CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Lý do chọn đề tài
Trong bối cảnh của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, sự tiến bộ trong lĩnh vực robot và tự động hóa đang định hình lại cách chúng ta sản xuất, từ việc tăng cường hiệu suất đến việc tối ưu hóa chi phí và quản lý rủi ro Cùng với sự phát triển của công nghệ, sự đa dạng và linh hoạt trong việc ứng dụng robot trong môi trường sản xuất cũng đang được nâng cao, mở ra nhiều cơ hội mới và thách thức trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất Trong bối cảnh này, sự xuất hiện của các hệ thống robot gắp thả vật đã trở thành một trong những lựa chọn quan trọng trong việc tự động hóa quy trình sản xuất. Các hệ thống này không chỉ giúp tăng cường hiệu suất và chính xác trong quy trình làm việc mà còn giảm thiểu sự can thiệp của con người vào môi trường làm việc, đặc biệt là trong những môi trường nguy hiểm hoặc đòi hỏi độ chính xác cao.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung vào việc nghiên cứu và ứng dụng một hệ thống robot gắp thả vật được tích hợp trong phần mềm RoboDK RoboDK không chỉ là một công cụ mạnh mẽ cho việc mô phỏng và lập trình robot mà còn cung cấp một môi trường linh hoạt và dễ sử dụng cho việc tích hợp robot vào quy trình sản xuất.Chúng tôi sẽ phân tích cách mà con robot gắp thả vật có thể được sử dụng trong các ứng dụng sản xuất cụ thể Chúng tôi cũng sẽ đánh giá những ưu điểm và hạn chế của việc sử dụng robot trong các tình huống thực tế, cũng như đề xuất các giải pháp để tối ưu hóa hiệu suất và tích hợp robot vào quy trình sản xuất hiện tại.
Với sự tiện ích và linh hoạt của RoboDK và tính năng gắp thả vật của robot, chúng tôi hy vọng rằng nghiên cứu này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan và sâu sắc về việc áp dụng công nghệ robot trong ngành sản xuất, đồng thời góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp tự động hóa trong tương lai.
Lịch sử lĩnh vực sản xuất bằng robot
Sự phát triển của robot trong lĩnh vực sản xuất bắt đầu từ những năm đầu của thế kỷ
20, khi các robot công nghiệp đầu tiên được giới thiệu vào các quy trình sản xuất công nghiệp Ban đầu, các robot này thường chỉ có khả năng thực hiện các tác vụ cụ thể và có ít tính linh hoạt Tuy nhiên, qua các giai đoạn tiến hóa công nghệ, robot công nghiệp đã trở nên linh hoạt hơn và có khả năng thích ứng với nhiều ứng dụng khác nhau.
Trong những năm gần đây, xu hướng sử dụng robot gắp thả vật trong môi trường sản xuất đã trở nên phổ biến hơn Các công ty sản xuất đang nhìn nhận giá trị của robot gắp thả vật trong việc tăng cường hiệu suất và linh hoạt trong quy trình sản xuất Thay vì sử dụng các hệ thống cố định, robot gắp thả vật có khả năng thích ứng với các vật phẩm có hình dạng và kích thước khác nhau, tạo ra sự linh hoạt đáng kể trong quy
Một yếu tố quan trọng đằng sau sự phát triển của robot trong sản xuất là sự tiến bộ trong phần mềm mô phỏng và lập trình robot Các phần mềm như RoboDK đã mang lại một cách tiếp cận mới cho việc tích hợp và lập trình robot trong môi trường sản xuất RoboDK cung cấp một môi trường mô phỏng 3D và giao diện lập trình trực quan, giúp người dùng dễ dàng mô phỏng, lập trình và tích hợp robot vào các quy trình sản xuất hiện tại một cách linh hoạt và hiệu quả.
Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của nghiên cứu này là nghiên cứu và phân tích cách mà một con robot gắp thả vật được tích hợp trong phần mềm RoboDK có thể được ứng dụng trong môi trường sản xuất Nghiên cứu này không chỉ giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về khả năng và tiềm năng của con robot gắp thả vật trong môi trường sản xuất mà còn cung cấp thông tin quan trọng cho các doanh nghiệp muốn áp dụng công nghệ robot vào quy trình sản xuất của họ Bằng cách tìm hiểu và đánh giá sâu sắc về việc sử dụng robot gắp thả vật,chúng tôi hy vọng có thể đưa ra các khuyến nghị và giải pháp cụ thể để tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao hiệu suất của doanh nghiệp.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng của nghiên cứu này là con robot gắp thả vật được tích hợp trong phần mềmRoboDK, cũng như các ứng dụng của nó trong môi trường sản xuất Chúng tôi sẽ tập trung vào việc nghiên cứu và đánh giá khả năng linh hoạt, tính ứng dụng và tiềm năng của con robot này trong quy trình sản xuất.
Phương pháp nghiên cứu
Chúng tôi sẽ sử dụng phần mềm RoboDK để xây dựng một mô hình mô phỏng 3D của con robot gắp thả vật và các môi trường sản xuất tương ứng Mô hình sẽ được thiết kế để phản ánh môi trường sản xuất thực tế cũng như các nhiệm vụ cụ thể mà robot sẽ thực hiện.
Động lực nghiên cứu
Việc lựa chọn nghiên cứu về con robot gắp thả vật trong môi trường sản xuất bắt nguồn từ nhận thức về sự quan trọng của tự động hóa và robot hóa trong ngành công nghiệp hiện đại Trong khi các công nghệ robot truyền thống thường được sử dụng cho các ứng dụng cụ thể, như lắp ráp dây chuyền sản xuất, robot gắp thả vật mở ra một lĩnh vực mới với tiềm năng linh hoạt và đa dạng ứng dụng.
Mục tiêu của chúng tôi là tìm hiểu sâu hơn về tính linh hoạt và tính ứng dụng của con robot gắp thả vật trong môi trường sản xuất Chúng tôi tin rằng việc hiểu rõ về khả năng và hạn chế của robot này sẽ giúp cải thiện quy trình sản xuất, tăng cường hiệu suất và giảm thiểu chi phí cho các doanh nghiệp.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
RoboDK
Robodk là phần mềm mô phỏng robot 3D mạnh mẽ được phát triển bởi Mattar
Robotics, có trụ sở chính tại Quebec, Canada Nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp tự động hóa, sản xuất, giáo dục và nghiên cứu để mô phỏng và lập trình robot Robodk cung cấp giao diện trực quan, dễ sử dụng, cho phép người dùng tạo mô hình robot, môi trường làm việc, thiết lập các tác vụ và mô phỏng chuyển động robot một cách chính xác.
Hình 1: Phần mềm RoboDK 1.2 Lịch sử hình thành và phát triển
RoboDK được phát triển bởi công ty RoboDK Inc., được thành lập vào năm
2015 tại Quebec, Canada Từ khi ra mắt, RoboDK đã trải qua nhiều phiên bản cập nhật, đem lại những cải tiến đáng kể về tính năng và hiệu suất Sứ mệnh của RoboDK là đơn giản hóa và tối ưu hóa quá trình tích hợp robot vào dây chuyền sản xuất, giúp các doanh nghiệp tiết kiệm thời gian và chi phí.
1.3 Các tính năng chính của RoboDK
Mô hình robot 3D chính xác: Robodk cung cấp thư viện mô hình robot rộng lớn với dữ liệu kinematics chính xác, cho phép người dùng mô phỏng các robot thương mại phổ biến.
Môi trường làm việc 3D linh hoạt: Người dùng có thể tạo môi trường làm việc 3D chi tiết bao gồm các vật thể, đường dẫn, cảm biến và các thành phần khác để mô phỏng các tình huống thực tế.
Lập trình robot trực quan: Robodk cung cấp giao diện lập trình kéo thả trực quan cho phép người dùng tạo các chương trình robot phức tạp mà không cần kiến thức lập trình chuyên sâu.
