BÁO CÁO MÔN KỸ THUẬT ROBOT _Bản full tính toán+code+mô phỏng file zip Đề tài: ROBOT MPL800 II Robot MPL800 II có các đặc điểm chính là: Số bậc tự do: 4 bậc. Có cơ cấu, khung thiết kế vững chắc, có khả năng mang các tải từ 80kg đến 800kg ở tốc độ cao. Những robot này cho phép đạt được cân bằng quán tính cao nhất cho ứng dụng bốc xếp hàng. Chiều ngang 3.1 m và chiều dọc 3 m cùng khả năng xoay 360 độ, cho phép chúng có thể tích hợp làm việc cùng lúc với nhiều băng tải và các vị trí xếp pallet khác nhau. Ống dẫn khí nén và cáp điều khiển các trục cũng như cáp tín hiệu fieldbus được tích hợp đi ngầm bên trong tay máy, thiết kế này giúp nâng cao sự an toàn và duy trì sự bền bỉ, giảm thiểu tối đa khả năng va chạm với các thiết bị ngoại vi. Robot MPL tương thích với bộ điều khiển DX200 hoặc nền tảng MLX200 tích hợp PLC.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ……o0o…… BÁO CÁO MÔN KỸ THUẬT ROBOT Đề tài: ROBOT MPL800 II Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Phạm Thục Anh Sinh viên thực hiện: Họ tên MSSV Trịnh Minh Nhật Nguyễn Đình Minh Nguyễn Xuân Khải Phạm Nguyễn Minh Đức 20170144 20170031 20173970 20173038 Hà Nội 2020 LỜI NÓI ĐẦU Ngày cơng nghiệp hóa đại hóa phát triển ngày mạnh mẽ, lao động chân tay thay tự động hóa Và robot lực lượng sinh để giảm lao động cho người, ngày đóng vai trị quan trọng cơng nghiệp đời sống Vì vậy, chúng em làm tập lớn nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển Ở tập lớn chúng em xin trình bày tìm hiểu Robot MPL800II hãng Yaskawa sản xuất Tuy vậy, lúc tìm hiểu chúng em khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong bổ sung sửa chữa để tập lớn chúng em thêm hoàn thiện Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn cô Nguyễn Phạm Thục Anh tận tình giảng dạy, giúp đỡ bọn em thực tập lớn Nhóm sinh viên thực : KSTN – ĐKTĐ K62 Trịnh Minh Nhật – 20170144 Nguyễn Đình Minh – 20170031 Nguyễn Xuân Khải – 20173970 Phạm Nguyễn Minh Đức – 20173038 KSTN Điều Khiển Tự Động K62 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU _1 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ROBOT MPL800 II _3 1.1 Giới thiệu _3 1.2 Ứng dụng Robot MPL800 II công nghiệp 1.3 Kết cấu khí _6 1.4 Thông số kỹ thuật CHƯƠNG : ĐỘNG HỌC THUẬN CỦA ROBOT MPL800 II 2.1 Tính tốn cơng thức _9 2.2 Giao diện tính tốn động học thuận MATLAB 13 CHƯƠNG : MA TRẬN JACOBY _14 3.1 Tính tốn cơng thức 14 3.2 Giao diện tính tốn ma trận Jacoby MATLAB 16 CHƯƠNG : ĐỘNG HỌC ĐẢO CỦA ROBOT MPL800II 17 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ QUỸ ĐẠO BẬC CHO CÁC KHỚP ROBOT 21 5.1 Tính tốn quỹ đạo khớp quay 22 5.2 Tính tốn quỹ đạo khớp quay 23 5.3 Tính toán quỹ đạo khớp quay 25 5.4 Tính tốn quỹ đạo khớp quay 27 CHƯƠNG 6: XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CHO ROBOT MPL800II _29 6.1 Xây dựng công thức: _29 6.2 Xây dựng phương trình động lực học cho Robot MPL800II: 31 6.3 Mơ hình 3D mơ Robot MPL800II 39 6.4 Mơ hình Simmechanics/Matlab: _42 KẾT LUẬN _46 TÀI LIỆU THAM KHẢO _47 KSTN Điều Khiển Tự Động K62 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ROBOT MPL800 II 1.1 Giới thiệu 