(Đề tài NCKH) thiết kế cánh tay robot (trục x và trục y)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ CÁNH TAY ROBOT (TRỤC X VÀ TRỤC Y) MÃ SỐ:SV201 SKC006980 Tp Hồ Chí Minh, 2019 MỤC LỤC Trang DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU Tổng quan tình hình nghiên cứu 1.1 Trong nước 1.2 Ngoài nước Lý chọn đề tài 10 Mục tiêu đề tài 11 Phương pháp nghiên cứu 11 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 11 CHƯƠNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP 12 Lịch sử phát triển robot công ngiệp 12 Định nghĩa phân loại Robot 12 2.1 Định nghĩa Robot 12 2.2 Phân loại 14 Ứng dụng Robot công nghiệp 16 3.1 Mục tiêu ứng dụng Robot công nghiệp 16 3.2 Các lĩnh vực ứng dụng Robot công nghiệp 17 Hệ thống Robot 17 Bài toán Robot 18 5.1 Động học 18 5.2 Tĩnh học 19 5.3 Động lực học 19 Cấu trúc động học cấu 19 6.1 Khâu khớp 20 6.2 Chuỗi động cấu Robot 21 6.3 Bậc tự cấu Robot 22 CHƯƠNG BÀI TOÁN ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT 23 Động học thuận Robot 23 1.1 Các toạ độ 23 1.1.1 Định nghĩa toạ độ 23 1.1.2 Phép quay tổng hợp 25 1.2 Bài toán động học thuận 25 Động học ngược 26 2.1 Bài toán 26 2.2 Phương pháp giải 27 Động lực học 28 3.1 Động tay máy 28 3.2 Thế tay máy 29 3.3 Phương trình vi phân chuyển động tay máy 29 CHƯƠNG TÍNH ĐỘNG HỌC THUẬN, ĐỘNG HỌC NGƯỢC SCARA .36 Giới thiệu Robot SCARA 36 1.1 Một số thông số 36 1.2 Kết cấu khí 36 1.3.Hệ thống điều khiển 36 Tính tốn động học thuận Robot SCARA 37 2.1 Đặt toán 37 2.2 Sơ đồ động học 37 2.3 Xác định vị trí hướng bàn kẹp 40 Động học ngược Robot SCARA 41 3.1 Đặt toán 41 3.2 Giải toán động học ngược 41 Tính lực tác dụng vào khâu khâu 42 CHƯƠNG ĐIỀU KHIỂN ROBOT SCARA 47 Động điện chiều (DC) 47 1.1 Đại cương động điện chiều (DC) 47 1.1.1 Động điện chiều (DC) 47 1.1.2 Điều khiển tốc độ động điện chiều 47 1.1.3 Đảo chiều quay 48 1.2 Điều khiển động DC 48 1.2.1 Thiết bị sử dụng 48 1.2.2 Các bước thực 52 Bộ điều khiển tay máy 53 Phần mềm LabVIEW 55 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Hình 1.1: Robot Scara bậc tự Hình 1.2: Các hệ thống cấu thành robot 17 Bảng 3.1: Thông số tay máy Scara 36 Hình 3.1: Sơ đồ động học tay máy Scara 37 Hình 3.2: Giới hạn góc quay khớp 38 Hình 3.3: Giới hạn khơng gian làm việc tay máy Scara 39 Bảng 4.1: Động điện chiều 46 Hình 4.2: Lực tác dụng lên motor DC 50 Hình 4.3: Sơ đồ nối dây motor DC 50 Hình 4.4: Sơ đồ cấu trúc chung hệ thống điều khiển tay máy Scara 53 Hình 4.5: Mã nguồn LabViEW 56 Hình 5.1: Tay máy Scara 58 Hình 5.2: Máy in 3D Scara 58 Hình 5.3: Máy in 3D Scara 59 Hình 5.4: Một số sản phẩm in 59 DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT D-H Denavit-Hartenberg MỞ ĐẦU TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.1 Trong nước Nghiên cứu phát triển robot Việt Nam có bước tiến đáng kể 25 năm qua Vào giai đoạn 1985-1990, 1991-1995, 1996-2000, 2001-2005, 20062010, 2011-2015 gần 2016-2020, khuôn khổ chương