Mô phỏng chuyển động robot chính xác: Robodk sử dụng thuật toán mô phỏng tiên tiến để mô phỏng chuyển động robot một cách chính xác, giúp người dùng xác định và khắc phục các vấn đề tiềm ẩn trước khi triển khai robot thực tế.
Phân tích và tối ưu hóa chuyển động: Robodk cung cấp các công cụ phân tích và tối ưu hóa chuyển động giúp người dùng cải thiện hiệu suất và độ chính xác của các chuyển động robot.
Hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình: Robodk hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình phổ biến như Python, C++, C#, VB.NET, v.v., cho phép người dùng tạo các chương trình robot tùy chỉnh theo nhu cầu cụ thể của họ.
1.4 Các ứng dụng chính của RoboDK
Lập trình robot gắp thả: Robodk được sử dụng rộng rãi để lập trình robot gắp thả trong các ngành công nghiệp sản xuất, bao gồm lắp ráp, đóng gói, xử lý vật liệu,
Mô phỏng hàn robot: Robodk được sử dụng để mô phỏng các quy trình hàn robot, giúp người dùng tối ưu hóa đường dẫn hàn và đảm bảo chất lượng mối hàn.
Mô phỏng gia công robot: Robodk được sử dụng để mô phỏng các quy trình gia công robot, bao gồm phay, tiện, mài, v.v., giúp người dùng cải thiện độ chính xác và hiệu quả gia công. Đào tạo robot: Robodk được sử dụng để đào tạo kỹ thuật viên robot và người vận hành, giúp họ hiểu rõ hơn về cách vận hành robot và lập trình các tác vụ robot.
Nghiên cứu và phát triển robot: Robodk được sử dụng trong nghiên cứu và phát triển robot để thử nghiệm các thuật toán điều khiển robot mới và phát triển các ứng dụng robot mới.
Python
Python là ngôn ngữ lập trình bậc cao được tạo bởi Guido van Rossum vào những năm
1990 Nó được biết đến với cú pháp đơn giản, dễ đọc, dễ học và dễ sử dụng, khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến cho nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm cả lập trình robot.
Hình 2: Ngôn ngữ lập trình python 2.2 Ưu điểm của Python trong lập trình robot
Dễ học và sử dụng: Python có cú pháp đơn giản và trực quan, giúp người mới bắt đầu dễ dàng tiếp cận và học lập trình.
Mã nguồn ngắn gọn: Python sử dụng ít mã hơn so với các ngôn ngữ lập trình khác để hoàn thành cùng một nhiệm vụ, giúp cho các chương trình robot trở nên dễ đọc và dễ bảo trì hơn.
Thư viện phong phú: Python sở hữu một cộng đồng nhà phát triển lớn và có sẵn nhiều thư viện cho các tác vụ khác nhau, bao gồm xử lý hình ảnh, học máy, điều khiển robot.
Khả năng mở rộng: Python có thể được mở rộng bằng cách sử dụng các module và thư viện bên ngoài, cho phép người dùng tùy chỉnh ngôn ngữ cho các nhu cầu cụ thể của họ.
Cộng đồng lớn: Python có một cộng đồng nhà phát triển lớn và tích cực, luôn sẵn sàng hỗ trợ và chia sẻ kiến thức với nhau.
PHÂN TÍCH CÁCH DÙNG ROBODK
Mô hình hóa bàn xoay 1 trục
Bàn xoay thường dùng cho các ứng dụng robot gia công.
Thực hiện các bước sau để tạo một bàn xoay:
1 Load các mô hình 3D của bàn xoay: kéo thả các mô hình 3D vào cửa sổ
RoboDK (như tập tin STL, STEP hay IGES).
