TÌM HIỂU ROBOT MPL800II

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOÁ CÔNG NGHIỆP BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT ROBOT Đề tài “TÌM HIỂU ROBOT MPL800II” GVHD PGS TS Nguyễn Phạm Thục Anh Nhóm 1 Mã lớp.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MƠN TỰ ĐỘNG HỐ CƠNG NGHIỆP BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN: KỸ THUẬT ROBOT Đề tài: “TÌM HIỂU ROBOT MPL800II” GVHD : PGS.TS Nguyễn Phạm Thục Anh Nhóm :1 Mã lớp : 133254 Hà Nội, 07/2022 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ROBOT MPL800 II 1.1 Tổng quan Robot: 1.2 Giới thiệu Robot MPL800 II: 1.3 Đặc điểm bật Robot Yaskawa Motoman MPL800II 10 1.4 Ứng dụng Robot MPL800 II công nghiệp 10 1.5 Kết cấu khí: 11 1.6 Thông số kỹ thuật: 13 CHƯƠNG 2: ĐỘNG HỌC THUẬN CỦA ROBOT MPL800II 14 2.1 Tính tốn cơng thức 14 2.2 Thiết kế giao diện điều khiển Matlab 17 CHƯƠNG :XÂY DỰNG MA TRẬN JACOBY 19 i 3.1 Xác định ma trận Tn 19 3.2 Xác định ma trận JH 20 3.3 Xác định ma trận J 21 3.4 Xây dựng giao diện 22 CHƯƠNG 4: ĐỘNG HỌC NGƯỢC CỦA ROBOT MPL800II 25 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG CHO CÁC KHỚP CỦA ROBOT THEO QUỸ ĐẠO DẠNG BẬC 28 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG CHO ROBOT MPL800 II THEO THUẬN TOÁN PID 36 6.1 Tính tốn động lực học cho Robot 36 6.2 Thuật toán điều khiển Robot 39 6.3 Mô Simscape 42 KẾT LUẬN 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Robot nhà máy Hình :Robot MPL800 II Hình :Ứng dụng Robot MPL800 II cơng nghiệp 10 Hình : Robot MPL800 II nhìn từ xuống 11 Hình : Robot MPL800 II nhìn từ đằng sau 12 Hình : Robot MPL800 II nhìn ngang 12 Hình : Thành phần trục làm việc Robot 14 Hình : Mơ hình robot MPL800 II 14 Hình : Giao diện tính động học thuận 17 Hình 10 : Giao diện báo lỗi nhập sai góc tính tốn 18 Hình 11 : Chương trình matlab tính ma trận jacoby 22 Hình 12 : Mơ khớp Matlab 29 Hình 13 : Mơ khớp Matlab 30 Hình 14 : Mô khớp Matlab 31 Hình 15 : Mơ khớp Matlab 32 Hình 16: Giao diện cài đặt thơng số 40 Hình 17 : Kết mơ đáp ứng vị trí trục X 40 Hình 18 : Kết mơ đáp ứng vị trí trục Y 41 Hình 19 : Kết mơ đáp ứng vị trí trục Z 41 Hình 20 : Mơ hình 3D chân đế robot MPL800II 42 Hình 21 : Mơ hình 3D trục thứ 42 Hình 22 : Mơ hình 3D trục thứ hai 43 Hình 23 : Mơ hình 3D trục thứ ba 43 Hình 24 : Mơ hình 3D khâu tác động cuối 44 Hình 25 : Mơ hình hồn chỉnh robot MPL800II 44 Hình 26 : Chuyển động robot mơ 45 Hình 27 : Chuyển động robot mô 45 Hình 28 : Chuyển động robot mô 46 LỜI NĨI ĐẦU Trong cách mạng cơng nghiệp 4.0 việc ứng dụng tự động hóa, trí tuệ nhân tạo vào sản xuất, kinh doanh xu hướng tất yếu nhằm tạo suất lao động cao Trên giới có nhiều nhà máy sử dụng tồn hệ thống dây chuyền sản xuất tự động hóa, đưa Robot vào thay sức lao động người, tạo sản phẩm tốt, độ xác cao ngày đóng vai trị quan trọng công nghiệp Hiện 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 khả thích ứng tốt thơng minh với cấu trúc đơn giản linh hoạt Ở tập lớn Nhóm chúng em xin trình bày tìm hiểu Robot MPL800II hãng Yaskawa sản xuất Tuy vậy, trình tìm hiểu khơng tránh khỏi thiếu sót, mong góp ý sửa chữa để