Nghiên cứu thiết kế, chế tạo robot hàn 3 bậc tự do phục vụ cho đào tạo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRẦN NGỌC TÂN aN cD ho D NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ROBOT HÀN BẬC TỰ DO PHỤC VỤ CHO ĐÀO TẠO Chuyên ngành : Công nghệ chế tạo máy : 60.52.04 g an Mã số TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2013 Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS TRẦN XUÂN TÙY D cD ho Phản biện 1: PGS.TS LÊ CUNG Phản biện 2: PGS.TS PHẠM ĐĂNG PHƢỚC an aN Luận văn bảo trước Hội đồng chấm Luận văn tốt g nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 14 tháng 12 năm 2013 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại Học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố đất nước vấn đề tự động hố sản xuất có vai trò đặc biệt quan trọng, mục tiêu ứng dụng Robot công nghiệp nhằm nâng cao suất dây chuyền công nghệ, nâng cao chất lượng khả cạnh tranh sản phẩm, đồng thời cải thiện điều kiện lao động Công nghệ hàn tự động với robot ứng dụng từ lâu ngành công nghiệp sản xuất ô tô nước công nghiệp phát triển, tiêu D biểu số Hoa Kỳ, Nhật Bản, CHLB Ðức, Pháp, Ý, Hàn Quốc, Trung Quốc,… gần nước khu vực Ðơng Nam Á Sau đó, cơng nghệ hàn tự động với robot áp dụng ho ngành đóng tàu biển, chế tạo máy cD Ứng dụng chủ yếu robot công nghiệp hàn lắp ráp Gần 25% robot công nghiệp robot hàn Các robot lắp ráp chiếm 33% dân đồ điện tử aN số robot giới, có mặt nhiều nhà máy sản xuất xe an Trong nhà máy sản xuất xe hàn điểm cơng việc sử dụng robot nhiều nhất: Mỗi khung xe cố định vào palette g điều khiển di chuyển khắp nhà máy Khi khung xe đến trạm hàn, phận kẹp cố định chi tiết vào vị trí cần thiết, robot di chuyển dọc theo điểm hàn lập trình trước Ở trường đại học, cao đẳng cao đẳng nghề nói chung trường Cao đẳng Nghề Đà Nẵng nói riêng bắt đầu giảng dạy Robot, trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, trường cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng Đặc biệt năm gần xu nhập Robot công nghiệp phục vụ dây chuyền sản xuất ngày tăng cơng ty Sơng Thu, Cơng ty Ơtơ Trường Hải có chương trình ứng dụng robot hàn Tuy nhiên chuyển giao công nghệ nhà sản xuất, việc sửa chữa bảo trì chưa mong muốn chưa khai thác triệt để tính thiết bị Vì đề tài „„ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo robot hàn bậc tự phục vụ cho đào tạo” thiết thực cho đào tạo ứng dụng sản xuất “Luận án nằm khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước “ Nghiên cứu ứng dụng robot cho dây chuyền hàn sàn thùng xe ben nhà máy sản xuất ôtô ” mã số KC.03.09/11-15” D Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu động học, động lực cánh tay máy công nghiệp - Nghiên cứu điều khiển tự động robot ứng dụng công nghệ hàn ho - Phục vụ cho công tác đào tạo dạy nghề đơn vị công tác Đối tượng nghiên cứu