NOI DUNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ ĐIỀU KHIỂN ROBOT SCARA DÙNG TRONG DẠY HOC

CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lý chọn đề tài Robot cơng nghiệp có vị trí quan trọng sản xuất công nghiệp đại, robot công nghiệp ứng dụng tiên tiến khoa học kỹ thuật lĩnh vực điều khiển tự động vào sản xuất Trong sản xuất tự động, robot công nghiệp đáp ứng công việc lặp lặp lại nhiều lần như: lắp ráp, đóng gói, vận chuyển sản phẩm; cơng việc có độ xác cao như: lắp ráp chi tiết máy nhỏ, mạch điện tử; công việc nguy hiểm như: thao tác nhà máy điện nguyên tử, lò luyện kim loại, nơi có nhiệt độ áp suất cao, dễ xảy cháy nổ…Nó có vai trò quan trọng việc tạo sản phẩm cơng nghiệp có suất cao, chất lượng tốt đáp ứng nhu cầu xã hội Hiện nay, nhiều nước giới sử dụng Robot vào sản xuất Mỹ, Nhật, Pháp, Hàn Quốc,… với nhiều dòng sản phẩm hãng như: Mitsubishi, Siement, Honda, SONY…Các loại Robot phổ biến SCARA, PUMA, ASV, STANFORD,… Với đà phát triển thực tế đó, trường Đại học Cao đẳng cần kịp thời đưa môn học Robot công nghiệp vào dạy học để bổ sung kiến thức ngành Robot lý thuyết điều khiển Robot để đáp ứng ngày nhiều nguồn nhân lực,cán khoa học kỹ thuật cho sản xuất công nghiệp đại Từ thực tế việc ứng dụng Robot vào sản xuất công nghiệp giới phổ biến, Việt Nam bắt tay vào nghiên cứu ứng dụng mẻ Do đó, cần phải bắt tay đào tạo từ nhà trường để giúp ngành theo kịp với nước giới đóng góp vào cơng xây dựng đổi đất nước Tuy nhiên, việc trang bị robot cho công tác phục vụ giảng dạy môn robot công nghiệp với nhiều trường khó khăn, phần lớn học từ lý thuyết, thực tập thiếu thốn vật chất thời gian Do đó, nhóm chọn đề tài “ Thiết kế thi công Robot SCARA (Selective Compliant Assembly Robot Arm)” có khớp xoay khớp tịnh tiến theo phương Z với mong muốn có hội tiếp xúc với điều khiển có hồi tiếp hai thực hoàn thiện sản phẩm để đưa vào giảng dạy 1.2 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài “ Thiết kế thi công điều khiển Robot SCARA bậc tự dùng học tập” là: tập trung tìm hiểu, nghiên cứu vấn đề liên quan, thiết kế thi cơng điều khiển; xây dựng mơ hình chương trình dạy học cho mơn Robot cơng nghiệp cho ngành Cơ điện tử Tự động hóa 1.3 Mục tiêu nghiên cứu - Thực mơ hình thí điểm tay máy SCARA đưa vào phục vụ giảng dạy - Xây dựng tài liệu phục vụ cho môn học thực tập robot công nghiệp 1.4 Giới hạn đề tài Đề tài thực nghiên cứu, thiết kế thi cơng mơ hình thử nghiệm đưa vào phục vụ dạy học mức độ: - Điều khiển Robot SCARA thông qua giao diện máy tính, remote cầm tay Trang - Lập trình dạy học: thực chạy mơ chuyển động qua thao tác làm trước thơng qua lệnh giao diện máy tính, nhớ điểm chuyển động, thực chuyển động điểm – điểm không gian khớp, thực nội suy đường… 1.5 Phương pháp nghiên cứu Các vấn đề cần giải đề tài: - Phần cứng: thay lại toàn encoder động khớp, lắp tay