬN JACOBY THƠNG QUA MA TRẬN JH 14 3.1 3.2 MA TRẬN JACOBY 14 Chương trình matlap tính ma trận jacoby thông qua mà trận JH 15 CHƯƠNG THIẾT KẾ QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG CHO ROBOT 16 4.1 4.2 Cơ sở thiết kế 16 Thiết kế quỹ đạo chuyển động 16 CHƯƠNG ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG CHO ROBOT THEO THUẬT TOÁN PID 21 5.1 Thuật toán PID điều khiển chuyển động cho robot 21 Cấu trúc điều khiển 21 Thuật toán điều khiển 21 CHƯƠNG MƠ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC TRÊN TOOLBOX SIMSCAPE/MATLAP 23 6.1 6.2 6.3 Thiết kế mơ hình cánh tay robot PUMA solidword 23 Mô robot simulink với toolbox simscape matlab 23 Khảo sát đáp ứng mô 24 DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1 Robot PUMA 500 Hình 1.2 Thơng số kỹ thuật Hình 1.3 Mơ tả góc quay Robot Hình 2.1 Mô tả khớp DAVENIT-HARTENGER Hình 2.2 Hệ trục tọa độ hệ tọa độ trung gian Robot Hình 2.3 Điểm C cổ tay máy Hình 3.1 Giao diện chương trình tính tốn động học thuận ma trận jacoby 15 Hình 4.1 Đồ thị quỹ đạo chuyển động bậc khớp 17 Hình 4.2 Đồ thi vận tốc khớp 18 Hình 4.3 Đồ thị gia tốc khớp 18 Hình 4.4 Đồ thị quỹ đạo chuyển động bậc khớp 19 Hình 4.5 Đồ thị vận tốc khớp 19 Hình 4.6 Đồ thị gia tốc khớp 19 Hình 5.1 Cấu trúc điều khiển PID cho Robot 21 Hình 5.2 Sơ đồ điều khiển PID Robot PUMA 500 21 Hình 5.3 Sơ đồ điều khiển PID cho khớp 22 Hình 6.1 Mơ hình cánh tay Robot PUMA Solidwword 23 Hình 6.2 Mơ hình mơ cánh tay Robot PUMA Simulink 24 Hình 6.3 Sơ đồ mơ tổng quát 24 Hình 6.4 Đồ thị đáp ứng khớp 25 Hình 6.5 Đồ thị đáp ứng khớp 25 Hình 6.6 Đồ thị đáp ứng khớp 26 Hình 6.7 Đồ thị đáp ứng khớp 26 Hình 6.8 Đồ thị đáp ứng khớp 27 Hình 6.9 Đồ thị đáp ứng khớp 27 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1 Bảng thông số quay khớp Bảng 2.1 Bảng thông số D-H Bảng 2.2 Bảng kết góc TH 13 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ROBOT PUMA 1.1 Giới thiệu Robot PUMA Trong công cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước vấn đề tự động hóa sản xuất có vai trị đặc biệt quan trọng Nhằm nâng cao dây chuyền công nghệ, nâng cao chất lượng sản phẩm khả cạnh tranh sản phẩm, cải thiện điều kiện lao động, nâng cao suất lao động đặt hệ thống phải có tính linh động cao Robot cơng nghiệp phận quan trọng để tạo hệ thống tự động Robot cơng nghiệp có mặt lĩnh vực sản xuất từ nhiều năm trước, ngày Robot công nghiệp dùng nhiều lĩnh vực sản xuất, xuất phát từ ưu điểm mà Robot chọn đúc kết lại q trình sản xuất, Robot có tính mà người khơng thể có được, khả làm việc ổn định, làm việc môi trường độc hại Do việc đầu tư nghiên cứu, chế tạo loại Robot phục vụ cho công tự động hóa sản xuất cần thiết cho tương lại Hình 1.1 Robot PUMA 500 Tất thiết kế bao gồm hai thành phần chính: cánh tay hệ thống điều khiển Chúng thường kết nối với hai dây cáp lớn nhiều dây dẫn Khi hai dây cáp sử dụng, dây dẫn truyền lực đến động servo phanh dây thứ hai mang phản hồi vị trí cho khớp trở lại hệ thống điều khiển Máy tính điều khiển dựa kiến trúc LSI-11 giống với máy tính PDP11 Hệ thống có chương trình khởi động cơng cụ gỡ lỗi tải chip ROM Hệ điều hành tải từ nhớ ngồi thơng qua cổng nối tiếp, thường từ đĩa mềm Bộ điều khiển chứa nguồn servo, bảng sử lý phản hồi tương tự kỹ thuật số, hệ thống truyền động servo 1.2 Cấu tạo Robot PUMA Robot thiết kế trục cánh tay với trục tạo thành cổ tay hình cầu Khoảng cách tối đa từ trục trung tâm đến trung tâm cổ tay đạt 878mm Cân nặng cảu tải từ 2,5 đến kg Trọng lược cánh tay: 80 Poundx Khả lặp lại +/- 0,1mm Với tải 2,5 kg vận tốc tối đa: 500mm/s di chuyển đường thẳng Với tải 4,0 kg tốc độ tối đa: 470mm/s di chuyển đường thẳng Hình 1.2 Thơng số kỹ thuật Bảng 1.1 Bảng thơng số quay khớp Khớp Góc quay tối đa (o) 320 250 270 300 200 532 Hình 1.3 Mơ tả góc quay Robot 1.3 Vai trị Robot PUMA Việc sử dụng Robot công nghiệp tự động hóa nhằm giảm chi phí, cải thiện chất lượng mơi trường lao động Sử dụng Robot làm giảm thiểu nguy tai nạn lao động, giúp doanh nghiệp dễ dàng tuân thủ quy tắc hay tiêu chuẩn an toàn lao động Sử dụng Robot tự động hóa cơng nghiệp giúp tăng suất Khả làm việc Robot bền bỉ, không cần nghỉ ngơi giải pháp tối ưu để tăng sản lượng