báo cáo thiết kế cánh tay robot stanford mô phỏng trên phần mềm easy rob

2 Sườn robot hệ tọa độ của robot stanford Hình 3... Thông số DH của robot stanfordCác bước tiếp theo:Bước 1: Bật nút lệnh số 5 trên menu ngang, dướiBước 2: Vào menu chính: FILE -> LOAD -

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT

KHOA: CƠ KHÍ



BÁO CÁO THIẾT KẾ CÁNH TAY ROBOT STANFORD

MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM EASY_ROB

Giảng viên hướng dẫn : Đoàn Lê Anh

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hữu Hùng

Mã sinh viên : 21115044120116

Đà Nẵng, 1 tháng 10 năm 2023

MỤC LỤC TRANG

PHẦN 1 THIẾT LẬP HỆ TRỤC TOẠ ĐỘ ROBOT 1

PHẦN 2 THIẾT KẾ KHỐI ROBOT 5

PHẦN 3 VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VÀ MÔ PHỎNG 10

a) Viết chương trình robot 10

b) Mô phỏng gắp vật 11

MỤC LỤC BẢNG Bảng 1 Thông số DH của robot stanford 2

MỤC LỤC HÌNH Ả Hình 1 1 Thông số DH của khâu thứ nhất 3

Hình 1 2 Thông số DH của khâu thứ hai 3

Hình 1 3 Thông số DH của khâu thứ ba 3

Hình 1 4 Thông số DH của khâu thứ tư 4

Hình 1 5 Thông số DH của khâu thứ năm 4

Hình 1 6 Thông số DH của khâu thứ sáu 4Y Hình 2 1 Thông số DH sau khi nhập tất cả các khâu 5

Hình 2 2 Sườn robot (hệ tọa độ của robot stanford) Hình 3 1 Hướng dẫn thiết lập 6

Hình 3 2 Vẽ phần đế thứ nhất của robot 8

Hình 3 3 Vẽ phần đế thứ hai của robot 9Y Hình 4 1 Đế của robot sau khi thiết kế 10

Hình 4 2 Mô hình robot stanford 1

Hình 5 1 Hướng dẫn lập trình 11

Hình 5 2 Tạo thư mục để lưu file 11

Hình 5 3 Tọa độ các khâu của robot 1 Hình 6 1 Mô phỏng gắp/thả vật 1 12

Hình 6 2 Mô phỏng gắp/thả vật 2 12

Hình 6 3 Mô phỏng gắp/thả vật 3 12

Hình 6 4 Điều khiển robot về lại vị trí gốc 13

PHẦN 1 THIẾT LẬP HỆ TRỤC TOẠ ĐỘ ROBOT

Muốn xác định hệ trục toạ độ của robot trước hết phải thực hiện bằng tay các công việc sau:

Vẽ sơ đồ động của robot ở vị trí dừng, gắn hệ toạn độ của các khâu lên hình vẽ trên giấy, xác định thông số DH

Khâu

i

1

1

2

2

4

4

5

5

6

6

Bảng 1 Thông số DH của robot stanford

Các bước tiếp theo:

Bước 1: Bật nút lệnh số 5 trên menu ngang, dưới

Bước 2: Vào menu chính: FILE -> LOAD -> ROBOTFILE chọn DHTempl -> OPEN

Bước 3: Vào menu chính: ROBOTICS -> ROBOTMOTION + KINEMATICS ->

KINEMATICS DATA

Bước 4: Chọn Active Joint > Ok > Active Joint (1) RZ (khớp thứ nhất là khớp quay)

->OK -> Nhập các thông số DH của khâu thứ nhất

Vào lại bước 4 -> Number Active Joint (1) -> Ok -> ấn đúp chuột vào vệt xanh hoặc đưa con trỏ chuột vào phần nhập dữ liệu (text box) ấn 2 (bây giờ số khớp động là 2), nhập các thông số DH cho khâu số 2

Hình 1 1 Thông số DH của khâu thứ nhất

Hình 1 2 Thông số DH của khâu thứ hai

Làm tương tự nhập các thông số DH cho các khâu còn lại Chú ý khớp 1,2,4,5,6 là khớp quay, khớp 3 là khớp tịnh tiến

