Đồ án mô hình cánh tay robot sử dụng arduino

Môn: Dự án nghề nâng cao

Trang 1

Nhận xét của giáo viên
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
Bình Dương, ngày....... tháng....... năm........
Chữ ký của giáo viên
(Ký & ghi rõ họ tên)

.............................................

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 2

MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH..............................................................................................3
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................ 5
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................6
Chương I : Tổng quát....................................................................................................7
1.1 Tại sao chọn đề tài cánh tay robot và sử dụng vi điều khiển Arduino....................7
1.2 Giới thiệu chung về Arduino..................................................................................7
1.3 Vi điều khiển AVR.................................................................................................8
1.4 Tìm hiểu máy in 3D...............................................................................................8
1.5 Giới thiệu công nghệ in 3D ...................................................................................8
1.6 Giới thiệu máy in 3D.............................................................................................9
1.7 Vật liệu in 3D........................................................................................................9
1.8 Động cơ bước .......................................................................................................10
Chương II: Các linh kiện...............................................................................................12
2.1 Arduino Mega 2560 ..............................................................................................12
2.2 Module RAMPS 1.4..............................................................................................13
2.3 Bộ điều khiển tự động cơ bước A4988..................................................................15
2.4. Động cơ bước Nema 17(17HS4401)....................................................................16
Chương III: Thiết kế, xây dựng của cánh tay robot....................................................18
3.1. Thiết kế phần cứng...............................................................................................18
A. Làm khung cánh tay robot..............................................................................18

B. Tính tốn động cơ bước cho các trục cánh tay................................................25
C. Các vật liệu và các thiết bị cần chuẩn bị.........................................................27
D. Các bước lắp ráp cánh tay robot.....................................................................29
3.2. Phần lập trình cho cánh tay chạy..........................................................................35
A Tải thư viện marlin..........................................................................................35
B. Pronterface Software......................................................................................39
C. Giới thiệu G-Code..........................................................................................40
3.3 Cách điều khiển cánh tay.......................................................................................41
Chương IV: Kết luận.....................................................................................................44
Chương V : Hướng phát triển đề tài............................................................................45
Danh mục tài liệu tham khảo........................................................................................46

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 3

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Chương I : Tổng quát
Hình 1.1: Những thành viên khởi xướng Arduino...................................................7
Hình 1.2 : Vi điều khiển AVR..................................................................................8
Hình 1.3: Cấu tạo động cơ bước..............................................................................10
Chương II: Các linh kiện
Hình 2.1: Arduino Mega 2560.................................................................................12
Hình 2.2: Sơ đồ chân Arduino Mega 2560..............................................................13
Hình 2.3: Hình Module RAMPS14.........................................................................13

Hình 2.4: Sơ đồ chân Module RAMPS1.4..............................................................14
Hình 2.5: Sơ đồ đấu nối Module RAMPS1.4..........................................................15
Hình 2.6: Bộ điều khiển động cơ bước A4988........................................................15
Hình 2.7: Sơ đồ chân của Bộ điều khiển động cơ bước A4988...............................16
Hình 2.8: Chỗ gắn A4988 vào Module RAMPS1.4.................................................16
Hình 2.9: Động cơ Nema 17....................................................................................16
Chương III: Thiết kế, xây dựng của cánh tay robot
Hình 3.1: Hình ảnh các file bản vẽ 3D các bộ phận của khung cánh tay.................18
Hình 3.2: Phần mềm Cubicreator4 V4.2.4...............................................................18
Hình 3.3: Giao diện chính của phần mềm Cubicreator4 V4.2.4..............................19
Hình 3.4: Hình nhóm lúc đến trung tâm BIIC.........................................................19
Hình 3.5: Máy in trong trung tâm............................................................................19
Hình 3.6: Hình lúc vào Load...................................................................................20
Hình 3.7: Bản vẽ của phần gắp ở đầu cánh tay........................................................20
Hình 3.8: Nơi điều khiển vị trí và góc xoay của bản vẽ...........................................21
Hình 3.9: Thư mục slice option...............................................................................22
Hình 3.10: Sau khi chọn mục Prepare.....................................................................22
Hình 3.11: Hình ảnh lúc máy đang in......................................................................23
Hình 3.12: Phần gắp ở đầu cánh tay........................................................................23

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 4

Hình 3.13: Các chi tiết của cánh tay robot sau khi in 3D.........................................24