Quan trọng: Mỗi phần chuyển động của bàn xoay nên là một đối tượng tách biệt trong trong RobotDK Ta có thể chia nhỏ một đối tượng thành các đối tượng con bằng cách click phải chuộc vào đối tượng đó và chọn Split Ta cũng có thể nhóm (group) chúng trở lại bằng cách chọn nhiều đối tượng và chọn Merge.
Quan trọng: để đơn giản việc tạo bàn xoay ta nên gán một hệ tọa độ tham chiếu với trục Z (trục màu xanh dương) cùng với trục chuyển động xoay.
Hình 3: Xây dựng và điều chỉnh cơ chế robot
2 Chọn Utilities➔Model Mechanism or Robot.
4 Nếu ta nhìn vào hình, nó cho ta thấy nền và tấm trên được định vị với nhau positioned Trong trường hợp trục quay, cơ cấu đó sẽ quay xung quanh trục Z của
Hệ tọa độ nền Fb (Frame Base).
5 Đặt tên cơ cấu là TurnTable.
Xác định tham chiếu của bàn xoay bằng cách tạo một hệ tọa độ mới
1 Tạo hệ tọa độ tham chiếu và chọn F2 đặt tên nó là Frame Base.
2 Hiệu chỉnh vị trí của hệ tọa độ đó bằng cách mở Frame Panel.
3 Chọn Tools và sau đó chọn Measurement.
4 Đo vị trí của bề mặt bằng cách kích chuộc vào cơ cấu; Ta có thể thấy sai lệch giữa điểm gốc (Origin) và tâm (center) Ta có thể copy các giá trị này và past vào như hình bên dưới.
Vị trí tham chiếu bây giờ phù hợp với tham chiếu như trong hình Hệ tọa độ tham chiếu và tên mục đối tượng được populated tự động Nếu việc chọn tự động không đúng ta có thể cập nhật cho đúng.
Ta có thể cập nhật các giới hạn khớp, ví dụ ta muốn xoay +/-20 vòng ta nhập vào +/-7200 độ Ta cũng có thể thay đổi giới hạn khớp sau bằng cách click chuộc vào các nhãn giới hạn trong panel robot.
Khai báo mô hình 3D Dobot CR10
Các bước để thu thập thông tin về robot:
1 Đầu tiên, ta cần mô hình 3D (như tập tin STEP hay IGES).
2 Ta cũng cần datasheet của robot hay sổ tay kỹ thuật robot (robot manual).
Thực hiện các bước sau để mở cửa sổ mô hình robot:
3 Chọn Utilities➔Model Mechanism or Robot.
4 Dưới mục Robot Type, chọn 6 Axis Collaborative Robot.
Chen các tập tin 3D vào RoboDK bằng cách làm theo các bước sau:
-Kéo thả robot vào RoboDK hay chọn select file và sau đó open.
Lưu ý: Một vài tập tin STEP không có màu sắc khi chen vào; ví dụ, nếu ta chen một robot KUKA, thì màu của nó là màu cam, không phải màu xám Trong trường hợp này, ta có thể thay đổi màu của robot bằng cách chọn Tools➔Change Color Ta có thể đơn giản là gở bỏ màu bằng cách click vào mỗi thành phần của robot và chọn Remove.
-Thực hiện các bước sau để chia nhỏ một object thành các thành phần khác nhau và ta có thể xử lý từng phần riêng biệt:
-Nếu tập tin CAD mà bạn download ở dạng một object đơn, ta có thể rã nhóm (ungroup) object (tập tin STEP) bằng cách click phải chuộc lên bất kỳ object nào và chọn SplitObject.
Hình 4: KR150_R3300_K_prime -Ta có thể nhóm lại (regroup) để tạo các thành phần khác nhau của robot.
Thực hiện các bước sau để nhập thông tin động học của robot trong RoboDK:
-Đặt tên cho robot vào mục Robot Name.
-Nếu các thành phần của robot theo thứ tự đúng, khi đó tất cả các mô hình 3D được gộp lại đúng Mặc khác, ta có thể liên kết bằng tay từng object tạo thành một khớp robot đúng.
