Tìm hiểu Robot scara

Trang 1

TÌM HIỂU ROBOT SCARA

Trang 2

Giới thiệu về Robot Scara

Trang 3

Giới thiệu

Trang 4

Robot SCARA ra đời vào năm 1979 tại trường đại học Yamanashi (Nhật Bản) là một kiểu robot mới nhằm đáp ứng sự đa dạng của các quá trình sản xuất

Tên gọi SCARA là viết tắt của “Selective Compliant Articulated

Robot Arm” – Tay máy mềm dẻo tùy ý

Ba khớp đầu tiên của kiểu robot này có cấu hình R.R.T, các trục khớp đều theo phương thẳng đứng

Trang 5

Bài toán động học thuận

Bảng thông số D – H của robot SCARA

Trang 6

Xác định các ma trận chuyển vị thành phần mô tả vị trí của khâu thứ i so với khâu thứ i-1:

00

cossin

0

sinsin

coscos

cossin

sincos

i i

i

i i

i

i i

i

d a a

Với qui ước viết tắt

C1 = cosθ1; S1 = sin θ1 ; C2 = cos θ2 , S2 = sin θ2,

C12 = cos(θ1+ θ2), S12 = sin(θ1+ θ2),…

Trang 7

Ma trận mô tả vị trí và hướng của khâu 1 so với khâu 0

Trang 8

Trang 9

Xác định ma trận chuyển vị thuần nhất mô tả hướng và vị trí của khâu 4 so với khâu cơ sở (khâu ):

Trang 10

Vậy, tọa độ điểm E có dạng:

Trang 11

Khâu công tác của Robot có phương trình động học cơ bản

Trang 12

So sánh các phần tử tương ứng của các ma trận ở 2 vế, ta được hệ phương trình động học:

;

; 0;

Trang 13

Bài toán động học ngược

BÀI TOÁN ĐỘNG HỌC NGƯỢC

Động học ngược robot SCARA nhận được thông qua việc tìm

nghiệm của phương trình

Trong đó : A là ma trận cosin chỉ hướng của vật

Trang 14

Thực tế, ta dễ dàng nhận thấy rằng phương trình 2.1 chỉ có thể giải được khi A có dạng

(2.2)

Khi đó ta có: θ 1 + θ 2 - θ 4 = α = atan2( r 12 , r 11) (2.3)

0 0

Trang 15

Hình 2.1

Trang 16

Chiếu vị trí của tay máy lên mặt phẳng Ox0y0 ( như hình 2.1) ta có :

θ 1 = Ω – β = atan2( y v , x v ) – atan2( L 2 S 2 , L 1 + L 2 C 2 )

Từ (2.3) ta suy ra: θ 4 = θ 1 + θ 2 - α = θ 1 + θ 2 – atan2( r 12 , r 11)

Cuối cùng d 3 được xác định bằng công thức : d 3 = H – (z v + d 4 )

(2.4)(2.5)

(2.6)

(2.7)

Trang 17

Trang 18

Mô Phỏng

XÂY DỰNG QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG CỦA TAY KẸP

Để gắp được vật, 2 má của tay kẹp phải kẹp vào

cạnh nhỏ của vật Từ hệ tọa độ đặt lên tay kẹp

O4x4y4z4 ta có hệ tọa độ đặt trên vật như hình vẽ:

Quỹ đạo di chyển của

vật trong mặt phẳng

O0x0y0 như sau:

Trang 19

Mô Phỏng

Trong quá trình vật di chuyển, hướng của

vật thay đổi theo hình 2.3

Hình 2.4

Hình 2.3

Hệ tọa độ của vật trong không gian thể hiện trên hình 2.4

Trang 20

Mô Phỏng

Tọa độ của vật trong mặt phẳng O0x0y0 là: xv = xA + R.cosφ

yv = yA + R.sinφ

Ma trận cosin chi hướng của vật so với hệ tọa độ cố định O0x0y0z0.

Ta nhận thấy, để quay hệ quy chiếu O0 sang hệ quy chiếu Ov ta cần thực

hiện 2 chuyển động : 1/ Quay quanh trục z 0 theo chiều dương một góc φ

2/ Quay quanh trục x0 theo chiều dương một góc 180 0

Như vậy, ma trận cosin chỉ hướng của vật là

Trang 21

Mô Phỏng

Như vậy, ta có ma trận biến đổi thuần nhất của vật là :

Thay φ = -90 0 + 1,8 0 i ;r11=cosφ ; r12 = sinφ ; xv = xA + R.cosφ;

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	649,03 KB