Thuyet minh r o2a

BAI TẬP LỚN ROBOT CÔNG NGHIỆP

BÀI TẬP LỚN R.02-A
MÔN RÔ BỐT CÔNG NGHIỆP

I.

THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN
Họ tên: NGUYỄN ĐẶNG BÌNH AN
Lớp: Cơ điện tử 1_K50
Nhóm: 6
Liên hệ theo số điện thoai: 0985895015
Email:

Sinh Viên: NGUYỄN ĐẶNG BÌNH AN

1

Lớp: Cơ Điện Tử 1_K50


BAI TẬP LỚN ROBOT CÔNG NGHIỆP

II.

NỘI DUNG CỦA BÀI TẬP LỚN

* SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC RÔBỐT_RRR-4

a3





a2

a1

1.

SƠ ĐỒ KẾT CẤU CỦA RƠBỐT THEO SƠ ĐỒ ĐỘNG
HỌC

Sinh Viên: NGUYỄN ĐẶNG BÌNH AN

2

Lớp: Cơ Điện Tử 1_K50


BAI TẬP LỚN ROBOT CƠNG NGHIỆP

2. XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ BAN ĐẦU, DÂY DỰNG CÁC HỆ TỌA ĐỘ
VÀ BẢNG THÔNG SỐ DH

* Vị trí 0 (ban đầu) và các hệ tọa độ thể hiện như hình vẽ dưới đây











d2









d1






a1

a3

a2

* Bảng thơng số DH của Rơbốt
Khâu
1
2
3

i
*1
*2
*3

Sinh Viên: NGUYỄN ĐẶNG BÌNH AN

i
0
90
0

3

ai
a1
a2
a3

d1
d1
d2
0

Lớp: Cơ Điện Tử 1_K50


BAI TẬP LỚN ROBOT CƠNG NGHIỆP

3.

CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÌNH VÀ CÁC KẾT QUẢ GIẢI
BÀI TỐN ĐỘNG HỌC THUẬT
(Dạng cơng thức bằng chữ)

3.1. Chương trình máy tính
Có thể dùng nhiều loại ngơn ngữ khác nhau để lập trình tính tốn cho
bài toán này. Ở đây em sử dụng phần mềm rất thông dụng và phổ biến đối
với sinh viên đại học Bách Khoa là Mathlap phiên bản R2008-A để lập trình.
Sử dụng cơng cụ lập trình giao diện GUI_Grraphical User Interfaces
để xây dựng chương trình. Ở đây em đã xây dựng một chương trình tính tốn
tổng qt cho bài tốn động học thuận, có số khâu tối đa là 6.
Chương trình gồm có 2 file: ( TTR.fig và TTR.m ). Vì chưa có kha
năng đóng gói được chương trình nên để chạy được chương trình cần làm
theo các bước như sau (đây là đặc thù của phần mêm Mathlap):
+ Copy 2 file TTR.fig và TTR.m từ đĩa CD tài liệu vào thư mục “
Work ” trong Mathlap với đường dẫn thông thương là: (Program Files\
Mathlab\R2008a\work).
+ Mở chương trình Mathlab, trong cửa sổ Current Directory ta tìm đến
thư mục work, sau đó đánh vào cử sổ Command Window lệnh: TTR giao
diện chương trình sẽ xuất hiện sau đó ta làm tiếp theo các bước nhưu sau:
+ Nhập tên rôbốt, số khâu, sau đó ấn nút nhập dữ liệu vào bảng DH
+ Nhập các thơng số cho bảng DH , sau đó ấn nút nhập xong dữ liệu
+ Ấn nút tính tốn ta thu được phương trình động học của Rơbốt đó là

ma trận Te.
Để xem các kết quả trun gian trong quá trình tính tốn (tức là thơng tin
về các ma trận A(i), T(i)) ta bấm vào mục “chọn ma trận” và lựa chọn ma
trận định xem
Để nhập lại thông số của bảng DH ta nhân nút “Reset”
Exit: Thốt khỏi chương trình
3.2. Kết quả tính tốn của Rơbốt RRR-4
Sinh Viên: NGUYỄN ĐẶNG BÌNH AN

