Thiết kế và chế tạo cánh tay robot 5 bậc tự do

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CÁNH TAY ROBOT BẬC TỰ DO Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS CHÂU MẠNH LỰC NGUYỄN TRỌNG TUẤN ANH Đà Nẵng, 2017 TÓM TẮT ĐỒ ÁN Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CÁNH TAY ROBOT BẬC TỰ DO Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Mã SV: 101110349 Lớp: 11CDT1 Nội dung làm bao gồm vấn đề sau: Nhu cầu thực tế đề tài: Ngày nay, phát triển không ngừng khoa học kĩ thuật thiết bị máy móc, robot phổ biến sống sản xuất Chúng thay người công việc nhàm chán, công việc nguy hiểm khó khăn, mơi trường độc hại cơng việc địi hỏi độ xác vượt q khả người từ sở trên, em định chọn đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CÁNH TAY ROBOT BẬC TỰ DO làm đồ án tốt nghiệp Nội dung đề tài thực hiện: ✓ Thuyết minh: 83 trang ✓ Số vẽ: 6Ao ✓ Mơ hình: Kết đạt được: ✓ Tổng quan robot công nghiệp ✓ Phương án thiết kế, tính tốn động lực học ✓ Thiế kế phấn cứng, mạch điện, thuật toán điều khiển ✓ Chế tạo mơ hình hoạt động ✓ Đĩa CD đính kèm Đà Nẵng, Ngày 24 tháng năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Trọng Tuấn Anh ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ………… CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc o0o…………  NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Nguyễn Trọng Tuấn Anh 11CDT1 Khoa: Cơ khí Lớp: MSSV: 101110349 Ngành : Cơ - điện tử Tên đề tài : THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CÁNH TAY ROBOT BẬC TỰ DO Các số liệu ban đầu : - Điều khiển dễ dàng theo chế độ điều khiển tay chạy tự động - Có khả dạy học, có chưa lưu xóa vào EEPROM điện - Có thể ứng dụng lắp ráp chi tiết vừa nhỏ, hệ thống tự động - Phát triển thêm chức điều khiển thơng qua cử - Vận tốc góc 30°/s, khối lượng vật nâng 0,3 kg - Các số liệu khác tự chọn yêu cầu thực tế Nội dung thuyết minh : - Tổng quan robot - Phương án thiết kế, tính tốn động học - Tính tốn động lực học, sức bền kết cấu - Thiết kế thuật tốn, mạch điều khiển - Chế tạo mơ hình Các loại vẽ : - Bản vẽ tổng thể 1A0 - Bản vẽ lắp 1A0 - Bản vẽ sơ đồ động 1A0 - Bản vẽ sơ đồ phần cứng 1A0 - Bản vẽ sơ đồ mạch điện 1A0 - Bản vẽ lưu đồ thuật toán 1A0 Ngày giao nhiệm vụ: 20/02/2017 Ngày hoàn thành nộp đồ án cho môn: 24/05/2017 Thông qua Bộ môn Ngày tháng năm 2017 Trưởng môn (Ký, ghi rõ họ tên) Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ======== LỜI CAM ĐOAN Kính gửi: Hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp khoa Cơ Khí, Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng Em : Sinh viên: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Lớp: MSSV: 101110349 11CDT1 Khoa: Cơ khí Ngành: Cơ –điện tử Đề tài tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự Em xin cam đoan nội dung đồ án chép đồ án hay cơng trình có trước Nếu vi phạm điều chúng em xin chịu hình thức kỷ luật từ thầy cô hội đồng bảo vệ Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Trọng Tuấn anh LỜI CẢM ƠN Đầu tiên , cho em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Châu Mạnh