Trang 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CƠNG NGHỆ CẦN THƠKHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ--- ---THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH ROBOT SCARAPHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC VÀ HÌNH DẠNG Trang 4 I.. TỔNG QU
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ
-
-THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT SCARA
PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC VÀ HÌNH DẠNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
Th.s: Đường Khánh Sơn
SINH VIÊN THỰC HIỆN:
Phan Phúc Hậu (1600061) Ngành: Công nghệ kỹ thuật
Cơ điện tử - 2016
Trang 3I TỔNG QUAN
3
4 3
Trang 4I TỔNG QUAN
Mục tiêu đề tài
- Thiết kế và chế tạo mô hình Robot Scara.
- Thiết kế bộ điều khiển và giao diện điều khiển cho Robot.
- Ứng dụng xử lý ảnh vào quá trình phân loại sản phẩm tự động.
- Vận dụng và củng cố những kiến thức đã học.
Trang 5I TỔNG QUAN
Một số đề tài trong nước
Đề tài của sinh viên ngành Tự động hóa,
Đại học sư phạm – kỹ thuật TPHCM
Đề tài của sinh viên Trương Tấn Thành
Trang 6II THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH
A = =
Trang 8
II THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH
Thiết kế và chế tạo mô hình
Cơ sở thiết kế
Mô hình cần đáp ứng các tiêu chí:
Đáp ứng được yêu cầu thiết kế.
Thiết kế đơn giản.
Trang 9II THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH
Thiết kế và chế tạo mô hình
Chọn động cơ Thông số kĩ thuật:
Trang 10II THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH
Thiết kế và chế tạo mô hình
Chọn bộ truyền
- Truyền động giữa các trục ở khá xa.
- Làm việc êm không gây tiếng ồn.
- Bảo vệ các chi tiết máy khi quá tải.
- Hiệu suất truyền khá cao.
- Không đòi hỏi bôi trơn.
- Tỷ số truyền ổn định.
Trang 11II THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH
Thiết kế và chế tạo mô hình
Thiết kế mô hình 3D trên Autodesk Inventor
Khâu đế Khâu tịnh tiến Khâu quay I Khâu quay II Tay gắp 11
Trang 12II THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH
Thiết kế và chế tạo mô hình
Mô hình hóa và mô phỏng Robot trên Matlab
Trang 13II THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH
Thiết kế và chế tạo mô hình
Chế tạo mô hình thực tế
13
Trang 14II THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH
Thiết kế mạch điều khiển
Sơ đồ giải thuật điều khiển
Sơ đồ
giải thuật
điều khiển
Trang 15II THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH
Thiết kế mạch điều khiển
Sơ đồ mạch điều khiển
15
Trang 16II THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH
Thiết kế giao diện điều khiển
Khối động học Khối camera Khối xử lý ảnh
Khối Serial
Trang 17III XỬ LÝ ẢNH
Tổng quan về quá trình xử lý ảnh
Ảnh đầu vào Vùng hoạt động Tìm và tách vật Nhận dạng đối tượng
Trang 18III XỬ LÝ ẢNH
Xác định vùng hoạt động
Trang 19III XỬ LÝ ẢNH
Tìm và tách vật
19
Trang 20X:344 Y:-201
X:253 Y:-199
X:253 Y:-199
X:452 Y:-199
X:229 Y:203
X:229 Y:203
X:432 Y:206
X:334 Y:207
III XỬ LÝ ẢNH
Nhận dạng đối tượng
Màu sắc Hình dạng Kết quả
Trang 21IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Kết quả thực nghiệm PID
21
Khớp 1:
Trang 22IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Kết quả thực nghiệm PID
Khớp 2:
Trang 23IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Kết quả thực nghiệm PID
23
Khớp 3:
Trang 24IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Kết quả chạy động học
Trang 25IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Kết quả thực tế
X:379 Y:-205
X:249 Y:-174
X:459 Y:-124
X:233 Y:138
X:462 Y:134
X:462 Y:134
X:337 Y:184
X:337 Y:184
25
Trang 26IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Kết quả thực tế
Trang 27IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Kết quả thực tế
27
Trang 28IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Đánh giá
- Giải thuật điều khiển PID đáp ứng nhanh, ổn định và sai số thấp dưới 1%
- Khả năng nhận dạng và phân loại tương đối ổn định và chính xác.
- Robot vận hành tốt gắp và thả vật chính xác đúng vị trí đã đặt ban đầu.
Trang 29IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Kết quả đạt được
- Xây dựng thành công phương trình động học cho Robot.
- Chế tạo thành công mô hình Robot Scara thực tế.
- Xây dựng được mạch điều khiển cho Robot.
- Thiết kế được giao diện điều khiển trên phần mềm Matlab.
- Hoàn thành phân loại sản phẩm theo màu sắc và hình dạng.
29
Trang 30IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Hạn chế
- Mô hình thiếu ổn định khi hoạt động ở tốc độ cao.
- Chưa phân loại được nhiều màu sắc và hình dạng.
- Quá trình xử lý ảnh còn bị nhiễu.
Trang 31IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Hướng phát triển
- Điều khiển cánh tay đi theo quỹ đạo.
- Cải tiến khả năng nhận dạng sản phẩm.
- Sử dụng bộ điều khiển thông minh.
31
Trang 32TÀI LIỆU THAM KHẢO
32
[1] Ts.Ngô Quang Hiếu, PGS Ts Nguyễn Chí Ngôn (2016), Giáo trình kỹ thuật
Robot, Nhà xuất bản đại học Cần Thơ, Cần Thơ.
[2] Nguyễn Thị Phương Hà (2005), Lí thuyết điều khiển tự động, Nhà xuất bản
đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh, TP.Hồ Chí Minh.
[3] Ts.Nguyễn Ngọc Phương (2004), Hướng dẫn thiết kế và lắp ráp Robot, Nhà
xuất bản Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
[4] Nguyễn Quang Hoan, Giáo trình Xử lý ảnh (Năm 2006), Học viện công nghệ
bưu chính viễn thông.
[5] Trương Tấn Thành, Trần Chí Nguyện, Thiết kế và chế tạo mô hình Robot
Trang 33Thank For Listening !