Xây dựng mô hình và mô phỏng robot song song sử dụng ngôn ngữ Matlab

ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ




ĐỖ TRẦN THẮNG




XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ MÔ PHỎNG ROBOT SONG
SONG SỬ DỤNG NGÔN NGỮ MATLAB




NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS. ĐINH VĂN PHONG



LUẬN VĂN ThS. CƠ HỌC



HÀ NỘI 2007

Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB

Mục lục
1 Mở đầu 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục đích của luận văn 2
1.3 Nội dung luận văn 2
2 Tổng quan 4
2.1 Cở sở về Robot 4
2.1.1 Hệ thống Robot 5
2.1.2 Các vấn đề liên quan với một hệ thống Robot 6
2.1.3 Phân loại Robot 16
2.2 Robot song song 22
3 Robot song song SPS 27
3.1 Mô hình Robot song song SPS 30
3.2 Vấn đề hình học, động học của Robot song song SPS 47
3.2.1 Hình học 47
3.2.2 Động học 57
3.3 Công cụ MATLAB/SIMULINK 61
4 Kết quả chính đạt được 64
4.1 Thư viện hàm giải quyết các vấn đề (các m file) 64
4.2 Mô hình, mô phỏng hệ thống Robot PR6-01 67
4.2.1 Kết quả tính toán động học ngược 71
4.2.2 Kết quả tính toán động học thuận 73
4.2.3 Các kết quả khác 74
5 Kết luận 76
6 Tài liệu tham khảo 78
7 Phụ lục 79
7.1 Phụ lục A 79
7.2 Phụ lục B 82

II
Thank you for evaluating AnyBizSoft PDF Splitter.
A watermark is added at the end of each output PDF file.
To remove the watermark, you need to purchase the software from
/>Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
1 Mở đầu
1.1 Đặt vấn đề
Các cơ cấu có cấu trúc động học song song đã được nhiều nhà khoa học trên thế
giới chú ý và tập trung nghiên cứu từ những năm 60 kể từ khi Stewart sử dụng cấu
trúc song song 6 bậc tự do để mô phỏng buồng tập lái máy bay. Cơ cấu này có
nhiều ưu điểm vượt trội so với cơ cấu chuỗi truyền thống là: khả năng tải rất lớn
trong khi yêu cầu v
ề kích thước, kết cấu lại nhỏ gọn hơn cơ cấu chuỗi; tốc độ đáp
ứng rất nhanh với độ tin cậy cao; độ chính xác lớn hơn rất nhiều so với cơ cấu chuỗi
(vì không có các sai số cộng tích luỹ giữa hai khâu liên tiếp như Robot chuỗi, không
yêu cầu có các thiết bị dẫn hướng và cân bằng cồng kềnh khi tải trọng làm việc
lớn); kết cấu th
ường đối xứng có nhiều chi tiết giống nhau (các khớp trượt, khớp
cầu, khớp các đăng, ) thuận tiện cho chế tạo theo hướng mô đun hoá; thiết bị dây
nối trong điều khiển đơn giản, gọn nhẹ
Tuy vậy, hiện nay, việc đưa loại cấu trúc này vào ứng dụng có hiệu quả trong
thực tế còn gặp nhiều khó khăn do một số nhược điểm chính sau: có nhiề
u điểm kỳ
dị và rất khó xác định được chúng chính xác (điểm kỳ dị sẽ làm mất độ cứng của kết
cấu tại đó dẫn tới không thể điều khiển được và làm hạn chế không gian làm việc
của cơ cấu), bài toán điều khiển chúng rất phức tạp và đòi hỏi tốc độ xử lý lớn, hơn
thế nữa là ảnh hưởng từ quá trình phát sinh nhiệt trong lúc Robot này hoạt động tới
hệ thống cần phải được quan tâm. Mặc dù còn hạn chế về mặt không gian làm việc

bé, các cơ cấu có cấu trúc động học song song vẫn có tiềm năng ứng dụng lớn trong
các công việc đòi hỏi tính linh hoạt, độ chính xác, độ ổn định như là: trong quân sự
(bệ đỡ súng trên tàu thuỷ, xe tăng, xe quân sự, ); trong gia công cơ khí (máy gia
công cắt gọn kim loại
điều khiển số: máy phay, máy tiện, ); trong công nghệ mô
phỏng các thiết bị tập lái (buồng tập lái máy bay, buồng tập lái xe tăng, ); trong y
tế (các thiết bị hỗ trợ quá trình phẫu thuật) và các Robot công nghiệp khác

