Tiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự do

Tiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự doTiểu luận mô phỏng cánh ta robot ba bậc tự dov

TIỂU LUẬN MÔ PHỎNG TAY MÁY 3

BẬC TỰ DO

GVHD: Ngô Sĩ Đồng

SVTH: Nguyễn Văn Huynh Nguyễn Văn Hưng Nguyễn Tiến Hạnh

Đỗ Mạnh Hùng

Phần I.Giới thiệu tổng quan về tay máy 3 bậc tự

do (Robot Scara)

-Robot scara ra đời năm 1979 ,đây là 1 kiểu tay máy có cấu

tạo đặc biệt được sử dụng trong công việc lắp ráp các tải

trọng nhỏ theo phương thẳng đứng

-Robot scara là một trong những robot phổ biến nhất trong công nghiệp.Chuyển động của robot này rất đơn giản nhưng lại phù hợp với các dây chuyền và ứng dụng hữu hiệu trong nhiệm vụ nhặt và đặt sản phẩm.Robot Scara ( Selectively Compliant

Articulated Robot Arm) có ngĩa là tay máy lắp ráp chọn lọc

-Cấu trúc động học của tay máy này thuộc hệ phỏng sinh ,có các

trục quay ,các khớp đều là thẳng đứng.Nó có cấu tạo hai khớp ở 1

cánh tay,1 khớp ở cổ tay và một khớp tịnh tiến.Các khớp quay hoạt

động nhớ điện có phản hồi vị trí.Khớp tịnh tiến hoạt đọng nhờ xi

lanh khí nén,trục vít hoặc thanh răng

Tay máy 3 bậc tự do( Robot Scara)

Một số loại tay máy của các hãng sản xuất

Assembly SCARA robot của Hirata Scara Robot cuả EPSON

Scara Robot của DENSO

Scara Robot của ADEPT

Phần II.Mô phỏng tay máy bằng

phần mềm EASYROB

 1.Giới thiệu về phần mềm EASY-ROB

-EASY-ROB là công cụ mô phỏng robot sử dụng đồ hoạ trong không

gian 3 chiều (3D) và các hình ảnh có thể hoạt động được Một hệ thống 3D-CAD đơn giản cho phép tạo ra các khối hình học cơ bản như khối trụ, khối cầu, khối chữ nhật, khối tam giác, khối hình thang, để vẽ kết cấu của robot

-Chương trình cho phép thiết kế các robot đến 12 bậc tự do Chuyển động của Robot có thể được điều khiển theo các biến khớp hoặc các

toạ độ Đề-cát Chúng ta cũng có thể mô tả động học của robot theo kiểu DH hoặc trong hệ toạ độ toàn cục (Universa Coordinates)

-Easy-ROB có một số các lệnh điều khiển riêng, Chương trình được

viết theo kiểu xử lý tuần tự, tập tin dạng Text, có thể soạn thảo

chương trình trong bất kỳ trình soạn thảo nào Các công cụ gắn trên khâu chấp hành cuối có thể thay đổi được

 -Phần mềm cho phép ta xem được các hệ toạ độ đã gắn

trên các khâu của robot, xem được quỹ đạo chuyển động

của điểm cuối công cụ gắn trên khâu chấp hành cuối Phần

mềm còn có nhiều tiện ích khác như : cho phép ta lập trình điều khiển robot bằng phương pháp dạy học, thiết kế các

đối tượng làm việc của robot, có các cửa sổ về toạ độ và

giá trị góc quay của các khớp tại từng thời điểm khi robot

hoạt động

-Việc sử dụng phần mềm EASY-ROB để mô phỏng robot giúp chúng

ta hai khả năng nghiên cứu :

+ Mô phỏng lại một robot đã có và các đối tượng làm việc của nó Đánh giá khả năng làm việc và mức độ linh hoạt của robot, xác định các thông số điều khiển, quỹ đạo chuyển động để dùng trong điều

khiển thực

+ Nghiên cứu thiết kế động học, các kích thước và kết cấu của robot trên máy tính để có thể chọn được phương án động học tốt nhất, đảm bảo cho robot hoàn thành các nhiệm vụ yêu cầu

-Màn hình làm việc chính của EASY-ROB

B1 Xây dựng hệ toạ độ

 Vào menu chính : FILE -> LOAD -> ROBOTFILE chọn

DHTempl ->OPEN.

 Vào menu chính : ROBOTICS -> ROBOTMOTION +

KINEMATICS >KINEMATICS DATAChọn Active Join > Ok

-> Activ Joint (1) RZ (khớp thứ nhất là khớp quay) > Ok -> Nhập các thông số DH của các khâu

Khâu 1

Khâu 1 quay (Rot Z) Thông số

Khâu 2

Khâu 3

Khâu 4

Hệ tọa độ gắn trên các khâu

B2 Thiết kế hình dáng robot

1.Vào menu 3D-CAD -> select group -> robot group-> ok (Để thiết kế robot)

2.Chọn hình dáng 3.Chọn vị trí đặt

4.Chỉnh kích thước của khâu

6.Đặt tên cho khâu

5.Chọn vị trí đặt của khâu

Hình dáng Robot hoàn chỉnh

Tay máy 3 bậc tự do – Robot Scara

B3.Thiết kế đối tượng làm việc

 Vào menu 3D-CAD -> select group -> body group-> ok (Để thiết kế đối tượng làm việc làm việc)

B4.Lập trình điều kiển

 Để lập trình điều khiển robot đã mô phỏng ta dùng phương pháp lập trình kiểu dạy học Sau khi đã thiết kế hình dáng robot, công cụ gắn trên khâu chấp hành cuối, các đối tượng làm việc khác ta có thể lập trình để điều khiển robot đã

mô phỏng Việc lập trình thực hiện theo trình tự sau đây :

 Nhấp chuột vào nút lệnh số 10 (Show program window) để kích hoạt cửa sổ lập trình.

Phần III.Thiết kế mạch điều khiển động cơ bước

gắn tại các khâu của Robot Scara

1.Động cơ bước

khác biệt với đa số các động cơ điện thông thường Chúng thực chất

là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của rôto có khả năng cố định rôto vào các vị trí cần thiết

Cấu trúc và cách điều khiển

 Các cuộn dây được cấp dòng theo vòng Mỗi khi vòng dây được cấp thì động cơ được gọi là quay 1 bước

A A'

t B

B'

t C

C'

t

D D'

t

A B

C D A',B',C', D'

2.Vi xử lí

 -Chip AT89c52:có 8kb bộ nhớ dữ liệu, 128bye ram, 32 chân I/O, 3 timer, 8 ngẳt, hoạt động ở điện áp 5V, đóng gói với kiểu chân dip40 chân và kiểu PLCC

3.Mạch điều khiển

 - Mạch điều khiển được thực hiên trên phần mềm ISIS Proteus-Chương trình được viết trên phần mềm Kiel C

The End

Cảm ơn sự theo dõi của thầy giáo và các bạn !