cD Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Thiết bị hàn tự động an - Vi điều khiển aN - Tay máy công nghiệp bậc tự - Cách thức giao tiếp cánh tay máy máy tính g - Các loại tài liệu Robot, điều khiển tự động lập trình điều khiển Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu thiết kê robot hàn ứng dụng công tác dạy nghề Trường cao đẳng Nghề Đà Nẵng khả ứng dụng sản xuất công nghiệp Phƣơng pháp nghiên cứu Lý thuyết Nghiên cứu lý thuyết Robot công nghiệp, công nghệ hàn MIG - Giải toán động học – động lực học robot - Tính tốn lựa chọn loại truyền động - Tính tốn, thiết kế, cánh tay máy - Lý thuyết, thiết bị hàn MIG Nghiên cứu thuật toán điều khiển - Xây dựng mơ hình điều khiển , phương thức điều khiển - Nghiên cứu ứng dụng vi điều khiển họ 89* điều khiển robot Thực nghiệm D Thiết kế chế tạo, lắp đặt chạy thử quan công tác - Nghiên cứu điều khiển vị trí Xây dựng phần mềm điều khiển giao tiếp với phần cứng ho ngôn ngữ Visual Basic cD Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Ứng dụng làm mô hình dạy học đơn vị cơng tác modun aN Robot công nghiệp, lắp đặt vận hành hệ thống điện tử - Chế tạo mơ hình robot bậc tự hàn đường an thẳng, cong theo biên dạng cho trước - Nghiên cứu ứng dụng điều khiển vị trí động bước g Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu kết luận, luận văn bao gồm chương: CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ROBOT 1.1.1 Sự đời robot công nghiệp (Inductrial robot) Nhu cầu nâng cao suất chất lượng sản phẩm ngày đòi hỏi ứng dụng rộng rãi phương tiện tự động hoá sản xuất Xu hướng tạo dây chuyền thiết bị có tính linh hoạt cao dần hình thành Các thiết bị thay dần máy tự động “cứng” đáp ứng việc định lúc thị trường ln địi hỏi mặt hàng thay đổi chủng loại, tính năng, mỹ thuật, vv,… Vì ngày tăng nhanh nhu cầu ứng dụng robot để tạo hệ thống sản suất linh hoạt 1.1.2 Định nghĩa robot cơng nghiệp Hiện có nhiều định nghĩa Robot, điểm qua số định nghĩa sau - Định nghĩa theo tiêu chuẩn AFNOR (Pháp) : Robot công nghiệp D cấu chuyển động tự động lập trình, lặp lại chương trình, tổng hợp chương trình đặt trục toạ độ; có khả định vị, định hướng, di chuyển đối tượng vật chất : chi tiết, dao cụ, ho gá lắp theo hành trình thay đổi chương trình hố nhằm cD thực nhiệm vụ cơng nghệ khác - Định nghĩa theo RIA (Robot institute of America) : Robot aN tay máy vạn lặp lại chương trình thiết kế để di chuyển vật liệu, chi tiết, dụng cụ thiết bị chuyên dùng thông nhiệm vụ khác g an qua chương trình chuyển động thay đổi để hoàn thành - Định nghĩa theo GOCT 25686-85 (Nga) : Robot công nghiệp máy tự động, đặt cố định di động được, liên kết tay máy hệ thống điều khiển theo chương trình, lập trình lại để hoàn thành chức vận động điều khiển trình sản xuất 1.1.3 Phân loại Robot - Có hai phương pháp phân loại robot Một theo tính chất vật lý hay hình học chúng Hai theo