Xây dựng mô hình lý thuyết tính toán động học cho cánh tay công tác trên máy kiểm tra cầu

NGHIÊN CỨU-TRAOĐỔI XÂY DỰNG MƠ HÌNH LÝ THUYẾT TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC CHO CÁNH TAY CÔNG TÁC TRÊN MÁY KIỂM TRA CẦU ESTABLISH THEORETICAL KINEMATICS MODEL FOR THE WORKING ARM ON THE BRIDGE INSPECTION MACHINE Nguyễn Quang Minh Trường Đại học Giao thơng Vận tải TĨM TẮT Hiện nay, nước ta có nhiều cầu nhỏ yếu, việc theo dõi đê lên phương án tu sửa chừa cầu khó khăn máy kiểm tra cầu nhập kháu không đáp ứng yêu cầu thực tế cần phải nghiên cứu phát triển mảy kiểm tra cầu đế đáp ứng yêu cầu kiểm tra câu phù hợp thực tê không làm cản trở phương tiện giao thông máy làm việc Việc nghiên cứu, xây dựng mơ hình ỉỷ thuyết cấu chuyên động cho cánh tay công tác máy kiểm tra cầu đế từ tính toán động học cánh tay máy kiểm tra cầu với mục đích đưa thơng số hợp lý đê hồn thiện tính hoạt động; mơ chạy thử chuyển động khâu khớp cảnh tay công tác cho với thông sổ khác Từ khoá: Máy kiểm tra cầu; Động học cánh tay máy; Kiểm định cầu ABSTRACT Currently, there are many small and weak bridges in our country, making plans to monitor and repair these bridges is very difficult because the imported bridge inspection machines not meet the actual requirements ofexisting bridges So, it s necessary to research and develop the Bridge Testing machine (bridge inspection machine - BIM) to meet the actual Bridge test requirements that not obstruct the vehicles when it's operating Research and development of a theoretical model of the working arm on bridge inspection machines are needed so that it can calculate arm kinetics on BIM to give reasonable parameters To smoothen the operational features; simulation and test run of motions of the links andjoints of the working arm for different parameters Keywords: Bridge inspection machine; Robot arm kinetics; Bridge inspection ISSN 2615 - 9910 112 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, SỐ 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.Ml NGHIÊN CỨU-TRAO ĐỔI Những tay máy robot di động ĐẶT VẤN ĐÈ ứng dụng phát triển cách nhanh Những cầu nước ta đa số cầu nhỏ cũ xây dựng cách hàng chục năm, cầu có trọng tải nhỏ nên sử dụng máy móc lớn đại châu Âu gây ảnh hưởng lớn cản trở giao thông, tải trọng cầu khơng cho phép gây nguy cho công nhân tham gia trực tiếp kiểm tra cầu Các cầu xây dựng theo công nghệ cũ thường có hộc sâu nhỏ nên việc người trực tiếp kiểm tra cầu sè gây nhiều khó khăn độ xác khơng cao, dẫn đến việc bảo trì cầu khơng đảm bảo chất lượng chóng nhiều lĩnh vực khác nhau, đáp ứng đòi hỏi kỳ thuật ngày cao lĩnh vực giới lắp ráp, khai thác mỏ, xây dựng, vận chuyển phận nhà máy có địa hình phức tạp với nhiều chướng ngại vật biết trước khơng biết trước Cánh tay công tác máy kiểm tra mặt cầu tay máy có cấu khí gồm khâu, khớp để tạo chuyển động bản, cổ tay tạo nên khéo léo, linh hoạt để trực tiếp hoàn thành thao tác cần thực hiện, giúp cho người điều khiển dễ dàng đưa camera quan sát đến vị trí hốc sâu nằm mặt cầu NỘI DUNG NGHIÊN cửu VÀ MƠ HÌNH TÍNH Khi nghiên cứu cánh tay máy, thường giải toán động học để từ dễ dàng thiết lập hệ thống điều khiển tự động hoá Việc nghiên cứu, xây dựng mơ hình lý thuyết cấu chuyển động cho cánh tay công tác máy kiểm tra cầu, để từ tính tốn động học cánh tay máy kiềm tra cầu với mục đích đưa thơng số hợp lý đế hồn thiện tính hoạt động; mơ Hình Một số hình ảnh mảy kiểm tra cần đường bộ, đường sắt chạy thử chuyển động khâu khớp cánh tay công tác cho với thông số khác ISSN 2615 - 9910 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.coin.vn 113 NGHIÊN CỨU-TRAO ĐỔI V Hình Mơ hình hố đặt hệ tọa độ Denavit - Hartenberg cánh tay cơng tác cùa máy kiêm tra câu: Khâu Giải thích cấu Cần trượt ngang (coi cố định không quay) _ _ Cần trượt ngang (coi cố định không quay) Khớp quay cần trượt cần đứng Cần đứng ngồi có khóp trượt khớp quay với cần trượt Cần đứng có khớp trượt Cần đứng có khớp trượt khớp quay Cần ngang ngồi có khớp trượt khớp quay với cần đứng Cần trượt ngang (coi cố định không quay) % a, a,I q a> 90° q' q 0 90° q? q3 0° Th q4 0 -90° -90° q5 0 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn T 0 0 Ị ISSN 2615-9910 114 q, q 1 Biến khớp dii q6 _ i NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI Từ đó, thiết lập phương trình động học khâu cấu công tác máy kiêm tra câu ^ỉị H i (ì Các ma trận truyền cos (ụ I 11 sih(