sản xuất Chu trình sản xuất lập trình tối ưu, hoạt động Robot liên tục không gián đoạn Tăng tính linh hoạt sản xuất Dây chuyền sản xuất công nghiệp ứng dụng Robot tự động hóa lập trình thơng qua điều khiển nên dễ dàng chuyển từ chế độ sang chế độ khác, dễ dàng thay đổi quy trình thay đổi chủng loại sản phẩm tối ưu hóa cơng đoạn hoạt động Tiết kiệm nguyên vật liệu hạ giá thành sản phẩm Ứng dụng Robot sản xuất giúp giảm thiểu sản phẩm lỗi, hỏng Các công đoạn sản xuất ln đảm bảo xác, chuẩn mực nên nguyên vật liệu hao phí hạn chế Tăng sản lượng, giảm hao phí đương nhiên hạ giá thành sản phẩm Nâng cao hiệu đầu tư doanh nghiệp Robot ứng dụng đồng nghĩa với việc tính tốn tối ưu hóa quy trình sản xuất, tiết kiệm khơng gian, từ giảm nhu cầu sử dụng đất, giảm chi phí đầu tư hạ tầng nhà xưởng CHƯƠNG ĐỘNG HỌC VỊ TRÍ CỦA ROBOT 2.1 Bộ thơng số DAVENIT-HARTENGER (D-H) Hình 2.1 Mơ tả khớp DAVENIT-HARTENGER Theo quy tắc D-H hệ tọa độ gắn lên khâu, khớp sau: Gốc khung tọa độ I đặt trùng với chân pháp tuyến chung trục i i+1 nằm trục khớp i+1 Trục 𝑧𝑖 đặt theo phương trục khớp i+1 Trục 𝑥𝑖 đặt theo phương pháp tuyến chung trục i i+1 theo hướng từ trục i đến i+1 Sau thiết lập, vị trí hệ 𝑂𝑖 − 𝑥𝑖 𝑦𝑖 𝑧𝑖 so với hệ 𝑂𝑖−1 − 𝑥𝑖−1 𝑦𝑖−1 𝑧𝑖−1 hoàn toàn xác định nhờ thông số sau: 𝑎𝑖 =𝑂𝑖 𝑂𝑖′ : khoảng cách khớp liên phương 𝑥𝑖 ⅆ𝑖 = 𝑂𝑖−1 𝑂𝑖′ : khoảng cách khớp liên phương 𝑧𝑖−1 𝛼𝑖 : góc quay quanh trục 𝑥𝑖 𝑧𝑖−1 𝑧𝑖 𝜃𝑖 : góc quay quanh trục 𝑧𝑖−1 𝑥𝑖−1 𝑥𝑖 Trong thơng số 𝑎𝑖 𝛼𝑖 phụ thuộc vào kết cấu khâu thứ i Nếu khớp quay 𝜃𝑖 biến, cịn ⅆ𝑖 = const Với khớp trượt ⅆ𝑖 biến cịn 𝜃𝑖 = const Đến đây, mơ tả phép chuyển tọa độ hệ i i-1 phép quay phép tịnh tiến sau: Quay quanh trục 𝑧𝑖−1 góc 𝜃𝑖 , sau tịnh tiến hệ 𝑂𝑖−1 − 𝑥𝑖−1 𝑦𝑖−1 𝑧𝑖−1 dọc theo trục 𝑧𝑖−1 khoảng ⅆ𝑖 để nhận hệ 𝑂𝑖 − 𝑥𝑖 𝑦𝑖 𝑧𝑖 Ma trận chuyển đổi tương tứng là: 𝐴𝑖−1 𝑖′ 𝑐𝑜𝑠 𝜃𝑖 𝑠𝑖𝑛 𝜃𝑖 =[ 0 − 𝑠𝑖𝑛 𝜃𝑖 0 𝑐𝑜𝑠 𝜃𝑖 0 ][ 0 0 𝑐𝑜𝑠 𝜃𝑖 − 𝑠𝑖𝑛 𝜃𝑖 𝑠𝑖𝑛 𝜃𝑖 𝑐𝑜𝑠 𝜃𝑖 =[ 0 0 0 0 0 ] ⅆ𝑖 0 0 ] ⅆ𝑖 Tịnh tiến hệ 𝑂𝑖 − 𝑥𝑖 𝑦𝑖 𝑧𝑖 vừa nhận khoảng 𝑎𝑖 dọc trục 𝑥𝑖 , sau quay quanh trục 𝑥𝑖 góc 𝛼𝑖 để nhận hệ 𝑂𝑖 − 𝑥𝑖 𝑦𝑖 𝑧𝑖 Ma trận chuyển đổi tương ứng là: 0 𝛼𝑖 0 0 0 𝑐𝑜𝑠 𝛼𝑖 − 𝑠𝑖𝑛 𝛼𝑖 𝐴𝑖−1 =[ ][ ]= 𝑖′ 𝑐𝑜𝑠 𝛼𝑖 0 0 𝑠𝑖𝑛 𝛼𝑖 0 0 1 0 𝛼𝑖 𝑐𝑜𝑠 𝛼𝑖 − 𝑠𝑖𝑛 𝛼𝑖 [ ] 𝑠𝑖𝑛 𝛼𝑖 𝑐𝑜𝑠 𝛼𝑖 0 0 Ma trận mơ tả vị trí khâu thứ i so với khâu thứ i-1 xây dựng cách nhân hai ma trận trên: 𝐴𝑖−1 𝑖 𝑐𝑜𝑠 𝜃𝑖 𝑠𝑖𝑛 𝜃𝑖 𝑖′ = 𝐴𝑖−1 𝑖′ ⋅ 𝐴𝑖 = [ 0 − 𝑠𝑖𝑛 𝜃𝑖 𝑐𝑜𝑠 𝛼𝑖 𝑐𝑜𝑠 𝜃𝑖 𝑐𝑜𝑠 𝛼𝑖 𝑠𝑖𝑛 𝛼𝑖 𝑠𝑖𝑛 𝜃𝑖 𝑠𝑖𝑛 𝛼𝑖 − 𝑐𝑜𝑠 𝜃𝑖 𝑠𝑖𝑛 𝛼𝑖 𝑐𝑜𝑠 𝛼𝑖 𝑎𝑖 𝑐𝑜𝑠 𝜃𝑖 𝑎𝑖 𝑠𝑖𝑛 𝜃𝑖 ] ⅆ𝑖 Chú ý rằng, ma trận chuyển vị trí từ hệ i đến hệ i-1 hàm biến khớp 𝜃𝑖 (nếu khớp thứ i khớp quay) ⅆ𝑖 (nếu khớp thứ i khớp trượt) Một cách tổng quát, quy tắc D-H cho phép tôt hợp ma trận chuyển vị riêng rẽ thành mà ma trận chuyển vị nhất, biểu diễn vị trí hướng khâu n so với khâu sở 𝑇𝑛0 = 𝐴10 ⋅ 𝐴12 𝐴𝑛−1 𝑛 𝑛𝑥0 𝑛0 = 𝑦 𝑛𝑧0 [0 𝑠𝑥0 𝑠𝑦0 𝑠𝑧0 𝑎𝑥0 𝑎𝑦0 𝑎𝑧0 𝑝𝑥0 𝑝𝑦0 𝑝𝑧0 1] 2.2 Thiết lập hệ phương trình động học Robot Bước 1: chọn hệ tọa độ sở, gắn hệ tọa độ mở rộng lên khâu: Giả sử vị trí ban đầu robot Xác định trục khớp đặt tên tương ứng z … z n1 Xác định hệ tọa độ nên Đặt gốc hệ tọa độ điểm trục z Các trục 𝑥0 𝑦0 chọn thỏa qui tắc tam diện thuận Chọn gốc tọa độ 𝑂𝑖 giao điểm đường vng góc chung 𝑧𝑖 𝑧𝑖−1 với 𝑧𝑖 Nếu 𝑧𝑖 giao với 𝑧𝑖−1 , đặt 𝑂𝑖 điểm Nếu 𝑧𝑖 song song với 𝑧𝑖−1 , đặt 𝑂𝑖 vị trí 𝑧𝑖 cho thuận tiện Xác định 𝑥𝑖 qua 𝑂𝑖 dọc theo đường vng góc chung 𝑧𝑖 𝑧𝑖−1 Trong trường hợp trục khớp cắt trục 𝑥𝑖 chọn theo hướng vng góc với mặt phẳng tạo 𝑧𝑖 𝑧𝑖−1 Xác định 𝑦𝑖 thỏa mãn quy tắc tam diện thuận Bước 2: Lập bảng D-H cho khâu Robot 𝑎𝑖 : khoảng cách theo phương 𝑥𝑖 từ 𝑂𝑖 đến giao điểm trục 𝑥𝑖 𝑧𝑖−1 ⅆ𝑖 : khoảng cách theo phương 𝑧𝑖−1 từ 𝑂𝑖−1 đến giao điểm trục 𝑥𝑖 𝑧𝑖−1 , ⅆ𝑖 thay đổi khớp i khớp trượt 𝛼𝑖 : góc quay quanh trục 𝑥𝑖 từ 𝑧𝑖−1 đến 𝑧𝑖 𝜃𝑖 : góc quay quanh trục 𝑧𝑖−1 từ 𝑥𝑖−1 đến 𝑥𝑖 Bước 3: Dựa vào bảng thông số D-H xác định ma trận Ai cách thay thông số bước Bước 4: Tính ma trận Tn=A1.A2…An, ma trận cho ta biết vị trí hướng hệ tọa độ dụng cụ gắn khâu cuối 2.3 Phân tích động học Robot PUMA Động học thuận vị trí Hình 2.2 Hệ trục tọa độ hệ tọa độ trung gian Robot Áp dụng quy tắc D-H ta thi bảng D-H, biểu diễn bảng: Bảng 2.2 Bảng kết góc TH Góc TH1 156.65 1 88.27 TH2 156.65 TH3 156.65 TH4 156.65 TH5 0.51 TH6 0.51 TH7 0.51 TH8 0.51 88.27 89.73 