kẹp mới, lắp cảm biến giới hạn hành trình cơng tác, thi cơng lại tồn mạch điều khiển sử dụng vi điều khiển IC điều khiển động chuyên dùng mạch công suất lái động - Phần mềm: lập trình tạo giao diện điều khiển người – Robot thơng qua máy tính vi điều khiển qua cáp RS232 bắt tay phần cứng phần mềm * Phương pháp nghiên cứu: - Tìm hiểu tài liệu: Robot có liên quan đến nhiều mảng kiến thức nên nhóm tìm hiểu tài liệu lĩnh vực khí, điện tử, tin học - Tự nghiên cứu: thông qua tài liệu phương tiện thông tin, nhóm tự xây dựng giải thuật, cách xây dựng chương trình - Phương pháp thực nghiệm, thử sửa sai: qua lần thực nghiệm điều khiển khớp tay máy, từ rút kinh nghiệm riêng Trang CHƯƠNG II: TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan Robot công nghiệp 2.1.1 Giới thiệu Robot SCARA Robot SCARA giới thiệu Nhật Bản vào năm 1979 từ SCARA nhiều hãng chế tạo để phục vụ có nhiều mục đích khác hàn, lắp ráp, vận chuyển, khoan, doa … Các hãng chuyên sản xuất Robot SCARA General motor, Hitachi, Mitsubishi, IBM, MOTOMAN, EPSON, PANASONIC, SONY, …Ngày nay, hãng tiếp tục hoàn thiện điều khiển kết cấu khí để ngày linh hoạt Tay máy SCARA có vùng khơng gian hoạt động có dạng hình trụ Đây loại cấu hình dễ thực ứng dụng cho robot dạng khớp nối lề kế khớp trượt Dạng phổ biến ứng dụng cơng nghiệp chúng cho phép nhà sản xuất robot sử dụng cách trực tiếp dễ dàng nhờ khâu khớp hợp lại có nhiều ưu điểm: - Mặc dù chiếm diện tích làm việc song tầm vươn lớn - Tỉ lệ kích thước/tầm vươn đánh giá cao - Về mặt hình học, cấu hình dạng khớp nối lề với ba trục quay bố trí theo phương thẳng đứng dạng đơn giản có hiệu trường hợp yêu cầu gắp đặt đặt chi tiết theo phương thẳng Trong trường hợp toán tọa độ quỹ đạo chuyển động robot cần giải hai phương x y lại cách phối hợp ba chuyển động quay quanh ba trục song song với trục z 2.1.2 Các cơng trình nghiên cứu Robot cơng nghiệp Việt Nam Một số đề tài nghiên cứu triển khai vào giảng dạy loại Robot số viện nghiên cứu trường đại học Việt Nam: - Robot sinh RP Trung Tâm Nghiên Cứu Kỹ Thuật Tự Động Hóa, trường Đại học Bách khoa Hà Nội thiết kế chế tạo: RPS – 406, RPS – 4102 - Robot SCARA mini Trung Tâm Nghiên Cứu Kỹ Thuật Tự Động Hóa, trường Đại học Bách khoa Hà Nội thiết kế chế tạo dùng giảng dạy - Robot SCARA bậc tự đại học Bách học Đà Nẵng điều khiển máy tính thơng qua card LAP-PC+ để điều khiển động bước truyền dẫn động khớp (Nghiên cứu thiết kế chế tạo Robot BKDN-01 Phạm Đăng Phước) Hình 1: Tay máy SCARA Đại học Bách khoa Đà Nẵng Trang - Đề tài “ Chế tạo hệ thống điều khiển Robot SCARA” KS Đỗ Văn Dũng, Viện Cơ Học Ứng dụng thực 2.2 Phân loại Robot công nghiệp 2.2.1 Phân loại theo kết cấu Xét theo kết cấu hình học robot, người ta phân robot công nghiệp thành loại: - Theo tọa độ hoạt động: + Tọa độ Decac Vùng hoạt động kiểu hộp gồm chiều hoạt động theo trục tọa độ Decac Robot kiểu có tất khớp khớp trượt, đầu cơng tác thực chuyển động tịnh tiến Robot kiểu dùng nhiều lắp ráp vận chuyển Điển hình có robot hãng Panasonic Hình 2: Robot hoạt động theo tọa độ Decac + Tọa độ cầu Vùng hoạt động robot kiểu cầu Độ cứng vững loại Robot so với loại robot hoạt động theo tọa Decac tọa độ trụ Hình 3: Robot Puma hoạt động theo tọa độ cầu + Tọa độ trụ Đây loại robot có khớp quay trượt Khơng gian làm việc có dạng hình trụ Được dùng nhiều nâng chuyển lắp ráp Trang Hình 4: Robot Seiko hoạt động theo tọa độ trụ - Theo bậc tự Dựa vào bậc tự phân thành loại robot 1, 2, 3… bậc tự theo số bậc tự chúng Bậc tự lớn kết cấu phương thức điều khiển phức tạp - Theo hình dạng hoạt động Dựa vào hình dạng, cấu sinh học tự nhiên hay đặc tính làm việc để phân loại gồm robot sinh hay robot dạng người 2.2.2 Phân loại theo phương thức điều khiển - Điều khiển hở Trong hệ thống khơng có hồi tiếp thông số làm việc robot Cơ cấu truyền động loại điều khiển truyền động theo bước Các động DC thường, động thủy lực, khí nén … thường dùng điều khiển hở - Điều khiển kín Điều khiển kín hay gọi điều khiển servo, kiểu điều khiển giống điều khiển hở có thêm phần hồi tiếp thơng số làm việc xử lý trung tâm để điều khiển Thường dùng loại động servo (DC, AC, thủy, khí …) Ngồi ra, dựa theo cách phân loại người phân thành: robot điều khiển tự động, robot điều khiển cách dạy học, robot điều khiển tay, robot điều khiển từ xa, robot tự hành … 2.2.3 Phân loại theo ứng dụng Dựa vào ứng dụng Robot công nghiệp người ta phân loại thành: robot cấp phôi, robot vận chuyển, robot sơn, robot hàn, robot lắp ráp… Trang Hình 5: Robot hàn hãng KUKA 2.3 Cấu trúc robot công nghiệp 2.3.1 Cấu trúc chung robot công nghiệp Robot công nghiệp cấu thành hệ thống sau: - Tay máy: cấu khí bao gồm khâu, khớp Chúng hình thành nên cánh tay để tạo chuyển động bản, cổ tay tạo nên khéo léo linh hoạt bàn tay trực tiếp hình thành thao tác đối tượng - Cơ cấu chấp hành: tạo chuyển động cho khâu tay máy Nguồn động lực cấu chấp hành loại động cơ: điện, thủy lực, khí nén hay kết hợp chúng - Hệ thống cảm biến: gồm sensor thiết bị chuyển đổi tín hiệu cần thiết Các cảm biến để nhận biết trạng thái thân cấu robot trạng thái ngồi mơi trường - Hệ thống điều khiển: máy tính hay vi xử lý để giảm sát điều khiển hoạt động robot Trang Hình 6: Sơ đồ khối Robot cơng nghiệp 2.3.2 Kết cấu tay máy Tay máy phần sở định khả làm việc Robot Đó thiết bị khí đảm bảo cho robot khả di chuyển, chuyển động không gian khả thực thao tác việc Trong thiết kế sử dụng tay máy, người ta thường quan tâm đến thơng số có ảnh hưởng đến khả làm việc như: - Sức nâng, độ cứng vững, lực kẹp tay… - Vùng làm việc - Khả linh hoạt mềm dẻo khơng gian làm việc Các tay máy có đặc điểm chung kết cấu gồm có khâu nối với khớp để hình thành chuỗi động học hở tính từ thân đến đầu cơng tác