cách chúng điều khiển a Phân loại theo hình học Ngành cơng nghiệp dùng thiết kế robot khác với ưu nhược điểm riêng Về bản, robot phải có bậc tự để tiếp cận tới tất điểm khơng gian Tuy nhiên phải có bậc tự để kẹp vật thể khơng gian Có loại robot có tính chất khơng gian làm việc khác nhau, là: Kiểu đề aN cD ho D Kiểu trụ g an Loại khơng gian làm việc hình cầu (hình 1-3) Loại robot thứ 4: (hình 1-4) SCARA:(hình 1-5) D ho b Phân loại theo điều khiển - Có phương pháp điều khiển Robot Đó kỹ thuật điều khiển cD không servo kỹ thuật điều khiển servo Điều khiển không servo dùng aN phương pháp hãm khí để cung cấp phạm vi biên chuyển động lệnh dịch chuyển sử dụng, khớp dẫn động an hãm khí chạm tới Kỹ thuật lỗi thời Kỹ thuật servo dùng cấu trúc phản hồi để đáp ứng với thay đổi cục g khớp động robot - So loại kỹ thuật điều khiển servo: kiểu đường điểm-tới-điểm (point-to-point) liên tục Kỹ thuật điểm-tới-điểm dùng chuẩn điểm đầu điểm cuối (và điểm trung gian) chuyển động robot đòi hỏi hệ thống điều khiển đáp lại phản hồi điểm Kỹ thuật dùng hàn điểm, công việc nhặt-và-đặt vật thể công việc tương tự Phương pháp điều khiển liên tục đòi hỏi đầu chấp hành robot theo đường định từ điểm đầu tới điểm cuối Kỹ thuật dùng nhiều ứng dụng cần chuyển động theo đường biên hàn hay phun sơn - Các robot kiểu chuyển động liên tục thường theo chuỗi điểm gần không gian đường điểm xác định điều khiển chương trình Trong nhiều trường hợp, đường điểm đường thẳng 1.1.4 Ứng dụng nghiệp sản robot công xuất - Từ đời robot công nghiệp áp dụng nhiều lĩnh vực góc độ thay người Nhờ dây chuyền sản xuất D tổ chức lại, suất hiệu tăng lên rõ rệt - Mục tiêu ứng dụng robot cơng nghiệp nhằm góp phần nâng cao suất dây chuyền công nghệ, giảm giá thành, nâng cao chất lượng ho khả cạnh tranh sản phẩm đồng thời cải thiện điều kiện lao robot như: + Làm việc mệt mỏi aN cD động Đạt mục tiêu nhờ vào khả to lớn + Rất dễ chuyển nghề cách thành thạo độ cao g an + Chịu tia phóng xạ mơi trường làm việc độc hại, nhiệt + Thay người công việc đơn điệu mà dễ gây mệt mỏi, nhầm lẫn - Trong ngành khí, robot sử dụng nhiều công nghệ đúc, công nghệ hàn, công nghệ cắt kim loại, sơn, phun phủ kim loại, tháo lắp vận chuyển phôi, lắp ráp sản phẩm, - Ngày xuất nhiều dây chuyền sản xuất tự động gồm máy CNC với robot công nghiệp, dây chuyền đạt mức độ tự động hoá cao, mức độ linh hoạt cao,…ở máy robot điều khiển hệ thống chương trình - Ngồi phân xưởng, nhà máy, kỹ thuật robot sử dụng việc khai thác thềm lục địa đại dương, y học, quốc phịng, chinh phục vũ trụ, cơng nghiệp ngun tử, lĩnh vực xã hội,… - Rõ ràng khả làm việc robot số điều kiện vượt trội khả người, phương tiện hữu hiệu để tự động hoá, nâng cao suất lao động, giảm nhẹ cho người công việc nặng nhọc độc hại Nhược điểm lớn robot chưa linh hoạt người, dây chuyền tự động, robot bị hỏng làm ngừng