Sau khi đã có được hệ thống điện cho tay máy và bộ phận công tác như ở trên, bước tiếp theo tiến hành thiết kế quỹ đạo chuyển động cho tay máy, từ đó làm cơ sở để điều khiển tay máy.
95
5.2. Thiết kế quỹ đạo chuyển động cho tay máy
Để gắp và sắp xếp sản phẩm, bộ phận công tác của tay máy cần di chuyển từ vị trí mong muốn này đến vị trí mong muốn kia với quỹ đạo chuyển động có thể được thiết kế theo khơng gian làm việc hoặc không gian khớp. Quỹ đạo được thiết kế trong không gian khớp giảm thiểu được các hiệu ứng bất lợi ví dụ như quỹ đạo khơng trơn tru, tuy nhiên đây là một quỹ đạo cong [2]. Điều này gây nguy hiểm cho tay máy do mơi trường làm việc chật hẹp, tay máy có khả năng va chạm với các chướng ngại vật xung quanh. Vì vậy, trong luận văn lựa chọn thiết kế quỹ đạo theo không gian làm việc để có thể kiểm sốt lộ trình của tay máy, tránh các vùng nguy hiểm trong không gian làm việc. Cụ thể, trong luận văn lựa chọn quỹ đạo của bộ phận công tác là các đoạn thẳng Q1Q2, Q2Q3, Q3Q4. Trong đó Q1 là vị trí của sản phẩm cần gắp trên băng tải; Q2 là vị trí sản phẩm được nhấc lên theo phương thẳng đứng trước khi được di chuyển tới pallet. Do đó, trong q trình gắp và sắp xếp sản phẩm, tọa độ và khơng đổi. Ngồi ra, là vị trí chuẩn bị hạ sản phẩm và là vị trí của sản phẩm cần sắp xếp trên pallet.
Theo bài tốn cụ thể ở mục 1.5 chương 1, có tám tọa độ tương ứng với tám vị trí của sản phẩm cần sắp xếp trên pallet. Với hai điểm A ( và B (
96
(5.1)
❖ Trường hợp
Trường hợp này được áp dụng cho quỹ đạo và .
Từ phương trình (5.1) có thể suy ra:
(5.2)
Chọn quỹ đạo thiết kế là đa thức hàm bậc 3 theo thời gian có dạng như sau:
(5.3)
Với thời gian tay máy đi từ A đến B là T (s) và vận tốc tại hai vị trí A và B bằng 0. Từ đó có hệ phương trình sau:
(5.4)
Suy ra:
97
Từ (5.9), (5.10) và (5.12) suy ra:
(5.6)
❖ Trường hợp
Trường hợp này được áp dụng cho quỹ đạo và .
98
5.3. Xây dựng giải thuật điều khiển