trình NCKH&PTCN quốc gia tự động hóa, nhiều đề tài nghiên cứu chế tạo robot Trung tâm Tự Động Hóa – Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hóa – Bộ Cơng Thương, Viện TĐH Kỹ thuật Qn - Bộ Quốc phòng, Đại học Quốc gia Tp.Hồ Chí Minh, Đại học Quốc gia Hà Nội triển khai thực thành công Nhiều sản phẩm robot sản phẩm đề tài nêu robot hàn vỏ tàu thủy, robot phun hạt nix cọ rửa tàu, máy gia công 3D sử dụng robot song song Hexapode có độ xác cao, robot quay phim hệ thống tự động xếp cấp vật tư kho gồm robot di động chạy ray, hệ điều khiển robot di động qua truyền thông không dây Internet, chế tạo cung cấp cho thị trường Cùng với chương trình NCKH&PTCN quốc gia tự động hóa, từ năm 2005 Tp.Hồ Chí Minh khởi động chương trình chế tạo robot cho doanh nghiệp Ngay năm 2005, Tp.Hồ Chí Minh đầu tư 50 tỷ đồng cho nhà khoa học nghiên cứu chế tạo robot theo đơn đặt hàng doanh nghiệp Mục tiêu nhằm nâng cao chất lượng robot nước chế tạo đạt yêu cầu tương đương so với loại robot nhập từ nước ngoài, đồng thời giảm dần từ 20% đến 30% 50% kim ngạch nhập robot đến cuối năm 2005 phải bàn giao 10 robot cho doanh nghiệp Về mặt sách, ưu tiên hỗ trợ cho doanh nghiệp đặt hàng với số lượng nhiều hợp đồng ký trước Về dài hạn, Tp.Hồ Chí Minh phấn đấu khoảng 5-10 năm, Việt Nam có ngành cơng nghiệp sản xuất robot phục vụ nước xuất Đối với khối doanh nghiệp thiết kế chế tạo robot Việt Nam, nhiều sản phẩm robot gây ấn tượng thị trường nước quốc tế, ví dụ robot có chức gắp sản phẩm từ máy ép nhựa, hệ thống hoạt động linh hoạt với nhiều chế độ Công ty Suno (công ty nhóm BKPro, vơ địch Robocon Châu Á – Thái Bình Dương năm 2005) thuộc chương trình robot Tp.Hồ Chí Minh nhiều doanh nghiệp biết tới; robot hàn di động, robot làm vệ sinh đường ống thông khí, robot vạn năng, hệ thống cấp vít tự động, tay máy cấp phôi Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng Dịch vụ Khoa học kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh Đặc biệt phải kể đến sản phẩm robot Công ty Cổ phần Robot TOSY Công ty Cổ phần TOSY gây thương hiệu robot dáng người đánh bóng bàn TOPIO Ping Pong trình diễn Hội chợ quốc tế Robot IREX 2009 Nhật Bản, robot dịch vụ 23 bậc tự TOPIO Dio sản phẩm robot công nghiệp với giá thành 1/5 robot tương đương giới Hội chợ quốc tế Tự động hóa năm 2010 CHLB Đức gần mRobo – robot có khả biến hình nhảy múa Triển lãm Điện tử tiêu dùng 2012 (CES 2012) vào ngày 11/01/2012 Mỹ Ngoài ra, sản phẩm robot đồ chơi TOSY UFO xuất nhiều thị trường giới Mặc dù có nhiều loại robot Nhà nước hỗ trợ cho nghiên cứu chế tạo qua đề tài nghiên cứu cấp suốt 25 năm qua robot ứng dụng vào thực tiễn sản xuất Nguyên nhân sản xuất Việt Nam giai đoạn cơng nghiệp hóa sử dụng lao động thủ công với giá nhân công rẻ ứng dụng robot sản xuất có hiệu dây chuyền sản xuất có nhu cầu tự động hóa cao ngành robot cơng nghiệp định hình, chưa thực hình thành theo nghĩa thực tế, Nhà nước chưa ban hành giải pháp, sách cụ thể thúc đẩy phát triển ngành cơng nghiệp trí tuệ Hiện có số doanh nghiệp Tp.Hồ Chí Minh mạnh dạn sử dụng sản phẩm robot nước chế tạo phục vụ sản xuất, cịn đa phần doanh nghiệp có nhu cầu sử dụng nhiều robot nhập ngoại Ngoài số đề tài nghiên cứu triển khai vào giảng dạy loại Robot số viện nghiên cứu trường đại học Việt Nam: - 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 1.1 Robot Scara bậc tự - Đề tài “ Chế tạo hệ thống điều khiển Robot SCARA” KS Đỗ Văn Dũng, Viện Cơ Học Ứng dụng thực 1.2 Ngồi nước Ngành cơng nghiệp robot ngành có sớm giới nước công nghiệp phát triển quan tâm phát triển mạnh mẽ vào nửa sau kỷ XX Ví dụ: Ở Nhật Bản, ngành công nghiệp robot đời từ cuối năm 60, bắt đầu với việc nhập kỹ thuật robot tiên tiến Mỹ vào năm 1967 Trong bối cảnh kinh tế phát triển nhanh chóng lại thiếu lao động lành nghề trầm trọng, xuất robot có ảnh hưởng lớn Nhật Bản Năm 1968, đồng thời với công ty công nghiệp nặng Kawasaki bắt đầu sử dụng kỹ thuật Mỹ để sản xuất robot, cơng ty cơng nghiệp nặng Ishikawajima – Harima công ty điện tử Yasukawa bắt đầu bán hệ thống robot dựa kỹ thuật Nhật Bản thị trường Chỉ năm sau đó, Hội nghị robot đầu tiền Nhật Bản tổ chức với có mặt 35 cơng ty Thành công Hội nghị trào lưu phát triển robot giúp Nhật Bản từ năm 1978, năm sản xuất 10.000 hệ thống robot cung cấp cho thị trường Theo thống kê Hiệp hội robot Nhật Bản, năm 1981 Nhật Bản ước tính có 67.435 Nhiệm vụ: Khảo sát ngun tắc điều khiển mơ tơ DC từ máy tính Sơ đồ mặt cắt đơn giản mơ tơ trình bày trờn hình 4.2 Bốn cuộn dây trờn cỏc khe lõi sắt từ hình trụ tạo thành lõi mô tơ (Armature ) Armature gắn ổ trục quay tù trường hợp tạo nam châm vĩnh cửu N-S Đầu cuộn dây lõi nối với đảo điện (Conmutator), điện cấp qua chổi than Khi armature đặt từ trường, cấp chiều vào cuộn dây qua chổi than, xuất lực làm quay armature Các đại lượng đặc trưng cho motor DC lực, mô men quay cảm ứng Lực làm chuyển động đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua từ trường: f = iBL/sinα Trong đó: f lực [ N] i dòng qua cuộn dây, [A] B mật độ thông lượng từ trường, [Weber/m ] L chiều dài cuộn dây, [m] α góc dịng điện hướng từ trường,[độ] Khi hướng dịng điện vng góc với từ trường α = 900 ta có f = iBL Trên hình 4.3 mơ tả chiều lực f đầu cuộn dây 49 Hình 4.2 Lực tác dụng lên motor DC Hình 4.3 Sơ đồ nối dây cho motor DC Nếu đoạn dây cố định trục quay (vng góc với hướng từ trường ) Lực f tác động tạo mô men T làm quay đoạn dây: Trong : Tại hai vị trí nằm ngang, =0 Cịn hai vị trí thẳng đứng, Thế cảm ứng e sinh dây dẫn chuyển động theo hướng vng góc với hướng từ trường : e = Lν Bsin β Trong đó: e cảm ứng, [V]  vận tốc dây dẫn, [m/s] B mật độ thông lượng từ trường, [Weber/m ] 50 L chiều dài dây dẫn,[m] β góc hướng chuyển động dây dẫn hướng từ trường,[độ], Trờn hình 4.4 sơ đồ nối điện cho motor DC Thế +Va cấp qua chổi than tới vòng C đảo điện, –Va qua chổi than tới vòng A đảo điện Dòng chạy nhánh 1/2 dịng