1
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
Trong tương lai, với sự phát triển của khoa học công nghệ, đặc biệt là khoa học
máy tính, công nghệ thông tin, điều khiển, tự động hoá, hứa hẹn giải quyết được
từng bước những nhược điểm của loại cấu trúc này.
1.2 Mục đích của luận án
Để có thể đi sâu nghiên cứu về Robot trong tương lai, mục đích chính của tác
giả trong luận án này là tự xây dựng và củng cố cơ sở lý thuyết về một hệ thống
Robot tích hợp nói chung, đi sâu vào các vấn đề hình học và cơ học của Robot song
song, làm tiền đề cho các nghiên cứu chuyên sâu sau này với nguyện vọng ứng
dụng Robot song song vào thực tế có hiệu quả.
Từ cơ sở đã xây dựng, tác giả
sẽ phát triển thư viện hàm giải quyết các vấn đề
cơ bản của Robot song song 6 bậc tự do dạng SPS (sẽ được giải thích rõ ở phần
3.1), được viết bằng ngôn ngữ MATLAB®: viết phương trình động học và giải bài
toán động học ngược, động học thuận, tìm kiếm không gian làm việc của Robot
(theo các hạn chế về giới hạn khớp, va chạm của các khâu Robot, đi
ểm kỳ dị), và
viết các hàm tiện ích khác.
Các hàm trong thư viện này sẽ hỗ trợ trong việc mô hình hoá một hệ thống
Robot song song 6 bậc tự do dạng SPS và mô phỏng nó trong môi trường MATLAB
có sử dụng thêm SIMULINK tuỳ theo mục đích riêng.

Cuối cùng luận án sẽ chọn một mô hình hệ thống Robot đã có thật, lấy các
thông số kỹ thuật của hệ thống này và sử dụng các hàm trong thư viện đã xây dự
ng,
tiến hành mô hình nó trên MATLAB/SIMULINK, mô phỏng, lấy và hiển thị kết
quả.
1.3 Nội dung luận án
Luận án bao gồm các phần chính sau:
Phần mở đầu: giới thiệu vấn đề mà luận án quan tâm, mục đích của luận án và
nội dung luận án sẽ thực hiện.

2
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
Phần tổng quan: sẽ tổng hợp, giới thiệu lại về một hệ thống Robot nói chung,
các vấn đề liên quan tới một hệ thống Robot và phân loại Robot, đây là cơ sở phục
vụ cho luận án. Cuối phần này sẽ đề cập tới loại Robot song song kiểu SPS hay còn
được gọi là Hexapod SPS, là Robot luận án sẽ đi sâu nghiên cứu.
Phần cơ sở lý thuyết: tập trung đi sâu vào các công cụ
toán học, cơ học cơ bản
liên quan tới Robot và phần mềm MATLAB/SIMULINK, phương thức sử dụng
chúng để giải quyết các vấn đề mà luận án đưa ra. Xây dựng mô hình đối tượng
Robot trên phần mềm MATLAB, xây dựng và viết các hàm giải quyết các vấn đề
động học, hình học, các hàm tiện ích khác của đối tượng Robot trên phần mềm
MATLAB (các m file).
Phần kết quả chính đạt được: sẽ nêu ra các k
ết quả đạt được của luận án. Sử
dụng các kết quả này để tiến hành mô phỏng một hệ thống Robot cụ thể và đưa ra
các kết quả cụ thể. Mô hình Robot thật mà tác giả chọn để mô phỏng là hệ thống
Robot PR6-01, sẽ được chi tiết ở sau.
Phần kết luận: sẽ tổng kết lại nội dung đã thực hiện của luận án theo nh
ư mục

đích đề ra, trình bày những dự kiến nghiên cứu trong tương lai.
Phần phụ lục: đưa ra 6 Phương trình ràng buộc của 6 chân Robot và một số
chương trình MATLAB giải quyết các vấn đề động học ngược, động học thuận và
tìm biên không gian làm việc của một Robot cụ thể.