Lực, người hướng dẫn em nhiệt tình giúp em vượt qua hạn chế kiến thức thân để hoàn thành đồ án Em xin gửi lời cảm ơn đến giúp đỡ nhiệt tình bạn khóa, ủng hộ cha, mẹ, bạn bè giúp em vượt qua nhiều khó khăn q trình làm đồ án Ngồi em xin cảm ơn tất thầy, cô trường ĐHBK Đà Nẵng giảng dạy cho em suốt năm năm qua, cung cấp cho em kiến thức làm tảng để hoàn thiện đồ án Mặc dù cố gắng để hồn thành tập đồ án, kiến thức cá nhân có hạn, em khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong q thầy bảo Em mong đón nhận ý kiến đóng góp Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Trọng Tuấn Anh Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triển không ngừng khoa học kĩ thuật thiết bị đa trở nên phổ biến sống sản xuất Với kết hợp mạnh mẽ Cơ khí - Điện tử - Tin học Robot sử dụng đóng vai trị quan trọng cơng nghiệp đời sống hàng ngày Chúng thay người công việc nhàm chán, công việc nguy hiểm khó khăn, mơi trường độc hại cơng việc địi hỏi độ xác vượt q khả người Ngồi chúng cịn dùng việc thám hiểm không gian, y học, quân Lĩnh vực robot sử dụng công nghiệp chiếm quan tâm nghiên cứu nhà khoa học công ty phát triển ứng dụng phục vụ đời sống sản xuất đáp ứng nhiệm vụ đặt thực tiễn theo mong muốn tiến tới thây người Với tư cách sinh viên ngành Cơ Điện Tử, đúc kết kiến thức học trường, em có kiến thức tổng quát Cơ khí - Điện tử - Tin học, kết hợp lĩnh vực học để thiết kế thiết bị với tính đại, hoạt động bền vững với độ tin cậy cao Với hướng dẫn tận tình thầy Châu Mạnh Lực thầy cô khoa, kết hợp nỗ lực thân, em hoàn thành nhiệm vụ thiết kế chế tạo mơ hình “Cánh tay Robot bậc tự do” theo yêu cầu đề tài giao Do thời gian kiến thức có hạn, cho nên, dù cố gắng phương án giải vấn đề em chắn tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến q thầy bạn bè để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 24 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Trọng Tuấn Anh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ROBOT 1.1 Lịch sử hình thành xu hướng phát triển 1.1.1 Lịch sử 1.1.2 Xu hướng phát triển 1.2 Cấu trúc phân loại robot công nghiệp 1.2.1 Cấu trúc robot công nghiệp 1.2.2 Phân loại robot 1.3 Ứng dụng robot 13 1.3.1 Robot công nghiệp 13 1.3.2 Robot y tế 14 1.3.3 Robot hỗ trợ người tàn tật 15 Chương 2: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC 17 2.1 Yêu cầu công nghệ 17 2.1.1 Sức nâng tay máy 17 2.1.2 Số bậc tự phần công tác (DOF : Degrees Of Freedom) 17 2.1.3 Hệ tọa độ hoạt động (Coordinate frames) 19 2.1.4 Trường công tác (Workspace or range of motion) 20 2.1.5 Độ xác định vị 21 2.1.6 Tốc độ dịch chuyển 21 2.2 Phương án thiết kế mặt động học 21 2.3 Tính tốn động học 24 2.3.1 Bài toán động học thuận 24 2.3.2 Bài toán động học ngược 26 Chương 3: TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC, SỨC BỀN KẾT CẤU 29 3.1 Mơ hình dẫn động robot 29 3.2 Chọn tay gắp 30 3.3 Nguyên tắc chung tính chọn hệ dẫn động 31 3.4 Thiết kế chi tiết khâu chứa trục khớp 31 3.4.1 Phân tích lực trọng trường tác dụng lên trục 31 3.4.2 Tính chọn động 32 3.4.3 Thiết kế truyền 35 