cấp Khi lỗi mơ tơ quay chổi than quét quanh đảo điện, tiếp xúc với cỏc vũng C A đảo điện Kết điện từ chổi than sã cấp đảp chiều cho cuộn dây quay Việc đảo chiều dòng điện cho phép tạo chiều quay cho lõi motor vị trí cuộn dây hai nửa đối diện Trong motor DC, điện chiều cấp cho cuộn dây từ trường làm quay động Trong máy phát, tác động làm quay cuộn dây từ trường làm xuất điện cảm ứng lối Tuy nhiên hai hiệu ứng xuất sơ đồ motor máy phát Trong sơ đồ motor DC motor quay điện cấp, đồng thời làm sinh cảm ứng cuộn armature Thế cảm ứng (EMF) có phân cực ngược với cấp cho motor Khi motor quay ổn định, cuộn armature: EA = EG + I.RA Trong : EA : Thế cảm ứng ngược (EMF) Trên armature sinh armature quay từ trường, [V] I: Dòng qua armature,[A] RA: Điện trở armature,[ Ω ] Ở tốc độ cực đại motor, cảm ứng đạt xấp xỉ cấp E G ~0.94 EA dòng chảy motor tạo 0.06 E A Điều có hậu nghiêm trọng motor chạy với dòng 60A, bị ngắt đột ngột tăng dũng lờn 1000A motor bị nóng nhanh Vì motor thường có bảo vệ nhiệt, thực cắt điện cho motor nhiệt độ vượt mức cho phép 51 Từ trường motor tạo từ nam châm vĩnh cửu (cho motor DC loại nhỏ) sử dụng cuộn cảm để tạo từ trường (Field Winding) Motor sử dụng rộng rãi vỡ cú khoảng tốc độ rộng điều khiển xác Ngồi với motor DC dễ dàng bổ sung chế độ thắng động, dùng quán tính tải động biến motor DC thành máy phát, tạo điều kiện hãm cho hệ thống Moto DC điều khiển chiều xung phân cực Các xung phân cực thường cấp từ chỉnh lưu cầu từ nguồn AC có nhánh với thyristor(SCR) Các thyristor điều khiển đồng pha với nguồn AC cung cấp chỉnh góc cắt để mở (SCR), cho phép thay đổi biên độ xung Bản thân cuộn cảm L quán tính motor tải làm phẳng xung điều khiển thành chiều Trong sơ đồ mô to DC cấp DC +12V qua cầu transitor công suất Việc đảo chiều quay đực thực nhờ trigger RS (IC1) Khi tác động tín hiệu P=0, PA1=1, nhánh T3-T4 T1-T2 cầu dẫn, cho phép nối nguồn +12V với cực dương đầt- vối với cực âm mô tơ, điều khiển mô tơ quay thuận Khi tác động tín hiệu P=1, PA1=0, cỏc nhỏnh T5-T6 T7-T8 cầu dẫn, cho phép nối nguồn +12V với cực âm đầt- vối với cực dương mô tơ, điều khiển mô tơ quay ngược Khi phối hợp điều khiền PA0 PA1 để tạo chuỗi xung với độ rộng thay đổi làm thay đổi tốc độ mô tơ Trong máy tính nạp sẵn hai chương trình : UPBAS: chứa chương trình gốc (UPB301.BAS-UPB308.BAS) UPEXE: chứa chương trình mó mỏy( UPB301.EXE-UPB308.EXE) Khi thực tập sử dụng chương trình UPEXE Chương trình soạn thảo cho thí nghiệm với khối µ P-308 1.2.2 Các bước thực hiện: Nối ổ CON (25 chân) thiết bị µ PTLAB-301 với ổ (25 chân) khối giao diện SM-PCBUS (bắn slot máy tính) Sử dụng dõy cú chốt cắm đẻ nối mạch theo sơ đồ hình 8-2/khối µ PB-308: 52 - Nối chốt nguồn +5V đất (POWER INPUT), khối µ PB-308 với nguồn +5V đất thiết bị µ PTLAbB-301.Chó ý cắm phân cực nguồn Nối chốt PA0, PA1 khối µ PB-308 với chốt PA0, PA1 tương ứng trạm PORT thiết bị µ PTLAB-301 - Chốt +12V cho mơ tơ nối sẵn với chốt +12 V trạm