4

Lớp: Cơ Điện Tử 1_K50


BAI TẬP LỚN ROBOT CƠNG NGHIỆP

* Nhập các thơng số của bảng DH ở trên, chạy chương trình cho kết quả như
sau
3.2.1. Ma trận A(1)

 C1
S
A(1)  1
0

0

 S1 0 a1.C1 
C1 0 S1.a1 
0 1

d1 

0 0
1 

3.2.2. Ma trận A(2)

 C2
S
A(2)  2
0

0

0 S2
0  C2
1
0
0
0

C2 .a2 
S2 .a2 
d2 

1 

3.2.3. Ma trận A(3)
Sinh Viên: NGUYỄN ĐẶNG BÌNH AN

5

Lớp: Cơ Điện Tử 1_K50


BAI TẬP LỚN ROBOT CÔNG NGHIỆP

 C3
S
A(3)  3
 0

 0

 S3
C3
0
0

0
0
1
0

C3 .a3 
S3 .a3 
0 

1 

3.2.4. Ma trận T(32)
T(32) = A(3)

 C3
S
A(3)  3
 0

 0

 S3
C3
0
0

0
0
1
0

C3 .a3 
S3 .a3 
0 

1 

3.2.5. Ma trận T(31)
Sinh Viên: NGUYỄN ĐẶNG BÌNH AN

6

Lớp: Cơ Điện Tử 1_K50


BAI TẬP LỚN ROBOT CÔNG NGHIỆP

T (31)  A(2) * T (32) 
 C 2 * C3
 S 2 * C3

 S3

0


 C2 * S3
 S2 * S3
C3
0

S2
 C2
0
0

C 2 * C 3 * a 3  C 2 * a 2
S 2 * C 3 * a3  S 2 * a 2 

S 3 * a3  d 2


1


3.2.6. Ma trận T(3)

T (3) 
 (C1.C1  S1.S 2 ).C3
 (C .S  S .C ).C
1
2
3
 1 2

S3

0


 (C1.C2  S1.S 2 ).S3

C1.S 2  S1.C2

 (C1.S 2  S1.C2 ).S3
C3

S1.S 2  C1.C2
0

0

0

(C1.C2  S1.S 2 ).C3 .a3  (C1.C2  S1.S 2 ).a2  C1.a1 
(C1.S 2  S1.C2 ).C3 .a3  (C1.S 2  S1.C2 ).a2  S1.a1 

S3 .a3  d 2  d1

1


Ta có Te = T(3)
Sinh Viên: NGUYỄN ĐẶNG BÌNH AN

7

Lớp: Cơ Điện Tử 1_K50


BAI TẬP LỚN ROBOT CÔNG NGHIỆP
 NX
N
Te T (3)  Y
 NZ

 0

SX
SY
SZ
0

AX
AY
AZ
0

PX 
PY 
PZ 

1

Từ đó ta có hệ phương trình động học của Rốbốt RRR-4 là

Nx = (C1.C2 - S1.S2).C3
Ny = (C1.S2 + S1.C2).C3
Nz = S3
Sx = - (C1.C2 - S1.S2).S3
Sy = - (C1.S2 + S1.C2).S3
Sz = C3
Ax = C1.S2 + S1.C2
Ay = S1.S2 - C1.C2
Az = 0
Px = (C1.C2 – S1.S2).C3.a3 + (C1.C2 - S1.S2).a2 + C1.a1
Sinh Viên: NGUYỄN ĐẶNG BÌNH AN

8

Lớp: Cơ Điện Tử 1_K50

BAI TẬP LỚN ROBOT CÔNG NGHIỆP

Py = (C1.S2 + S1.C2).C3.a3 + (C1.S2 + S1.C2).a2 + S1.a1
Pz = S3.a3 + d2 + d1
4. MÔ PHỎNG RÔBỐT_ RRR-4
Dùng phần mềm Easy Rob để mơ phỏng Rơbốt RRR-4
Kết quả mơ phỏng gồm có
+ Files Chạy chương trình mơ phỏng
+ Mơ phỏng lại hoạt động của Rôbốt suất ra dưới dạng đuôi Avi.
(Tất cả đều được ghi trong dĩa CD bài tập)

Sinh Viên: NGUYỄN ĐẶNG BÌNH AN

9

Lớp: Cơ Điện Tử 1_K50