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự Chương 4: THIẾT KẾ THUẬT TOÁN, MẠCH ĐIỀU KHIỂN 37 4.1 Sơ đồ phần cứng 37 4.2.1 Ngôn ngữ C# 38 4.2.2 Phần mềm Visual Studio 40 4.3 Tìm hiểu bo mạch điều khiển Arduino 42 4.3.1 Giới thiệu Arduino 42 4.3.2 Arduino UNO R3 43 4.3.3 Arduino nano 47 4.4.2 Giao tiếp I2C 50 4.4.3 Khối giao tiếp UART 53 4.5 Giới thiệu thành phần ngoại vi 58 4.5.1 Cảm biến vận tốc góc MPU6050 58 4.5.2 Cảm biến la bàn số HMC5883L 59 4.5.3 Bộ thu truyền sóng RF24L01 59 4.6 Động servo nguyên lý điều khiển 62 4.6.1 Động Servo 62 4.6.2 Nguyên lý điều khiển 63 4.7 Thiết kế phần điều khiển 65 4.7.1 Sơ đồ mạch 65 4.7.2 Lưu đồ thuật toán 66 4.7.3 Chương trình điều khiển 67 Chương 5: CHẾ TẠO MƠ HÌNH 76 5.1 Phần đế robot 76 5.2 Khâu 76 5.3 Khâu 78 5.4 Khâu 79 5.4 Khâu 79 5.5 Khâu 80 5.6 Tay kẹp 80 5.7 Mơ hình hoàn chỉnh sau lắp ráp 81 KẾT LUẬN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự DANH MỤC HÌNH VẼ HÌNH 1.1: ROBOT KIỂU TỌA ĐỘ DESCARTE HÌNH 1.2: ROBOT KIỂU HỆ TỌA ĐỘ TRỤ HÌNH 1.3: ROBOT KIỂU TỌA ĐỘ CẦU 10 HÌNH 1.4: ROBOT KIỂU SCARA 10 HÌNH 1.5: ROBOT KIỂU TAY NGƯỜI 11 HÌNH 1.6: ROBOT FANUC TRONG CÔNG NGHIỆP 14 HÌNH 1.7: ROBOT PHẪU THUẬT MIROSURGE 15 HÌNH 1.8: CHÂN GIẢ HỖ TRỢ NGƯỜI TÀN TẬT 16 HÌNH 2.1: MƠ HÌNH ĐỘNG HỌC TAY MÁY 19 HÌNH 2.2: TỌA ĐỘ SUY RỘNG CỦA ROBOT 19 HÌNH 2.3: QUY TẮC BÀN TAY PHẢI 20 HÌNH 2.4: ĐẶT HỆ TỌA ĐỘ CHO CÁC KHÂU 24 HÌNH 2.5: VÙNG LÀM VIỆC CỦA ROBOT 27 HÌNH 2.6: SỰ BIẾN ĐỔI CÁC HỆ TỌA ĐỘ KHI CÁNH TAY CHUYỂN ĐỘNG 27 HÌNH 2.7: BIỂU DIỄN O2 TRONG O0X0Z0 28 HÌNH 3.1: MƠ HÌNH DẪN ĐỘNG ROBOT 29 HÌNH 3.2: TAY GẮP ROBOT 30 HÌNH 3.3: SƠ ĐỒ LỰC ĐẶT VÀO ĐẦU RA TRỤC KHỚP Ở TRẠNG THÁI GIỮ 32 HÌNH 3.4: ĐỘNG CƠ SERVO HD-9001 33 HÌNH 3.5: ĐỘNG CƠ RC SERVO MG996R 34 HÌNH 3.6: CƠ CẤU KHÂU BẢN LỀ 35 HÌNH 4.1: SƠ ĐỒ KHỐI ĐIỀU KHIỂN 37 HÌNH 4.2: CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH C# 40 HÌNH 4.3: GIAO DIỆN CHÍNH CỦA VISUAL STUDIO 2013 41 HÌNH 4.4: CÁC LOẠI BOARD ARDUINO 42 HÌNH 4.5: HÌNH DÁNG BOARD ARDUINO UNO R3 43 HÌNH 4.6: VI ĐIỀU KHIỂN AVR ATMEGA 328 44 HÌNH 4.7: CỔNG VÀO/RA CỦA UNO R3 46 HÌNH 4.8: TRÌNH BIÊN DỊCH ARDUINO 47 HÌNH 4.9: SƠ ĐỒ CHÂN ARDUINO NANO 48 HÌNH 4.10: SƠ ĐỒ GHÉP NỐI EEPROM 50 HÌNH 4.11: SƠ ĐỒ KẾT NỐI CHUẨN GIAO TIẾP I2C 50 HÌNH 4.12: GĨI DỮ LIỆU 53 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự } // kết thúc giạy học // - PLAY MODE else if(playmode) // Chạy chế độ auto { if (Step) // lấy liệu mảng { digitalWrite(13, HIGH); //LED if (arrayStep < arrayMax) // Không đọc giá trị cuối mảng lưu trữ { arrayStep += 1; // Đến vị trí mảng Read(); // Đọc liệu từ mảng calculate(); Step = 0; digitalWrite(13, LOW); } else // Mảng đọc xong -> bắt đầu lại { arrayStep = 0; } } else // Cho servo chạy! { if (currentMicros - previousMicros > time) // bước nhỏ đơn { previousMicros = currentMicros; play_servo(); } } } // - Pause while (digitalRead(3) == true) { digitalWrite(13, HIGH); delay(300); digitalWrite(13, LOW); delay(300); } Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 69 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự } // - READ POSITION void readPot() // Đọc đầu vào analog ( biến trở ) { SensVal[0] = analogRead(sensorPin0); SensVal[1] = analogRead(sensorPin1); SensVal[2] = analogRead(sensorPin2); SensVal[3] = analogRead(sensorPin3); } // - MAP void mapping() // cần chuyển sang mili giây cho servo thay giá trị nhận từ biến trở { ist[0] = map(SensVal[0], 1023, 0, 550, 2250); // khop1 ist[1] = map(SensVal[1], 0, 1023, 2280, 1070); // khop2 ist[2] = map(SensVal[2], 0, 1023, 700, 2150); // khop ist[3] = map(SensVal[3], 0, 1023, 1000, 2200); // hand } // - RECORD void record() // Lưu vị trí vào mảng servo { joint0[arrayStep] = ist[0]; joint1[arrayStep] = ist[1]; joint2[arrayStep] = ist[2]; joint3[arrayStep] = ist[3]; } // - READ void Read() // Đọc liệu từ mảng { sol[0] = joint0[arrayStep]; sol[1] = joint1[arrayStep]; sol[2] = joint2[arrayStep]; Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 70 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự sol[3] = joint3[arrayStep]; } // - MOVE SERVO void move_servo() // Gửi giá trị mili giây đến servo { servo_0.writeMicroseconds(ist[0]); // khớp servo_1.writeMicroseconds(ist[1]); // khớp servo_2.writeMicroseconds(ist[2]); // khớp servo_3.writeMicroseconds(ist[3]); // hand } // - CACULATE void calculate() { // khoảng cách di chuyển cho servo dif[0] = abs(ist[0]-sol[0]); dif[1] = abs(ist[1]-sol[1]); dif[2] = abs(ist[2]-sol[2]); dif[3] = abs(ist[3]-sol[3]); // Khoảng cách di chuyển lớn servo stepsMax = max(dif[0],dif[1]); stepsMax = max(stepsMax,dif[2]); stepsMax = max(stepsMax,dif[3]); // stepMax khoảng cách lớn servo phải di chuyển vị trí tạm thời vị trí đọc từ mảng // Tính bước nhỏ cho servo // Cần để di chuyển tất servo vòng lặp (stepsMax lần thực hiện) với giá trị khác // Nó làm cho tất servo di chuyển thời gian if (sol[0] < ist[0]) dir[0] = 0-dif[0]/stepsMax; else dir[0] = dif[0]/stepsMax; if (sol[1] < ist[1]) dir[1] = 0-dif[1]/stepsMax; else dir[1] = dif[1]/stepsMax; if (sol[2] < ist[2]) dir[2] = 0-dif[2]/stepsMax; else dir[2] = dif[2]/stepsMax; if (sol[3] < ist[3]) dir[3] = 0-dif[3]/stepsMax; else dir[3] = dif[3]/stepsMax; } Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 71 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự // - PLAY LEARN void play_servo() { steps += 1; if (steps < stepsMax) // chắn ta không đạt đến điểm kết thúc từ di chuyển { ist[0] += dir[0]; // thiết lập vị trí ist[1] += dir[1]; ist[2] += dir[2]; ist[3] += dir[3]; servo_0.writeMicroseconds(ist[0]); // khop1 servo_1.writeMicroseconds(ist[1]); // khop2 servo_2.writeMicroseconds(ist[2]); // khop3 servo_3.writeMicroseconds(ist[3]); // hand } else { Step = 1; // bước đọc từ mảng steps = 0; // bước servo } } // - SERIAL void data_out() { int i = 0; while(i < arrayMax) { digitalWrite(13, HIGH); i += 1; Serial.print(joint0[i]); Serial.print(","); } Serial.println(" Joint0"); Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 72 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự i = 0; while(i < arrayMax) { digitalWrite(13, HIGH); i += 1; Serial.print(joint1[i]); Serial.print(","); } Serial.println(" Joint1"); i = 0; while(i < arrayMax) { digitalWrite(13, HIGH); i += 1; Serial.print(joint2[i]); Serial.print(","); } Serial.println(" Joint2"); i = 0; while(i < arrayMax) { digitalWrite(13, HIGH); i += 1; Serial.print(joint3[i]); Serial.print(","); } Serial.println(" Joint3"); } // - BUTTON void Button() // Kiểm tra nút nhấn store nhấn đơn hay nhấn đúp { if (digitalRead(4) == false) // chưa nhấn nút { delay(2.5); // doc chay cua robot if (digitalRead(4) == true) // Nhấn nút lần { if (Taster == 0) { Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 73 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự Taster = 1; previousMillis3 = currentMillis; } else if ((Taster == 1) && (currentMillis - previousMillis3 < 300)) // Nhấn nút lần { Taster = 2; } } } if ((Taster == 1) && (currentMillis - previousMillis3 > 500)) { arrayStep += 1; // tăng bước mảng arrayMax = arrayStep; record(); //lưu vị trí vào mảng Taster = 0; // nhả biến nút nhấn playmode = false; // playmode = Serial.print("Record Step "); Serial.print(arrayMax); Serial.print(": "); Serial.print(joint0[arrayStep]); Serial.print(", "); Serial.print(joint1[arrayStep]); Serial.print(", "); Serial.print(joint2[arrayStep]); Serial.print(", "); Serial.println(joint3[arrayStep]); digitalWrite(13, HIGH); delay(100); digitalWrite(13, LOW); } else if (Taster == 2) // Nhấn nút lần -> Play { arrayStep = 0; // Bước mảng playmode = true; // playmode = Taster = 0; // nhả biến nút nhấn Step = 1; // Bước lên Serial.println("playmode "); data_out(); Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 74 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự delay(250); digitalWrite(13, LOW); } if (currentMillis - previousMillis3 > 2000) // tình trạng nút nhấn = { Taster = 0; } } Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 75 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự Chương 5: CHẾ TẠO MƠ HÌNH 5.1 Phần đế robot Phần đế thân robot gánh toàn khối lượng robot nên yêu cầu có độ cứng vững nhất, trọng lượng lớn so với kết cấu khác robot để tạo đối tải với toàn phần thân robot, giúp robot khơng bị lật q trình hoạt động Vật liệu làm thân đế mica có độ dày 5mm kích thước hình dạng hình ngồi phần đế có bulong M8 tiện cho trình tháo lắp robot với phần cố định Hình 5.1: Phần đế 5.2 Khâu Sử dụng ổ bi cố định vịng bi bên ngồi xoay bên ngồi gắn vịng đệm vịng đệm gắn với gá U nâng toàn thân robot Thân động servo gắn với gá U trục động cố định gắn với vịng giửa bi động quay làm thân quay làm cho gá U toàn thân robot quay theo Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 76 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự Hình 5.2: Các chi tiết khâu Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 77 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự Sau lắp ráp khâu hồn chỉnh Hình 5.3: Khâu hồn chỉnh sau lắp ráp 5.3 Khâu Hình 5.4: Khâu sau lắp ráp Khâu động khâu nói trức tiếp với khâu động quay truyền chuyển động làm cho khâu quay Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 78 