Hình 3.14: Các trục di chuyển của cánh tay............................................................29
Hình 3.15: Lắp ráp củ cánh tay...............................................................................29
Hình 3.16: Chèn hai ốc vít vào phần gắp.................................................................30
Hình 3.17: Lắp ráp phần gắp vào cẳn tay................................................................30
Hình 3.18: Lắp ráp trục X.......................................................................................31
Hình 3.19: Lắp ráp trục Y........................................................................................32
Hình 3.20: Lắp ráp trục Z và hồn thiện..................................................................33
Hình 3.21: Lắp ráp thiết bị của cánh tay lên Module RAMPS 1.4..........................34
Hình 3.22: Lắp ráp hồn thiện ngồi thực tế...........................................................34
Hình 3.23 : Hình ảnh khi mở marlin trên phần mền Arduino ide............................36
Hình 3.24: Chọn Windows & OSX.........................................................................40
Hình 3.25: Các file nén...........................................................................................40
Hình 3.26: Giao diện chính của Pronterface Software.............................................41
Hình 3.27 : Nơi soạn chương trình G-code.............................................................42
Hình 3.28 : Nơi load chương trình G-code cho Module điều khiển........................43

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 5

LỜI NĨI ĐẦU
Trong cuộc sống hiện tại xung quanh chúng ta, công nghệ 4.0 ngày phát càng phát
triển, chúng xuất hiện ngày càng nhiều trong cuộc sống và sản xuất. Nên công nghệ robot
đang phát triển, để giảm thời gian sản xuất dẫn tới tăng lượng sản phẩm và làm cho cuộc
sống con người tiện lợi. Do đó nhóm em cũng tìm hiểu và làm cánh tay robot 5 trục tự do

Zortrax dự trên kiến thức đã học trên trường, tìm hiểu và tham khảo trên mạng .
Đề tài mà nhóm em chọn : chế tạo, lấp ráp và nghiên cứu cách hoạt động của
cánh tay Zortrax với mục đích để tìm hiểu thêm về Arduino, động cơ bước và module
RAMPS1.4, và để làm quen kit arduino để nắm bắt thêm một chức năng của arduino,
cách điều khiển động cơ bước. Do kiến thức có hạn, nên trong q trình làm dự án nghề
nâng cao, khơng tránh khỏi sự thiếu sót về mặt trình độ vì thế chúng em rất mong có
được sự góp ý và nhắc nhờ từ thầy giáo để có thể hồn thiện đề tài tốt hơn đề tài của
mình!

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Môn: Dự án nghề nâng cao

Trang 6

LỜI CẢM ƠN
Trải qua một quá trình học tập và làm việc tại trường, em đã trang bị thêm cho mình
được nhiều kiến thức quý báu cho cuộc sống và công việc. Dự án nghề nâng cao này
cũng là kết quả từ sự nỗ lực của nhóm em cũng như sự chỉ bảo tận tình từ các thầy cơ
giáo đã dạy dỗ và hướng dẫn.
Nhóm em xin gửi lời cảm ơn đến thầy “Nguyễn Quang Chung và trung tâm
BIIC” đã hết lòng giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành Dự án nghề
nâng cao này. Xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn đến tồn thể q thầy cơ trong Khoa
Điện – điện tử, trường Đại học Bình Dương đã đã tận tình truyền đạt những kiến thức
quý báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho chúng em trong suốt quá trình học
tập nghiên cứu và cho đến khi thực hiện đề tài Dự án nghề nâng cao.
Cuối cùng nhóm em xin chân thành cảm ơn đến thầy cơ đã hỗ trợ cho nhóm em rất

nhiều trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài đồ án một cách hoàn
chỉnh.

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Môn: Dự án nghề nâng cao

Trang 7

Chương I : Tổng quát
1.1 Tại sao chọn đề tài cánh tay robot và sử dụng vi điều khiển Arduino:
Thời đại công nghệ 4.0, mọi thứ đều tiên tiến thì robot đã xuất hiện trong đời sống
và sản xuất. Trong quá trình chúng em tìm hiểu cơng nghệ robot thì chúng em chọn cánh
tay robot 5 trục tự do Zortrax với các nguyên do: thiết thực, dễ tìm hiểu…
Nhóm em mặt dù làm cánh tay robot nhưng không dùng các vi điều khiển khác mà
dùng Arduno vi nó cực kì dễ sử dụng, với một ngơn ngữ lập trình trình có thể học một
cách nhanh chóng ngay cả với người ít am hiểu về điện tử và lập trình.

