4. KĨ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ROBOT 1.Cơ sở điều khiển robot.
4.2.1. Các thông số kỹ thuật của robot công nghiệp 1.Sức nâng của tay máy.
4.2.1.1.Sức nâng của tay máy.
- Đó là khối lượng (kg) mà robot có thể nâng được (không kể tự trọng bản thân của các khâu
thuộc cánh tay) trong những điều kiện nhất định, ví dụ khi tốc độ dịch chuyển cao nhất hoặc khi tầm với lớn nhất. Nếu robot có nhiều tay thì đó là tổng sức nâng của các tay phối hợp với nhau, thông số này quan trọng với các thông số vận chuyển lắp ráp…Các robot có sức nâng lớn thường dùng hệ truyền động điện hoặc thủy lực, khuynh hướng sử dụng động cơ điện ngày càng tăng, truyền động khí nén thường chỉ áp dụng với các tay máy đòi hỏi sức nâng dưới 40(kg). Đối với một số kiểu robot người ta còn quan tâm đến lực hoặc mô men lớn nhất mà cánh tay hoặc bàn tay có thể tạo ra.
4.2.1.2.Số bậc tự do của phần công tác.
- Đó là tổng số các tọa độ mà phần công tác có thể dịch chuyển so với thân robot. Số bậc tự do càng lớn thì hoạt động của robot càng linh hoạt nhưng điều khiển nó càng phức tạp, thống kê thực tế cho thấy phần lớn robot có 4 – 5 bậc tự do.Vì phần kẹp không được tính vào bậc tự do, trên thực tế bậc tự do được tạo ra bởi hai phần chính là cánh tay và cổ tay. - Công thức tổng quát để tính số bậc tự do của một cấu trúc là:
DOF = 6n – i.ki
- Trong đó n là số khâu chuyển động đựơc của cấu trúc, ki là số khớp loại i.
4.2.1.3.Vùng công tác.
- Vùng công tác hay vùng làm việc diễn đạt không gian quanh robot, đó là tập hợp những
điểm mà bàn kẹp hay dụng cụ trong bàn kẹp có thể thỏa mãn đồng thời cả định vị và định hướng tại điểm bất kì thuộc vùng đó. Đôi khi người ta cũng hiểu là chỉ cần đạt được định vị. Khi nói đến vùng làm việc người ta nói đến hai yếu tố, là hình dạng của nó và các kích thước đặc trưng để mô tả vùng đó. Kích thước của vùng làm việc không chỉ phụ thuộc vào kích thước các khâu mà cả thứ tự chuyển động của các khâu.
- Một thông số khác liên quan đến vùng làm việc là tầm với của cánh tay, tầm với tăng, mức độ mất ổn định cũng gia tăng, đồng thời độ chính xác giảm.
- Vùng làm việc là một miền liên tục song trong đó lại chứa những điểm mà khâu tác động
sau cùng không thể vươn tới do các giới hạn về kết cấu, thuật ngữ chuyên môn gọi các điểm này là lỗ trống.
4.2.1.4.Độ chính xác định vị.
- Độ chính xác định vị thể hiện khả năng đối tượng đạt được chính xác tới điểm đích. Đó là
một thông số quan trọng, ảnh hưởng đến sự thao tác chính xác của phần công tác và khả năng bám quỹ đạo của nó. Đối với thiết bị điều khiển số, độ chính xác định vị liên quan đến hai vấn đề, độ phân giải điều khiển và độ chính xác lặp lại.
4.2.1.5.Tốc độ dịch chuyển.
- Xét về yếu tố năng suất người ta mong muốn tốc độ dịch chuyển nói chung càng cao càng
tốt. Tuy nhiên về mặt cơ học, tốc độ cao sẽ dẫn đến những vấn đề như giảm tính ổn định, lực quán tính lớn, các cơ cấu ma sát mòn nhanh hơn.
- Xét về mặt điều khiển với độ phân giải sẵn có của bộ điều khiển, khi tăng tốc độ dịch chuyển có thể làm giảm độ chính xác định vị. Vì vậy vấn đề chọn tốc độ dịch chuyển hợp lí cũng đặt ra khi thiết kế và lựa chọn robot.
KS. Trần Xuân Tiến Page 53 - Robot là sản phẩm cơ điện tử nên ngoài khâu khớp còn có bộ não của robot là các thiết bị
điều khiển.
- Kiểu điều khiển: có hai kiểu điều khiển hay dùng nhất cho RBCN là điều khiển điểm - điểm
và điều khiển contuor. Điều khiển điểm - điểm thường dùng cho các robot hàn điểm, tán đinh, vận chuyển. Điều khiển contuor dùng cho các robot hàn đường, phun sơn, tạo mẫu…
- Dung lượng bộ nhớ: Bộ nhớ trên robot hiện đại chia làm hai phần:
Bộ nhớ hệ thống lưu trữ các phần mềm hệ thống, phần mềm công dụng chung như hệ điều hành, dữ liệu máy, các mô đun chương trình tính toán động học, động lực học.
Bộ nhớ chương trình dùng lưư trữ các chương trình ứng dụng do người dùng tạo ra. Thường bộ nhớ chương trình là RAM, dung lượng của nó là một thông số đáng quan tâm. - Giao diện với các thiết bị ngoại vi: Các thiết bị ngoại vi là các thiết bị mà robot phải phục
vụ hay phối hợp làm việc. Chẳng hạn máy công cụ, phương tiện vận chuyển như băng tải,
máng tải, thiết bị đo lường, hoặc các thiết bị hiển thị, in ấn nhập dữ liệu…Hầu hết các robot phục vụ trong dây chuyền có khả năng ghép nối trong hệ CIM thông qua giao diện truyền thông chuẩn. Điều này có thể giúp mở rộng khả năng công nghệ vốn có của robot ra ngoài đặc tính chuẩn của nó, thông qua việc xây dựng dữ liệu bằng ngôn ngữ chuẩn của nhà sản xuất sau đó kết nối vào từ bên ngoài.
- Các tiện ích: Tiện ích của robot bao gồm lập trình có trợ giúp đồ họa, hệ thống dạy - học, mô phỏng gia công. Những tiện ích này làm cho robot thân thiện hơn với người sử dụng.