hoạt động dây chuyền, robot D hoạt động giám sát người 1.1.5 Ứng dụng Robot ngành hàn - Như ta biết Robot công nghiệp sử dụng nhiều ho lĩnh vực khác nhau, có ngành hàn, số lượng Robot hàn cD chiếm đến 25% tổng số Robot loại Trong ngành công nghiệp sản xuất hàn đóng vai trị quan trọng, ví dụ ngành cơng aN nghiệp ơtơ, đóng tàu, Vì số lượng Robot hàn thay phương pháp hàn khác nhiều, có điều + Có tính tự động cao suất cao g an tính vượt trội hàn Robot sau: + Có thể thực đường hàn phức tạp + Chất lượng mối hàn tốt tính thẩm mỹ cao + Có thể thực thao tác lặp đi, lặp lại liên tục + Giải phóng người lao động khỏi tác động có hại hàn a Khi dùng robot hàn ? Một trình hàn gồm nhiều thao tác lặp lặp lại chi tiết giống thích hợp để tự động hóa Số lượng chi tiết cần hàn q trình chế tạo định xem có nên tự động hóa q trình hàn hay khơng Nếu bình thường phải điều chỉnh để chi tiết ăn khớp với 10 Hàn phương pháp rẽ tiền hiệu để nối cứng hai chi tiết kim loại với Một mối hàn tạo cách đốt nóng kim loại tới điểm nóng chảy có khơng có dùng lực tác dụng kim loại điền đầy Có nhiều phương pháp hàn hàn hồ quang hàn điểm ( hàn đối kháng) b Nguyên lý hàn Khi hàn nóng chảy kim loại mối hàn đạt tới trạng thái lỏng Sự nóng chảy cục kim loại thực mép phần tử ghép Có thể hàn cách làm nóng chảy kim loại D kim loại vật liệu bổ sung Khi đốt nóng thành phần tự rót vào bể hàn tẩm ướt bề mặt rắn phần tử ghép Khi tắt nguồn đốt nóng, kim loại lỏng nguội đơng đặc - kết tinh, sau hàn ho kết tinh tạo thành mối hàn nguyên khối với cấu trúc liên kết hai chi tiết cD làm c Ƣu nhƣợc điểm hàn - Tiêu tốn kim loại - Rút ngắn thời gian sản xuất g Nhược điểm an - Giảm chi phí lao động aN Ưu điểm - Trong trình hàn xảy bay oxi hóa số nguyên tố., hấp thụ hịa tan chất khí bể kim loại thay đổi vùng nhiệt ảnh hưởng nhiệt Kết thành phần cấu trúc mối hàn khác với kim loại Các biến dạng kết cấu gây ứng suất dư làm sai lệch kích thước hình dạng ảnh hưởng tới độ bền mối ghép d Một số khái niệm Hồ quang: 11 Plasma: Thyrito: Inveter Hàn khí bảo vệ 1.2.2 Một số công nghệ hàn dùng phổ biến a Hàn TIG b Hàn Plasma 1.3 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HÀN MIG 1.3.1 Khái niệm chung D Phương pháp có tên gọi hồ quang kim loại mơi trường khí bảo vệ, tên thông dụng hàn dây, hàn CO2, tên quốc tế GMAW(Gas Metal Arc Welding) hình 1-15 ho Các thuật ngữ: cD - MIG (Metal Inert Gas): môi trường khí bảo vệ khí “trơ” sử dụng hàn thép hợp kim với kim loại màu Chủ yếu khí aN Argon Helium - MAG (Metal Active Gas) : mơi trường khí bảo vệ khí “hoạt an tính” sử dụng hàn thép thường, thép hợp kim thấp Chủ yếu CO2 Argon có trộn thêm Oxy, đơi Hydro g 1.3.2 Các ƣu điểm phƣơng pháp hàn MIG-MAG 1.3.3 Các kiểu chuyển dịch kim loại trình Hàn MIGMAG 1.3.4 Chế độ hàn 12 CHƢƠNG THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN KẾT CẤU, ĐỘNG HỌC VÀ ĐIỀU KHIỂN ROBOT 2.1 PHƢƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT Bất kỳ Robot bao gồm khâu liên kết với thông qua khớp Hai chuyển động khâu thông qua khớp quay khớp tịnh tiến hình 2-1 2.1.1.Bộ thơng số Denavit-Hartenberg (DH) a Các khái niệm : D Một Robot gồm nhiều khâu cấu thành từ khâu nối tiếp thông qua khớp động Gốc chuẩn Robot là khâu số khơng tính vào số ho khâu Khâu1 nối với khâu chuẩn khớp 1, khớp đầu mút cD khâu cuối 2.1.2 Gắn hệ tọa độ cho robot aN 2.1.3 Đặc trƣng ma trận A 2.1.4 Xác định ma trận T6 theo ma trân An an 2.2 THIẾT KẾ QUỸ ĐẠO ROBOT Trong ứng dụng công nghiệp robot, ta thường gặp hai trường g hợp sau : Trường hợp : Khâu chấp hành cuối robot cần đạt vị trí hướng điểm nút (điểm tựa : Knot point) Đây phương pháp điều khiển điểm (PTP) Tại đó, bàn tay robot thực thao tác cầm nắm đối tượng buông nhả đối tượng Trường hợp : Khâu chấp hành cuối robot phải xác định đường qua điểm nút theo thời gian thực Đó trường hợp tay máy trực tiếp thực nguyên công công nghệ sơn, hàn, cắt kim loại 13 2.3 TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN 2.3.1 Nguồn dẫn động 2.3.2 Các dạng điều khiển tay máy 2.4 THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ROBOT 2.4.1 Lựa chọn phƣơng án 2.4.2 Lựa chọn phƣơng án thiết kế robot hàn Sau lựa chọn phương án, chọn phương án kiểu tọa độ cầu g an aN cD ho D Bệ máy Bệ máy 14 2.5 TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC ROBOT BẬC TỰ DO 2.5.1 Gắn hệ tọa độ lên cấu ho D θ2 θ3 90 d1 a2 0 a3 g 2.5.3 Tính ma trận A d an θ1 a o aN cD 2.5.2 Lập bảng thông số DH Khâu θ α 2.5.4 Lập ma trận T T3= = 15 2.5.5 Phương trình động học ngược robot RRR θ1=arctg2(py,px) θ1+180o θ1= θ2= arctg2(-a3nz+pz, θ3= arctg2( nz,oz) - θ2 2.6 TÍNH TỐN LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ BƢỚC 2.6.1 Khái niệm, đặc điểm phân loại 2.6.2 Kết cấu nguyên lý làm việc 2.6.3 Một số thông số động bƣớc 2.6.4 Hệ điều khiển động bƣớc D 2.7 THIẾT KẾ MẠCH GIAO TIẾP ho 2.7.1 Mạch điều khiển động bƣớc VCC cD VCC R2 330 R5 330 aN Q1 IRF540N/TO R3 15K Q3 IRF540N/TO R6 15K 8051 R1 15K GND A564 Q4 R4 15K an A564 Q2 RED GND g VCC YELLOW VCC ORANGE R8 330 R11 330 BLUE Q5 IRF540N/TO R9 15K Q7 IRF540N/TO R12 15K A564 Q6 R7 15K A564 Q8 GND Mạch dùng vi điều khiển R10 15K GND 16 VCC R1 47K VCC RED 10 14 4030 4030 12 4013 VDD J1 X DIR D Q GND Q1 IRFZ44 YELLOW CLK 11 13 4030 R S Q Q2 IRFZ44 ORANGE 4013 11 4030 D Q 13 VCC CLK R S GND VDD 10 Q3 IRFZ44 Q BLUE 14 12 DIR STEP g an aN cD ho D Mạch dùng IC logic điều khiển Mạch dùng IC chuyên dùng điều khiển động bước Q4 IRFZ44 17 CHƢƠNG CHẾ TẠO MƠ HÌNH 3.1 GIA CƠNG CHẾ TẠO KẾT CẤU CƠ KHÍ 3.1.1 Cách thức truyền động phạm vi hoạt động Tay máy thiết kế có dạng tọa độ cầu gồm khớp quay, thường ứng dụng dây chuyền sản xuất tự động, nhà máy lắp ráp Nó làm nhiệm vụ cung cấp lấy phôi từ băng