1.2 Giới thiệu chung về Arduino:
Arduino thực sự đã gây sóng gió trên thị trường người dùng DIY (là những người tự
chế ra sản phẩm của mình) trên tồn thế giới trong vài năm gần đây, gần giống với những
gì Apple đã làm được trên thị trường thiết bị di động. Số lượng người dùng cực lớn và đa
dạng với trình độ trải rộng từ bậc phổ thông lên đến đại học đã làm cho ngay cả những
người tạo ra chúng phải ngạc nhiên về mức độ phổ biến.

Hình 1.1: Những thành viên khởi xướng Arduino

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Môn: Dự án nghề nâng cao

Trang 8

1.3 Vi điều khiển AVR.
Arduino sử dụng vi điều khiển của AVR (atmega), nó là thế hệ vi điều khiển mới
nhất, kế thừa toàn bộ ưu điểm của các dòng vi điều khiển trước đó, thậm chí có thể xem
nó như một máy tính nhúng giá rẻ. Từ cấu trúc lưu trữ và truy cập dữ liệu, đến hỗ trợ
ngôn ngữ bậc cao C/C++ (C++ là vua tốc độ của các ngôn ngữ thế hệ sau nó), đến kích
thước, giá thành hợp lí, lập trình đơn giản, cộng đồng lớn mạnh là ưu điểm để học lập
trình.

Hình 1.2 : Vi điều khiển AVR

1.4 Tìm hiểu máy in 3D.
Ngày nay, máy in 3D được xem là một phát minh hiện đại. Máy in khơng cịn quá
xa lạ đối với trong giới chuyên môn và người sử dụng trên toàn thế giới máy in 3D được
ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: sản xuất tạo mẫu công nghiệp, thiết kế nội
thất, sản xuất tiêu dùng, giáo dục, thời trang, công nghệ làm bánh… và kể cả những lĩnh
vực tưởng chừng không thể như: y học, thẩm mỹ, công nghiệp hàng không vũ trụ, quân
sự…

1.5 Giới thiệu công nghệ in 3D.
Công nghệ in 3D là in ấn ra một vật thể 3D mà ta có thể cầm nắm, quan sát hay sử
dụng nó như: mơ hình xe hơi, ốc vít, mẫu chai nước ngọt, lọ hoa, giày, quần áo,…thậm

chí là một ngơi nhà, đơi giày, cái chụp đèn ngủ… Đối với in 3D, cảm hứng sáng tạo là vơ
tận, tất cả những gì bạn cần là một ý tưởng tuyệt vời.

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Môn: Dự án nghề nâng cao

Trang 9

1.6 Giới thiệu máy in 3D.
Máy in 3D có chức năng tạo ra vật phẩm ba chiều bằng cách xây dựng nó theo từng
lớp, cho đến khi tồn bộ vật thể được hồn tất.
Có nhiều loại máy in 3D, phân loại theo nhu cầu và mục đích sử dụng như sau:
 Máy in 3D dành cho cá nhân
 Máy in 3D dành cho doanh nghiệp/tổ chức
 Máy in 3D dành cho tạo mẫu nữ trang và các vật kích thước nhỏ địi hỏi sự chính
xác cao nhất

1.7 Vật liệu in 3D
 In 3D bằng nhựa PLA, ABS:
 PLA (chiết xuất từ bột bắp, thân thiện với môi trường và không hại sức khỏe
người dùng).
 ABS (chiết xuất từ dầu mỏ, dùng trong sản xuất các chi tiết máy sử dụng trong
công nghiệp).
 In 3D bằng dung dịch Resin (dùng để tạo mẫu nữ trang và cac vật nhỏ chi tiết): là
một dạng nhựa tổng hợp, được ngưng kết dưới lực chiếu của tia UV.


In 3D bằng socola (tạo mẫu làm bánh kem): là hoàn tồn có thể ăn được, dùng
trong cơng nghiệp làm bánh.
Ngồi các vật liệu trên còn 1 số chất liệu nhựa khác như Nylon, nhựa dẻo Fexible,

PVA, nhựa gỗ…Tùy mục đích sử dụng mà người.
Ngồi ra, máy in 3D có thể tích hợp chức năng khoan/phay mạch điện tử, chỉ cần
thay thế đầu phun bằng đầu khoan mạch, chúng ta sẽ có thêm 1 cơng dụng hữu ích trong
cùng 1 chiếc máy .

