Thiết kế mô hình và bộ điều khiển đồng bộ cho hệ hai cánh tay robot 3 bậc tự do dựa trên mạng Can: Đồ án tốt nghiệp Khoa Chất lượng cao ngành Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỒNG BỘ CHO HỆ HAI CÁNH TAY ROBOT BẬC TỰ DO DỰA TRÊN MẠNG CAN GVHD: TS TRẦN ĐỨC THIỆN SVTH: NGUYỄN TẤN LỰC HÀ THIÊN TRANH SKL009289 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 8/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỒNG BỘ CHO HỆ HAI CÁNH TAY ROBOT BẬC TỰ DO DỰA TRÊN MẠNG CAN Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa GVHD: TS Trần Đức Thiện Sinh viên thực Nguyễn Tấn Lực Hà Thiên Tranh MSSV 18151093 18151134 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỒNG BỘ CHO HỆ HAI CÁNH TAY ROBOT BẬC TỰ DO DỰA TRÊN MẠNG CAN Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa GVHD: TS Trần Đức Thiện Sinh viên thực MSSV Nguyễn Tấn Lực Hà Thiên Tranh 18151093 18151134 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Đức Thiện Sinh viên: Nguyễn Tấn Lực MSSV:18151093 Lớp:18151CL3B ĐT:0396033979 Hà Thiên Tranh MSSV:18151134 Lớp:18151CL2A ĐT:0944912068 Tên đề tài: THIẾT KẾ MÔ HÌNH VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỒNG BỘ CHO HỆ HAI CÁNH TAY ROBOT BẬC TỰ DO DỰA TRÊN MẠNG CAN Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Kích thước dự kiến: 1500x500x400 mm (Dài, rộng, cao), khối lượng tổng thể: 60 Kg - Miền làm việc: 30 cm2 cách tâm đế 145 mm (dựa kết động học thuận) - Khối lượng tối đa mà End Effector tải được: 0.5 Kg Nội dung đồ án: - Vẽ mơ hình cánh tay robot bậc tự Lựa chọn linh kiện thích hợp để xây dựng mơ hình thực tế (kích thước mơ hình, loại động sử dụng, …) - Chuyển đổi hệ toạ độ robot hệ toạ độ không gian làm việc chung - Tính tốn động học quy hoạch quỹ đạo không gian làm việc chung cho hệ cánh tay robot bậc tự - Nhúng quỹ đạo từ MATLAB sang mơ hình Simscape mơ hình thực - Nghiên cứu mạng CAN BUS áp dụng cho hệ thống điều khiển phân tán cánh tay bậc tự - Thiết kế thi công module giao tiếp vi điều khiển dựa giao thức CAN BUS cho mạch điều khiển đồng mơ hình hai cánh tay robot bậc tự - Thi công tủ điều khiển mô hình robot bậc tự I - Nghiên cứu đồng cánh tay robot dựa điều khiển đồng chủ tớ (MasterSlave) - Nghiên cứu đồng cánh tay robot dựa điều khiển đồng ràng buộc chéo (Cross-Coupling) - Kiểm chứng giải thuật đồng chủ tớ (Master-Slave) mô thực nghiệm - Kiểm chứng giải thuật đồng ràng buộc chéo (Cross-Coupling) mô thực nghiệm Các sản phẩm dự kiến: - Mơ hình thực nghiệm cánh tay robot bậc tự - Tủ điện mạch điều khiển - Chương trình điều khiển - Quyển báo cáo đồ án tốt nghiệp Ngày giao đồ án: 21/02/2022 Ngày nộp đồ án: 06/08/2022 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Trình bày bảo vệ: TRƯỞNG KHOA (Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỞNG NGÀNH (Ký, ghi rõ họ tên) Tiếng Anh Tiếng Việt Tiếng Anh Tiếng Việt GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) II LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Tấn Lực MSSV: 18151093 Họ tên sinh viên 2: Hà Thiên Tranh MSSV: 18151134 Tên đề tài: Thiết kế mơ hình điều khiển đồng cho hệ hai cánh tay robot bậc dựa mạng CAN Ngày bắt đầu (tuần) Nội