tập lớn nhóm ngày hoàn thiện Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn Nguyễn Phạm Thục Anh tận tình giảng dạy, giúp đỡ nhóm thực tập lớn PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ STT Nhiệm vụ Sinh viên MSSV Giới thiệu Robot nhóm nghiên cứu, ứng dụng cơng nghiệp, kết cấu khí, thông số kỹ thuật Phạm Trung Hiếu 20191842 Hồng Việt Long 20181596 Tính tốn động học thuận vị trí Robot, chương trình MatLab để nhập liệu, hiển thị kết Nguyễn Văn Long 20181618 Nguyễn Văn Nhất 20181685 Đới Duy Hoàng 20181483 Tính tốn ma trận Jacoby (thơng qua JH), viết chương trình Matlab tính ma trận Jacobi Tính tốn động học đảo vị trí Robot Nguyễn Thanh Minh 20181653 Thiết kế quỹ đạo chuyển động cho khớp Robot theo quỹ đạo dạng bậc Thiết kế điều khiển chuyển động cho Robot theo thuật toán PID, xây dựng mơ hình động lực học cho đối tượng Trịnh Minh Hiệp 20181468 Nguyễn Đại Dương 20181436 Nguyễn Huy Hoàng 20181489 Nguyễn Anh Thư 20181775 Nguyễn Bá Dũng 20181425 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ROBOT MPL800 II 1.1 Tổng quan Robot: Robot loại máy thực công việc cách tự động điều khiển máy tính vi mạch điện tử lập trình, tác nhân khí, nhân tạo, ảo, thường hệ thống khí-điện tử Robot lập trình sẵn theo trình tự định sử dụng mục đích phục vụ cơng việc lắp ráp, sản xuất chế biến sản phẩm Hình 1: Robot nhà máy Robot hỗ trợ nhiều cho người Đặc biệt môi trường khắc nghiệt, độc hại nguy hiểm Robot cơng nghiệp có tính xác cao hiệu vượt trội so với sản xuất thủ công Ứng dụng số loại Robot công nghiệp phổ biến nay: STT Hình ảnh thực tế Thơng tin Robot - Robot Palletizing/ Handling – Bốc xếp hàng hóa - Robot bốc xếp hàng hóa sử dụng cánh tay robot cơng nghiệp để bốc dỡ hàng hóa, xếp hàng lên pallet nhựa, gỗ, xếp hàng hóa vào thùng carton thùng nhựa, hộp nhựa: • Xếp bao từ dây chuyền sản xuất lên pallet • Xếp loại thùng hàng • Di chuyển sản phẩm từ vị trí sang vị trí khác - Robot Arc Welding – Hàn gia cơng khí - Robot hàn áp dụng vào dây chuyền sản xuất tự động địi hỏi tính chun môn, phức tạp lĩnh vực sản xuất ô tô, xe máy, đường ống, giá đỡ… với nhiều loại Robot hàn gia cơng khí khác đầu hàn như: • Hàn tích • Hàn dây • Hàn điểm • Hàn laze - Robot Pick and Place – Gắp xếp sản phẩm - Robot gắp xếp sản phẩm dùng cho việc gắp đặt sản phẩm từ vị trí cố định di động sang vị trí Robot sử dụng tất giai đoạn trình sản xuất, từ cấp nhiên vật liệu đầu vào đến đóng gói sản phẩm đầu Đặc biệt nhà máy ngành thực phẩm – giải khát; hàng tiêu dùng; dược phẩm – hóa chất… - Robot Foundry and Forging – Đúc rèn - Trong ngành đúc, Robot làm nhiệm vụ rót kim loại nóng chảy vào khuôn, cắt mép thừa, làm vật đúc làm tăng bền vật đúc cách phun cát Nhờ cánh tay robot chịu nhiệt làm thép đặc biệt, hoạt động mà khơng gặp vấn đề nhiệt độ khắc nghiệt - Robot Milling – Robot Phay - Robot phay dùng để gia công thô, gia công tinh loại bỏ vật liệu ngành khí, gia cơng kim loại, chế tạo máy, điện, điện tử, nội thất, xây dựng, ô tô, xe máy, sắt thép, nhựa, đồ chơi, nghiên cứu khoa học, y tế…và đặc biệt ngành điêu khắc - Robot Waterjet Cutting – Cắt tia nước - Robot cắt tia nước