Các khớp sử dụng phổ biến khớp trượt khớp quay Tùy theo số lượng cách bố trí khớp mà tạo tay máy kiểu tọa độ Decac, tọa độ trụ, tọa độ cầu 2.3.3 Các cấu truyền động Các kiểu cấu truyền động thường sử dụng: - Động điện: động DC servo, AC servo, động bước - Hệ thống truyền động thủy lực - Hệ thống truyền động khí nén Hệ thống truyền động thủy lực - Sử dụng cho Robot dạng lớn tải nặng - Tỉ số lượng/ khối lượng cao - Hệ thống cứng vững, xác cao, đáp ứng tốt Hệ thống truyền động điện - Kích thước nhỏ thích hợp cho thiết kế Robot - Thích hợp điều khiển, đặc biệt đòi hỏi độ xác cao - Hệ thống bánh giảm tốc làm giảm quán tính Trang Hệ thống truyền động khí nén - Khơng rò rỉ phát điện - Tương đối rẻ, đơn giản - Áp suất thấp so với thủy lực - Tốt cho ứng - Không cần giảm tốc hệ thống bánh - Có thể rò rỉ, khơng thể ứng dụng u cầu mơi trng - Yêu cầu bơm, thùng chứa, ống… - Chi phí cao, ồn.Yêu cầu bảo dưỡng - Dầu bị biến chất nhiệt độ cao dụng ON/OFF để gắp vật động - Linh hoạt - Khơng rò rỉ, tốt - Ồn yêu cầu môi trường - Yêu cầu cung cấp áp - Ít cần bảo trì suất, khí, lọc… - Qn tính thấp - Khó điều khiển vị trí - Cần sử dụng hệ thống - Biến dạng tác giảm tốc bánh nên có dụng lực hay tải trọng khe hở - Độ cứng thấp, đáp ứng khơng xác - Tỉ số lượng/ khối lượng thấp Bảng 1: So sánh loại cấu truyền động 2.3.4 Truyền động khí - Truyền động bánh + Hệ bánh thông thường Hệ bánh đơn giản: bánh lắp trục riêng Hệ bánh phức tạp: nhiều bánh lắp trục Trong hệ bánh này, bánh khác kích thước lắp đặt nối tiếp Sự ăn khớp bánh làm cho lượng truyền từ bánh sang bánh khác + Hệ bánh hành tinh Trong hệ bánh hành tinh gồm có dãy bánh hành tinh bánh cố định gọi bánh trung tâm Bánh hành tinh quay quanh bánh trung tâm lượng truyền từ bánh hành tinh sang hệ thống bánh khác Hình 7: Bộ truyền động bánh hành tinh tay máy SCARA Trang Truyền động hệ bánh hành tinh sử dụng khớp tay máy SCARA đồ án để làm xoay tay gắp vật - Truyền động trục vít, bánh vít Một trục vít bánh vít có phần: bánh chủ động gọi trục vít, bánh bị động thường gọi bánh vít Truyền động trục vít bánh vít sử dụng để đổi phương chuyển động tròn - Truyền động trục vít đai ốc bi Hình 8: Bộ truyền động trục vít đai ốc bi truyền đai tay máy SCARA Trục vít đai ốc bi loại truyền động khí hoạt động theo cách ăn khớp ren để biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng ngược lại Cơ cấu bao gồm: trục sơ cấp chi tiết nối từ khâu dẫn động đến truyền, khối đai ốc phần nối với tải trọng cấu, vít xoắn phần truyền nối với trục sơ cấp phần truyền động cho khối đai ốc Khi trục sơ cấp quay theo chiều kim đồng hồ đai ốc di chuyển phía trục sơ cấp, trục dẫn hướng có tác dụng giữ cho khối đai ốc chuyển động êm trục vít Nếu khơng có trục dẫn hướng, khối đai ốc có xu hướng bị xoay mà không di chuyển theo trục vít Cơ cấu hoạt động dễ dàng trục vít quay dựa vào ổ bi đỡ đầu trục vít, ổ bi cho phép trục vít quay với ma sát Những viên bi giữ chỗ nhờ ốc hãm, viên bi cho phép trục vít xoay cách dễ dàng ốc hãm di chuyển dọc trục Loại vít xoắn có đường xoắn đặc biệt tạo rãnh phần thân cấu để giữ viên bi nằm vị trí Trục vít đai ốc bi sử dụng cho trục Robot trục Z tay máy Khâu dẫn động nối với truyền thông qua bánh phân phối lắp cuối trục vít, truyền lượng đến khối đai ốc qua rãnh ren Trục vít quay dẫn động khối đai ốc di chuyển lên xuống vào Khâu gắn với hệ thống chuyển động tịnh tiến Truyền động trục vít đai ốc bi sử dụng khớp thứ để thay đổi trục Z tay máy SCARA đồ án - Bánh côn Trang Được dùng cấu tay máy lượng cần truyền chuyển qua góc Bộ truyền bánh côn chia thành nhiều loại: bánh côn thẳng, bánh zerol, bánh xoắn, bánh hyboit Ứng dụng chủ yếu bánh côn cấu tay máy để nối trục truyền động cắt 45 90 độ - Bánh sóng (Harmonic) Hình 9: Bộ truyền bánh sóng tay máy SCARA Cơ cấu bánh sóng kiểu truyền động ăn khớp sử dụng nhiều hệ thống Robot Cấu tạo truyền động gồm phần chính: khâu mềm, bánh tạo sóng, bánh ngồi Bánh ngồi phần cố định hay phần quay truyền Đó chi tiết dạng hình vành khăn có gia cơng mặt Nó có dạng elip, xung quanh lắp vòng bi đặt tất bên khâu mềm Khi lắp bánh hình elip bên khâu hình ống mềm khâu mềm có dạng hình elip Khâu mềm elip tiếp xúc với vành bánh ngồi vị trí cách 180 độ, vị trí ăn khớp bánh khâu mềm Bộ truyền bánh sóng thu gọn cấu truyền động bánh tạo moment lớn tỉ số truyền lớn 80 : đến 320 : khe hở dịch chỉnh truyền bánh sóng Bộ truyền bánh sóng sử dụng cho truyền động khớp tay máy SCARA đồ án - Bộ truyền đai Các kiểu đai: đai thang, đai răng, đai dẹt Bộ truyền đai làm cho hoạt động trở nên êm dịu, không ồn giảm chấn cho Robot truyền đai không truyền công suất lớn Bộ truyền đai sử dụng tay máy SCARA để truyền từ đầu động khớp để truyền lượng sang truyền đai ốc bi giúp khâu chuyển động tinh tiến theo trục Z sử dụng truyền lượng từ động sang khớp khâu để xoay tay gắp - Bộ truyền xích Trong trường hợp cần truyền lượng khoảng cách lớn khơng xảy tượng trượt dùng truyền xích Bộ truyền xích khơng có khả giảm chấn bù lại không bị trượt hay dao động làm việc truyền lượng khoảng cách lớn - Các cấu truyền động khác Trang 10 Hình 8: Sơ đồ dẫn bảng thật Nhìn vào bảng thật ta thấy khơng có tín hiệu PWM cầu H thắng ngắn mạch động Do làm cho phương pháp điều khiển PWM dễ điều khiển mạch cầu cung cấp điện áp giản đồ xung ngõ PWM 8.1.5.2 Giới thiệu opto High Speed 6N137 Opto 6N137 opto quang kênh có: - Tốc độ làm việc cao 10Mbit/s - Điện áp cách ly 480V - Vùng nhiệt độ hoạt động -400C đến 80oC - Ngõ dạng logic cực thu hở AC Characteristics Propagation Delay Time to Output High Level Propagation Delay Time to Output Low Level Output Rise Time Symbol TPLH Output Fall Time Enable Propagation Delay Time to Output High Level Enable Propagation