tải Tay máy truyền động truyền bánh răng, độ truyền trục vít bánh vít truyền đai kết hợp với động bước làm cho kết cấu D tay máy vững chắc, hoạt động tin cậy đạt đến vị trí cần thiết Động chọn để dẫn động động bước có cơng suất 5.1W vi hoạt J2 90o J3 90 J1 Tốc độ 10mm/s J2 10mm/s J3 10mm/s g Phạm động 270o an J1 aN cD ho nguồn cung cấp 3.5VDC/phasse Số động sử dụng động bước ROBOT HÀN BÂC TỰ DO Cấu trúc Kiểu khớp thẳng đứng Số trục điều khiển Tải trọng tối đa cho phép 2kg Sai số lặp lại vị trí ±2mm Hệ thống truyền động Động bước 18 Momen J1 5KNm J2 3KNm J3 2KNm Trọng lượng 30Kg Kiểu lắp đặt Đạt nền, bàn máy D Trở vị trí gốc Có ho 3.2 NGUN LÝ, CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CỦA TAY MÁY 3.2.1 Nguyên lý hoạt động tay máy cD Tay máy hoạt động dựa hoạt động động bước qua truyền truyền bánh răng, trục vít bánh vít, aN truyền đai Từng động tay máy điều khiển chuyển động an khâu tương ứng 3.2.2 Các thành phần tay máy bậc tự g Gồm khâu: khấu thứ dùng truyền bánh răng, khâu thứ dùng truyền trục vít bánh vít, khâu thứ dùng truyền đai Khâu thứ Khâu dẫn động từ động bước truyền qua truyền bánh để tạo chuyển động cho toàn hệ 19 Bộ truyền bánh có tỉ số truyền u =1/4 Khâu thứ hai D Sử dung truyền trục vít bánh vít để dẫn động cho khâu Sử dụng bọ truyền đai dẫn động cho khâu g an aN cD ho Khâu thứ 20 3.3 BỘ PHẬN ĐIỀU KHIỂN 3.3.1 Giới thiệu vi điều khiển P89V51RB2 3.3.2 Thiết kế phần cứng - Phần mạch giao tiếp : gồm linh kiện cổng COM DB9 với IC MAX232 để thực chuyển đổi tương thích điện áp cổng COM máy tính điện áp tín hiệu mạch điều khiển Làm nhiệm vụ giao tiếp máy tính vi điều khiển - Phần mạch điều khiển : gồm IC P89V51RB2 với linh kiện phụ khác tạo dao động thạch anh tần số khiển D 11.0592MHz, nút Reset tụ, trở để thực chức điều - Phần mạch nguồn : gồm cấp điện áp : nguồn cho vi điều khiển ho dùng mức 5V nguồn cho thiết bị ngoại vi mức 9V, để an toàn cD dùng hai nguồn riêng cách li chúng Nguồn cho vi điều khiển cần có mạch riêng để đưa từ mức 12V 5V aN - Phần mạch công suất : điều khiển cuộn dây động qua cặp IC L297, L298N , nhằm làm tăng dòng điều khiển cho động bước tối g an ưu bit điều khiển 21 CHƢƠNG LẬP TRÌNH, GIAO TIẾP GIỮA PHẦN MỀM VỚI PHẦN CỨNG 4.1 LỰA CHỌN THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN 4.1.1 Bộ điều khiển Optical Sensor Step Motor I Step Motor Driver Step Motor II Step Motor Driver Step Motor III Power Supply Keyboard aN cD ho Optical Sensor MAIN_ BOARD D Optical Sensor Step Motor Driver Lcd Display an Bộ điều khiển robot hình bao gồm: g 1.Tín hiệu đầu vào: - Cảm biến hồng ngoại xác định vị trí Home robot - Bộ bàn phím để lập trình dạy học cho robot - Bộ nguồn cấp nuôi cho mainboard Bộ xử lý - Mainboard bo mạch vi điều khiểu 3.Tín hiệu ngõ - Dirve động bước điều khiển động bước - Màn hình hiển thị LCD 22 4.1.2 Thuật toán điều khiển Lấy mẫu điểm đường hàn với cơng cụ lập trình Teach Pendant: Về thực chất teach pendant thiết bị thường có dạng hộp cầm tay (hand_held box) nối với robot cáp điện quang, dùng để điều khiển chuyển động mỏ hàn robot qua vị trí quỹ đạo cần hàn dạng teach mode dùng để thực thi chương trình lập trình sẳn Khi lập trình dạy học cho robot ta xác định điểm đầu cuối hành trình, sau ta cho cánh tay robot chạy qua số điểm dẫn P1 ho D hướng để đến điểm cần đến P2 cD Hình 4-4 Chia điểm quỹ đạo chạy aN Các điểm trung gian xác định tối đa 45 điểm Vì di chuyển cánh tay xác để theo quỹ đạo định trước an 4.2 Lập trình mơ máy tính Sử dụng phần mềm PIC C để lập trình cho vi điều khiển kết hợp với g phần mềm Visual Basic để thiết kế giao diện điều khiển robot thơng qua máy tính 4.3 KIỂM TRA, HIỆU CHỈNH CHƢƠNG TRÌNH Sau nạp chương trình (phần phụ lục) kiểm tra robot cho kết chạy theo mong muốn, đến điểm cần xác đinh cho trước cách nhập tọa độ bàn phím di chuyển robot đến vị trí cần xác định 23 4.4 PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN, ỨNG DỤNG - Điều khiển cứng dùng cách dạy học cho robot Phương pháp đơn giản dễ thực Mơ hình robot thực tế  aN cD ho D KẾT QUẢ VÀ TRIỂN VỌNG CỦA ĐỀ TÀI an KẾT LUẬN Sau thời gian thực hiện, luận văn hồn thành cơng việc g sau đây: NHỮNG CÔNG VIỆC ĐÃ THỰC HIỆN ĐƯỢC: 1.Tổng hợp lý thuyết hàn, robot hàn động học động lực học robot nói chung 2.Thiết kế mơ hình điều khiển robot bậc tự do, định hướng phục vụ cho hàn tự động 3.Chế tạo, lắp ráp mơ hình thực nghiệm robot bậc tự Trong thiết kế, lắp ráp mạch điều khiển, xây dựng thuật tốn viết chương trình điều khiển quỹ đạo hàn 24 Kết là: Mơ hình đạt hoạt động yêu cầu đặt NHỮNG HẠN CHẾ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI: Những vấn đề hạn chế: - Chưa chế tạo kết cấu vững mong muốn để ứng dụng thực tế - Chương trình điều khiển chưa linh hoạt để điều chỉnh thông số robot vầ điều chỉnh thông số hàn - Độ ổn định (về kết cấu khí) robot chưa cao - Chưa thực công việc hàn thực tế D HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI: - Hoàn thiện thiết kế cấu tạo robot để đảm bảo độ tin cậy độ ổn định robot trình hàn để ứng dụng vào thực tế sản ho xuất cD - Nghiên cứu thêm phương án tạo dạng quỹ đạo công nghệ hàn khác, chế tọa cụm tạo quỹ đạo công nghệ hàn Thiết kế lại aN cấu gá đầu hàn cho chắn điều chỉnh dễ dàng - Sử dụng cảm biến đầu dò tốt để phát đường hàn an có khe hở nhỏ, đảm bảo độ xác độ tin cậy cao để áp dụng phương án vừa dò đường hàn vừa tiến hành hàn để đảm bảo g suất hàn thưc tế - Thiết kế lại hệ thống điều khiển giao diện cho phù hợp với người công nhân vận hành - Bổ sung thêm phần chương trình để đạt độ xác cao hàn đường hàn có phương nằm ngang, đứng đường hàn thực tế phức tạp - Nghiên cứu thiết kế thêm bậc tự để robot định vị định hướng tốt hơn, thực biên dạng phức tạp