89.73 87.93 89.37 87.93 89.37 3 174.64 174.64 0.16 0.16 173.92 0.88 173.92 0.88 4 -4.31 175.78 175.80 -4.29 -1.58 -1.58 178.51 178.51 5 85.47 -85.47 -88.48 88.48 85.48 88.47 -85.48 6 -179.75 0.34 0.12 -179.97 -179.96 -180.05 0.13 -88.48 0.04 13 CHƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH MATLAP TÍNH TỐN MA TRẬN JACOBY THÔNG QUA MA TRẬN JH 3.1 MA TRẬN JACOBY Robot có 𝑛𝐷𝑜𝐹 = nên ta tính ma trận Jacoby thông qua ma trận JH Các khớp Robot khớp quay nên ma trận JH xác định qua ma trận công thức bên 𝑛𝑥 𝑜𝑥 𝑎𝑥 0 𝑛𝑦 𝑜𝑦 𝑎𝑦 0 𝑛 𝑜𝑧 𝑎𝑧 0 𝐽= 𝑧 ⋅ 𝐽𝐻 0 𝑛𝑥 𝑜𝑥 𝑎𝑥 0 𝑛𝑦 𝑜𝑦 𝑎𝑦 [0 0 𝑛𝑧 𝑜𝑧 𝑎𝑧 ] 𝐻 𝐽11 𝐻 𝐽21 𝐻 𝐽31 𝐻 𝐽 = 𝐻 𝐽41 𝐻 𝐽51 𝐻 [𝐽61 𝑇𝑛𝑖 = 𝐻 𝐽12 𝐻 𝐽22 𝐻 𝐽32 𝐻 𝐽42 𝐻 𝐽52 𝐻 𝐽62 𝐻 𝐽13 𝐻 𝐽23 𝐻 𝐽33 𝐻 𝐽43 𝐻 𝐽53 𝐻 𝐽63 𝐻 𝐽14 𝐻 𝐽24 𝐻 𝐽34 𝐻 𝐽44 𝐻 𝐽54 𝐻 𝐽64 𝑛𝑥𝑖 𝑛𝑦𝑖 𝑜𝑥𝑖 𝑜𝑦𝑖 𝑎𝑥𝑖 𝑎𝑥𝑖 𝑝𝑥𝑖 𝑝𝑥𝑖 𝑛𝑧𝑖 [0 𝑜𝑧𝑖 𝑎𝑧𝑖 𝑝𝑥𝑖 1] 𝑗 𝑗 𝑗 𝑗 𝐻 𝐽15 𝐻 𝐽25 𝐻 𝐽35 𝐻 𝐽45 𝐻 𝐽55 𝐻 𝐽65 𝐻 𝐽16 𝐻 𝐽26 𝐻 𝐽36 𝐻 𝐽46 𝐻 𝐽56 𝐻 𝐽66 ] 𝐽ij𝐻 = 𝑛𝑦 ⋅ 𝑝𝑥 − 𝑛𝑥 ⋅ 𝑝𝑦 với i=(1,3) 𝑗 𝐻 𝐽4𝑗 = 𝑛𝑧 𝑗 𝐻 𝐽5𝑗 = 𝑜𝑧 𝑗 𝐻 𝐽6𝑗 = 𝑎𝑧 Sau tính toán ta kết sau: 𝐽11 𝐽21 𝐽 𝐽 = 31 𝐽41 𝐽51 [𝐽61 𝐽12 𝐽22 𝐽32 𝐽42 𝐽52 𝐽62 𝐽13 𝐽23 𝐽33 𝐽43 𝐽53 𝐽63 𝐽14 𝐽24 𝐽34 𝐽44 𝐽54 𝐽64 𝐽15 𝐽25 𝐽35 𝐽45 𝐽55 𝐽65 𝐽16 𝐽26 𝐽36 𝐽46 𝐽56 𝐽66] 14 𝐽11 d2cos(1) a2cos(2) sin(1) a3cos(2) cos(3) sin(1) d4cos(2) sin(1) sin(3) d4cos(3) sin(1) sin(2) d6cos(1) sin(4) sin(5) a3sin(1)sin(2) sin(3) d6cos(2) cos(5)sin(1) sin(3) d6cos(3) cos(5) sin(1) sin(2) d6cos(2) cos(3) cos(4) sin(1) sin(5) d6cos(4) sin(1) sin(2) sin(3) sin(5) 𝐽12 d2sin(1) a2cos(1) cos(2) a3cos(1) cos(2) cos(3) d4cos(1) cos(2) sin(3) d4cos(1) cos(3) sin(2) a3cos(1) sin(2) sin(3) d6sin(1) sin(4) sin(5) d6cos(1) cos(2) cos(5) sin(3) d6cos(1) cos(3) cos(5) sin(2) d6cos(1) cos(2) cos(3) cos(4) sin(5) d6cos(1) cos(4) sin(2) sin(3) sin(5) 𝐽31 = 𝐽41 = 𝐽51 = 𝐽61 = (𝑐𝑜𝑠(𝜃23 ) 𝑐𝑜𝑠(𝜃5 ) − 𝑠𝑖𝑛(𝜃6 ) cos(𝜃4 ) 𝑠𝑖𝑛(𝜃5 ))2 +(𝑠𝑖𝑛(𝜃6 ) cos(𝜃4 ) 𝑠𝑖𝑛(𝜃5 ) + 𝑠𝑖𝑛(𝜃23 ) cos(𝜃4 )cos(𝜃5 ) + 𝑠𝑖𝑛(𝜃23 ) cos(𝜃6 ) 𝑠𝑖𝑛(𝜃4 ))2 + (cos(𝜃6 )cos(𝜃23 ) 𝑠𝑖𝑛(𝜃5 ) + 𝑠𝑖𝑛(𝜃23 ) cos(𝜃4 )cos(𝜃5 ) − 𝑠𝑖𝑛 (𝜃23 ) 𝑠𝑖𝑛(𝜃4 ) 𝑠𝑖𝑛(𝜃6 ))2 3.2 Chương trình matlap tính ma trận jacoby thơng qua mà trận JH Hình 3.1 Giao diện chương trình tính tốn động học thuận