to Output Low Level Delay Time Common Mode Transient Immunity Common Mode Transient Immunity Trang 59 Typical Unit 45 ns TPHL 45 ns tr 50 ns tf 12 ns tELH 20 ns tEHL 20 ns |CMH| 10000 |CML| 10000 V/us V/us Bảng 1: Đặc tính điện 6N137 Hình 9: Sơ đồ ngun lý mạch cơng suất cầu H Hình 10: Mạch điều khiển van khí nén 8.1.6 Mạch lấy encoder Tính tốn tần số encoder tối đa: * Đối với LM629: - Mỗi trạng thái encoder ghi lại tối thiểu chu kỳ xung clk Với tụ thạch anh 4MHz, chu kỳ máy 1/4MHz = 0.2 us; chu kỳ ứng với 8*0.25 = us Tức LM629 đọc tốc độ 1/2 us = 500 kHz - Với encoder 400 xung/vòng quy tốc độ tối đa là: xung/ us = 18750 vòng/phút - Nếu lấy thời gian lấy mẫu encoder 2048/4 MHz = 512 us quy tốc độ tối thiểu động là: + xung tương ứng 1/1600 vòng + 512 us tương ứng 512/(60*106) phút + Vậy tốc độ tối thiểu điều khiển (1/1600)/(512/(60*106))=72.24 vòng/phút - Nếu tăng thời gian lấy mẫu encoder lên 2048 tốc độ tối thiểu điều khiển (1/1600)/(2048/(60*106))=18.31 vòng/phút * Đối với cảm biến encoder động cơ: Trang 60 Hình 11: Mạch RC giao tiếp ngõ encoder Tụ 103 điện trở 100 tính sau: - Mạch RC dùng để lọc bỏ nhiễu tần số cao đường truyền encoder Lấy tốc độ tối đa động 3000 vòng/phút tần số xung f1=80000Hz Nhiễu encoder thường có tần số cao Chọn mạch RC cho loại nhiễu f2=16000Hz f2 = 1 ⇒R= 2π RC 2π f 2C Chọn C=10 nF R=100 Ohm Như f2 tần số cắt lọc RC Khi nhiễu f >= f2 ngõ suy giảm >= 0.5, loại bỏ nhiễu Khi chạy với vận tốc ngõ tối đa hệ số suy giảm ngõ là: AV = f ( )2 + f2 = 0.9 Hệ số suy giảm nhỏ, không ảnh hưởng đến ngõ vào xử lý encoder Hình 12: Mạch nguyên lý chuyển đổi encoder 8.2 Phần mềm Giải thích số thuật ngữ: - Mode Remote: điều khiển remote - Mode Auto: cho chạy tự động Trang 61 - Mode Manual: cho chạy tay từ giao diện (interface control) - Check Press: Kiểm tra có phím nhấn Remote Các lưu đồ giải thuật điều khiển robot SCARA: Person Mode Remote Y Control Remote N Computer Check Press Y Master Y Mode Auto N N Y Mode Remote N Master got data from PC? Y Slaves Hình 13: Lưu đồ giải thuật điều khiển robot SCARA Trang 62 N Start Interface control Connect Y N Mode Remote Run Imitated N Update Positions Control Slaves Y Mode Manual N Compile, Send data to control mode auto Hình 14: Lưu đồ giải thuật máy tính Trang 63 Y Control Remote Start Mode Remote Y N Receive Data Check Press N Y Control Slaves Update Positions Y Finish Position N Y Mode Remote N M Mode Manual Hình 15: Lưu đồ giải thuật Master Trang 64 N Start Receive Data control Y Control LM629 N Master ask for updating Position Y Get and Transfer Data Position Hình 16: Lưu đồ giải thuật Slave Code chương trình Visua Basic Code Vision C AVR (xem file đính kèm) Trang 65 CHƯƠNG IX: XÂY DỰNG BÀI HỌC THỰC TẬP ROBOT CÔNG NGHIỆP 9.1 Giới thiệu giao diện điều khiển robot SCARA Hình 1: Giao diện điều khiển máy tính 9.2 Cách sử