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Môn: Dự án nghề nâng cao

Trang 10

1.8 Động cơ bước.
Giới thiệu :
Động cơ bước là động cơ có nguyên lý và ứng dụng khác với động cơ thông
thường. Chúng là động cơ đồng bộ để biến các tính hiệu điều khiển dưới dạng xung điện
rời rạc kế tiếp nhau và có khả năng cố định roto vào những vị trí cần thiết.
Cấu tạo :
Bên trong động cơ bước có 4 cuộn dây stator sắp xếp theo cặp đối xứng qua tâm.
Rotor là nam châm vĩnh cửu có nhiều răng. Động cơ hoạt động theo nguyên lý điện từ
trường: cùng dấu thì đẩy nhau trái dấu thì hút nhau. Chiều quay tùy thuộc vào stator.

Hình 1.3:

Cấu tạo
động cơ bước

Phân loại động cơ bước :





Động cơ bước được chia thành 3 loại chính là:
Động cơ bước biến từ trở.
Động cơ bước nam châm vĩnh cửu.
Động cơ bước hỗn hợp/lai.

Ưu điểm của động cơ bước :
 Ở vị trí đứng yên, động cơ có mơ-men xoắn tốt.
 Phản ứng nhạy khi khởi động, dừng và đảo ngược vị trí.
 Tuổi thọ cao, bền bỉ do khơng có chổi than.

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 11

 Góc quay của động cơ tỷ lệ thuận với tín hiệu đầu vào.

 Tốc độ động cơ tỷ lệ thuận với tần số xung đầu vào; có thể đạt được một
phạm vi tốc độ quay rộng.
 Định vị chính xác và độ lặp lại của chuyển động là tốt.
 Lỗi khơng được tích lũy từ bước này sang bước khác.
 Động cơ bước là an tồn hơn; và chi phí thấp (so với động cơ servo), có
mơmen xoắn cao ở tốc độ thấp; độ tin cậy cao với cấu trúc đơn giản hoạt
động ở mọi môi trường.
Nhược điểm của động cơ bước :
 Động cơ bước có hiệu suất thấp.
 Đơng cơ bước gây ra nhiều nhiễu và rung động hơn động cơ
servo.
 Mơmen xoắn của nó giảm rất nhanh với tốc độ.
 Động cơ bước khi hoạt động có hiện tượng bị trượt bước. Về
cơ bản dòng từ driver tới cuộn dây động cơ không thể tăng
hoặc giảm trong lúc hoạt động. Do đó, nếu bị quá tải động
cơ sẽ bị trượt bước gây sai lệch trong điều khiển.
 Nó có mơ-men xoắn thấp đến tỷ lệ quán tính cao
 Gây nhiều tiếng ồn khi hoạt động.
 Động cơ bước khơng thích hợp cho các ứng dụng cần tốc độ cao.

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Môn: Dự án nghề nâng cao

Trang 12

Chương II: Các linh kiện

2.1 Arduino Mega 2560

Hình 2.1: Arduino Mega 2560
Thơng số của Arduino mega 2560 :












Điện áp hoạt động: 5 V.
Điện áp đầu vào (được khuyến nghị): 7 - 12 V.
Điện áp đầu vào (tối đa): 6 - 20 V.
Chân I / O kỹ thuật số: 54 (trong đó 14 có thể được sử dụng cho đầu ra PWM).
Tương tự chân đầu vào: 16.
Dòng điện trực tiếp ở mỗi chân I / O: 40 mA Dòng điện.
trực tiếp ở chân 3,3 V: 50 mA.
Bộ nhớ flash: 256 KB, 8 KB được sử dụng bởi bộ tải khởi động.
SRAM: 8 KB.
EEPROM: 4 KB.
Tốc độ xung nhịp : 16 MHz.

Các tính năng :
 ATmega16U2 thay vì bộ chuyển đổi nối tiếp USB 8U2.

 Mạch RESET mạnh hơn.