-Điều thông tin kích thước của robot bằng cách mở data sheet.
-Trên bản vẽ 3D của data sheet, ta sẽ tìm được tất cả giá trị cần tìm Điền các giá trị đó vào RoboDK.
-Khi hài lòng với kết quả động học của robot, chọn Update.
Hình 5: Điều chỉnh cơ chế của KR150_R3300_K_prime
Note: dùng bảng đều khiển robot để quay từng khớp Use để bảo đảm số liệu động học nhập chính xác
Ta có thể đồng bộ một cánh tay robot với các trục ngoài Các trục ngoài có thể đơn giản là một bộ định vị hay cũng có thể được đồng bộ với cùng bộ điều khiển robot Khi được đồng bộ với bộ điều khiển, robot và các trục ngoài có thể di chuyển cùng lúc trong khi vẫn giữ được các chuyển động thẳng chính xác tương đối với một hệ tọa độ.
Note: không phải tất cả bộ điều khiển robot đều hỗ trợ đồng bộ chuyển động giữa robot và trục ngoài, trong trường hợp đó ta không nên đồng bộ mà có thể dùng trục ngoài như là bộ định vị
Click phải chuộc vào Dobot CR10 và chọn Visible Object Reference Robot thẳng đứng phù hợp với hình tham khảo trong cửa sổ Robot Builder
Thêm một hệ tọa độ tham chiếu vào Station Đặt tên là Frame Robot và ta có thể kéo thả robot vào hệ tọa độ này
Tạo chương trình
Việc mô phỏng có thể được thực hiện bằng cách thêm một chuỗi lệnh trong một chương trình Mỗi lệnh đại diện cho mã cụ thể cho một bộ điều khiển cụ thể, tuy nhiên, RoboDK cung cấp giao diện người dùng đồ họa (GUI) để xây dựng các chương trình robot dễ dàng hơn không cần phải viết từng mã lệnh trực tiếp Để tạo một chương trình mới trên RoboDK:
-Chọn Program➔ Add Program hoặc chọn trên thanh công cụ.
-Chọn Tools➔Rename item… (F2) để đổi tên chương trình.
Việc này sẽ tạo một chương trình mới và cho phép thêm các lệnh mới bằng cách nhấp chuột phải vào chương trình hoặc chọn từ menu Program.
Hình 6: Thêm lệnh cho chương trình
Chọn Program➔ Move Linear Instruction để thêm một lệnh chuyển động thẳng hay chọn nút trên thanh công cụ.
Chuyển khớp và chuyển động thẳng có cùng hành vi chuyển động nên có thề chuyển đổi qua lại với nhau.
Quan trọng: Yêu cầu giữ chuyển động đầu tiên của chương trình là một chuyển động khớp dùng Joint Target Việc này sẽ thiết lập được cấu hình đúng như mong muốn ngay từ chuyển động đầu tiên và đảm bảo robot thật di chuyển giống với mô phỏng.
Trái với chuyển động khớp, chuyển động thẳng là có tính đến các điểm kỳ dị của robot và giới hạn trục quay Ví dụ, robot 6 trục không thể vượt qua một điểm kỳ dị bằng một chuyển động thẳng Hình bên dưới là một ví dụ về báo lỗi điểm kỳ dị.
Hình 7: Báo lỗi điểm kì dị
Nếu chuyển động thẳng không thực sự cần thiết, ta bấm chuột phải vào lệnh MoveL và chọn sang Joint Move Hay cách khác là Target, TCP (Tool Center Point) hay là vị trí của hệ tọa độ tham chiếu, phải được hiệu chỉnh để tránh điểm kỳ dị đó
Hình 8: Chuyển Linear Move sang Joint Move.
Chọn Program➔ Set Reference Frame Instruction để đặt một hệ tọa độ tham chiếu xác định Tác vụ này sẽ cập nhật hệ tọa độ hiện hành trên bộ điều khiển cho các lệnh chuyển động theo sau và thay đổi hệ tọa độ tham chiếu đang dùng (Active) của robot trong RoboDK cho mục đích mô phỏng Việc chọn này sẽ tạo ra các lệnh chuyển động đến các Target xác định (Target trong hệ Decart) đối với tập hợp hệ tọa độ tham chiếu trước đó.
