Thiết kế và chế tạo mô hình robot scara phân loại sản phẩm theo màu sắc và hình dạng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ
----------  ----------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH ROBOT SCARA
PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC VÀ HÌNH DẠNG

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: SINH VIÊN THỰC HIỆN:
Th.s: Đường Khánh Sơn Phan Phúc Hậu (1600061)
Ngành: Công nghệ kỹ thuật
Cơ điện tử - 2016

NỘI DUNG

I TỔNG QUAN
II THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH
III XỬ LÝ ẢNH
IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

2

I. TỔNG QUAN

1 2

3 4 3

I. TỔNG QUAN

 Mục tiêu đề tài

-Thiết kế và chế tạo mơ hình Robot Scara.
-Thiết kế bộ điều khiển và giao diện điều khiển cho Robot.
-Ứng dụng xử lý ảnh vào quá trình phân loại sản phẩm tự động.
-Vận dụng và củng cố những kiến thức đã học.

4

I. TỔNG QUAN

 Một số đề tài trong nước

Đề tài của sinh viên ngành Tự động hóa, Đề tài của sinh viên Trương Tấn Thành
Đại học sư phạm – kỹ thuật TPHCM
và Trần Chí Nguyện 5

II. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH

 Tính tốn động học Bảng thông số DH

Động học thuận

Khâu

1 a0 0 d1* 0

2 a1 0 0

3 a2 0 0

A = =

6

II. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH

 Tính toán động học ⇒ 𝜃3=𝑎𝑡𝑎𝑛2 (cos 𝜃3) , sin ( 𝜃3))

Động học ngược
𝑥𝑐2 + 𝑦𝑐2 − 𝑎12 − 𝑎22

cos ( 𝜃3)=
2 𝑎1 𝑎2

sin (𝜃3)=±√1−cos2(𝜃3)

𝑐𝑜𝑠 ( 𝜃2 ¿ = ∆ 1 ∆ =¿ ¿ ¿
𝑠𝑖𝑛 ( 𝜃2 ¿ = ∆ 2 ∆ =¿ ¿
7

II. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH

 Thiết kế và chế tạo mơ hình

Cơ sở thiết kế

 Mô hình cần đáp ứng các tiêu chí:

 Đáp ứng được yêu cầu thiết kế.

200-300  Thiết kế đơn giản.

 Phạm vi hoạt động lớn.

 Cơ khí chắc chắc.

 Hoạt động linh hoạt và chính xác.

200x60 120x50  Chi phí chế tạo thấp. 8

II. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH

 Thiết kế và chế tạo mơ hình

Chọn động cơ  Thơng số kĩ thuật:

- Điện áp vận hành: 12 VDC

- Công suất: 17W

- Khối lượng: 350 gam

- Tốc độ động cơ: 6000 (vòng/phút)

- Tốc độ qua hộp số: 33 (vòng/phút)

- Bộ giảm tốc hệ số: 180:1

- Encoded: Hall sensor 12 xung 9

II. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH

 Thiết kế và chế tạo mơ hình

Chọn bộ truyền

- Truyền động giữa các trục ở khá xa.
- Làm việc êm không gây tiếng ồn.
- Bảo vệ các chi tiết máy khi quá tải.
- Hiệu suất truyền khá cao.
- Khơng địi hỏi bơi trơn.
- Tỷ số truyền ổn định.

10

II. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH

 Thiết kế và chế tạo mơ hình

Thiết kế mơ hình 3D trên Autodesk Inventor

Khâu đế

Khâu tịnh tiến

Khâu quay I

Khâu quay II

Tay gắp 11

II. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH

 Thiết kế và chế tạo mơ hình

Mơ hình hóa và mơ phỏng Robot trên Matlab

12

II. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH

 Thiết kế và chế tạo mơ hình

Chế tạo mơ hình thực tế

13

II. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH

 Thiết kế mạch điều khiển

Sơ đồ giải thuật điều khiển
giải thuật
điều khiển

14

II. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH

 Thiết kế mạch điều khiển

Sơ đồ mạch điều khiển

15

II. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH

 Thiết kế giao diện điều khiển

Khối xử lý ảnh
Khối camera
Khối động học
Khối Serial

16

III. XỬ LÝ ẢNH

 Tổng quan về quá trình xử lý ảnh

Ảnh đầu vào

Vùng hoạt động

Tìm và tách vật

Nhận dạng đối tượng

Kết quả 17

III. XỬ LÝ ẢNH

 Xác định vùng hoạt động

18

III. XỬ LÝ ẢNH

 Tìm và tách vật

19

III. XỬ LÝ ẢNH

 Nhận dạng đối tượng

Màu sắc Hình dạng Kết quả

X:253 X:229
Y:-199 Y:203

X:344 X:334
Y:-201 Y:207

X:452 X:432
Y:-199 Y:206

20