Đang tải... (xem toàn văn)
Câu1: Trình bày hai khái niệm robot và robotics? Câu 3: Trình bày các cách phân loại robot công nghiệp? Vẽ hình phân loại robot công nghiệp theo phương pháp điều khiển. Câu 2: Trình bày cấu trúc chung của một robot công nghiệp?
Đề cương ơn tập I Phần lý thuyết Câu1: Trình bày hai khái niệm robot robotics? - Robot loại máy móc tự động với chuyển động mơ chuyển động người hay lồi động vật, ứng dụng vào lĩnh vực khác đời sống, công nghiệp - Robotics ngành công nghệ hoạt động lĩnh vực thiết kế, chế tạo, vận hành ứng dụng robot Robotics kết hợp tương hỗ nhiều chuyên ngành : Cơ khí, học, điều khiển học, cơng nghệ thông tin, kỹ thuật điện điện tử Câu 3: Trình bày cách phân loại robot cơng nghiệp? Vẽ hình phân loại robot cơng nghiệp theo phương pháp điều khiển Phân loại theo cấu trúc tay máy + Tay máy có cấu trúc toạ độ Đề Các - Có cấu trúc gồm khớp tịnh tiến, khơng gian làm việc thể tích hình hộp chữ nhật Kích thước phụ thuộc vào lượng dịch chuyển khớp tịnh tiến + Tay máy có cấu trúc toạ độ trụ - Có cấu trúc gồm khớp: khớp quay khớp tinh tiến (RTT) Không gian làm việc thể tích hình trụ + Tay máy có cấu trúc toạ độ cầu - Có cấu trúc gồm khớp: Hai khớp quay khớp tịnh tiến (RRT) Không gian làm việc tay máy phần hình cầu +Tay máy có cấu trúc dạng SCARA - Cánh tay robot gồm bậc tự RRT + Robot dạng sinh - Cánh tay robot dạng sinh bậc tự RRRRRR sử dụng nhiều thực tế Phân loại theo ứng dụng - Trong CN, tay máy thường ứng dụng cơng việc có tính chất lặp lặp lại, nặng nhọc, độc hại,…Ngồi ra, luyện kim, hố chất, thực phẩm Câu 2: Trình bày cấu trúc chung robot cơng nghiệp? Câu 4: Trình bày ứng dụng chủ yếu robot công nghiệp thực tế? Đứng đầu việc ứng dụng robot công nghiệp sản xuất công nghiệp ô tô ( từ năm 2010 đến năm 2015) Trong năm gần , ngành cơng nghiệp điện tử ngành có tốc độ sử dụng robot công nghiệp tăng nhanh - Robot sử dụng cho đóng gói, phân loại sản phẩm, thường dùng Robot song song - Robot dùng để phun sơn xưởng sản xuất vỏ ô tô, máy bay… - Robot công nghiệp dùng công nghệ ép nhựa - Được ứng dụng cho việc xếp dỡ, gắp hàng hóa - Sử dụng vận chuyển, di dời sản phẩm - Robot hàn xì tự động - Robot ứng dụng nghành công nghiệp đúc để rót kim loại nóng chảy Câu 5: Trình bày hệ tọa độ sử dụng robot công nghiệp? Vẽ hình minh họa? - Các hệ tọa độ sử dụng robot công nghiệp: hệ tọa độ gốc, hệ tọa độ vật Hệ tọa độ gốc: Hệ tọa độ gốc gắn với giá đỡ cố định thường phần thân máy cố định hay xưởng Hệ tọa gốc tay máy gắn phần để robot Hệ tọa độ gốc hệ quy chiếu quan trọng việc quan sát chuyển động tay máy, đặc biệt chuyển động khâu tác động cuối khơng gian cơng tác, đơi cịn gọi hệ tọa độ cố định robot Hệ tọa độ vật: hệ tọa độ gắn khâu chuyển động tay máy Câu 6: Phát biểu quy tắc bàn tay phải xác định phương, chiều hệ tọa độ robot công nghiệp? - Dùng bàn tay phải, nắm hai ngón út áp út lại, ba ngón cái, trỏ xịe vng góc với Ngón tay phương chiều trục z Ngón tay chỏ phương chiều trục x Ngón tay phương chiều trục y Chiều dương tính từ lịng bàn tay đầu ngón tay Câu 7: Ma trận quay gì? Trình bày cách xác định ma trận quay khâu công tác robot công nghiệp? - Ma trận quay ma trận biểu diễn hướng hệ tọa độ không gian tạo vecto đơn vị hệ tọa độ Là ma trận gồm thành phần Đặc trưng cho hướng hệ tọa độ vật so với hệ tọa độ cố định - Để xác định mặt trận quay khâu