CHƯƠNG 4 MƠ HÌNH HỐ ROBOT CƠNG NGHIỆP
4.5. Kiểm tra bài toán động học
Với thiết kế cơ khí các khâu của tay máy ở chương 3, tiến hành thiết kế mơ hình 3D của tay máy trong Solidworks .Kế đó, sử dụng Add-ins SimMechanics Link trong Solidworks để xuất mơ hình 3D dưới dạng SimMechanics First Generation qua môi
P a g e 52 | 108
trường Matlab Simulink. Khi đó sẽ có được sơ đồ khối ban đầu như hình 4.3 gồm một số khối cơ bản sau:Đặt các toạ độ (x,y,z) cho từng khớp.
Khối Body: biểu diễn một vật thể cứng, cụ thể là các khâu của tay máy. Khối Revolute: biểu diễn một khớp quay xung quanh một trục xác định giữa hai Body.
Khối Ground: biểu diễn một điểm cố định trên nền hoặc giá đỡ, nơi đặt gốc của hệ tọa độ World. Bất kỳ mơ hình SimMechanics nào cũng cần ít nhất một Ground.
Khối Cylindrical: biểu diễn một khớp kết hợp với một bậc tự do tịnh tiến. Trục quay và trục tịnh tiến phải song song.
Khối Weld: biểu diễn một khớp không bậc tự do. Hai Body đã nối với các phía khác nhau của khối Weld được khóa cứng với nhau mà khơng thể chuyển động tương đối.
Sau khi đã tính tốn được động học tay máy và có được sơ đồ khối ban đầu như hình, để kiểm tra bài toán động học, bước tiếp theo cần thêm cụm khối tác động và các cụm khối hiển thị để có được sơ đồ khối như trong hình.
Cụm khối tác động gồm có:
Khối Joint Actuator: tác dụng lực hoặc mô men tạo chuyển động cho một khớp. Khối Derivative: tính đạo hàm của dữ liệu đầu vào.
P a g e 53 | 108
Khối From Workspace: có nhiệm vụ lấy dữ liệu từ Matlab Workspace để cung cấp cho mơ hình Simulink. Các số liệu lấy vào phải có dạng được khai báo trong mục Data.
Cụm khối hiển thị gồm có:
Khối Joint Sensor: đo góc, vận tốc góc, gia tốc góc hoặc mơ men của một khớp. Khối Scope: hiển thị dạng tín hiệu đo được từ khối Joint Sensor trong suốt thời gian mơ phỏng.
Hình 4. 12 Sơ đồ khối liên kết các khối
P a g e 54 | 108
Khối Body Sensor: dị tìm vị trí, vận tốc hoặc gia tốc của Body.
Khối PID: điều chỉnh động cơ vận tốc di chuyển mượt cho máy robot, và điều khiển chính xác.