Ngân hàng câu hỏi thi điều khiển robot 2023

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI HP ĐIỀU KHIỂN ROBOT </b>

<b>Gói câu hỏi 1 (mỗi câu 2 điểm) Câu 1 </b>

Bài toán quan trọng trong nghiên cứu Rôbốt là giải các phương trình động học ngược của Rơ bốt để tìm các giá trị biến trục.

Với Rô bốt Stanford ( 06 bậc tự do, đã đề cập trong chương trình học), ta đã có ma trận vị trí tay nắm ( khớp 6) so với gốc Rôbốt, quan hệ khớp 1 so với gốc Rô bốt

<b>và ma trận quan hệ giữa bàn kẹp (tay nắm ) với khớp 1 tính bằng: </b>

<small>24564 62 5624564 62 5 624 5252 324564 62 5 6245 6462 5 624 5</small>

<small>16</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

Hãy trình bày phương pháp điều khiển các khớp trục bằng momen tính τi?

<b>Câu 4 </b>

Một Rơ bốt có bàn kẹp ở vị trí xác định bằng ma trận trong hệ quy chiếu gốc:

<small>100 3001 501 0 1000 1</small>

<i>Hãy xác định ma trận mô tả từng vị trí trên của bàn kẹp? </i>

<i>- Tính kết quả của phép Lăn, Hất, Lệch: RPY(60</i><small>0</small>,90<small>0</small>, -90<small>0</small>) = ?

- Thực hiện phép biến đổi này với một bàn kẹp có vị trí xác định bằng ma trận:

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<small>100 2001 301 0 4000 1</small>

<i>- Tính kết quả</i> của phép biến đổi: Cyl (α,r,h) = Cyl(60<small>0</small>,1 ,5)= ?

- Áp dụng phép biến đổi này đối với một bàn kẹp của Rơ bốt đang ở vị trí xác định bằng ma trận A:

<small>001 101 0 0100 6000 1</small>

<i>- Tính kết quả</i> của phép biến đổi: Euler (0, -60<small>0</small>, 90<small>0</small>) = ?

- Áp dụng phép biến đổi này đối với một bàn kẹp của Rô bốt đang ở vị trí xác định bằng ma trận A:

<small>001 201021 0010001</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

Thực hiện phép biến đổi theo hệ tọa độ cầu Sph (90<small>0</small>,60<small>0</small>,3) đưa bàn kẹp đến vị trí

<i>mới. Hãy tính tốn vị trí mới này? </i>

<b>Câu 10 </b>

<i>- Tính kết quả</i> của phép biến đổi: Cyl (α,r,h) = Cyl(60<small>0</small>,2,6)= ?

- Áp dụng phép biến đổi này đối với một bàn kẹp của Rơ bốt đang ở vị trí xác định

<b>bằng ma trận A: </b>

<small>001 101 0 0100 6000 1</small>

Hãy xác định vị trí mới của bàn kẹp?

<b>Gói câu hỏi 2 (mỗi câu 3 điểm) Câu 1 </b>

Cho hai khung toạ độ A và B nằm trong cùng hệ quy chiếu gốc mô tả bằng

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

Cho hai khung toạ độ A và B nằm trong cùng hệ quy chiếu gốc mô tả tương ứng bằng ma trận :

Thực hiện nhiệm vụ lắp một ốc vào lỗ H, dụng cụ lắp ráp được đặt trong tay nắm

<b>Rô bốt với vị trí so với tay nắm được mơ tả bằng ma trận E: </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<small>1 0060 1070 01 90 001</small>

m = 0i + 10j + 0 k đơn vị mô men

<i>Xác định lực và mô men</i> tương đương trên khung tọa độ T6 ( khung toạ độ tay nắm )

<b>Câu 5 </b>

Thực hiện nhiệm vụ lắp một ốc vào lỗ H, dụng cụ lắp ráp được đặt trong tay nắm Rô bốt với vị trí so với tay nắm được mô tả bằng ma trận E:

<small>1 0 0 10 1 0 00 0 1 90 0 0 1</small>

m = 0i + 0j + 10 k đơn vị mô men

<i>Xác định lực và mô men</i> tương đương trên khung tọa độ T6 (khung toạ độ tay nắm)?

<b>Câu 6 </b>

Cho hai khung toạ độ A và B nằm trong cùng hệ quy chiếu gốc mô tả tương ứng bằng ma trận :

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<i>- Giải thích ý nghĩa của các phần tử trong phép biến đổi đồng nhất như là một </i>

khung toạ độ mô tả bằng ma trận T, điều kiện cần và đủ của các phần tử trong ma trận để T là một phép biến đổi đồng nhất ?