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Môn: Dự án nghề nâng cao

Trang 13

 Pinout 1.0: đã thêm các chân SDA và SCL cho giao tiếp TWI gần chân ISF và hai
chân mới gần chân RESET - chân IOREF, cho phép thích ứng với điện áp được
cung cấp bởi bo mạch.
Sơ đồ chân Arduino Mega 2560:

Hình 2.2: Sơ đồ chân Arduino Mega 2560

2.2 Module RAMPS 1.4

Hình 2.3: Hình Module RAMPS1.4
Thơng số của RAMPS1.4 :
 Board mạch RAMPS 1.4 điều khển máy CNC, máy in 3D.
 Thiết kế chuẩn theo board mạch RAMPS 1.4 chính hãng Reprap.

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung

Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 14

 Tích hợp 3 ngõ ra Mosfet để điều khiển hotbed, fan và thermistor bằng PWM.
 Tích hợp cầu chì tự phục hồi 5A bảo vệ tồn bộ hệ thống mạch.
 Tích hợp cầu chì tự phục hồi 11A cho hotbed.
 Điều khiển được 5 động cơ bước qua 5 socket Driver, đặc biệt 2 socket dùng cho 2
động cơ bước ở trục Z nối song song, có jumper để điều chỉnh dịng ra cho từng
động cơ.
 Có ngõ ra cho giao tiếp I2C và SPI và kết nối với LCD, SD Card.

Sơ đồ chân của Module RAMPS1.4 :

Hình 2.4: Sơ đồ chân Module RAMPS1.4
Sơ đồ đấu nối của Module RAMPS1.4 :

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 15

Hình 2.5: Sơ đồ đấu nối Module RAMPS1.4

2.3 Bộ điều khiển tự động cơ bước A4988 :

Hình 2.6: Bộ điều khiển động cơ bước A4988
Thông số của Bộ điều khiển tự động cơ bước A4988










Điện áp hoạt động tối thiểu: 8 V
Điện áp hoạt động tối đa: 35 V
Dòng điện liên tục trên mỗi pha: 1 A
Dòng điện tối đa trên mỗi pha: 2 A
Điện áp logic tối thiểu: 3 V
Điện áp logic tối đa: 5,5 V
Độ phân giải microstep: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16
Kích thước: 0,6 ″ × 0,8
Trọng lượng: 1,3 g

Sơ đồ chân của Bộ điều khiển tự động cơ bước A4988 :

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 16

Hình 2.7: Sơ đồ chân

của Bộ điều
khiển động cơ bước A4988

Chỗ gắn A4988 vào Module RAMPS1.4 :

Hình 2.8: Chỗgắn A4988 trên Module RAMPS1.4

2.4. Động cơ bước Nema 17 ( 17HS4401) :

Hình 2.9: Động cơ bước Nema 17
Thông số kỹ thuật:

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao













Trang 17

Góc quay mối bước: 1.8 ° (200 bước / vòng quay)
Dòng điện: 1.7A.
Momen Xoắn giữ: 40N.cm.
Mơmen xoắn: 2.2N.cm.
Rotor qn tính: 54g.cm2.
Độ chính xác góc bước: ± 5% (bước đầy đủ, không tải).
Khối lượng động cơ: 280g.
Chiều dài thân: 40 mm.
Kích thước khung: 42 x 42mm.
Đường kính trục: 5mm.
Chiều dài trục: 23mm.

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Môn: Dự án nghề nâng cao

Trang 18

Chương III: Thiết kế, xây dựng của cánh tay robot
3.1. Thiết kế phần cứng.

A. Làm khung cánh tay robot.
Về phần khung cánh tay nhóm em dùng bản vẽ có sẵn được tải trên mạng :
 Link tại : Mục 1 trong danh mục tài liệu tham khảo / trang 43.

Hình 3.1: Hình ảnh các file bản vẽ 3D các bộ phận của khung cánh tay.
Với những bản vẽ có sẵn, nhóm em tiếp tục tải phần mềm vẽ máy in 3D có tên
Cubicreator4 V4.2.4

Hình 3.2: Phần mềm Cubicreator4 V4.2.4.
Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 19

Hình 3.3: Giao

diện chính của
Phần mềm Cubicreator4 V4.2.4.

Rồi sau đó nhóm em cùng với thầy đến trung tâm BIIC để mượn máy in để in phần
khung cánh tay:

Hình 3.4: Hình nhóm lúc đến trung tâm BIIC.

