Xác định 3 góc Cardan là các góc biểu diễn hướng của tâm bàn kẹp đối với hệ quy chiếu của nó
Từ ban đầu trùng với hệ quy chiếu, thực hiện 3 phép quay liên tiếp quanh các trục của hệ tọa độ động, ứng với các góc cardan, nhận đước các góc , , lần lượt là các góc quay quanh trục Ox, Oy và Oz. Ma trận tích hợp được gọi là ma trận Cardan được trình bày như dưới đây: (là tích của 3 ma trận quay quanh Ox với góc , quay quanh Oy với góc và quay quanh Oz với góc )cos cos
[cossin + sin sin cos sin sin − cos sin cos
− cos cos
coscos + sin sin cos sin cos + cos sin sin
sin
− sin cos ] cos cos
19
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com
11 12
=[ 21 22
31 32
Hệ phương trình xác định vị trí của khâu cuối:
sin = −
{
cos =
cos
{cos = ±√1 − 2 = − { 11 = 1=400 2=350 1 với = [−90°; 90°] 2 3 = [0; 150] {4 = 100
Với , , là các góc cardan chỉ hướng của khâu thao tác
Ý nghĩa bài toán động học thuận.
Ý nghĩa bài toán dộng học thuận: giúp cho tư duy thiết kế một cách đầy đủ và toàn diện để tìm quy luật chuyển động của khâu chấp hành cuối khi biết quy luật chuyển động của các khâu còn lại của robot.
2.1.3- Bài toán động học ngược; ý nghĩa
Bài toán động học ngược: bài toán ngược nhằm xác định bộ thông số động học của các khớp trung gian khi biết trước chuyển động của tâm bàn tay kẹp.
20
Khi robot hoạt động thì ta đã xác định được quy luật chuyển động của vật trong không gian làm việc và yêu cầu đặt ra khi này là tính toán để tìm các góc quay 1,2, 4và khoảng cách 3 của Robot để bàn tay kẹp chuyển động theo quy luật đã cho và theo thao tác công nghệ yêu cầu.
Các bước giải bài toán:
Thiết lập ma trận trạng thái khâu thao tác theo cấu trúc động học: Thiết lập ma trận trạng thái khâu thao tác theo tọa độ khâu thao tác: Phương trình động học Robot
Bài toán động học ngược vị trí
Từ (2.20) ta có hệ phương trình xác định vị trí điểm tác động cuối E (có được từ việc giải bài toán động học thuận)
=2 12+ 1 1{ =212+11 =− 3− 4 = 124= 1+ 2 Từ (1) và (2) ta có: 12 + 22 + 2 1 2( 1 12 →{2 Từ (1) và (2) ta có: { =2 12+ 1 1 =212+11 → { =( 1+ 2 2) 1− 2 1 2 =( 1+ 2 2) 1+ 2 1 2 (2.34) (2.35) (2.36) Từ 2ở công thức (2.31) trước đó, ta thay vào (2.32) để tính 1
Từ (3) ta lại có:
3=− −4
(2.37)
(2.38) 21
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com
Từ (4) ta có:
4=1+2−
Ý nghĩa bài toán động học ngược.
Ý nghĩa bài toán động học ngược: giúp thuận lợi trong việc giải bài toán điều khiển động học, điều khiển động lực học ngược trở nên dễ dàng hơn khi biết quy biết quy luật chuyển động của khâu chấp hành cuối.
2.2- Không gian hoạt động rô bốt Scara
2.2.1- Xác định không gian hoạt động rô bốt Scara
Không gian làm việc của robot là vùng không gian hoạt động của robot mà tại mỗi vị trí trong không gian đó robot vẫn hoạt động bình thường với đầy đủ tất cả các bậc tự do.