nguồn - Bật điện cho thiết bị -Bật cơng tắc cấp nguồn cho bé giao diện µ PTLAB-301 Bật máy tính Vào chương trình phục vụ cho khối µ PB-308 Đánh máy để vào chương trình theo trình tự sau : C:\ QB\UPEXE\UPB308.EXE Bộ điều khiển tay máy Tay máy thường tự động thực nhiệm vụ dịch chuyển thao tác Các hoạt động tay máy lập trình, việc thực nhiệm vụ thường làm thay đổi phần toàn vị trí tay máy khơng gian Có thể coi tay máy đại người máy, thực thao tác phức tạp, có độ xác cao Hình 4.4 Sơ đồ cấu trúc chung hệ thống điều khiển tay máy Scara Điều khiển chuyển động tay máy không gian xác định n thành phần mômen lực tổng quát tác động lên khớp, mômen lực tổng quát cung cấp cấu chấp hành Quá trình điều khiển phải đảm bảo điều khiển thực điều khiển chuyển động khớp theo quỹ đạo q(t) cho q(t) bám qđ(t), với qđ(t) vectơ quỹ đạo chuyển động mong muốn Sơ đồ cấu trúc chung hệ thống điều khiển tay máy cho Hình 4.4 tay máy bám theo quỹ đạo đặt trước (được lập trình sẵn đưa vào từ chương trình phầm mềm kết nối bên ngoài) sử dụng điều chỉnh để điều khiển chuyển động lực, sử dụng cảm biến để thu nhận thông số môi trường làm việc đảm bảo cho hoạt động bền vững, khử nhiễu n, nhận biết đáp ứng thích nghi với thay đổi môi trường thay đổi tham số động học của hệ thống Trong điều khiển quỹ đạo robot, phải điều khiển tay robot bám theo quỹ đạo xác định trước (quỹ đạo chuẩn) Quỹ đạo chuẩn hàm phụ thuộc thời gian Việc xây dựng quỹ đạo chuyển động tìm phương trình mơ tả quỹ đạo robot theo thời gian Việc thiết kế quỹ đạo khớp tay máy có ưu điểm: hệ điều khiển hệ điều khiển vị trí khớp, xác định điều kiện giàng buộc động hệ truyền động, giải toán động học ngược đơn giản Nhược điểm khó đảm bảo xác quỹ đạo tay máy Thiết kế quỹ đạo tay máy có ưu điểm: lượng đặt vị trí tay robot nên đảm bảo xác quỹ đạo Nhược điểm: phải giải tốn động học ngược phức tạp với khối lượng tính tốn lớn khó tính điều kiện giàng buộc Có kiểu điều khiển tay máy: điểu khiển hở điều khiển kín Điều khiển hở, dùng truyền động bước (động điện động thủy lực, khí nén, ) mà quãng đường góc dịch chuyển tỷ lệ với số xung điều khiển Kiểu điều khiển đơn giản, đạt độ xác thấp Điều khiển kín (hay điều khiển servo), sử dụng tín hiệu phản hồi vị trí để tãng độ xác điều khiển Có kiểu điều khiển servo: điều khiển điểm - điểm điều khiển theo đường (contour) Với kiểu điều khiển điểm - điểm, phần công tác dịch chuyển từ điểm đến điểm theo đường thẳng với tốc độ cao (khơng làm việc) Nó làm việc điểm dừng Kiểu điều khiển dùng robot hàn điểm, vận chuyển, tán đinh, bắn đinh, 54 Điều khiển contour đảm bảo cho phần công tác dịch chuyển theo quỹ đạo bất kỳ, với tốc độ điều khiển Có thể gặp kiểu điểu khiển robot hàn hồ quang, phun sơn Phần mềm LabVEW Sử dụng phần mềm LabVIEW để viết giao diện điều khiển LabVIEW viết tắt Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench môi trường phát triển cho ngơn ngữ lập trình đồ họa hãng National Instruments