dụng 9.2.1 Các bước tạo project: - Mở chương trình hcmute_scara.exe Chọn chế độ điều khiển robot từ giao diện phần mềm hay bàn phím Sử dụng phím (khi sử dụng bàn phím) hay button (khi sử dụng giao diện) điều khiển khớp robot để đưa đầu cơng tác đến vị trí mong muốn - Click phím “Save” bàn phím hay nút “Save ” để lưu vị trí vào bảng lưu liệu - Để chỉnh sửa liệu ta chọn dòng cần chỉnh sửa từ bảng lưu liệu rightmouse hay click vào Edit menu để tiến hành chỉnh sửa - Chọn Save hay Save as từ menu File Menu để lưu lại project, project lưu lại dạng file Excel hay file Text Lưu ý: Mỗi file Text lưu project, file Excel lưu nhiều project, project phân biệt ngày tạo project 9.2.2 Thực trình điều khiển tay: Trang 66 - Cho phép robot hoạt động cách click vào nút Run Hình 2: Button cho phép Robot hoạt động - Chọn thiết bị dùng điểu khiển bàn phím hay phần mềm giao diện Hình 3: Tick cho phép kết nối phần cứng mode điều khiển - Chọn cấp tốc độ phù hợp Hình 4: Sub menu chọn cấp vận tốc cách nội suy - Click hay thả button để điều khiển khớp Hình 5: Button điều khiển khớp quay trái, phải - Click Save để lưu vị trí cần thiết vào bảng liệu Hình 6: Button lưu vị trí 9.2.3 Thực q trình chạy tự động - Load file liệu từ menu Open Menu hay sử dụng liệu có sẵn sau thực điều khiển tay Kiểm tra lỗi chương trình cách click vao menu Compile, chương trình khơng lỗi button Auto phép chạy tự động Trang 67 Hình 7: Kiểm tra lỗi chương trình - Click vào nút Auto phép chạy tự động Lưu ý trình chạy tự động click vào nút Stop để dừng khẩn cấp Hình 8: Button cho phép chạy tự động 9.2.4.Thay đổi thông số hệ thống Vùng đăng nhập Thay đổi thông số truyền liệu Thay đổi thơng số khớp Hình 9: Cửa sổ Option 9.2.4.Thay đổi liệu lưu Hình 10: Cửa sổ chỉnh sửa liệu 9.2.5 Một số lưu ý sử dụng Trang 68 - - Tất hoạt động điều khiển thực thi hệ thống cho phép hoạt động Khi sử dụng bàn phím để điều khiển Robot điều khiển robot khỏi vùng hoạt động phần mềm tự động tạm dừng ngắt quyền điều khiển bàn phím, người dùng phải dùng nút giao diện để đưa robot vào vùng hoạt động sử dụng bàn phím Khi có lỗi xảy với phần cứng có chng báo động 9.3 Xây dựng thực tập robot công nghiệp mơ hình Bài thực hành xây dựng dựa mơ hình tay máy đưa vào mơn học Robot công nghiệp để sinh viên làm quen với thao tác điều khiển, thực di chuyển khớp chạy tự động, quan sát tọa độ vị trí biến khớp từ đối chiếu với cách tính tốn dưa phần lý thuyết -Bài thực hành 1: Xem phụ lục -Bài thực hành 2: Xem phụ lục Trang 69 CHƯƠNG X: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 10.1 Kết luận * Ưu điểm: - Với điều khiển dùng IC chuyên dùng LM629 nên có độ xác cao - Phần mềm điều khiển linh hoạt, có nhiều mode điều khiển - Tay kẹp khí nén hoạt động nhanh, xác * Hạn chế: - Bộ điều khiển cồng kềnh, dùng đến vi điều khiển - Bộ nhớ vi điều khiển nhỏ, không lưu nhiều điểm