Hệ tọa độ tham chiếu không cố định tên còn được gọi là Work Object (robot ABB), UFRAME (robot Fanuc), FRAME (đối với robot Motoman) hoặc $BASE (đối với robot KUKA).
Hình 9: Đặt hệ tọa độ tham chiếu 4.2 Lệnh Set Tool Frame
Chọn Program➔ Set Tool Frame Instruction để sử dụng một hệ tọa độ công cụ xác định (TCP - Tool Center Point) Lệnh này sẽ cập nhật lại hệ tọa độ công cụ hiện hành trong chương trình cho các lệnh chuyển động theo sau và thay đổi hệ tọa độ công cụ đang dùng (Active) của robot trong RoboDK cho mục đích mô phỏng Có nghĩa là các lệnh chuyển động đến các Target xác định sẽ được thi hành dùng hệ tọa độ dụng cụ mới được cập nhận
Hệ tọa độ công cụ không cố định tên còn được gọi là ToolData (robot ABB), UTOOL (robot Fanuc), TOOL (đối với robot Motoman) hoặc $TOOL (robot KUKA).
Hình 10: Đặt hệ tọa độ công cụ.
Chọn Program➔ Move Circular Instruction để thêm một chuyển động cung tròn, hay chọn nút tương ứng trên thanh công cụ.
Ngoài hai Target được chọn trước khi thêm lệnh, lệnh này sẽ không tạo ra Target mới Ta cần thêm hai Target riêng biệt nữa và liên kết chúng từ lệnh di chuyển cung tròn, như trong hình ảnh bên dưới. Đường cong là một cung tạo từ điểm robot đang dừng, đi qua điểm đầu tiên điểm cong đầu tiên (Target Linked 1) và kết thúc tại điểm cuối (Target Link 2).
Quan trọng: không thể thực hiện 1 vòng tròn chỉ với một lệnh cung tròn Một vòng tròn phải được chia thành 2 chuyển động cung tròn tách biệt
Hình 11: Lệnh Circular Move 4.4 Lệnh Set Speed
Chọn Program➔ Set Speed Instruction để thêm một lệnh thay đổi vận tốc và/ hoặc gia tốc Ta có thể chỉ định vận tốc và gia tốc trong không gian khớp và trong không gian Cartesian.
Kích hoạt áp đặt vận tốc và gia tốc xác định trong chương trình Vận tốc của robot thay đổi khi lệnh được thi hành Vận tốc của robot cũng có thể thay đổi trên menu parameters: double click vào robot, chọn paramters
Không phải tất cả các bộ điều khiển robot đều hỗ trợ thiết lập gia tốc chính xác.Quan trọng: thiết lập tốc độ phù hợp là rất quan trọng để tính toán chính xác thời gian chương trình (circle time) Xem thêm phần circle time.
Hình 12: Cài đặt vận tốc 4.5 Lệnh Pause
Chọn Program➔ Pause Instruction để thêm một lệnh tạm dừng việc thực thi chương trình trong một khoảng thời gian đến khi người vận hành muốn tiếp tục chương trình
Lưu ý: nhập giá trị -1 để tạm dừng chương trình đến khi người vận hành muốn tiếp tục chương trình Khi đó, lệnh được đặt tên tự động là Stop.
Quan trọng: trong mô phỏng, 5 giây tạm dừng sẽ mất 1 giây để mô phỏng đối với tỷ lệ mô phỏng mặc định là 5 Xem thêm phần Simulation.
Chọn Program➔ Program Call Instruction để gọi đến một chương trình con từ chương trình hiện hành
Mặc định, đây là việc ngắt chương trình chính để gọi một chương trình con xác định Tuy nhiên, ta có thể dùng tính năng Insert Code để nhập lệnh tại vị trí của lệnh này thay cho việc gọi chương trình con Nó có thể tiện đối với một ứng dụng cụ thể và một bộ điều khiển cụ thể.
