Bao cao nhom 2

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

MôC LơC

Trang
LỜI NĨI ĐẦU

3

PHẦN I : ROBOT CƠNG NGHIỆP

5

1.Giới thiệu chung

5

1.1. Tổng quát

5

1.2. Định nghĩa theo tiêu chuẩn AFNOR

5

1.3. Định nghĩa theo RIA

5

1.4. Định nghĩa theo TOCT

5

2. Lịch sử phát triển của robot

6

3. Các thành phần chính của robot công nghiệp

10

4. Ứng dụng robot công nghiệp.

10

PHẦN II : ROBOT MOTOMAN MA 1400

14

1.Giới thiệu về robot MA1400

14

2.Ứng dụng robot MA1400

14

3.Khảo sát robot motoman ma 1400

15

3.1. số bậc tự do

14

3.2. Hệ trục tọa độ

16

4.Trường công tác của robot

17

5.Tầm với

19

6.Độ phân giải không gian

19

7.Tải trọng

20

8. Kết cấu tay máy

20

PHẦN III : PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC

MOTOMAN MA 1400

21

1


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

LỜI NểI U
Vào những năm đầu thế kỷ 20, robot là một khái niệm hết sức mới
mẻ. Thuật ngữ robot xuất hiện đầu tiên trong một vở kịch khi tác giả mô
tả về những cỗ máy có khả năng làm việc thay thế con ngời. Trải qua nhiều
giai đoạn phát triển, ngày nay, có lẽ hình ảnh của những chú robot ®· trë nªn
MOTOMAN MA 1400

2


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

quen thuộc và gần gũi với chúng ta hơn bao giờ hết.
Gọi là chú robot, chúng ta dễ liên tởng đến những con ngời đợc
làm bằng máy. Điều này chỉ đúng ở giai đoạn sơ khai khi khái niệm robot
vừa mới ra đời bởi các nhà phát minh hầu nh chỉ hớng đến những robot mang
dáng dấp con ngời. Kết quả là họ cho ra đời những chú robot giống ngời và có
thể thực hiện những động tác đơn giản. Điểm hạn chế của những robot này là

không đợc thông minh và cũng không đợc ứng dụng nhiều. càng về sau, con
ngời càng trở nên thực tế hơn. Họ không đặt nặng vấn đề hình dáng nữa. họ
cần những robot có thĨ thùc thi mét c«ng viƯc râ rƯt, mét c«ng việc mà con
ngời không thể hoặc khi thực hiện sẽ gặp không ít trở ngại. Chính vì vậy, đa
số những robot ngày nay chỉ mang hình dạng một bộ phận nào đó của con
ngời hoặc thậm chí hoàn toàn không giống con ngời. Cánh tay máy công
nghiệp là một ví dụ. ta gọi đây là thế hệ robot thông minh.
Trong cuộc sống của chúng ta, robot có vai trò ngày càng lớn và
ngày càng thông minh theo sự phát triển cđa khoa häc kü tht. Tuy nhiªn
ë níc ta, do một số hạn chế nhất định về mặt công nghệ cũng nh yêu cầu
cha cao, việc nghiên cứu robot chỉ mới bắt đầu khoảng chục năm gần đây.
Bằng chứng là chúng ta đà có thêm một số ngành thuộc lĩnh vực cơ điện tử
mà trớc đây cha hề có. Trong xu hớng phát triển kỹ thuật hiện nay, là ngời
hoạt động trong lĩnh vực điện tử, những kiến thức cơ bản về robot là hoàn
toàn cần thiết. Với suy nghĩ trên, cùng với niềm yêu thích robot, nhóm
chúng tôI đà nghiên cứu,tìm hiểu về Robot MOTOMAN MA 1400. mặc dù
phạm vi đề tài rất nhỏ và khiêm tốn, nhng với chúng tôi, đây là bớc khởi đầu
quan trọng khi lần đầu tiên bớc vào thế giới robot, một thế giới hấp dẫn, đa
dạng và đầy thử thách.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giỏo V Thăng Long đà tận
tình chỉ dẫn cho chúng em hoàn thành tốt đề tài này.

Nhóm sinh viên thực hiện:
Nhóm 2

MOTOMAN MA 1400

3

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

I.ROBOT CƠNG NGHIỆP:
1.Giới thiệu chung :
1.1 Tởng quát:
Robot cơng nghiệp là một máy tự động linh hoạt thay thế từng phần
hoặc toàn bộ các hoạt động cơ bắp và hoạt động trí tuệ của con người trong
nhiều khả năng thích nghi khác nhau.

