d- Xác định mô men xoắn và lựa chọn động cơ truyền dẫn khớp quay 1
5.2.3- Giao diện chương trình mô phỏng robot Scara
Giao diện ở H5.7 em sử dụng phần mềm matlab guide để liên kết với simulink matlab có chức năng là điều khiển bằng phím bấm để điều khiển mô hình robot được thuận tiện cũng như tính toán được động lực học thuận, nghịch một cách trực quan dễ thấy, cũng như thấy được mô hình robot chuyển động như thế nào khi ta thay đổi biến khớp.
Hình 5.7- Giao diện bảng điều khiển robot Scara
Giới thiệu khái quát về bẳng điều khiển.
- Thanh trượt biến khớp q1, q2, q3, q4 cho phép ta thay đổi thông số.
- Phần ô bên dưới cho phép ta có thể điền thông số biến khớp trong khoảng cho phép đã được lập trình sẵn để tránh trường hợp nhập quá giới hạn.
- Nút DEFAULT cho phép ta đưa robot về trang thái ban đầu H5.8.
- Nút CLOSE là nút cho phép ta kết thúc chương trình.
62
Hình 5.8- Trạng thái ban đầu của robot Scara
63
KẾT LUẬN
Những nội dung đã thực hiện và giải quyết được trong đồ án
Sau nhiều tuần làm việc, với sự hướng dẫn nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn GVC.TS Nguyễn Ngọc Thành, em đã hoàn thành Đồ án Thiết kế hệ thống Cơ điện tử với đề tài Thiết kế hệ thống dẫn động và điều khiển cho robot Scara 4 bậc tự do với những kết quả đạt được như sau:
- Tìm hiểu nguồn gốc phát triển của nền công nghiệp robot nói chung và robot SCARA nói riêng. Ứng dụng của robot SCARA trong công nghiệp cũng như trong cuộc sống hằng ngày
- Xác định thiết kế các thành phần dẫn động chính của robot như:
+ Hệ thống dẫn động tịnh tiến bằng thủy lực
+ Hệ thống truyền chuyển động quay bằng cơ cấu truyền đai răng
+ Cụm bàn tay kẹp của robot
- Tính toán động học robot gồm:
+ Động học thuận
+ Động học ngược
- Tính toán động lực học robot
- Thiết kế kết cấu truyền dẫn của robot
+ vẽ chi tiết từng khâu, cấu tạo các khâu của robot
- Thiết kế bộ điều khiển robot di chuyển theo quỹ đạo đã cho
Trên đây là tóm tắt những phần em đã hoàn thiện được trong đồ án này, mặc dù đã cố gắng, nhưng không thể tránh được những sai sót. Em mong thầy cô xem xét và có thể đưa ra cho em những lời khuyên, lời nhận xét giúp em có thể cải thiện và hoàn thiện đồ án này hơn.
64
LỜI CẢM ƠN
Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy Nguyễn Ngọc Thành. Với sự trợ giúp, hướng dẫn của thầy, em mới có thể hoàn thiện đồ án này, đồng thời cũng củng cố thêm kiến thức về các môn đại cương cũng như chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện trong quá trình học tập sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy.
6 5
PHỤ LỤC Không gian làm việc của robot:
a1=200; a2=350; d4=100; for i=0:10:150 for j=-96*pi/180:pi/50:96*pi/180 for k=-115*pi/180:pi/50:115*pi/180 xe=a2*cos(j+k)+a1*cos(j); ye=a2*sin(j+k)+a1*sin(j); ze=-d4-i; plot3(xe,ye,ze,'*'); hold on; grid on; axis square; end end end xlabel('X (mm)'); ylabel('Y (mm)'); zlabel('Z (mm)');
title('mien hoat dong cua robot trong khong gian');
Quy luật chuyển động các khớp:
t=linspace(0,3,10)
q1=0.5638-0.3181*t.^2+0.07*t.^3 ; q2=1.2056+0.01633*t.^2-0.00363*t.^3 ;
66
q3=0.0333*t.^2-0.0074*t.^3; q4=0*t; plot(t,q1,'--r',t,q2,'--y',t,q3,'--g',t,q4,'--b'); grid on; axis square; legend('q1(t)','q2(t)','q3(t)','q4(t)'); xlabel('t[s]');
title('Do thi bieu dien quy luat chuyen dong cua cac khop M-->N');
Quy luật vận tốc các khớp: t=linspace(0,3,10) dq1=-0.6362*t+0.21*t.^2; dq2=0.03266*t-0.01908*t.^2 ; dq3=0.0666*t-0.0222*t.^2 ; dq4=0*t; plot(t,dq1,'--r',t,dq2,'--y',t,dq3,'--g',t,dq4,'--b'); grid on; axis square; legend('dq1(t)','dq2(t)','dq3(t)','dq4(t)'); xlabel('t[s]');
title('Do thi bieu dien quy luat van toc cac khop M-->N');
Quỹ đạo điểm tác động cuối:
a1=0.2;a2=0.35;d4=0.1; A=[0.1;0.45;-0.1]; B =[0.4;0.2;-0.2];
67
tAB=3; d0= A(1,1); c0= 0; b0=(3*(B(1,1)-A(1,1)))/((tAB)^2); a0=-2*(B(1,1)-A(1,1))/((tAB)^3); t=linspace(0,3,10) x=a0*t.^3+b0*t.^2+c0*t+d0; y=(((B(2,1)-A(2,1))/(B(1,1)-A(1,1)))*x)+((A(2,1)*B(1,1)-B(2,1)*A(1,1))/((B(1,1)- A(1,1)))); z=(((B(3,1)-A(3,1))/(B(1,1)-A(1,1)))*x)+((A(3,1)*B(1,1)-B(3,1)*A(1,1))/((B(1,1)- A(1,1))));
plot(t,x,'--r',t,y,'--y',t,z,'--g'); grid on;
axis square;
legend('x(t)','y(t)','z(t)'); xlabel('t[s]');
title('Do thi diem tac dong cuoi M-->N');
Vận tốc điểm tác động cuối:
t=linspace(0,3,10) dx=t/5+-t.^2/15; dy=-t/6+t.^2/18; dz=-t/15+t.^2/45;
plot(t,dx,'--r',t,dy,'--y',t,dz,'--g');
68
grid on;
axis square;
legend('dx(t)','dy(t)','dz(t)'); xlabel('t[s]');
title('Do thi van toc diem tac dong cuoi M-->N');
69
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]- PGS.TS Nguyễn Đắc Lộc (1998). Công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ Thuật, Hà Nội
[2]- PGS.TS Phan Bùi Khôi, Nguyễn Quang Hoàng (2009). Bài giảng Robotics,
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
[3]- Slide robot công nghiệp (https://www.slideshare.net/truongkhanh374/bai- giang-robot-cong-nghiep?from_action=save).
[4]- GS. TSKH. Nguyễn Thiện Phúc, Robot công nghiệp.
[5]- GS. TSKH. Nguyễn Văn Khang, Động lực học hệ nhiều vật. [6]- PSG.TS. Nguyễn Quang Hoàng, Cơ sở mát lab và Simulink.
70