- Các tác giả Phạm Văn Bạch Ngọc, Vũ Thanh Quang, Đỗ Trần Thắng và Phạm Anh Tuấn tại Phịng Cơ Điện tử, Viện Cơ học đã lựa chọn mơ hình, mơ phỏng động lực học và tính tốn thiết kế để chế tạo một robot cơ cấu song song cụ thể (Hexapod) ứng dụng trong gia cơng cơ khí. Các máy cơng cụ truyền thống sau khi thêm bộ đồ gá vạn năng cĩ thể gia cơng đƣợc những chi tiết cĩ bề mặt phức tạp mà trƣớc đây khơng thực hiện đƣợc [13, 14]. Nhĩm tác giả cũng đã chế tạo thành cơng thiết bị này và thiết bị hiện đang đƣợc trƣng bày tại Viện Cơ học.
Ƣu điểm nổi bật của loại robot này là bề mặt tấm đế di động của robot cĩ thể chuyển động tự do linh hoạt, vì vậy việc tạo hình bề mặt đƣợc thực hiện dễ dàng hơn và đạt yêu cầu về độ chính xác cao hơn. Kết cấu động học của robot song song cĩ độ cứng vững cao và chịu đƣợc tải trọng lớn mặc dù kích thƣớc robot nhỏ. Tầm hoạt động của robot rất rộng, từ việc lắp ráp các chi tiết cực nhỏ tới các chuyển động thực hiện các chức năng phức tạp địi hỏi độ chính xác cao nhƣ: phay, khoan, tiện, hàn, lắp ráp... Ngồi ra, robot song song dễ dàng đƣợc lắp đặt ở các vị trí và các hƣớng khác nhau (trên thuyền và treo trên trần, tƣờng...).
Điểm sáng tạo trong nghiên cứu là việc thiết kế, phát triển và tích hợp hồn chỉnh một hệ điều khiển (phần cứng và phần mềm) cho Hexapod với 2 phần chính là:
.Phần mềm SACR 1.0 (Simulation and Control of robot), dùng cho thiết kế quĩ đạo, mơ phỏng và điều khiển robot. Đặc biệt, SACR đã đƣợc phát triển là hệ mở và tổng quát để cĩ thể sử dụng cho các loại robot khác nhau.
.Bộ điều khiển vị trí đa trục cĩ chức năng điều khiển phối hợp đồng thời sáu bộ truyền động cho 6 cơ cấu chấp hành của PR6-01.
22
Hình 1.31: Mơ hình thiết bị đồ gá và thiết bị thực tế tại Viện Cơ học
- Nhĩm tác giả Nguyễn Minh Thạnh, Trần Cơng Tuấn, Victor Glazunov và Nguyễn Xuân Vinh đã nghiên cứu các thuật tốn và chƣơng trình tối ƣu hĩa các tham số của tay máy song song theo hai tiêu chuẩn, đĩ là thể tích lớn nhất của khơng gian làm việc và số vị trí thực hiện lớn nhất của vị trí tâm khâu ra cĩ tính đến gĩc hƣớng của khâu ra [5].
- Phịng Cơ Điện tử (Viện Cơ học) [16] đã đƣa ra một giải pháp hồn chỉnh điều khiển robot cơ cấu song song, phân tích xử lý song song, xử lý phân tán và ứng dụng nguyên lý Hardware-in-the-Loop trong mơ phỏng điều khiển.
- Các tác giả Trần Cơng Tuấn, Nguyễn Minh Thạnh [5] sử dụng phƣơng pháp điều tra khơng gian tham số để khảo sát vùng làm việc của tay máy song song cĩ các dẫn động phân bố bên ngồi khơng gian làm việc.
- Các nhà nghiên cứu tại bộ mơn Cơ Điện tử, Khoa Cơ khí, Đại học Bách Khoa Tp.HCM là Từ Diệp Cơng Thành và Đặng Văn Nghìn [15] đã nghiên cứu và chế tạo bộ điều khiển cho robot song song. Do cĩ cấu trúc khác với cấu trúc nối tiếp, nên nếu dùng các phƣơng pháp điều khiển thơng thƣờng thì tính đáp ứng của robot sẽ chậm. Nhĩm tác giả đã chế tạo bộ điều khiển robot cĩ 6 khâu động học độc lập kết hợp với giải thuật điều khiển song song để tăng tính đáp ứng và linh hoạt cho robot.
- Các tác giả Thái Thị Thu Hà, Hồ Thanh Tâm đã nghiên cứu ứng dụng robot song song trong máy đo tọa độ CMM [17].
- Nhĩm nghiên cứu Đặng Bảo Lâm, Phạm Minh Hải và Phan Văn Đồng đã nghiên cứu thuật tốn tìm miền làm việc của họ robot song song phẳng 3 bậc tự do [18].
- Nhĩm tác giả Nguyễn Thiện Phúc, Trần Minh Nghĩa và Nguyễn Đình Nin đã nghiên cứu tạo dựng robot song song loại hexa [19].
- Các tác giả Võ Quang Vinh, Lâm Hùng Sơn, Võ Thu Hà đã nghiên cứu vấn đề điều khiển tối ƣu chuyển động tay máy song song, VICA6, Hà Nội, 2005 [20].
- Bùi Quang Đƣợc, Đặng Văn Nghìn đã nghiên cứu để thiết kế, chế tạo robot Crane [21]. - Lê Thanh Thủy, Phạm Anh Tuấn, Phạm Văn Bích Ngọc, Đỗ Trần Thắng đã tiến hành mơ
phỏng động lực học robot cơ cấu song song [22].
- Hồ Đắc Hiền đã giải bài tốn động học ngƣợc cơ cấu Hexapod 6 CTC [23].
- Tác giả Hồ Đắc Hiền đã thiết kế động học máy cắt gọt kim loại Hexapod bằng mơ phỏng [24].
Chƣơng trình KHCN về nghiên cứu, phát triển, ứng dụng cơng nghệ tự động hĩa KC03/06-10, 2008 – 2011 đã nghiệm thu Đề tài về “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo robot song song (Gough –
23
Stewart Platform) sử dụng trong hệ thống thiết bị tạo chuyển động phức hợp, hình thành trung tâm gia cơng chế tạo 5 trục ảo”. Mã số: KC.03.16/06-10 [25], Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Lê Hồi Quốc, Trung tâm NEPTECH, Sở KH & CN Tp.HCM. Sản phẩm đề tài là một hệ thống gia cơng cắt gọt, xây dựng trên cơ sở một robot song song Stewart-Gough Platform, cĩ khả năng tạo hình tƣơng đƣơng một máy phay CNC 5 trục cỡ nhỏ với chuyển động của bàn máy (mang phơi) đƣợc vận hành và điều khiển bởi 6 chân (Hexapod) sử dụng các động cơ tuyến tính tạo chuyển động trực tiếp (hình 1.32). Hệ thống đƣợc điều khiển tích hợp PC-based với phần mềm điều khiển hoạt động gia cơng tạo hình theo chuẩn IEA (G&M code) tƣơng thích với các phần mềm CAD/CAM chuẩn.
Hình 1.32: Hệ thống gia cơng 5 trục ảo CNC+Hexapod