Điều khiển tay máy 5 bậc tự do ứng dụng trong xếp sản phẩm và điều khiển chuyển động bằng cử động tay

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY BẬC TỰ DO ỨNG DỤNG TRONG XẾP SẢN PHẨM VÀ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG BẰNG CỬ ĐỘNG TAY GVHD: TS NGUYỄN XUÂN QUANG SVTH: ĐOÀN THÁI DUY HIỂN NGUYỄN HỒNG THUẬN ĐINH CÔNG TOẠI S K L Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY BẬC TỰ DO ỨNG DỤNG TRONG XẾP SẢN PHẨM VÀ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG BẰNG CỬ ĐỘNG TAY” GVHD: TS NGUYỄN XUÂN QUANG SVTH: ĐOÀN THÁI DUY HIỂN MSSV: 19146331 SVTH: NGUYỄN HỒNG THUẬN MSSV: 19146399 SVTH: ĐINH CÔNG TOẠI MSSV: 19146404 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập – Tự – Hạnh phúc Bộ môn: Cơ điện tử NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ II/ Năm học 2022 – 2023 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Xuân Quang Sinh viên thực hiện: Đoàn Thái Duy Hiển MSSV: 19146331 Điện thoại: 0943196505 Nguyễn Hồng Thuận Đinh Công Toại MSSV: 19146399 MSSV: 19146404 Điện thoại: 0763251101 Điện thoại: 0343186785 Mã số đề tài: 22223DT159 - Tên đề tài: Điều khiển tay máy bậc tự ứng dụng xếp sản phẩm điều khiển chuyển động bằng cử động tay Các số liệu, tài liệu ban đầu Nguyên lý hoạt động: Tay máy bậc tự sử dụng để bốc sản phẩm hình trụ trịn vng chuyển từ hệ thống băng tải sang băng tải khác, quỹ đạo chuyển động tay máy điều khiển dựa chuyển động lập trình từ trước cử động bàn tay người Chức năng: Gắp xếp có chọn lọc loại sản phẩm Yêu cầu kỹ thuật: - Tay máy gắp sản phẩm hình trụ trịn hình hộp chữ nhật - Có thẻ hoạt động dựa chương trình lập trình từ trước người dùng - Tích hợp thêm khả vận hành thông qua cử động tay người hệ thống truyền số liệu Nội dung đồ án Hồn thiện vẽ khí, tính tốn khí, làm phần điều khiển dùng STM32 ESP8266, giám sát trạng thái thông qua mạng truyền thông Các sản phẩm dự kiến Tay máy bậc tự găng tay điều khiển Ngày giao đồ án: 15/03/2023 Ngày nộp đồ án: 15/07/2023 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh ☐ i Tiếng Việt ☐ Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh ☐ TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) ☐ Được phép bảo vệ: (GVHD ký, ghi rõ họ tên) ii Tiếng Việt ☐ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập – Tự – Hạnh phúc Bộ môn: Cơ điện tử PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ tên sinh viên: Đoàn Thái Duy Hiển :19146331 Nguyễn Hồng Thuận :19146399 Đinh Công Toại :19146404 Tên đề tài: Điều khiển tay máy bậc tự ứng dụng xếp sản phẩm điều khiển chuyển động bằng cử động tay Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật điện tử Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Xuân Quang Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên Nhận xét kết thực đồ án tốt nghiệp 2.1 Kết cấu, cách thức trình bày đồ án tốt nghiệp ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… 2.2 Nội dung đồ án tốt nghiệp ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… 2.3 