TỔNG QUAN PARALLEL ROBOT (GOUGH-STEWART PLATFORM) PARALLEL ROBOT 1.1 Khái niệm - Robot song song tạo end-effector có n bậc tự đế cố định nối với chuỗi dẫn động Nó vận hành thơng qua n cấu vận - hành riêng lẻ Stewart platform cấu có bật tự có phần (bodies) nối với chân thay đổi độ dài 1.2 Ưu điểm - Khả chịu tải cao lực chia cho chân Độ cứng vững, ổn định cao Tỉ lệ lực tạo khối lượng cấu lớn (so với robot nối tiếp) Cấu trúc nhỏ gọn Có thể thao tác phức tạp với độ xác cao: sai số phụ thuộc vào sai số dọc - trục cụm cấu riêng lẻ sai số không bị tích lũy Có thể thiết kế kích thước khác Đơn giản hóa cấu máy giảm số lượng phần tử chân khớp nối - thiết kế sẵn thành chi thiết chuẩn Cung cấp khả di động cao trình làm việc khối lượng kích - thước nhỏ gọn Các cấu chấp hành định vị - Tầm hoạt động robot song song rộng từ việc lắp ráp chi tiết cực nhỏ tới chuyển động có chức phức tạp, đòi hỏi độ xác cao: khoan, phay, - tiện, hàn, lắp ráp Các robot cấu song song làm việc khơng cần bệ đỡ di chuyển tới nơi môi trường sản xuất, chúng làm việc treo tường, trần 1.3 Nhược điểm - Khoảng không làm việc bị hạn chế, khó thiết kế Cấu trúc phức tạp với nhiều chuổi động Tránh va chạm chuỗi động vấn đề lớn thiết kế Việc giải toán động học, động lực học phức tạp Có nhiều kì dị khơng gian làm việc Phân loại robot song song DOF 2.1 UPS chain robot - Là cấu sử dụng rộng rãi (hơn 80% số báo đọc sử dụng cấu này) Moving platform nối với đế chuỗi Chuỗi nối với đế thường sử dụng khớp U (Universal Joints), moving platform nối với chuỗi khớp S (Single Joints) Các cấu truyền động (actuator) làm thay đổi chiều dài liên kết Các cấu truyền động sử dụng điện, khí nén, thủy lực, vitme, áp điện… Đặc điểm: - Đối với cấu dùng thủy lực: nâng tải trọng lớn(có thể tới vài tấn), - khơng gian làm việc lớn, độ xác thấp Đối với cấu dùng vitme: nâng tải trọng vừa nhỏ, độ xác cao, giá thành đắt, tính linh hoạt khơng cao 2.2 PUS chain robots 2.3 RUS chain robots 2.4 Robots with miscellaneous chains Các phương pháp phân tích 3.1 Động học - Để mô tả chuyển động tấm, ta sử dụng đế cố định mặt phẳng tham khảo (reference frame) Tấm di động mô tả chuyển động theo thông số: thông số vị trí (x,y,z: chuyển động tuyến tính) vị trí cuả khớp di động so với cố định thông số hướng di chuyển di động so với cố định - ( , , : chuyển động góc) Ta sử dụng động học ngược động học thuận để giải toán động học nhiên theo báo đọc sử dụng động học thuận khó khăn - động học ngược phức tạp khơng tuyến tính Người ta sử dụng phương pháp Newton-Raphson để giải toán động học thuận Input vị trí, tư (tọa độ x, y, z góc , , ) output chiều dài actuators 3.2 Động lực học Để phân tích động lực học cấu, qua báo đọc có phương pháp sử dụng: Newton-Euler Lagrange Kane’s method (kết hợp Newton-Euler Lagrange) Virtual work princtple (công ảo) Hai phương pháp Newton-Euler Lagrange sử dụng nhiều Điều khiển - Robot song song Stewart platform hệ thống MIMO khơng tuyến tính Tiêu chuẩn ổn định - Trong tất báo đọc loại robot có sử dụng tiêu chuẩn ổn định tất đề sử dụng Lyapunov 6 Đầu - Tải trọng: người lái khối lượng từ 40-100 kg cộng với ghế ngồi, TV, vô lăng lái xe gắn lên di động Tổng cộng tải trọng cho ban đầu 200 kg -