LabVIEW phát triển từ năm 1986, ban đầu LabVIEW sử dụng rộng rãi để nhận liệu, điều khiển thiết bị tự động hóa cơng nghiệp chạy nhiều hệ điều hành khác Windows, Unix, Linux Mac OS LabVIEW ngày sử dụng rộng rãi đo lường công nghiệp, thi nghiệm giáo dục ứng dụng tự động hóa dựa sở lập trình đồ họa (graphical programming) Khác với lập trình văn (textual programming), lập trình đồ họa trực giác Tuy nhiên LabVIEW hỗ trợ lập trình văn Trong LabVIEW có nhiều hàm dùng để phân tích, thiết kế biểu diễn liệu đồ thị dụng cụ đo lường ảo phong phú Ngày nay, LabVIEW có nhiều cơng cụ mơđun khác làm cho LabVIEW có chức tính tốn mạnh lập trình phân tích, thiết kế hệ thống điều khiển, xử lý số liệu, nhận dạng hệ thống, tốn học, mơ phỏng, nhiều chức khác Ngồi ra, LabVIEW cịn hỗ trợ nhiều phần cứng bảng giao diện liệu vào (bảng nhận liệu, DAQ, data acquisition), bus truyền thông liệu CAN dùng đo lường tự động hóa; điều khiển mềm (drivers) hỗ trợ tiêu chuẩn giao tiếp CAN bus, OPC, Modbus, GPIB, … (Hình 4.5) 5 Hình 4.5 Mã nguồn LabVIEW LabVIEW sử dụng 30.000 ngàn công ty hàng ngàn phịng thí nghiệm giới Hầu hết phịng thí nghiệm châu lục đặc biệt châu Mỹ, Hàn quốc, Nhật bản, Trung quốc Các viện nghiên cứu cao cấp máy giao tốc lớn giới, thu thập truyền nhận liệu quan vũ trụ NASA Các cơng ty đo lường, kiểm định, xử lý tín hiệu, điều khiển cơng nghiệp ví dụ, dây truyền kiểm tra lỗi sản phẩm Hàn quốc, hệ thống thu thập điều khiển công nghiệp ngành tàu biển, giao thông vận tải Nhật Bản, công ty, nhà máy kiểm tra điện thoại Singapore Tại Việt Nam nay, nhiều công ty sử dụng phần mềm để điều khiển dây chuyền tự động mà hầu hết nhập từ nước Tuy nhiên, nghiên cứu ứng dụng LabView giảng dạy chưa nhiều Nghiên cứu ứng dụng phần mềm LabView để đưa vào giảng dạy giúp sinh viên tiếp cận, nắm bắt phần mềm sử dụng thực tiễn sản xuất làm việc Bên cạnh đó, LabView ngơn ngữ lưu đồ họa, diễn đạt cú pháp thơng qua hình ảnh trực quan mơi trường soạn thảo giúp người lập trình có phương pháp trực quan việc tự động hóa hệ thống đo lường điều khiển Điều giúp giảng viên trình bày cho sinh viên cách trực quan, sinh động, dễ hiểu 56 Ngôn ngữ lưu đồ kết hợp với khối I/O gắn liền điều khiển giao diện người sử dụng tương tác đèn báo làm cho LabVIEW trở thành lựa chọn lí tưởng Ứng dụng LabVIEW LabVIEW ứng dụng lĩnh vực đo lường, tự động hóa, điện tử, robot, vật lý, tốn học, cơng nghệ sinh học vv… - LabVIEW giúp kỹ sư kết nối với cảm biến nào, cấu chấp hành với máy tính - LabVIEW xử lý liệu tín hiệu tương tự (analog), tín hiệu số (digital), âm (audio) - LabVIEW hỗ trợ giao thức giao tiếp khác RS232, RS485, TCP/IP, - Bạn tạo thực thi độc lập thư viện chia sẻ (ví dụ thư viện liên kết động DLL), LabVIEW trình biên dịch 32bit 57 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Sau hình ảnh tay máy hồn thành thực tế: Hình 5.1 Tay máy Scara Hình 5.2 Máy in 3D Scara 58 Hình 5.3 Máy in 3D Scara Một số sản phẩm in từ máy in 3D