có khả cắt nhiều loại vật liệu khác từ kim loại, hợp kim (inox, sắt, thép, đồng, nhôm,…) tới phi kim (nhựa, sứ, đá, gốm, thủy tinh…), cắt tia nước không sinh nhiệt nên giải pháp tận dụng để thay cắt vật liệu nhạy cảm với nhiệt - Robot cắt tia nước sử dụng ngành công nghiệp khí chế tạo, xây dụng ngành cơng nghiệp hàng không vũ trụ… 1.2 Giới thiệu Robot MPL800 II: Robot MPL800 II sản xuất hãng Robot tiếng Yaskawa Yaskawa tập đoàn hàng đầu giới sản xuất cung cấp sản phẩm lĩnh vực robot công nghiệp, biến tần, truyền động điện…Trong lĩnh vực robot công nghiệp, hãng sản xuất tất loại robot như: robot gắp (Handling), robot nâng bốc, đóng gói (Picking/packing, palletizing) Robot hàn, hàn điểm (Arc handling, spot welding), Robot sơn (Painting), Robot lắp ráp (Assembly/ distributing)… Hình :Robot MPL800 II Robot thực công đoạn sản xuất thay cho người với tốc độ di chuyển nhanh xác Ứng dụng nhiều lĩnh vực khác lắp ráp ô tô xe máy, đóng tàu, sắt thép, chế biến thực phẩm, điện tử bán dẫn, Độ tin cậy, tốc độ nhanh hiệu suất cao vài số đặc điểm đáng kinh ngạc robot MPL800 II Đây robot trục, hoàn hảo cho việc xếp dỡ hàng hóa chọn đơn hang với thiết kế hướng đến hiệu suất nó, dễ dàng xử lý tải khơng cân có mơmen qn tính cao cho phép MPL800 II có tầm với chiều dọc rộng 3.024 mm tầm với chiều ngang 3.159 mm mang lại cho robot khả xây dựng tải trọng cao 102 inch pallet tiêu chuẩn 48 inch x 40 inch Ngoài ra, MPL800 II có cổ tay rỗng phép thực nhiều chuyển động cổ tay mà không gặp can thiệp Cổ tay rỗng cho phép hãng hàng không cáp định tuyến từ đế đến EOAT, giúp nâng cao độ an toàn tuổi thọ cáp MPL800 II ghép nối với điều khiển DX200.( DX200 điều khiển trục đa chức năng, kết hợp hệ thống nhiều băng tải vị trí đặt pallet) 1.3 Đặc điểm bật Robot Yaskawa Motoman MPL800II - Tăng xuất sản xuất thông qua phương pháp tự động hóa nhanh đáng tin cậy lý để sử dụng Motoman MPL - Nổi bật với khả xử lý tải trọng 800 kg tầm với lên tới 3159 mm - DX200 điều khiển trục đa chức năng, kết hợp hệ thống nhiều băng tải vị trí đặt pallet - Các tính Motoman MPL DX100 bao gồm tốc độ trục nhanh, tăng tốc mượt mà,hệ thống cáp điện động lực, điều khiển đường dẫn khí lắp đặt bên - Có thể mở rộng khả hoạt động robot cách thêm phần cứng ngoại vi phần mềm robot giúp khách hàng có nhiều lựa chọn cho hệ thống 1.4 Ứng dụng Robot MPL800 II công nghiệp Đây loại robot phù hợp với ứng dụng đóng gói (điều khiển dỡ đóng gói vào khay, hộp, thùng carton, túi, …) Hình :Ứng dụng Robot MPL800 II cơng nghiệp ... THUẬN CỦA ROBOT MPL800II 2.1 Tính tốn cơng thức Hình mô tả thành phần trục làm việc Robot MPL800II: Hình : Thành phần trục làm việc Robot Mơ hình hóa Robot MPL800II: Hình : Mơ hình robot MPL800... nên robot cơng nghiệp cần có khả thích ứng tốt thông minh với cấu trúc đơn giản linh hoạt Ở tập lớn Nhóm chúng em xin trình bày tìm hiểu Robot MPL800II hãng Yaskawa sản xuất Tuy vậy, q trình tìm. .. dụng Robot MPL800 II cơng nghiệp Robot MPL800II áp dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp như: thực phẩm nước giải khát, nhà kho sản phẩm cơng nghiệp khác Tuy nhiên robot MPL800II dịng robot