1.2Định nghĩa theo tiêu chuẩn AFNOR (Pháp) :
Robot công nghiệp là một cơ cấu chuyển động tự động có thể lập
trình, lặp lại các chương trình, tổng hợp các chương trình đặt ra trên các
trục tọa độ; có khả năng định vị, định hướng, di chuyển các đối tượng vật
chất: chi tiết, dao cụ, gá lắp,…theo những hành trình thay đổi đã chương
trình hóa nhằm thực hiện các nhiệm vụ công nghệ khác nhau.

MOTOMAN MA 1400

4


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

1.3Định nghĩa theo RIA (Robot Institude of America) :
Robot là một tay máy vạn năng có thể lặp lại các chương trình được
thiết kế để di chuyển vật liệu, chi tiết, dụng cụ hoặc các thiết bị chuyên
dùng thông qua các chương trình chuyển động có thể thay đổi để hoàn
thành các nhiệm vụ khác nhau.

1.4Định nghĩa theo TOCT 25686-85 (Nga) :
Robot công nghiệp là một máy tự động, được đặt cố định hoặc di
động được, liên kết giữa một tay máy và một hệ thông điều khiển theo
chương trình, có thể lập trình lại để hoàn thành các chức năng vận động và
điều khiển trong quá trình sản xuất.

2. lÞch sử ra đời của robot :
Khái niệm Robot theo nghĩa chung thờng đợc hiểu đồng nghĩa
với khái niệm tự động hoá công nghiệp, điều này chỉ đúng một phần bởi
vì: thứ nhất, Robot chỉ là một thành phần trong hệ thống tự động hoá, thứ
hai là tự thân việc trình bày, miêu tả Robot trong sinh hoạt xà hội ít nhiều
phóng đại. Những Robot xuất hiện lần đầu tiên ở NewYork vào ngày
9/10/1922 trong vở kịchRossums Universal Robot của nhà soạn kịch
ngời Tiệp Khắc là Karen Chapek, còn từ Robot là một cách gọi khác của
từ Robota-theo tiếng Tiệp có nghĩa là công việc lao dịch. Khi đó, Karen
Chapek cho rằng Robot là những ngời máy có khả năng làm việc nhng
không có khả năng suy nghĩ. Gần một thế kỷ tiếp theo, khái niệm robot
đà liên tục đợc phát triển, đóng góp thêm bởi nhiều nhà nghiên cứu, nhiều
công ty chuyên về lĩnh vực robot. Dới đây là bảng tóm tắt quá trình lịch
sử hình thành và phát triển của công nghệ chế tạo robot, và những tác
động của khoa häc cịng nh x· héi ®èi víi tõng thêi kỳ.

Tóm tắt lịch sử phát triển của robot :

MOTOMAN MA 1400

5

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

Mèc thời
Nghiên cứu và phát triển
gian

ứng dụng trong
công nghiệp

Kỹ thuật hỗ trợ

1920

Khái niệm robot xuất hiện
trong tiểu thuyết

1940

Phát minh ra cánh tay
máy

1950

Phát sinh khái niệm robot
thông minh

1960

Máy tính dùng

Giới thiệu về robot điều Phát triển robot
transitor và vi
khiển bằng máy tính
trong công nghiệp
điều khiển

1970

Robot
công
Kỷ thuật số và
Robot có trí thông minh nghiệp thực tế và
kỷ thuật tự
nhân tạo
các ứng dung
động quang
rộng rÃi khác

1980

Robot
công
Kỷ thuật số và
Robot dùng trong những nghiệp thực tế và
kỷ thuật tự
việc nguy hiểm (1983)
các ứng dung
động quang
rộng rÃi khác