sử dụng cánh tay Scara: Hình 5.4 Một số sản phẩm in 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua trình nghiên cứu, em thực thiết kế thành cơng cánh tay robot Scara vừa có chức tạo mẫu nhanh chi tiết thiết kế CAD máy tính Chứ tay máy dùng để in 3D với nhiều tính ưu việt so với việc dùng cấu hình in 3D truyền thống Kết cấu tay máy đảm bảo cứng vững trình in 3D Khả linh hoạt cao, sử dụng máy vi tính dùng thẻ nhớ để điều khiển trình in 3D Tay máy gọn nhẹ, độ xác cao, dễ tháo lắp sử dụng thay đổi kết cấu Ngồi có tượng sai số q trình gia cơng tượng dao động cưỡng vận hành máy Có tính ứng dụng cao giá thành cạnh tranh Giá thành dự tính để đưa vào thương mại trung bình khoảng 10 triệu đồng/1 tay máy Kiến nghị Đề tài có tính mở, cịn nhiều vấn đề cần tiếp tục triển khai nghiên cứu Đặc biệt hoàn thành phần điều khiển, mạch điều khiển công suất lớn, tốc độ cao để tay máy hoạt động thực có hiệu quả, đạt ổn định có tính ứng dụng cao Xây dựng phần mềm điều khiển máy tính, xây dựng phần mềm điều khiển điện thoại thơng minh smartphone Xây dựng hồn thiện mẫu mã, kiểu dáng công nghiệp khả đáp ứng làm việc máy tạo mạnh bật so với loại máy khác Hiện việc cải tiến kỹ thuật thiết yếu để phát triển cơng nghiệp nước cịn non trẻ Vấn đề tồn nhiều, nhiên giới hạn, khả trình độ nên em chưa thể hồn thành vấn đề Đây đề tài có nhiều hướng phát triển có tính thực tế cao, có điều kiện em mong có ý kiến đóng góp để em tiếp tục nghiên cứu phát triển ngày hồn thiện góp phần sức lực nhỏ vào q trình cơng nghiệp hóa đại hóa cơng nghiệp nước nhà 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thiện Phóc: Robot cơng nghiệp Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội, 2004 [2] Phạm Huy Điển - Đinh Thế Lục – Tạ Duy Phương: Hướng dẫn thực hành tính tốn chương trình MAPLE V Nhà xuất Giáo Dục, 1998 [3] Đỗ Xuân Thụ (Chủ biên): Kỹ thuật điện tử Nhà xuất Giáo Dục, 2002 [4] Phùng Khắc Khoa: Phân tích động học thuận ngược MAPLE Đồ án tốt nghiệp đại học, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội [5] : Lê Trường Giang:Tính tốn động lực học mô Robot Đồ án tốt nghiệp đại học, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội [6] Phan Thanh Thiết: Mô động học Robot công nghiệp Đồ án tốt nghiệp đại học, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội 61 ... CodeVisionAVR để điều khiển cánh tay robot theo trục x trục y phần khí để chế tạo cánh tay robot Nghiên cứu giới hạn phạm vi nghiên cứu, thiết kế điều khiển cánh tay robot theo trục x trục y với phần mềm... robot chưa xuất nhiều dây chuyền sản xuất sản phẩm cịn q đắt thị trường Việt Nam Nhằm nội địa hóa sản phẩm, nghiên cứu chuyên sâu robot nên chọn đề tài ? ?Thiết kế cánh tay robot (trục x trục y)? ??... CodeVisionAVR để điều khiển cánh tay robot theo trục x trục y ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu đề tài phương trình động học robot để đưa thuật điều khiển tối ưu cho robot; phần mềm LabVIEW,