Hình 3.5: Máy in trong trung tâm.
Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 20

Nhóm em tiếp tục cùng tìm hiểu cách hoạt động máy, với sự chỉ dẫn của thầy và cả
trên google, tiếp theo mở file bản vẽ trên máy tính rồi update lên máy in để cho ra một số
bộ phận khung cánh tay.
Máy in 3D của trung tâm in bằng cuộn dây 3D loại ABS kích thước dây 1.75 đã
được lắp đặt trong máy. Từ đó nhóm em có cách làm như sau:
 Vào phần mềm sau đó vào mục Load sau đó vào thư file bản vẽ cần in.

Hình 3.6: Hình lúc vào Load.
 Đây là phần gắp ở đầu cánh tay, sau khi chọn file bản vẽ cần in.

Hình 3.7: Bản vẽ của phần gắp ở đầu cánh tay.

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 21

 Trong hình trên phía góc bên trái là nơi chỉnh vị trí và góc xoay của bản vẽ.

Hình 3.8 : Nơi điều khiển vị trí và góc xoay của bản vẽ.
- X là trục ngang.
- Y là trục dọc.
- Z là trục đứng.
- Position là nơi điều chỉnh vị trí dựa vào x,y,z.
- Rotaion là nơi điều chỉnh góc dộ để xoay bản vẽ.
 Sau đó chọn slice option để chọn nhựa in và điều chỉnh tốc độ in từ đó dẫn tới giảm
thời gian in vì có một số bản vẽ có thời gian rất dài tầm từ 4h đến 24h. Với thời gian
dài như vậy phải cho máy in chạy qua đêm. Trong quá trình in qua đêm sợ gặp sự cố
lúc in nên nhóm em phải chỉnh trên slice option để thời gian in dược giảm xuống.
Nhưng nếu giảm thời gian xuống thì khoảng tróng bênh trong sãn phẩm lại càng
nhiều.

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 22

Hình 3.9 : Các thư mục trong slice option.
 Khi chỉnh xong chúng ta chọn Prepare để xem thời gian in và một số thơng số cần
thiết của bản vẽ ở góc bên trái.

Hình 3.10: Sau khi chọn mục Prepare.
 Update bản vẽ vào máy in chọn print by USB.
 Sau khi update xong thì đợi nhiệt độ bên trong máy đạc đến mức quy định thì bàn

trong máy sẽ được nâng lên, sau đó thiết bị phun mực bắc đầu phun mực đầu tiên rồi
được làm sạch đầu mực và bắt đầu đi tới các góc của bàn để xác định phạm vi của
bàn sau đó mới in.

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 23

Hình 3.11: Hình ảnh lúc máy đang in.
 Sau đây là sản phẩm phần gắp ở đầu cánh tay.

Hình 3.12: Phần gắp ở đầu cánh tay.

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Môn: Dự án nghề nâng cao

Trang 24

 Dự theo cách làm trên nhóm em đã làm được các sản phẩm sau :

Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung


Mơn: Dự án nghề nâng cao

Trang 25

Hình 3.13: Các chi tiết của cánh tay robot sau khi in 3D.

B. Tính tốn động cơ bước cho các trục cánh tay.
 Tính tốn Momen xoắn của động cơ bước tại trục x:
Nhóm em có thể tính được Momen xoắn là do tham khảo :
 Link tại : Mục 2 trong danh mục tài liệu tham khảo / trang 43.
Ta có: m1 = 379.5g = 0.3795 kg
g = 9.8 m/s2
d1 = 410mm = 0.41 m
Tf x = m1*g*d1 = 0.3795*9.8*0.41 = 1.52N/m(1)
Trong quá trình tìm kiếm động cơ ta tìm được động cơ có mã số: 17HS4401. Vì
Momen xoắn 2.2Nm lớn hơn so với Momen xoắn đã tính tại (1) .
Tính tốn cơng sất của động cơ bước tại trục x:
Ta có : Tx = 2.2 Nm = 2200 Nmm
nx = 1 (v/ph)
Vậy Px = = = 2.3*10-4 KW =0.23 W (a)
 Tính toán Momen xoắn của động cơ bước tại trục y:
Ta có: m2 = 694.5g = 0.6945 kg
g = 9.8 m/s2
Đồ án nghề nâng cao nhóm 1

GVHD: Nguyễn Quang Chung