Giới thiệu về
bộ nhớ vòng

1990

Giới thiệu về
Điều
robot thông minh
logic
trong sản xuất

2000

Robot giống con Các tiến bộ về
ngời
cơ khí

khiển

Trớc những năm 1970, ngời ta chỉ tập trung vào việc phát triÓn
MOTOMAN MA 1400

6


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, cơng nghệ
Nhãm 2

nh÷ng robot tay máy hoạt động trong các nhà máy công nghiệp. Sau đó
mới xuất hiện những khái niệm về robot thông minh, và các nghiên cứu

bắt đầu tập trung hơn vào robot di động. Một trong những chuyên gia
đầu ngành về robot di động là Hans P. Moravec (bắt đau nghiên cứu
từ năm 1964), và hiện nay, chuyên nghiên cứu về robot di động là
Sebastien Thruns. Các robot di động có ngời điều khiển đà đợc dùng cho
các mục đích quân sự, các nhiệm vụ nguy hiểm nh phá mìn, thăm dò đáy
đại dơng, hầm mỏ, kiểm tra các đờng ống ngầm, hay thăm dò sao Hoả .
Sản phẩm robot di động đợc sản xuất đại trà và đa vào thị trờng lần đầu
tiên là robot hút bụi Roomba và Trilobite của hÃng Electrolux năm 2003.
Kể từ khi khái niệm robot ra đời, việc thiết kế và chế tạo robot đà trải
qua nhiều giai đoạn với nhiều thế hệ khác nhau. Có 5 thế hệ robot ra đời kể
từ năm 1960.

Thế hệ thứ nhất:
Bao gồm các loại robot hoạt động lặp lại theo một chu trình không
thay đổi.
Chơng trình điều khiển có hai dạng:
- Chơng trình cứng, nghĩa là không thay đổi hoặc không sửa đợc
trừ khi thay đổi phần cứng.
- Chơng trình có thể thay đổi đợc thông qua các panel điều khiển
hoặc thông qua máy tính.
Các robot thế hệ này sử dụng cơ cấu điều khiển servo vòng hở (openloop nonservo controlled system ). Đây là hệ thống không sử dụng thông
tin phản hồi từ môi trờng về để điều khiển robot.

Thế hệ thứ hai:
Robot đợc trang bị các sensor cho phép robot giao tiếp với môi trờng bên ngoài. Các thiết bị này thực chất là các bộ biến đổi năng lợng. Nó
chuyển các đại lợng không điện thành đại lợng điện mà qua đó bộ điều
khiển robot có thể biết đợc trạng thái của môi trờng xung quanh nó. Nhờ
các sensor này robot có thể chọn các phơng án khác nhau một cách linh
hoạt nhằm thích nghi với môi trờng bên ngoài. Dạng robot với trình ®é ®iÒu
MOTOMAN MA 1400

7


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, cơng nghệ
Nhãm 2

khiĨn này còn đợc gọi là robot điều khiển thích nghi cấp thấp. Đây gọi là
cơ cấu điều khiển servo vòng kín (closed-loop servo controller system).

Thế hệ thứ ba:
Các bộ điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic
Controller) đợc sử dụng trong robot với nhiều chức năng chuyên biệt.

Thế hệ thứ t:
Khác với PLC bị giới hạn trong chơng trình của chúng, thế hệ robot
này sử dụng các máy tính đợc trang bị các ngôn ngữ lập trình đặc biệt hoặc
ngôn ngữ chuẩn nh Basic, C, C++...., để tạo ra nhiều ứng dụng CAD/CAM
v CIM hoặc chơng trình không trực tuyến.

Thế hệ thứ năm:
Các bộ điều khiển của robot sử dụng trí tuệ nhân tạo (artificial
intelligence). Robot đợc trang bị các kỹ thuật nh nhận dạng tiếng nói, hình
ảnh, xác định khoảng cách, cảm nhận đối tợng tiếp xúc để xử lý, ra những
quyết định hợp lý. Ngoài ra robot đợc trang bị mạng Neuron giúp nó có khả
năng tự học, tù x©y dùng kiÕn thøc.

3.Các thành phần chính của robot công nghiệp.

MOTOMAN MA 1400

8


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

4.Ứng dụng robot công nghiệp.
Mục tiêu:
Nhằm góp phần nâng cao năng suất dây chuyền công nghệ, giảm giá
thành, nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm, đồng
thời cải thiện điều kiện lao động.
Robot được sử dụng nhiều trong công nghệ hàn, đúc, cắt kim loại, sơn,
tháo lắp, vận chuyển sản phẩm,…
Robot được ứng dụng nhiều trong các dây chuyền tự động hóa cao.