Kết quả đạt được ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… 2.4 Những tồn tại (nếu có) iii ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Đánh giá TT Mục đánh giá Hình thức kết cấu ĐATN Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung các mục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa học xã hợi… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với những ràng buộc thực tế Khả cải tiến và phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài Sản phẩm cụ thể ĐATN Tổng Điểm tối đa 30 10 Điểm đạt 10 10 50 10 15 5 10 10 100 Kết luận: ☐ Được phép bảo vệ ☐ Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm Giảng viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) iv TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập – Tự – Hạnh phúc Bộ môn: Cơ điện tử PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Họ tên sinh viên: Đoàn Thái Duy Hiển :19146331 Nguyễn Hồng Thuận :19146399 Đinh Công Toại :19146404 Tên đề tài: Điều khiển tay máy bậc tự ứng dụng xếp sản phẩm điều khiển chuyển động bằng cử động tay Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật điện tử Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Xuân Quang Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên Nhận xét kết thực đồ án tốt nghiệp 2.1 Kết cấu, cách thức trình bày đồ án tốt nghiệp ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… 2.2 Nội dung đồ án tốt nghiệp ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… 2.3 Kết quả đạt được ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… 2.4 Những tồn tại (nếu có) v ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Đánh giá TT Mục đánh giá Hình thức kết cấu ĐATN Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung các mục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Tính cấp thiết đề tài Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá Khả thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với những ràng buộc thực tế Khả cải tiến và phát triển Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài Sản phẩm cụ thể ĐATN Tổng Điểm tối đa 30 10 Điểm đạt 10 10 50 10 15 5 10 10 100 Kết luận: ☐ Được phép bảo vệ ☐ Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm Giảng viên phản biện (Ký, ghi rõ họ tên) vi LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Điều khiển tay máy bậc tự ứng dụng xếp sản phẩm điều khiển chuyển động bằng cử động tay - GVHD: TS Nguyễn Xuân Quang - Họ tên sinh viên: Đoàn Thái Duy Hiển - Mã số sinh viên: 19146331 - Số điện thoại liên lạc: 0943196505 - Email: 19146331@student.hcmute.edu.vn - Họ tên sinh viên: Nguyễn Hồng Thuận - Mã số sinh viên: 19146399 - Số điện thoại liên lạc: 0763251101 - Email: 19146339@student.hcmute.edu.vn - Họ tên sinh viên: Đinh Công Toại - Mã số sinh viên: 19146404 - Số điện thoại liên lạc: 0343186785 - Email: 19146404@student.hcmute.edu.vn - Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): 15/07/2023 - Lời cam kết: “Chúng xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là