<i>- Chứng minh khi T mô tả một phép biến đổi đồng nhất hoặc một khung tọa độ, ma </i>

trận đảo của T có thể tính nhanh theo cơng thức:

<i>-Xác định ma trận nào là ma trận mô tả phép biến đổi đồng nhất </i>trong các ma trận sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>Gói câu hỏi 3 (mỗi câu 50 điểm) Câu 1 </b>

Cho mơ hình máy xúc ( Excavator) 4 bậc tự do trong hình vẽ sau:

Dùng quy tắc Denavit-Hartenherg đặt các khung toạ độ tại các trục chuyển động của máy xúc như trên hình.

<i>Hãy điền vào bảng đặc tính sau </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Trên cơ sở đã điền vào bảng đặc tính, hãy xác định các ma trận A1, A2, A3, A4 và tính cột thứ 2 và cột thứ 4 của hàm Jacobi của cơ cấu máy xúc trên<small>. </small>

<b>Câu 2 </b>

Cho Robot 03 bậc tự do ( Dạng Spherical Arm) có cấu trúc như hình vẽ :

<b>Spherical Arm Robot (RRT) </b>

Dùng Quy tắc Denavit-Hartenberg để đặt các KTĐ tại các khớp trục Rôbốt.

<i>- Hãy xác định các thông số cịn lại của Rơbốt trong bảng sau và tính các ma trận A1, A2, A3.</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<i>Hãy xác định phương trình động học thuận vị trí cho robot 3 bậc tự do ở trên </i>

Hãy tính cột thứ 1và cột thứ 2 của ma trận hàm Jacobi đối với bàn kẹp <small>H</small>J của cơ cấu Robot ở trên?

<b>Câu 3 </b>

Cho Robot với các khung toạ độ được đặt theo quy tắc Denavit - Hartenberg ở hình vẽ sau:

<i><b>Rơbốt 06 bậc tự do ( Cánh tay người kết hợp với cổ tay hình cầu) </b></i>

<i>Hãy xác định các tham số</i> của ma trận từ A1 đến A6 trong bảng sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>Câu 4 </b>

Cho Rô bốt 4 bậc tự do trong hình vẽ sau:

<i>Hãy xác định các tham số của ma trận A1, A2, A3, A4 trong bảng sau và tính các ma trận này?</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Dùng quy tắc Denavit-Hartenberg đặt các khung toạ độ tại các khớp trục.

<i>- Hãy xác định các tham số của ma trận A1, A2, A3, A4</i> trong bảng sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

A3 d4

<i>- Từ đó hãy xác định các ma trận A1, A2, A3, A4 ?</i>

Khung tọa độ x<small>4</small>y<small>4</small>z<small>4</small> gắn với bàn kẹp của Robot. Hãy xác định cột thứ 2 và cột thứ 4 của ma trận hàm Jacobi đối với bàn kẹp <small>H</small>J của cơ cấu này.

<b>Câu 6 </b>

Cho Rô bốt dạng cánh tay người ( Anthropomorphic arm) mơ tả trong hình 1 với các Khung toạ độ đặt tại các khớp trục theo Quy tắc Denavit-Hartenberg:

<b>Authropomorphic arm Robot </b>

<i> - Hãy xác định các tham số của Rôbốt trong bảng sau, Từ đó tính các ma trận A1,A2,A3 ? </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<i><b>Rôbốt 06 bậc tự do ( Cánh tay người kết hợp với cổ tay hình cầu) </b></i>

<i>Hãy xác định các tham số</i> của ma trận từ A1 đến A6 trong bảng sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Dùng quy tắc Denavit-Hartenherg đặt các khung toạ độ tại các trục chuyển động của máy xúc như trên hình.

<i>Hãy điền vào bảng đặc tính sau </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<i>Hãy xác định các tham số của ma trận A1, A2, A3, A4 trong bảng sau và tính các ma trận này?</i>

Dùng quy tắc Denavit-Hartenberg đặt các khung toạ độ tại các khớp trục.

<i>- Hãy xác định các tham số của ma trận A1, A2, A3, A4</i> trong bảng sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<i>- Từ đó hãy xác định các ma trận A1, A2, A3, A4 ? </i>

Khung tọa độ x<small>4</small>y<small>4</small>z<small>4</small> gắn với bàn kẹp của Robot. Hãy xác định phương trình động học vị trí của cơ cấu này.

</div>