Mẹo: nhập nhiều dòng để tự động thiết lập nhiều lệnh gọi chương trình trên 1 hàng.
Hình 14: Cài đặt gọi chương trình con
Chuyển từ Program Call sang Start Thread để kích hoạt việc gọi một chương trình con mà không ngắt chương trình chính Trong trường hợp này, bộ điều khiển sẽ bắt đầu một Thread mới Tùy chọn này chỉ dùng được cho một số bộ điều khiển nào đó và chỉ làm việc đối với các tác vụ đặc thù.
Chọn Program➔ Set or Wait I/O Instruction để kích hoạt các cổng ra Digital Output (DO).
Mặc định, lệnh này tùy chọn là Set Digital Output Lệnh này cũng có thể chờ cho cổng Digital Input
IO Name có thể là một con số hoặc giá trị text nếu nó là tên của một biến (var)
IO Value có thể là một con số (0 cho False và 1 cho True) hoặc một giá trị text nếu nó là tên của một trạng thái (state).
Tùy chọn Wait for Digital Input để dừng thi hành chương trình chính chờ đến khi một cổng digital input thay đổi trạng thái của nó Hơn nữa, một số bộ điều khiển robot có tính năng timeout delay để đưa ra một cảnh báo lỗi nếu thời gian chờ vượt quá giá trị timeout đã xác định Check vào tùy chọn Timeout (ms) để kích hoạt tính năng này
Hình 16: Thiết lập Timeout (ms)
GIẢI THÍCH CHƯƠNG TRÌNH
1 Tạo tool và reference frame
Trên băng tải vào có một khung tham chiếu gọi là đối tượng tham chiếu Tất cả các chai được nằm trong đối tượng tham chiếu này
Gripper Robotiq 85 opened: Đây là mô hình của kẹp Robotiq 85 khi nó đang ở trạng thái mở rộng, tức là các ngón kẹp đang mở ra để nắm một vật phẩm hoặc để chuẩn bị để nắm một vật phẩm Trạng thái này thường được sử dụng khi robot cần nắm hoặc thả một vật phẩm.
Gripper Robotiq 85 closed: Đây là mô hình của kẹp Robotiq 85 khi nó đang ở trạng thái đóng lại, tức là các ngón kẹp đã đóng lại để nắm chặt một vật phẩm Trạng thái này thường được sử dụng khi robot cần giữ chặt một vật phẩm trong quá trình vận chuyển hoặc thực hiện các thao tác chính xác.
Hình 28: Khung tham chiếu World
-Tạo một khung tham chiếu có tên World, đây là vị trí của robot trước khi bắt đầu thực hiện chương trình Trong khung tham chiếu World này, ta tạo một target Home Target home này có công dụng giúp robot trở về vị trí ban đầu khi ta nhấn đúp chuột vào
-Tạo một object Floor cho đối tượng sàn của robot
Hình 29: Đối tượng floor -Tạo một object support cho đối tượng bệ đỡ của robot
Hình 30: Đối tượng bệ đỡ
-Tạo một object bottle cho đối tượng chai nước ở ngay vị trí chai nước cho trường hợp khi băng tải di chuyển có chai nước rơi ra, thì chai nước sẽ tiếp tục di chuyển đến vị trí này.
Hình 31: Đối tượng chai nước
Hình 32: Khung tham chiếu Conveyor In Base
-Tạo một khung tham chiếu có tên Conveyor In Base Sau đó ta tạo một đối tượng băng tải có tên Conveyor In Tiếp theo ta tạo ra các tọa độ của chai nước được nằm trên băng tải Sau đó thêm các object chai nước vào các tọa độ tương ứng.