cơng trình chúng tơi nghiên cứu và thực Chúng không chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn ng̀n gốc Nếu có bất kỳ mợt vi phạm nào, chúng xin hoàn toàn chịu trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20… Ký tên vii LỜI CẢM ƠN Lời nhóm xin gửi lời cảm ơn sâu sắc thầy hướng dẫn đề tài thầy Nguyễn Xuân Quang ln đồng hành với nhóm qng thời gian học kỳ vừa qua Thầy kịp thời có giúp đỡ, định hướng giải đáp thắc mắc nhóm lúc khó khăn thực đồ án "Điều khiển tay máy bậc tự ứng dụng xếp sản phẩm điều khiển chuyển động bằng cử động tay" Bên cạnh nhóm cũng xin cảm ơn thầy cô thuộc khoa Cơ khí Chế tạo máy tận tình chỉ dẫn, trang bị kiến thức cần thiết cho chúng em từ bước vào giảng đường đại học đến Những kiến thức tảng rất quý báu hữu ích, sử dụng đồ án Tuy nhiên kiến thức chun mơn cá nhân nhóm cịn thiếu kinh nghiệm thực tế nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Nhóm rất mong góp ý, chỉ bảo thêm quý thầy để báo cáo hồn thiện Cuối cùng, nhóm xin lần gửi lời cảm ơn chân thành đến Q thầy TP.Hờ Chí Minh, tháng 07 năm 2023 Sinh viên thực Đoàn Thái Duy Hiển Nguyễn Hồng Thuận Đinh Công Toại viii Các nút nhấn Forward, Inverse tương ứng trục dùng để chạy động Servo quay thuận quay nghịch Nút nhấn Transmit_V dùng để thay đổi vận tốc Jogging động Servo Nút nhấn OnServo dùng để mở động Servo Nút nhấn Brake dùng để mở phanh cho động Nút nhấn Reset Error dùng để reset lỗi động bị lỗi Nút nhấn Go Home dùng tay máy chạy vị trí Home set ban đầu Giám sát góc quay khâu vị trí đầu cơng tác Hình 6.7: Cụm thông số tay máy T1, T2, T3, T4, T5 góc quay khâu X, Y, Z vị trí đầu cơng tác φ = T1 -T5 góc đầu cơng tác mặt phẳng nhìn từ diện γ = T2 + T3 + T4 góc hợp đầu cơng tác mặt đất Điều khiển điểm điểm Hình 6.8: Cụm thiết lập thông số chạy điểm điểm X, Y, Z, φ, γ thông số đầu công tác V vận tốc từ điểm tới điểm mục tiêu 80 Nút nhấn Transmit dùng để truyền giá trị xuống PLC Nút nhấn Start dùng để bắt đầu từ điểm tới điểm mục tiêu Thao tác với quỹ đạo Hình 6.9: Khu vực thao tác tạo quỹ đạo Thao tác tạo quỹ đạo: Chọn loại quỹ đạo kiện: di chuyển điểm điểm, di chuyển theo đường, di chuyển theo cung tròn, delay, mở hàm kẹp, đóng hàm kẹp Nhập tọa độ điểm, vận tốc Bấm nút Add để thêm vào danh sách; lặp lại đến hoàn tất quỹ đạo Bấm nút Modify để điều chỉnh quỹ đạo tạo Bấm nút Save để lưu lại tái sử dụng sau này, nút open để mở lại quỹ đạo lưu Bấm nút Create Write1 Write2 để tạo liệu ghi xuống PLC Muốn tạo quỹ đạo khác bấm nút Clear để xóa danh sách thực bước để tạo liệu Thao tác cho tay máy hoạt động theo quỹ đạo: bấm nút Conveyor Modbus sau đưa hàng vào băng tải 6.2.5 Thuật toán tạo quỹ đạo 6.2.5.1 Đường thẳng Với đầu vào hai điểm 𝐴(𝑥𝐴 ; 𝑦𝐴 ; 𝑧𝐴 ) 𝐵(𝑥𝐵 ; 𝑦𝐵 ; 𝑧𝐵 ), điểm thuộc quỹ đại đường thẳng theo phương trình 𝑥 = 𝑥𝐴 + (𝑥𝐵 − 𝑥𝐴 ) 𝑡 {𝑦 = 𝑦𝐴 + (𝑦𝐵 − 𝑦𝐴 ) 𝑡 𝑧 = 𝑧𝐴 + (𝑧𝐵 − 𝑧𝐴 ) 𝑡 (93) Với ≤ 𝑡 ≤ (94) Sau có điểm x,y,z, ta áp dụng cơng thức (10)(11)(12)(13)(14) để xác định góc theta Vận tốc thành phần 𝑉𝑥 , 𝑉𝑦 , 𝑉𝑧 