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 1.1.1 Một số loại Robot hãng Yaskawa Robot công nghiệp MPL800 II loại robot có tốc độ cao, tính linh hoạt hiệu suất làm việc lớn, đảm bảo độ tin cậy xác KSTN Điều Khiển Tự Động K62 Hình 1.1.2 Robot MPL800 II Robot MPL800 II có đặc điểm là: - Số bậc tự do: bậc - Có cấu, khung thiết kế vững chắc, có khả mang tải từ 80kg đến 800kg tốc độ cao Những robot cho phép đạt cân quán tính cao cho ứng dụng bốc xếp hàng - Chiều ngang 3.1 m chiều dọc m khả xoay 360 độ, cho phép chúng tích hợp làm việc lúc với nhiều băng tải vị trí xếp pallet khác - Ống dẫn khí nén cáp điều khiển trục cáp tín hiệu fieldbus tích hợp ngầm bên tay máy, thiết kế giúp nâng cao an tồn trì bền bỉ, giảm thiểu tối đa khả va chạm với thiết bị ngoại vi - Robot MPL tương thích với điều khiển DX200 tảng MLX200 tích hợp PLC KSTN Điều Khiển Tự Động K62 1.2 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, …) Các hoạt chất bơi trơn hộp số robot dịng MPL chứng nhận tiêu chuẩn an toàn NSF-H1 Đây tiêu chuẩn đặc biệt quan trọng ngành thực phẩm đồ uống Do Robot MPL áp dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp như: thực phẩm nước giải khát, nhà kho sản phẩm cơng nghiệp khác Hình 1.2.1 Ứng dụng Robot MPL800 II cơng nghiệp Tuy nhiên robot MPL dịng robot chun dụng, thích hợp ưu tiên dùng cho ứng dụng nâng bốc, di chuyển hàng có khối lượng lớn lên đến 800kg, sử dụng nhiều ngành : nước giải khát, thực phẩm, gạch, xi măng, … đặc điểm chuyên dụng robot MPL800II 1.3 Kết cấu khí Kết cấu khí robot thể hình vẽ: KSTN Điều Khiển Tự Động K62 Hình 1.3.1 Robot MPL800 II nhìn từ xuống Kết cấu khí Rotbot MPL800 II nhìn từ đằng sau: KSTN Điều Khiển Tự Động K62 Hình 1.3.2 Robot MPL800 II nhìn từ đằng sau Kết cấu khí robot nhìn ngang: Hình 1.3.3 Robot MPL800 II nhìn ngang 1.4 Thơng số kỹ thuật KSTN Điều Khiển Tự Động K62 Các thông số kỹ thuật Robot MPL800 II trình bày bảng sau: Mẫu MOTOMAN-MPL800 II Kiểu YR-MPL0800-J00 Trục điều khiển khớp nối theo thiều dọc Tải trọng nâng 800kg Khả lặp lại ±0.5mm Phạm vi chuyển động Tốc độ tối đa Quán tính cho phép Trục S – quay -180˚ – +180˚ Trục L – cánh tay -45˚ – +90˚ Trục U – cánh tay -120˚ – +15.5˚ Trục T – cổ tay -360˚ – +360˚ Trục S – quay 1.13 rad/s, 65˚/s Trục L – cánh tay 1.13 rad/s, 65˚/s Trục U – cánh tay 1.13 rad/s, 65˚/s Trục T – cổ tay 2.18 rad/s, 125˚/s Trục T – cổ tay 500kg ৹ m2 Khối lượng 2550kg Nhiệt độ 0˚C đến +45˚C Độ ẩm 20 - 80% RH (không ngưng tụ) Độ rung 4.9m/𝑠2 Khơng có khí chất lỏng ăn mịn, khí gây nổ Khơng có nước, dầu bụi Khơng có nhiễu điện q mức (plasma) Điều kiện môi trường Khác Yêu cầu nguồn 8kVA KSTN Điều Khiển Tự Động K62 CHƯƠNG : ĐỘNG HỌC THUẬN CỦA ROBOT MPL800 II 2.1 Tính tốn cơng thức Giả sử vị trí ban đầu, khớp trục quay vị trí hình 2.1 phía : Đơn vị : mm Hình 2.1.1 Mơ hình Robot MPL800II Như vậy, ta có bảng Denavit – Hartenberg :[1-3] i 𝑎𝑖 𝛼𝑖 𝜃𝑖 d𝑖 270 90° 𝜃1 880 1250 0° 𝜃2 1650 90° 𝜃3 0° 𝜃4 300 Bảng 2.1.1 : Bảng Denavit – Hartenberg Trong : 𝑎 : khoảng cách khớp liên phương x𝑖 𝛼 : góc quay quanh trục x𝑖 z𝑖-1 z𝑖 𝜃 : góc quay quanh trục z𝑖-1 x𝑖-1 x𝑖 d : khoảng cách khớp liên phương z𝑖-1