Hình 33: Chai nước trên băng tải
-Vẫn trong Conveyer In, ta tạo một target có tên App_Pick Target này được đặt ở phía trước của chai nước đầu tiên của băng tải đầu vào, nó có công dụng giúp robot tiếp cận với chai nước.
Hình 34: Mục tiêu App_Pick
-Tiếp theo, tạo một target có tên Pick Target này được đặt ngay tọa độ tham chiếu của chai nước đầu tiên, robot sẽ di chuyển đến điểm này để gắp chai nước
-Cuối cùng tạo một target có tên Retract_Pick Đây là tọa độ mà robot sẽ di chuyển đến sau khi gắp được chai nước.
Hình 36: Mục tiêu Retrack_Pick
-Tạo một khung tham chiếu có tên Conveyor Out Base Vị trí của khung tham chiếu này là vị trí tham chiếu so với khung tham chiếu mặc định được liên kết với robot
-Trong khung tham chiếu Conveyor Out Base, ta tạo đối tượng Conveyor Out với
1 Khung tham chiếu cho các chai nước được đặt trên băng tải
Hình 37: Khung tham chiếu băng tải
2 Mục tiêu App_Drop giúp robot di chuyển đến vị trí trên băng tải trước khi đặt chai nước xuống.
Hình 38: Mục tiêu App_Drop
3 Mục tiêu Drop có chức năng giúp robot cầm chai nước đặt xuống băng tải từ vị trí App_Drop.
4 Mục tiêu cuối cùng trong Conveyor Out Base là Retract_Drop Mục tiêu này có nhiệm vụ rút robot về tại một điểm gần băng tải trước khi về lại vị trí ban đầu.
Hình 40: Mục tiêu Retract_Drop
5 Tạo chương trình khởi chạy robot
-Chương trình GoHome có chức năng đưa robot trở về vị trí ban đầu.
-Để tạo chương trình GoHome, đầu tiên ta nhấn vào GoHome sau đó nhấn vào target Home và chọn moveJ Ta dùng moveJ vì moveJ cho phép robot di chuyển qua các góc khớp, nghĩa là nó sẽ di chuyển qua các góc khớp giữa các vị trí mục tiêu một cách liền mạch, không cố gắng đảm bảo rằng đầu kẹp hoặc công cụ di chuyển theo một đường thẳng hoặc cong cụ thể
-Trong chương trình GoHome, ta có thể xóa Set Ref: World và Set Tool Gripper RobotiQ
85 Closed vì target Home là joint target Joint target chỉ đơn giản là các giá trị góc khớp của robot, mà không liên quan đến vị trí hoặc hướng của công cụ hoặc đầu kẹp Do đó, khi sử dụng các mục tiêu joint target, robot chỉ cần biết cách điều chỉnh các khớp của mình để đạt được các góc khớp mong muốn.
Hình 42: Chương trình Pick_Bottle
-Chương trình này có chức năng giúp gắp chai nước vào đầu kẹp của robot Để thực hiện được, đầu tiên ta sẽ chọn loại kẹp cho robot là Gripper RobotiQ 85 Closed, sau đó ta chọn active.
-Sau đó trong phần tool bar, chọn vào Event Instruction và chọn Gripper RobotiQ 85 Closed Sau đó chọn Action là Attach object để có robot có thể thực hiện được hành động gắp vật
Hình 44: Event Instruction cho Pick_Bottle
-Tương tự sau khi chọn Event Instruction, ta chọn Action là Show object/tool và chọn tool là Gripper RobotiQ 85 Closed Ở đây ta chọn hiển thị tool Gripper RobotiQ 85 Closed vì khi robot gắp chai nước thì đầu kẹp sẽ ở trạng thái đóng.
-Sau khi chọn tool cần hiển thị là Gripper RobotiQ 85 Closed thì cũng cần phải ẩn
Gripper RobotiQ 85 Opened Để thực hiện, nhấn chọn Pick_Bottle Event Instruction, sau đó ta chọn action là Hide object/tool và chọn tool là Gripper RobotiQ 85 Opened để ẩn tool.