MOTOMAN MA 1400

9


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

Lĩnh vực sản xuất cơ khí

Lĩnh vực gia công lắp ráp

MOTOMAN MA 1400

10


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

Hệ thống y học, quân sự, khảo sát địa chất

Lĩnh vực thám hiểm, quân sự, vệ tinh

MOTOMAN MA 1400

11


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

Vui chơi giải trí

MOTOMAN MA 1400

12


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

II.ROBOT MOTOMAN MA 1400:

1.Giới thiệu về robot MA1400.
-Công việc hàn luôn yêu cầu có độ chính xác cao, chất lượng mối hàn
phải được đảm bảo và nhiều lúc phải làm việc ở những nơi môi trường có
những chất độc hại mà con người không thể tiếp xúc trực tiếp được, từ
những yêu cầu trên người ta đã dùng nghiên cứu những con robot để giúp
con người thực hiện công việc đó.
- Robot MA1400 là một trong những con robot giúp con người thực
hiện công việc hàn một cách hiệu quả.

2.Ứng dụng robot MA1400.
-Robot MA 1400 được ứng dụng trong lĩnh vực :
+ Hàn hồ quang.
+ Hàn Tig, Mig.
MOTOMAN MA 1400

13


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

+ Cắt Plasma.

3.Khảo sát robot motoman ma 1400.
3.1. số bậc tự do:

Ta có công thức số bậc tự do:

Trong đó:

n: Số khâu động
pi: Số khớp loại i

MOTOMAN MA 1400

14


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

*Xét Robot MA 1400:
-

Robot MA 1400 có 6 khâu động.

- Robot MA 1400 có 6 khớp loại 5.
Ta có số bậc tự do :

W 6.6  6.5 6
3.2. Hệ trục tọa độ :

-Hệ tọa độ gắn với khâu cơ bản gọi là hệ tọa độ cơ bản.
-Các hệ tọa độ trung gian gắn với các khâu động gọi là hệ tọa độ suy rộng.
-Dùng chữ O và chỉ số n để chỉ hệ tọa độ gắn trên khâu thứ n.
-Hệ tọa độ cơ bản là O0.

Quy tắc bàn tay phải:

MOTOMAN MA 1400

15


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

Nắm hai ngón tay út và áp vào lòng bàn tay, xịe 3 ngón: cái, trỏ và giữa
theo 3 phương vng góc nhau, nếu chọn ngón cái là phương và chiều của
trục z, thì ngón trỏ chỉ phương,chiều của trục x và ngón giữa sẽ biểu thị
phương chiều của trục y.

4.Trường công tác của robot :
Trường công tác của robot là toàn bộ thể tích được quét bởi khâu chấp
hành cuối khi robot thực hiện tất cả các chuyển động có thể.

MOTOMAN MA 1400

16


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

Theo hình chiếu đứng.

MOTOMAN MA 1400

17

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

Theo hình chiếu bằng.

5.Tầm với
Khoảng cách lớn nhất robot có thể vươn tới trong phạm vi làm việc. Tầm
với là một hàm phụ thuộc vào cấu trúc của robot.
-Tầm với xa nhất của robot MA 1400 là R=1434 mm.

6.Độ phân giải không gian
Lượng gia tăng nhỏ nhất robot có thể thực hiện khi di chuyển trong không
gian
Độ phân giải phụ thuộc vào độ phân giải điều khiển và độ chính xác cơ
khí.

MOTOMAN MA 1400

18


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

- Độ phân giải không gian của robot MA 1400 là +/- 0.08 mm

7.Tải trọng.
Là trọng lượng robot có thể mang và giữ trong khi vẫn đảm bảo một số
đặc tính nào đó.

Tải trọng lớn nhất lớn hơn tải trọng định mức nhiều, nhưng robot
không thể mang tải trọng lớn hơn định mức, vì khi đó robot không đảm
bảo được độ chính xác di chuyển.
- Tải trọng lớn nhất của robot MA 1400 là 3 kg.

8. Kết cấu tay máy.
-Tay máy là thành phần quyết định khả năng làm việc của robot.
-Các khâu của robot thường thực hiện 2 chuyển động:
+Chuyển động tịnh tiến theo các hướng x, y, z trong hệ tọa độ
Decac. Ký hiệu: T
+Chuyển động quay quanh các trục x, y, z. Ký hiệu: R
-Tùy thuộc vào số khâu R và T mà tay máy có các kết cấu khác nhau
với các vùng làm việc khác nhau.

-Bảng tổng hợp:
MOTOMAN MA 1400

19


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ
Nhãm 2

PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC ROBOT
Mục đích: Đã có kết cấu và hình dáng robot công nghiệp cụ thể, ta
phân tích và tính toán để biết được khả năng hoạt động của robot trong
vùng không gian cho phép.

MOTOMAN MA 1400

20