Robot hàn điểm 6 bậc tự do, các hệ tọa độ khâu

Hình 2-12 Robot hàn điểm 6 bậc tự do, các hệ tọa độ khâu

Khâu chỉ số “0” là giá mang robot, khâu 1 có thể quay quanh trục thẳng đứng, khâu 2 có thể quay tương đối so với khâu 1… gọi các biến khớp là q ii( 1,6) và súng hàn điểm được gắn tại khâu thao tác - khâu 6.

Bài tốn đặt ra là từ vị trí các điểm hàn trên thân xe đã được xác định trước từ kết cấu các chi tiết của thân xe ta cần xác định giá trị các biến khớp để điều khiển robot mang súng hàn di chuyển tới lần lượt các điểm hàn theo một quỹ đạo đã được xác định để hàn các điểm hàn. Đây chính là q trình giải bài tốn động học ngược và sẽ được trình bày ở các nội dung tiếp theo dưới đây. Việc giải bài toán động học thuận là vấn đề đơn giản nên nội dung luận án khơng trình bày.

2.4.1.2 Phương trình động học

Từ mơ hình cơ hệ robot hàn và đối tượng hàn như trên Hình 2-4 và phương pháp mơ hình hố các điểm hàn như mơ tả trong Hình 2-5 ở trên, theo phương pháp ma trận truyền, vế trái của phương trình (2.18) được xác định thông qua chuỗi: điểm hàn – đồ gá – giá robot, ta có ma trận truyền 0

i f

T biểu diễn vị trí và hướng của

i i i

f f f

đối với hệ toạ độ cơ sở

0 0 0 như sau:

0 0 i i d f d f T  T T (2.62) Trong đó: - d i f

T là ma trận mô tả trạng thái của tam diện

fi fi fi đối với hệ toạ độ đồ gá

d d d

; - 0

d

T là ma trận biểu diễn trạng thái của đồ gá mang thân ôtô đối với hệ toạ độ cơ sở 0 0 0

gắn trên giá robot hàn.

Tương tự, vế phải của phương trình (2.18) được xác định thơng qua chuỗi súng hàn – giá robot, ta có ma trận biểu diễn vị trí và hướng của súng hàn đối với hệ toạ độ cơ sở

0 0 0

như sau: 0 0 1 5 1 2... 6 q T  T T T (2.63)

Từ các phương trình (2.18), (2.62) và (2.63) ta có phương trình động học của robot hàn như sau: 0 0 0 1 5 1 2... 6 i i d f q d f T  T  T T T T T (2.64) Hay: 0 1 0 1 5 1 2... 6 i d f d T  T T T T (2.65)

Tại mỗi điểm hàn, vị trí và hướng của nó đã được xác định tuỳ thuộc vào từng quỹ đạo hàn, giả sử các điểm hàn 1, 2, 3... được biểu diễn như Hình 2-13 dưới đây. Ta sẽ lập ra được bảng dữ liệu về vị trí và hướng của chúng như trong Bảng 2-1.