Hình 1 3 Thông số DH của khâu thứ ba

2

Hình 1 4 Thông số DH của khâu thứ tư

Hình 1 5 Thông số DH của khâu thứ năm

Hình 1 6 Thông số DH của khâu thứ sáu

Ta có thể kiểm tra các số liệu đã nhập bằng cách kích chuột vào menu: ROBOTICS -> ROBOTMOTION + KINEMATICS -> KINEMATICS DATA -> KINEMATIC INFORMATION để xem lại số khâu, khớp và các thông số DH Nếu vào dữ liệu sai ta có thể hiệu chỉnh lại

Hình 2 1 Thông số DH sau khi nhập tất cả các khâu

Kết quả các hệ tọa độ gắn trên các khâu như hình sau:

Hình 2 2 Sườn robot (hệ tọa độ của robot stanford)

4

PHẦN 2 THIẾT KẾ KHỐI ROBOT

Sau khi hoàn thành việc gắn hệ tọa độ của robot, bước tiếp theo là vẽ hình dáng của nó Hình dáng của robot có thể được mô phỏng giống như robot thực nhờ công cụ 3D CAD của EasyRob Menu 3D-CAD cho phép tạo ra các khối hình học cơ bản như khối trụ, khối cầu, khối chữ nhật, khối tam giác…Sự phối hợp hợp lý về kích thước và vị trí của các khối hình học này cho phép thể hiện được các kết cấu khác nhau của robot

Để tiến hành thiết kế khối robot, ta thực hiện các bước sau:

Bước 1: Vào 3D-CAD -> select Group -> 1-Robot Group -> OK

Hình 3 1 Hướng dẫn thiết lập

Bước 5: Vào 3D-CAD -> Create/Import new 3D Body -> 1-BLOCK -> OK -> YES ->

nhập các thông số -> OK

6

Hình 3 2 Vẽ phần đế thứ nhất của robot

Hình 3 3 Vẽ phần đế thứ hai của robot

Như vậy ta đã thiết kế được phần đế của robot

8

Hình 4 1 Đế của robot sau khi thiết kế

Tương tự các bước thực hiện như trên, ta được hình dáng tổng thể của robot sau khi hoàn thiện

Hình 4 2 Mô hình robot stanford

PHẦN 3 VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VÀ MÔ PHỎNG

a) Viết chương trình robot

Sau khi hoàn tất việc thiết kế mô hình robot, ta tiến hành phần lập trình

Bước 1: Bật nút lệnh số 10 trên menu ngang, dưới

Hình 5 1 Hướng dẫn lập trình

Bước 6: Chọn NEW -> tạo một đường dẫn để lưu file -> Ok

Hình 5 2 Tạo thư mục để lưu file

Bước 7: Chọn PTP -> chọn Joint trên thanh menu dọc, phải -> di chuyển theo từng khâu

của robot -> chọn EDIT -> bảng hiện thị các dòng lệnh mà ta đã di chuyển xuất hiện trên màn hình -> kiểm tra, thêm hoặc sửa các dòng lệnh

Hình 5 3 Tọa độ các khâu của robot

10

b) Mô phỏng gắp vật

Bước 1: Để gắp vật 1, chọn PTP -> chọn Joint trên thanh menu dọc, phải -> di chuyển

cánh tay robot tới vị trí vật 1, gắp vật 1-> di chuyển tới vị trí bàn đựng vật -> thả vật 1

Hình 6 1 Mô phỏng gắp/thả vật 1

Bước 8: Tiếp theo, từ vị trí thả vật 1, ta di chuyển tới vị trí vật 2-> dùng tay kẹp gắp vật ->

di chuyển tới vị trí bàn đựng vật -> thả vật 2

Hình 6 2 Mô phỏng gắp/thả vật 2

Bước 9: Tương tự như vật 1 và vật 2, ta được vị trí vật 3

Hình 6 3 Mô phỏng gắp/thả vật 3

Sau khi đã gắp xong các các vật, ta điều chỉnh cánh tay robot về lại vị trí ban đầu và kết thúc

Hình 6 4 Điều khiển robot về lại vị trí gốc

12