ma trận jacoby 15 CHƯƠNG THIẾT KẾ QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG CHO ROBOT 4.1 Cơ sở thiết kế Thiết kế quỹ đạo chuyển động Robot có liên quan mật thiết đến tốn điều khiển Robot di chuyển từ vị trí sang vị trí khác không gian làm việc Đường quỹ đạo thiết kế đại lượng đặc trưng cho hệ thống điều khiển vị trí robot Do độ xác quỹ đạo ảnh hưởng đến chất lượng di chuyển robot Yêu cầu thiết kế quỹ đạo chuyển động Robot là: Khâu chấp hành phải đảm bảo qua điểm không gian làm việc di chuyển theo quỹ đạo xác định Quỹ đạo robot phải đường liên tục vị trí khoảng định Khơng có bước nhảy vận tốc, gia tốc Quỹ đão đường cong có dạng: Đa thức bậc 2: x(t) a bt ct2 Đa thức bậc 3: x(t) a bt ct2 dt3 Đa thức bậc cao: x(t) a bt ct2 ktn Ta sử dụng quỹ đọa dạng đa thức bậc để thiết kế cho Robot PUMA 4.2 Thiết kế quỹ đạo chuyển động Thiết kế quỹ đạo không gian khớp Chọn hai điểm A,B khơng gian làm việc, biết tọa độ (Px,Py,Pz) hướng khâu thao tác Thiết kế quỹ đạo chuyển động từ A đến B Theo toán động học ta xác định biến khớp 𝜃1 , 𝜃2 , 𝜃3 , 𝜃4 , 𝜃5 , 𝜃6 A B Chọn quỹ đạo thiết kế hàm đa thức bậc theo thời gian sau: 𝜃𝑖 (𝑡) = 𝑎𝑖 + 𝑏𝑖 𝑡 + 𝑐𝑖 𝑡 + ⅆ𝑖 𝑡 Với i=1-6 tương ứng với biến khớp Ta hệ phương trình sau: 𝜃1 (𝑡) = 𝑎1 + 𝑏1 𝑡 + 𝑐1 𝑡 + ⅆ1 𝑡 𝜃2 (𝑡) = 𝑎2 + 𝑏2 𝑡 + 𝑐2 𝑡 + ⅆ2 𝑡 𝜃3 (𝑡) = 𝑎3 + 𝑏3 𝑡 + 𝑐3 𝑡 + ⅆ3 𝑡 𝜃4 (𝑡) = 𝑎4 + 𝑏4 𝑡 + 𝑐4 𝑡 + ⅆ4 𝑡 𝜃5 (𝑡) = 𝑎5 + 𝑏5 𝑡 + 𝑐5 𝑡 + ⅆ5 𝑡 {𝜃6 (𝑡) = 𝑎6 + 𝑏6 𝑡 + 𝑐6 𝑡 + ⅆ6 𝑡 Giả sử thời gian robot từ điểm A đến B t(s) vận tốc điểm Từ ta có hệ phương trình: 16 ... LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ROBOT PUMA 1.1 1.2 1.3 Giới thiệu Robot PUMA Cấu tạo Robot PUMA Vai trò Robot PUMA CHƯƠNG ĐỘNG HỌC VỊ TRÍ CỦA ROBOT 2.1 Bộ thông số... trúc điều khiển PID cho Robot 21 Hình 5.2 Sơ đồ điều khiển PID Robot PUMA 500 21 Hình 5.3 Sơ đồ điều khiển PID cho khớp 22 Hình 6.1 Mơ hình cánh tay Robot PUMA Solidwword 23 Hình... 1.3 Mơ tả góc quay Robot 1.3 Vai trị Robot PUMA Việc sử dụng Robot cơng nghiệp tự động hóa nhằm giảm chi phí, cải thiện chất lượng môi trường lao động Sử dụng Robot làm giảm thiểu nguy tai nạn