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự 5.4 Khâu Khâu sử dụng cấu khâu lê truyền chuyển động từ động thông qua tay quay truyền Hình 5.5: Khâu sau lắp ráp 5.4 Khâu Tương tự vỏ hộp khâu 2, 3, vỏ hộp khâu không cần độ cứng vững q cao chịu lực tác động nhẹ, khâu khâu mang động nhẹ Hình 5.6: Hình dáng khâu Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 79 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự 5.5 Khâu Khâu làm từ plastic để giảm khối lượng, khoan lỗ gắn ổ bi quay nhẹ nhàng, tay kẹp sẻ gắn với khâu Hình 5.7: Hình dáng khâu 5.6 Tay kẹp Tay kẹp sau lắp ráp với động Hình 5.8: Hình dáng khâu Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 80 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự 5.7 Mơ hình hồn chỉnh sau lắp ráp Hình 5.9: Mơ hình hồn chỉnh sau lắp ráp Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 81 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự KẾT LUẬN Qua trình làm đồ án, kết đạt được: • Tốc độ điều khiển nhanh, cấu nhẹ nhàng • Độ xác lặp lại cao, khớp hoạt động mượt mà trừ khớp chịu tải lớn, cấu mơ hình thiếu cứng vững • Cơ cấu hoạt động ổn định chế độ: điều khiển tay trục, điều khiển song song theo trục x,y,z điều khiển lập trình dạy học(theo tọa độ biết trước) • Tự động lưu trữ tọa độ tự giữ góc quay tắt nguồn điện • Những hạn chế cần khắc phục hướng phát triển tương lai: • Từ việc điều khiển điểm tác động cuối robot di chuyển theo trục tọa độ Đề các, ta bổ sung chế độ điều khiển chạy từ A đến B quỹ đạo thằng, theo quỹ đạo đường tròn • Bổ sung thêm chức kiểm soát bảo vệ q tải cho động • Nếu có điều kiện hỗ trợ nguồn kinh phí, nhóm thay truyền theo thiết kế, đồng thời thay động bước động servo dc để tăng độ tin cậy, tăng khả làm việc với tải thay đổi • Từ việc giải toán động học ngược Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 82 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS.TSKH Nguyễn Thiện Phúc, Robot Công Nhiệp, NXB Khoa Học vs Kỹ Thuật 2006 [2] TS Phạm Phước Đức, Robot Công Nghiệp, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng 2001 [3] TS Lê Cung, Truyền Động Cơ Khí, Đại học Bách khoa Đà Nẵng 2010 [4] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế Chi tiết máy, NXB Giáo dục 1998 [5] TS Nguyễn Tiến Dũng Trần Thế San, 2003 Cơ sở nghiên cứu sáng tạo Robot NXB Thống Kê, Tp HCM [6] http://diendandientu.com [7] http://codientu.org Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 83 ... học robot 0 C5 −S5 0 ] T5 = A5 = [ S5 C5 0 h4 0 0 C4 S4 C5 −S5 0 ] T5 = A4A5 = [ S4 −C4 0] [ S5 C5 0 0 h4 0 0 C4 C5 −C4 S5 −S4 −h4 S4 S C −S4 S5 C4 h4 C4 =[ ] −S5 −C5 0 0 C3 −S3 h3 C3 C4 C5 −C4... 12 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự Phân loại theo ứng dụng: Dựa vào ứng dụng robot sản xuất có robot sơn, robot hàn, robot lắp ráp, robot chuyển phôi v.v 1.3 Ứng dụng robot 1.3.1 Robot. .. HD 150 1MG sử dụng thiết kế robot Hình 3.2: Tay gắp robot Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trọng Tuấn Anh Hướng dẫn: Châu Mạnh Lực Trang 30 Thiết kế chế tạo cánh tay robot bậc tự Thông số tay gắp robot