Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu với các nội dung: phân tích, thiết kế cấu trúc 3D; phần động học; thiết kế quỹ đạo; mô phỏng Open GL; động lực học; thiết kế bộ điều khiển... Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu để nắm chi tiết nội dung.
MỤC LỤC Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 THÀNH VIÊN VÀ PHÂN CƠNG CƠNG VIỆC: Họ và tên Phạm Thanh Tú MSSV 20156794 Phân cơng Đánh giá Động học (thuận ngược code 10/10 maple, matlab) + động lực học Tích cực (tổng quát+ngược) + thiết kế Nguyễn Trọng Huy 20155706 quỹ đạo 3d + xuất stl + hỗ trợ mô 10/10 Simulink (sửa lỗi Tích cực Nguyễn Tiến Lợi 20155993 xuất, trục, body), open GL Động học (thuận, code 10/10 maple) + động lực học( hỗ Tích cực trợ sửa lỗi, sửa code) 3d+Mơ phỏng Open GL+ PID+ 10/10 Bùi Văn Trường động lực học ( tham gia hỗ trợ Tích cực Nguyễn Mạnh Thắng 20156502 giải, sửa lỗi) 3d+Mơ Simulink +PID 10/10 +động lực học (viết khối Tích cực Đỗ văn Đức 20155389 simulink + thuận+ngược) PID + Hỗ trợ mô phỏng 10/10 Simulink + hỗ trợ sửa lỗi Tích cực code NOTE: Các kết quả tính tốn q dài sẽ được trình bày trong phụ lục Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 TIẾN ĐỘ HỒN THÀNH VÀ CHƯA HỒN THÀNH STT Mục Động học Thuận Thiết kế quỹ đạo Động lực Hoàn thành Quy luật quỹ đạo điểm cuối Yes Mơ phỏng số (Đặc biệt và bất kì) Yes Mơ phỏng số đường thẳng Yes Mơ phỏng số tròn Yes Kiểm tra bài tốn ở mức vận tốc Yes Đơn giản Quỹ đạo tròn thẳng theo thời gian Yes 5 điểm Thiết kế ra quy luật khớp, vận tốc Yes Tổng qt Tính các ma trận khối lượng, ma trận C, các phương trình vi phân Yes Ngược Tính được các mơ men đối vơi dạng Yes quỹ đạo thẳng, tròn Ngược Cơng việc Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 5 PID Mơ phỏng Báo cáo Thuận Sử dụng kết quả tính ngược tính ngược lại các biến khớp Yes Thiết kế Thiết kế xong PID Yes Chọn hệ số Từ bài tốn động lực học thuận ko có PID so sánh độ lệch đồ thị (tính tốn, thực) tìm các hệ số Yes Mơ Mơ phỏng PID trên simulink Yes Open GL Chạy thành cơng quỹ đạo thẳng tròn Yes Mơ phỏng trên Matlab Chạy thành cơng quỹ đạo thẳng tròn trên matlab. Mơ hình có gắn PID và sử dụng kết quả tính tốn động lực học Yes Words Hồn thành báo cáo chi tiết Yes Power point Hồn thành báo cáo No Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 DANH MỤC HÌNH ẢNH Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ CẤU TRÚC 3D 1.1 Phân tích cấu trúc Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 Hình Mơ hình Robot và hệ trục Dh tương ứng Sử dụng phương pháp DH : Theo DH tại mỗi khớp của robot đặt một hệ chục tọa độ quy ước về việc đặt hệ trục tọa độ này như sau: Trục zi được đặt tại khớp i+1, chiều của trục zi tùy ý Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 Trục xi được xác định là đường vng góc chung giữa khớp i và khớp i+1, nếu hai khớp i và i+1 song song xi có thể là bất cứ đường vng góc chung nào. Nếu hai trục i và i+1 cắt nhau xi được xác định dựa vào zi và zi+1 theo quy tắc bàn tay phải Trục yi xác định dựa vào xi và zi theo quy tắc bàn tay phải Hình Minh họa về phương pháp đặt hệ trục DH: Lập ma trận Denavit – Hartenberg Các thơng số động học Denavit – Hartenberg được xác định như sau: di : khoảng cách O và O theo trục z i1 i i1 i : góc giữa 2 đường vng góc chung. Là góc quay quanh trục zi1 để trục xi1 chuyển đến trục xi theo qui tắc bàn tay phải i : góc xoay đưa trục zi1về zi quanh zi theo quy tắc bàn tay phải : khoảng dịch chuyển giữa 2 trục khớp động kề nhau Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 Lặp được bảng DH sau: Các biến khớp: Các thơng số động học thiết kế: Khâu Θ d a α 0 0 0 1.2 Thiết kế 3D Robot trên Solidworks 1.2.1 Thiết kế từng khâu và đặt hệ trục Cách đặt hệ trục mong muốn trong solidword: 1. Chọn Move/copy , bơi đen tồn bộ khâu Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 2. Chọn tọa độ điểm đầu và điểm cần đặt hệ trục: Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 10 7.5 Thiết kế quỹ đạo Đầu vào: Thiết kế quỹ đạo trơn điều khiển vận tốc đi qua 5 điểm bất kì Đầu ra Phương trình q1: Phương trình q2 Phương trình q3: Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 145 Phương trình q4: Đồ thị: Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 146 Hình Đồ thị quỹ đạo và các điểm đã chọn Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 147 7.6 Động lực học ngược Đầu vào: Đường tròn: Đường thẳng: Đầu ra: Đường tròn: Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 148 thi Momen khau 10 1.5 thi Momen khau Momen Momen 0.5 N.mm N.mm 0 -1 -2 -0.5 -3 10 -1 s 10 thi Momen khau 10 thi Momen khau Momen N.mm N.mm 10 10 Momen -1 -2 -2 -3 -4 -4 s s 10 -6 10 s Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 149 Đường thẳng: Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 150 7.7 Động lực học thuận: Đầu vào: Các lực, Mơ men tính được từ bài tốn động lực học ngược Bài tốn khơng dùng PID: Bài tốn có dùng PID: Đường thẳng Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 151 Đường tròn Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 152 PHỤ LỤC Các phương trình động học tìm được: Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 153 Ma trận chuyển đối với khâu cố định Các hàm tọa độ khâu cuối theo thời gian (quy luật bất kì động học thuận): Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 154 Các vận tốc tốc khâu cuối: Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 155 Các ma trận khối tâm khâu với hệ cơ sở: Các ma trận Jacobi tịnh tiến khối tâm: Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 156 Các ma trận sóng: Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 157 Các ma trận vận tốc góc từng khâu Các ma trận gia tốc góc: Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 158 10 Các ma trận Jacobi quay 11 Ma trận khối lượng M: 12 Ma trận C: 13 Các phương trình vi phân chuyển động: Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 159 ... Các bước xuất ra file dùng để mơ phỏng: Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 17 Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 ... Hồn thành báo cáo No Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 DANH MỤC HÌNH ẢNH Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1 ... Hỗ trợ mô phỏng 10/10 Simulink + hỗ trợ sửa lỗi Tích cực code NOTE: Các kết quả tính tốn q dài sẽ được trình bày trong phụ lục Bài tập lớn mơ phỏng hệ cơ điện tử: Nhóm 1