dung 21/02/2022 (2 tuần) 04/03/2022 (3 tuần) 25/03/2022 (4 tuần) Xác nhận GVHD - Tìm hiểu tổng quan đề tài - Tìm hiểu vấn đề liên quan phần cứng phần mềm - Lựa chọn linh kiện thiết kế cánh tay robot - Lựa chọn khảo sát phương pháp điều khiển đồng - Tính tốn động học cho cánh tay robot - Thiết kế cánh tay robot bậc tự SolidWorks - Đưa mơ hình SolidWorks sang Simscape - Mô điều khiển cánh tay robot bậc sử dụng Simscape 22/04/2022 (1 tuần) 29/04/2022 (3 tuần) 20/05/2022 (3 tuần) - Thiết kế phương pháp điều khiển đồng Master Slave Cross-Coupling - Điều khiển đồng cánh tay robot phần mềm mô Simulink mơ hình Simscape thu thập số liệu - Tìm hiểu mạng CAN BUS - Tìm hiểu động AC servo - Thực vẽ mạch điều khiển mạch in (PCB) - Thi cơng phần khí mơ hình thiết kế lắp ráp chi tiết lại với - Điều khiển đồng AC servo thông qua mạng CAN - Thi công mạch điện PCB III - Thi công lắp ráp tủ điều khiển - Điều khiển robot chạy theo quỹ đạo 10/06/2022 (4 tuần) riêng - Thực nghiệm điều khiển robot chạy quỹ đạo không gian làm việc chung - Thực nghiệm giải thuật động Master Slave Cross-Coupling mơ hình thực tế 08/07/2022 (4 tuần) - Khảo sát trường hợp khác đồng - Thu thập số liệu đánh giá kết đồng mô kết đồng thực tế - Viết báo cáo chỉnh sửa luận văn TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2022 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) TS Trần Đức Thiện IV TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ tên sinh viên: Nguyễn Tấn Lực MSSV: 18151093 Họ tên sinh viên: Hà Thiên Tranh MSSV: 18151134 Tên đề tài: THIẾT KẾ MƠ HÌNH VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỒNG BỘ CHO HỆ HAI CÁNH TAY ROBOT BẬC TỰ DO DỰA TRÊN MẠNG CAN Ngành đào tạo: CNKT Điều khiển Tự động hoá Họ tên GV hướng dẫn: Trần Đức Thiện Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên Nhận xét kết thực ĐATN 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN tuân thủ theo qui định Khoa 2.2 Nội dung đồ án: Nội dung đồ án gồm chương (Chương giới thiệu tổng quan đề tài Chương trình bày sở lí thuyết mơ hình Chương thiết kế thi công phần Chương 4: Tính tốn động học thuật tốn điều khiển đồng Chương Mơ kết tính tốn chương Chương 6: phương pháp điều khiển phân tán áp dụng mạng CAN BUS Chương thực nghiệm đánh giá kết Cuối cùng, chương đưa kết luận phương hướng phát triển mơ hình xây dựng.) V Phần khí mạch điện thiết kế, chế tạo để làm mơ hình thực nghiệm cho giải thuật điều khiển 2.3 Kết đạt được: Mơ hình thực tế cánh tay robot hoạt động theo yêu cầu thiết kế Thuyết minh đề tài Các vẽ khí điện Tủ điện mạch điều khiển Chương trình điều khiển Đánh giá: Mục đánh giá TT Điểm tối đa Hình thức kết cấu ĐATN 30 Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung của 10 Điểm đạt mục Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10 Tính cấp thiết của đề tài 10 Nội dung ĐATN 50 Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế 15 Khả cải tiến phát triển 15 Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… VI Đánh giá khả ứng dụng đề tài 10 Sản phẩm cụ thể ĐATN 10 Tổng điểm 100 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2021 Giảng viên hướng dẫn ((Ký, ghi rõ họ tên) VII