vận tốc dài V theo ba trục Ox, Oy, Oz từ A1 đến A2 với A1 A2 hai điểm thuộc đoạn thẳng AB xác định theo công thức [𝑉𝑥 𝑉𝑦 𝑉𝑧 ] = ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐴2 𝐴1 𝑉 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |𝐴 𝐴1 | Bộ vận tốc góc omega xác định theo công thức 81 (95) 𝜔1 𝜔2 𝑉𝑥 𝜔3 = 𝐽𝑣5 −1 [𝑉𝑦 ] 𝜔4 𝑉𝑧 [𝜔5 ] (96) Với 𝐽𝑣5 đượ𝑐 𝑡𝑟ì𝑛ℎ 𝑏à𝑦 𝑐ơ𝑛𝑔 𝑡ℎứ𝑐 𝑠ố (45) 𝑉𝑥 , 𝑉𝑦 , 𝑉𝑧 vận tốc thành phần vận tốc dài theo ba trục Ox, Oy, Oz 6.2.5.2 Đường tròn Với đầu vào ba điểm 𝐴(𝑥𝐴 ; 𝑦𝐴 ; 𝑧𝐴 ), 𝐵(𝑥𝐵 ; 𝑦𝐵 ; 𝑧𝐵 ) 𝐶(𝑥𝐶 ; 𝑦𝐶 ; 𝑧𝐶 không thẳng, điểm thuộc quỹ đạo cung tròn xác định theo bước sau: Qua điểm không hàng không gian chỉ tồn nhất cung tròn qua điểm Tâm 𝐼(𝑥𝐼 ; 𝑦𝐼 ; 𝑧𝐼 ) cung tròn làm giao điểm đường trung trực tam giác ABC Vì đường trịn qua ba điểm A, B, C đường trịn khơng gian nên khó xác định phương trình Nên để tìm phương trình đường trịn qua ba điểm A, B, C, ta xây dựng hệ trục Ituv với 𝑛⃗ = 𝐼𝑂𝑥𝑦𝑧 − 𝐴𝑂𝑥𝑦𝑧 = (𝑛𝑥 ; 𝑛𝑦 ; 𝑛𝑧 ) (97) 𝑚 ⃗⃗ = 𝐼𝑂𝑥𝑦𝑧 − 𝐵𝑂𝑥𝑦𝑧 = (𝑚𝑥 ; 𝑚𝑦 ; 𝑚𝑧 ) (98) 𝑡 = 𝑛⃗ = (𝑛1 ; 𝑛𝑦 ; 𝑛𝑧 ) = (𝑡𝑥 ; 𝑡𝑦 ; 𝑡𝑧 ) (99) 𝑣 = 𝑛⃗ × 𝑚 ⃗⃗ = (𝑣𝑥 ; 𝑣𝑦 ; 𝑣𝑧 ) (100) 𝑢 ⃗ = 𝑡 × 𝑣 = (𝑢𝑥 ; 𝑢𝑦 ; 𝑢𝑧 ) (101) Trong hệ trục Ituv, điểm I có tọa độ (0,0,0), A có tọa độ (0, |𝐼⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑂𝑥𝑦𝑧 𝐴𝑂𝑥𝑦𝑧 |, 0) (102) Tập hợp điểm thuộc cung tròn qua điểm A, B C hệ trục Ituv xác định theo công thức 𝑥 = 𝑅 cos(𝛼) { 𝑦 = 𝑅 sin(𝛼) 𝑧=0 (103) ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ Với ≤ 𝛼 ≤ (𝐼⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑂𝑥𝑦𝑧 𝐴𝑂𝑥𝑦𝑧 , 𝐼𝑂𝑥𝑦𝑧 𝐵𝑂𝑥𝑦𝑧 ) + (𝐼𝑂𝑥𝑦𝑧 𝐵𝑂𝑥𝑦𝑧 , 𝐼𝑂𝑥𝑦𝑧 𝐶𝑂𝑥𝑦𝑧 ) (104) 𝑅 = |𝐼⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑂𝑥𝑦𝑧 𝐴𝑂𝑥𝑦𝑧 | (105) 82 Tập hợp điểm thuộc cung tròn qua điểm A, B C hệ trục Oxyz xác định bằng cách nhân nhân ma trận nghịch đảo ma trận chuyển vị AT với điểm thuộc cung tròn qua điểm A, B C hệ trục Ituv 𝑃𝑥𝑂𝑥𝑦𝑧 𝑃𝑥𝐼𝑡𝑢𝑣 𝑃𝑦 𝑃𝑦 [ 𝑂𝑥𝑦𝑧 ] = 𝐴𝑇 −1 × [ 𝐼𝑡𝑢𝑣 ] 𝑃𝑧𝐼𝑡𝑢𝑣 𝑃𝑧𝑂𝑥𝑦𝑧 1 (106) Với AT ma trận chuyển vị từ Oxyz sang Ituv xác định theo công thức 𝑡𝑥 𝑡 𝐴𝑇 = [ 𝑦 𝑡𝑧 𝑢𝑥 𝑢𝑦 𝑢𝑧 𝑣𝑥 𝑣𝑦 𝑣𝑧 𝐼𝑥 𝐼𝑌 ] 𝐼𝑧 (107) Sau có điểm x,y,z, ta áp dụng công thức (10)(11)(12)(13)(14) để xác định góc theta Vận tốc thành phần 𝑉𝑥 , 𝑉𝑦 , 𝑉𝑧 vận tốc dài V theo ba trục Ox, Oy, Oz từ A1 đến A2 với A1 A2 hai điểm thuộc đường trịn xác định theo cơng thức (95) Bộ vận tốc góc omega xác định theo công thức (96) 6.2.6 Một số hàm bật thư viện ActUtlTypeLib 6.2.6.1 Hàm set bit ghi PLC Hình 6.10: Hàm set bit ghi PLC Hàm SetDevice sử dụng để ghi giá trị lData xuống bit szDevice PLC Trả giá trị hàm ghi thành công, giá trị khác ghi khơng thành cơng Ví dụ: iActUtlType SetDevice (“M0”, 1) Hàm ghi giá trị xuống bit M0 PLC 6.2.6.2 Hàm set bit ghi PLC Hình 6.11: Hàm đọc bit ghi PLC Hàm GetDevice sử dụng để đọc giá trị bit szDevice PLC ghi giá trị vào biến lplData Trả giá trị đọc thành công, giá trị khác đọc khơng thành cơng Ví dụ: iActUtlType GetDevice (“M10”, lplData) 83 Hàm đọc giá trị bit M10 PLC ghi giá trị vào biến lplData, giá trị bit M10 lplData = 0, giá trị bit M10 lplData = 6.2.6.3 Hàm ghi 16bit ghi PLC Hình 6.12: Hàm set 16 bit ghi PLC Hàm WriteDeviceBlock sử dụng để ghi lSize phần tử mảng lplData vào lSize ghi 16bit liền kề ghi szDevice Trả giá trị hàm ghi thành công, giá trị khác ghi khơng thành cơng Ví dụ: iActUtlType.WriteDeviceBlock(“D0”, 8, ref int lplData[0]) Hàm đọc phần tử phần tử mảng lplData ghi giá trị xuống ghi 16bit liền kề D0 6.2.6.4 Hàm đọc 16bit ghi PLC Hình 6.13: Hàm đọc 16 bit ghi PLC Hàm ReadDeviceBlock sử dụng để đọc lSize ghi 16bit liền kề ghi szDevice PLC Trả giá trị hàm đọc thành công, giá trị khác đọc không thành cơng Ví dụ: iActUtlType.ReadDeviceBlock(“D10”, 10, out int lplData[0]) Hàm đọc 10 giá trị 16bit 10 ghi liền kề ghi D10 ghi 10 giá trị vào mảng lplData 84 CHƯƠNG 7: KẾT QUẢ, NHẬN XÉT, HƯỚNG PHÁT TRIỂN 7.1 Kết đạt Tay máy: Có thể điều khiển theo hai chế độ: chạy theo chế độ tự động chạy theo chế độ thủ công Với chế độ tự động, tay máy chạy theo quỹ đạo tạo người dùng kết hợp với camera phần loại sản phẩm đầu vào từ tự điều chỉnh quỹ đạo để phân loại sản phẩm Với chế độ thủ công, tay máy di chuyển theo mong muốn người điều khiển bằng nút nhấn giao diện điều khiển găng tay điều khiển Găng tay điều khiển: Có thể phát chuyển động ngón tay người điều khiển từ điều khiển tay máy di chuyển gắp thả sản phẩm theo mong muốn người điều khiển Giao diện điều khiển máy tính: Có thể tạo, lưu quỹ đạo tay máy người dùng di chuyển điểm điểm, di chuyển theo đường, di chuyển theo cung tròn, delay, mở hàm kẹp, đóng hàm kẹp Điều khiển tay máy bằng nút nhấn giao diện điều khiển máy tính Điều khiển đóng ngắt nguồn động Servo, phanh động Servo tay máy,băng tải Giám sát thông số hệ thống trạng thái, vị trí góc động Servo, vị trí đầu cơng tác tay máy Giao diện giám sát điện thoại: Giám sát thơng số vị trí góc động Servo, vị trí đầu công tác tay máy Camera nhận diện sản phẩm: Có khả phân loại góc xoay sản phẩm đầu vào để giúp tay máy điều chỉnh góc xoay đầu công tác phù hợp với sản phẩm Bên cạnh camera phân loại sản phẩm đầu vào để giúp tay máy điều chỉnh quỹ đạo phân loại 85 Hình 7.1: Tay máy bằng tải Hình 7.2: Hệ thống băng tải 86 Hình 7.3: Tủ điện Hình 7.4: Tủ điện 87 Hình 7.5: Găng tay điều khiển 7.2 Nhận xét, kết luận Sau thực đồ án này, nhóm thực được: - Điều khiển tay máy bậc tự kết hợp với camera đê phân loại xếp sản phẩm - Điều khiển tay máy bậc tự bằng cử động tay (găng tay) thơng qua sóng RF - Thiết kế giao diện điều khiển bằng winform C# NET - Thiết kế ứng dụng giám sát từ xa điện thoại Tuy nhiên, nhóm cịn số khó khăn cần khắc phục: - Thiết kế găng tay chưa tốt, nên đôi lúc cảm biến găng tay khơng co theo xác với cử động tay 7.3 Hướng phát triển Hướng phát triển: - Thiết kế lại găng tay, cải thiện độ ổn định xác - Thiết kế lại giao diện điều khiển máy tính để dễ dàng vận hành - Cải thiện giao diện giám sát điện thoại, thêm số khả điều khiển - Cải thiện chương trình PLC, tăng số lượng quỹ đạo lưu trữ đồng thời - Phát triển chức lựa chọn độ phân giải cho quỹ đạo 