nên chạy nội suy chưa mịn - Các động khớp hoạt động chưa ổn định encoder có lúc gặp trục trặc 10.2 Đề nghị Để Robot sử dụng thành cơng hoạt động giảng dạy, nhóm sinh viên kính mong nhà trường hỗ trợ thêm để hệ thống hoạt động ổn định Cụ thể sau: - Cung cấp vi điều khiển khác có nhớ liệu lớn - Thay động khớp - Thiết kế mạch in lớp, nhỏ gọn Trang 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách tham khảo: [1] Đào Văn Hiệp, Robot công nghiệp, NXB KHKT, HN, 2002 [2] Nguyễn Thiện Phúc, Robot công nghiệp, NXB KHKT, HN, 2002 [3] Nguyễn Ngọc Phương, Robot công nghiệp, ĐHSPKT TP.HCM, 2005 [4] K.S.Fu - R.C.Gonzalz - C.S.G.Lee, Robotics, Herbert Freeman, Rutgers University, 1987 [5] Nguyễn Thành Sơn, Giáo trình nhập mơn đồ họa, ĐHSPKT TP.HCM, 2004 [6] Tống Văn On, Họ Vi Điều Khiển 8051, NXB Lao Động Xã Hội, 2003 Website: [1] Atmel.com, Spi Communication, 5.2.2008 [2] National.com, LM628/629 User Guide & Programming Guide, 22.7.2008 Trang 71 Phụ lục 1: Bài thực hành 1: LÀM QUEN MƠ HÌNH VÀ ĐIỀU KHIỂN CÁC KHỚP I Mục tiêu học Sau thực xong thực hành này, người học có khả năng: - Biết thông số phần cứng tay máy: giới hạn hành trình, vùng hoạt động, thơng số encoder động khớp - Biết chức button remote cách sử dụng giao diện máy tính - Thực di chuyển khớp thông qua remote cầm tay giao diện II Nội dung thực tập Cấp nguồn cho điều khiển, khởi động hình giao diện máy tính Quan sát chức thành phần giao diện Thực chuyển động khớp * Chuyển động mô phỏng: - Nhấn nút Run giao diện - Nhấn giữ nút có mũi tên chiều quay khớp Quan sát vị trí biến khớp tọa độ đầu công tác khớp không chuyển động (quan sát thêm ghi trạng thái) ghi lại biến khớp Lặp lại với khớp khác - Nhấn Run Home vị trí home * Chuyển động có kết nối với phần cứng: - Tick vào connect - Lặp lại thao tác Quan sát thông số phần cứng Từ menu mở tool/option quan sát thông số động cơ, khớp so sánh giới hạn hành trình quan sát Chuyển mode sử dụng Sử dụng chức keyboard giao diện Sử dụng remote để điều khiển khớp III Bài tập Từ thu phần thực tập: - Viết toán động học thuận robot - Tìm tọa độ đầu cơng tác cho biến khớp - Kiểm nghiệm lại lần mơ hình IV Kết thúc thực tập Trang 72 Phụ lục 2: Bài thực hành 2: CHUYỂN ĐỘNG ĐẦU CÔNG TÁC TỰ ĐỘNG I Mục tiêu học Sau thực xong thực hành này, người học có khả năng: - Lập trình mơ chuyển động đầu cơng tác đến vị trí giao diện Thực với lập trình có kết nối phần cứng II Nội dung thực tập Cấp nguồn cho điều khiển, khởi động hình giao diện máy tính Quan sát chức thành phần giao diện Thực mô chuyển động nhiều điểm giao diện chạy có kết nối phần cứng Chuyển mode sử dụng sang remote III Kết thúc thực tập Trang 73 ... phải nhỏ 7000 - Tốc độ truyền / nhận liệu cực đại 100 Kbit/giây - Các lối vào nhận phải có điện dung nhỏ 2500 pF - Độ dài cáp nối máy tính thiết bị ghép nối qua cổng nối tiếp không vượt 15m không