công tác robot công nghiệp, ta cần thực bước sau: Xác định hệ trục tọa độ: Đầu tiên, ta cần xác định hệ trục tọa độ để đo đạc tính tốn thơng số cần thiết Hệ trục tọa độ thường xác định cách chọn điểm gốc trục tọa độ tương ứng Đo đạc vị trí khớp: Tiếp theo, ta cần đo đạc vị trí khớp robot Các thơng số cần đo đạc bao gồm góc quay, vị trí tuyến tính tốc độ quay khớp Tính tốn mặt trận quay: Dựa thơng số đo đạc bước trên, ta tính tốn mặt trận quay khâu cơng tác robot Mặt trận quay bao gồm thông số vị trí, hướng góc quay khâu cơng tác Kiểm tra hiệu chỉnh: Cuối cùng, ta cần kiểm tra hiệu chỉnh mặt trận quay để đảm bảo tính xác độ tin cậy Nếu cần thiết, ta điều chỉnh lại thông số để đạt kết tốt Câu 8: Phương trình động học tay máy gì? Các phương pháp xây dựng phương trình động học robot cơng nghiệp? Phương trình động học tay máy phương trình mơ hình hóa q trình chuyển động phận tay máy Nó giúp mơ tả chuyển động phận khí, từ giúp tính tốn thơng số vận tốc, gia tốc, lực tác động lên phận Phương trình động học tay máy xây dựng dựa nguyên lý vật lý học Các phương pháp xây dựng phương trình động học robot cơng nghiệp? Phương trình động học thuận - Động học robot toán nghiên cứu chuyển động robot mà khơng quan tâm đến tính chất lực tương tác khối lượng mà xét đến cấu trúc hình học robot Mục đích tốn động học thuận xác định vị trí khâu tác động cuối Robot biết biến khớp Robot Phương trình động học ngược - Động học ngược tốn xác định góc quay khớp biết vị trí khâu tác động cuối robot Đặc điểm: Khơng có phương pháp tổng qt Nghiệm khơng Có phương pháp bản: Phép đảo hướng Phép đảo vị trí Phép đảo kết hợp Thơng thường hay sử dụng phương pháp đảo kết hợp nên đưa cách giải toán động học ngược theo phương pháp đảo kết hợp Câu 9: Bài tốn động lực học tay máy gì? Việc giải tốn động lực học tay máy có ý nghĩa thiết kế điều khiển robot cơng nghiệp? Khái niệm Bài tốn động lực học tay máy toán nghiên cứu mối quan hệ chuyển động tay máy nguyên nhân gây chuyển động Việc giải tốn động lực học tay máy có ý nghĩa: - Xây dựng mơ hình tốn mơ tả mối quan hệ chuyển động tay máy momen, lực gây chuyển động - Tính tốn, mơ cấc mơ hình tốn, đưa dự dốn đặc tính động lực học tay máy, từ làm sở cho việc thiết kế hệ thống điều khiển thiết kế kết cấu tay máy Câu5: Trinh bày khái niệm robot công nghiệp theo tiêu chuẩn ISO 8373? - Robot loại máy móc lập trình nhiều trục với mức độ tự chủ, di chuyển mơi trường thực nhiệm vụ định Câu 9: Bài tốn động lực học tay máy gì? Việc giải tốn động lực học tay máy có ý nghĩa thiết kế điều khiển robot cơng nghiệp? -Bài tốn động lực học tay máy toán nghiên cứu mối quan hệ chuyển động tay máy nguyên nhân gây chuyển động - Ý nghĩa: Làm sở cho việc thiết kế hệ thống điều khiển thiết kế kết cấu tay máy Câu 10: Quỹ đạo chuyển động tay máy gì? Khi cần quan tâm đến việc điều khiển robot tay máy theo quỹ đạo? -Là yếu tố để mô tả hoạt động rôbot - Khi việc điều khiển robot tay máy cần điều khiển theo liệu đầu vào theo quỹ đạo mong muốn (dữ liệu đầu vào) Câu11: Trình bày tác dụng phép biến đổi việc nghiên cứu động học tay máy robot công nghiệp - Phép biến đổi giúp ta biểu diễn chuyển động vật không gian, nhờ nên ta có sở để giải tốn ngược dễ dàng điều khiển lập trình RB chuyển động theo mong muốn sở để nghiên cứu phương pháp tối ưu Câu 12: Trình bày phương pháp thiết kế quỹ đạo cho khâu công tác robot công nghiệp không gian khớp? - Để thiết kế quỹ đạo khơng gian khớp phải giải giải tốn động học ngược để xác định giá trị biến khớp nút Sau đó, thiết lập cac hàm nội suy q(t) để mô tả quỹ đạo vừa nhận - Thuật tốn thiết kế quỹ đạo khơng gian khớp u cầu: - -Khơng địi hỏi tính tốn q nhiều - Vị trí, vận tốc, gia tốc khớp phải biểu diễn hàm liên tục - Giảm thiểu hiệu ứng bất lợi ví dụ quỹ đạo khơng trơn Câu 13: Trình bày phương pháp thiết kế quỹ đạo cho khâu công tác robot công nghiệp không gian công tác? -Thực tế, Khi thiết kế quỹ đạo không gian khớp khó đảm bảo chuyển động xác phần công tác ảnh hưởng phi tuyến việc chuyển đổi quan hệ động học từ không gian khớp sang không gian công tác - Muốn cho phần cơng tác di chuyển theo lộ trình định không gian công tác cần thiết kế quỹ đạo trực tiếp khơn gian này.Quỹ đạo xác lập cách nội suy đường dịch chuyenr qua điểm chốt xác lập cách giải tích hàm chuyển động II Phần tập Câu11: Thiết lập ma trận quay sau: quay quanh trục x góc β, quay quanh trục y góc γ, quay quanh trục z góc φ? Thiết lập ma trận quay Cardan theo thứ tự x→y→z với góc quay trên? Câu12: Thiết lập ma trận quay sau: quay quanh trục z góc θ, quay quanh trục y góc β, quay quanh trục x góc α? Thiết lập ma trận quay Roll - Pitch - Yaw theo thứ tự z→y→x với góc quay trên? Câu13: Thiết lập ma trận quay sau: quay quanh trục z góc φ, quay quanh trục y góc α, quay quanh trục z góc γ? Thiết lập ma trận quay Euler theo thứ tự z→y→z với góc quay trên? III Phần tập động học Câu14: Cho sơ đồ tay máy robot cơng nghiệp (Hình 1): Hình a, Thiết lập hệ tọa độ theo quy tắc D-H lên tay máy robot? b, Lập bảng thông số động học D-H? c, Thiết lập phương trình động học cho tay máy robot? d, Cho l1 = 230mm, l2 = 150mm, B có: q1= 600, q2 = 900, q3 = 120mm Xác định vị trí tay kẹp B? Câu15: Cho sơ đồ tay máy robot cơng nghiệp (Hình 2): Hình a, Thiết lập hệ tọa độ theo quy tắc D-H lên tay máy robot? b, Lập bảng thông số động học D-H? c, Thiết lập phương trình động học cho tay máy robot? d, Cho l1 = 300mm, l2 = 170mm, B có : q1= 2500, q2 = 230mm, q3 = 2100 Xác định vị trí tay kẹp B? Câu16: Cho sơ đồ tay máy robot công nghiệp (Hình 3): Hình a, Thiết lập hệ tọa độ theo quy tắc D-H lên tay máy robot? b, Lập bảng thông số động học D-H? c, Thiết lập phương trình động học cho tay máy robot? d, Cho l1 = 200mm, l2 = 170mm, B có : q1= 210 0, q2 = 1500, q3 = 1500 Xác định vị trí tay kẹp B? Câu17: Cho sơ đồ tay máy robot cơng nghiệp (Hình 4): Hình a, Thiết lập hệ tọa độ theo quy tắc D-H lên tay máy robot? b, Lập bảng thông số động học D-H? c, Thiết lập phương trình động học cho tay máy robot? d, Cho l1 = 250mm, B có : q1= 3300, q2 = 1500, q3 = 150mm Xác định vị trí tay kẹp B? Câu18: Cho sơ đồ tay máy robot công nghiệp (Hình 5): Hình a, Thiết lập hệ tọa độ theo quy tắc D-H lên tay máy robot? b, Lập bảng thông số động học D-H? c, Thiết lập phương trình động học cho tay máy robot? d, Cho l3 = 150mm, B có : q1= 2700, q2 = 250mm, q3 = 2100 Xác định vị trí tay kẹp B? Câu19: Cho sơ đồ tay máy robot cơng nghiệp (Hình 6): Hình a, Thiết lập hệ tọa độ theo quy tắc D-H lên tay máy robot? b, Lập bảng thông số động học D-H? c, Thiết lập phương trình động học cho tay máy robot? d, Cho l0 = l3 = 70mm, l1 = l2 = 100mm, B có : q1= 30 0, q2 = 450, q3 = 450 Xác định vị trí tay kẹp B?