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Trường Thịnh (2014), "Giáo trình kỹ thuật robot", Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [2] Trần Hữu Quế, Nguyễn Văn Tuấn, “Vẽ kỹ thuật khí”, NXB Giáo dục Việt Nam [3] Trần Quốc Hùng, “Dung sai - Kỹ thuật đo”, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [4] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, “Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí”, NXB Giáo dục Việt Nam [6] Bùi Thư Cao, Trần Hữu Tồn, “Giáo trình Kỹ thuật robot”, Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh [7] Mark W Spong, Seth Hutchinson, and M Vidyasagar (2004), “Robot Dynamics and Control” [8] Harmonic Drive Systems, HarmonicDrive Reducer Catalog, Engineering data [9] Harmonic Drive Systems, HarmonicDrive Reducer Catalog, CSG – CSF gear unit [10] Harmonic Drive Systems, HarmonicDrive Reducer Catalog, CSD gear unit [11] Omron, Technical Explanation for Servomotors and Servo Drives [12] Airtac, Mini cylinder-MA Series [13] Mitsubishi, Servo Motor Instruction Manual, HG-KR 89 PHỤ LỤC THIẾT BỊ [1] Cảm biến flex Cảm Biến Uốn Cong Flex 2.2 với chiều dài 2.2" uốn cong bằng thiết bị vật lý Khi cảm biến uốn cong, điện trở cảm biến tăng lên [2] Board ESP8266 Kit thu phát Wifi ESP8266 NodeMCU Lua CP2102 dùng cho ứng dụng cần kết nối, thu thập liệu điều khiển qua sóng Wifi, đặc biệt ứng dụng liên quan đến IoT [3] PLC Q02CPU Q02CPU điều khiển điều khiển PLC mitsubishi sử dụng đồ án QLC Q02 gọi đến Q172HCPU để bắt đầu chương trình điều khiển động cơ, giao tiếp với thiết bị khác đề đảm bảo hoạt động hệ thống [4] Motion Controller Q172HCPU 90 Bộ điều khiển chuyển động Q172HCPU hỗ trợ điều khiển phối hợp lúc tối đa động cơ, hỗ trợ hàm điều khiển vận tốc vị trí [5] Servo amplifier MR-J3-70B Bộ điều khiển MR-J3-70B hỗ trợ điều khiển động AC servo, tương thích với động HG-KR73 [6] Servo amplifier MR-J4W2-22B Bộ điều khiển MR-J4W2-22B hỗ trợ điều khiển động AC servo, tương thích với động HG-KR23 [7] Động AC servo HG-KR 91 Động AC servo HG-KR73, HG-KR23 với tốc độ quay tối đa 3000 vòng/phút, encoder 22 bit, độ phân giải 4.194.304 xung/vòng Sử dụng kết hợp với điều khiển MR-J3, MR-J4 để điều khiển tốc độ, vị trí [8] Vi điều khiển STM32F207 Bộ vi điều khiển STM32F207/217 có mức độ tích hợp hiệu suất cao với kích thước nhỏ gọn Lên đến 15 giao diện truyền thông (bao gồm USART, SPI, I2C, CAN, SDIO) Analog: DAC 12 bit, ADC 12 bit Lên đến 17 hẹn giờ: hẹn 16 32 bit [9] Module RF GT38 Mô-đun RF GT38 giao tiếp UART với vi điều khiển Dải tần hoạt động (433-458,5MHz, tối đa 255 kênh) Số lượng byte gửi lúc lên tới 256 byte Mô-đun hỗ trợ kết nối 1:1, 1:N, N:1 [10] PLC S7-1200 CPU 1212C DC/DC/DC 92 PLC có ngõ vào số ngõ số cổng truyền thông ethernet, gắn thêm bảng truyền thơng CB1241 để giao tiếp dùng modbus [11] Camera O2D222 O2D222 camera hồng ngoại có hỗ trợ thuật toán xử lý ảnh phát đường bao vật, ứng dụng vào việc nhận diện vật có hình dạng khác đồng thời phát góc lệch so với mơ hình ban đầu 93 S K L 0