3
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
2 Tổng quan
2.1 Cở sở về Robot
Thuật ngữ Robot đã có từ những năm 1923, đến nay đã có rất nhiều định nghĩa
giải thích cho thuật ngữ này. Tác giả xin được trích dẫn định nghĩa về Robot của
Robotics Institute of America - "A Robot is a re-programmable multi-function
manipulator designed to move material, parts, tools, or specialized devices, through
variable programmed motions for the performance of a variety of tasks." - tạm dịch
là: "Một Robot là một tay máy đa chức năng có thể lập trình lại, được thiết kế để di
chuyển vật liệu, các chi tiết cơ khí, các công cụ hoặc các thiết b
ị đặc biệt theo các
chuyển động được lập trình để thực hiện nhiều công việc khác nhau". Ngày nay
quan điểm, cách nhìn về Robot trong xã hội loài người đã thay đổi nhiều về sự thân
thiện trong đời sống, sự thông minh trong các ứng dụng trợ giúp và thay thế con
người của Robot, Không có gì để bàn cãi khi khẳng định rằng Robot ngày nay và
trong tương lai sẽ tiếp tục phát triển về độ thông minh và khả năng ứng dụng đa

nhiệm vụ.

a) Robot trong công nghiệp b) Robot trong thiết bị tập lái c) Robot dạng người
Hình 2.1 Một số ứng dụng của Robot.
Hình 2.1 minh hoạ một số loại Robot đã được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực khác
nhau trong thực tế. Hình 2.1 a) là một loại Robot tay máy sử dụng trong công
nghiệp, Hình 2.1 b) là Robot có cấu trúc song song ứng dụng trong việc mô phỏng

4
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
các thiết bị tập lái, Hình 2.1 c) là Robot ASIMO dạng con người sử dụng trong giải
trí.
2.1.1 Hệ thống Robot
Robot là một cấu trúc máy được sáng tạo ra để phục vụ lợi ích của con người.
Máy bao gồm các khâu (thường là vật rắn không biến dạng, tuy nhiên trong những
công việc đòi hỏi tải trọng lớn và tốc độ đáp ứng cao, các ảnh hưởng về biến dạng
của vật liệu cần phải được đưa vào xem xét) được nối ghép với nhau bởi các khớp
tạo thành một chuỗi động h
ọc hay còn gọi là cơ cấu. Mỗi cơ cấu có nhiệm vụ biến
đổi chuyển động, truyền tải lực và mômen từ khâu ban đầu (khâu đầu vào - thường
là cố định) đến khâu cuối cùng (khâu đầu ra) để thực hiện theo một nhiệm vụ xác
định.
Robot - máy là sự tích hợp nối ghép của các cơ cấu (gọi là thiết bị biến đổi
chuyển động) với các thiết bị đi
ều khiển (máy tính, vi điều khiển, các thiết bị điều
phối chuyển động chuyên dụng ), thiết bị biến đổi năng lượng, thiết bị ghép nối
(cáp truyền thông tin, cáp điện), thiết bị khuyếch đại công suất, thiết bị chấp hành
(xilanh, chân trượt vítme, ), thiết bị cảm biến (đầu đo lực, đầu đo vị trí, camera,
) và các thiết bị khác để biế
n đổi năng lượng ngoài thành công có ích đạt mục

đích sử dụng của con người.
Tuỳ theo từng mục đích và ứng dụng cụ thể mà hệ thống có thể rất đơn giản
hoặc vô cùng phức tạp về cả sơ đồ nối ghép lẫn các thành phần, tuy nhiên về mặt cơ
bản, một hệ thống Robot thường có cấu trúc như được minh hoạ trên Hình 2.2.
Từ sơ
đồ trên Hình 2.2, thấy rằng một hệ thống Robot điển hình gồm có 3 phần
chính: 1) Máy tính với phần mềm. 2) Bộ điều khiển. 3) Mô hình cơ khí của Robot.
Máy tính sẽ lưu trữ trạng thái khâu cuối của Robot theo thời gian
(
eeeeee
zyx
)
ψ
θ
ϕ
,,,,, , tính toán trạng thái các biến khớp chủ động rồi truyền kết quả
xuống bộ điều khiển
(
, ,,
321
)
θ
θ
θ
. Dựa trên dữ liệu mà máy tính gửi xuống, bộ điều

5
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
khiển sẽ điều khiển các cơ cấu chấp hành sao cho Robot thực hiện công việc đúng
như mong muốn.

Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc một hệ thống Robot điển hình.
Nhận xét từ sơ đồ trên, đọc giả có thể nhận thấy một điều, khoa học về Robot là
một khoa học liên ngành, bao gồm sự kết hợp của nhiều ngành khoa học và công
nghệ khác nhau như:
Cơ học, Điều khiển, Thông tin, Điện tử, Chính vì vậy sẽ
xuất hiện nhiều vấn đề liên quan tới hệ thống Robot cần được giải quyết.
Thiết bị theo dõi (bằng Lazer hoặc hình ảnh)
Robot
Bộ điều khiển
Máy tính
2.1.2 Các vấn đề liên quan với một hệ thống Robot
Để đọc giả có một cái nhìn khái quát về các vấn đề cần giải quyết với một hệ
thống Robot, tác giả muốn nhắc lại ngắn gọn các vấn đề quan trọng sau:
a) Cấu trúc
Cấu trúc là vấn đề liên quan tới việc xây dựng sơ đồ ghép nối giữa các khâu của
Robot.
Mô hình cơ khí của Robot là một bộ phận trong hệ thống Robot bao gồm: Các
khâu (thường là vật rắn) liên kết với nhau bởi các khớp (còn gọi là các cặp động
học) được thiết kế để khâu tác dụng cuối có thể thực hiện các công việc như mong
đợi.

6
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
Để làm Robot di chuyển, cần phải làm một số khớp của Robot chuyển động nhờ
các cơ cấu chấp hành (động cơ) - các khớp này gọi là các khớp chủ động trong một
giới hạn hành trình cho phép của chúng. Các khớp không phải là khớp chủ động gọi
là khớp thụ động. Một số loại khớp hay được sử dụng trong Robot như là: khớp
trượt (P - Prismatic), khớp quay (R - Revolution), khớp cầ
u (S - Spherical), khớp
các đăng (U - Universal), …

a) Khớp trượt (P)

b) Khớp bản lề (R)


c) Khớp cầu (S)

d) Khớp các đăng (U)
Hình 2.3 Các loại khớp hay dùng trong Robot.
Trên Hình 2.3 mô tả một số loại khớp hay được sử dụng trong Robot. Hình 2.3
a) là một loại khớp trượt có một bậc tự do chuyển động tương đối, Hình 2.3 b) cũng
là một loại khớp có một bậc tự do, nhưng chuyển động tương đối ở đây là chuyển
động quay quanh trục khớp. Hai loại khớp này thường được sử dụng trong các
Robot dạng chuỗi. Hình 2.3 c) là mộ
t loại khớp cầu có ba bậc tự do ứng với ba

7
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
chuyển động quay tương đối, khớp trên Hình 2.3 d) là khớp các đăng có hai bậc tự
do ứng với hai chuyển động quay tương đối. Robot có cấu trúc song song hay sử
dụng hai loại khớp này.
b) Hình học
Hình học là vấn đề liên quan tới nhiệm vụ xác định các kích thước hình học của
các chi tiết cấu thành Robot, giới hạn hành trình về chiều dài và góc của các khớp
nối, sự va chạm của các chi tiết Robot, các điểm kỳ dị và không gian làm việc của
Robot (Chú ý phân biệt hai loại không gian làm việc: không gian làm việc
reachable và dexterous). Các khái niệm này sẽ được giải thích chi tiết ở phần 3.2.1.
c) Động học

Động học liên quan tới việc giải quyết các vấn đề về chuyển động của Robot
(chuyển động các khâu của Robot) mà không quan tâm tới nguyên nhân gây ra các
chuyển động đó (lực, mômen). Trong phân tích động học có hai quá trình quan
trọng, đó là phân tích động học thuận và phân tích động học ngược.
Ở quá trình phân tích động học thuận, từ các thông số động học của các khớp
kích động đã biết trước, ta cần phải xác định trạng thái củ
a Robot - tức là xác định
thông số động học của khâu cuối cùng.
Quá trình phân tích động học ngược thì thực hiện ngược lại, tức là: từ các thông
số động học của khâu cuối cùng đã biết trước, ta cần phải xác định trạng thái của
Robot - tức là xác định thông số động học của bộ các khớp kích động.
Các kết quả tính toán động học sẽ phục vụ cho quá trình điều khiể
n vị trí, vận
tốc, …; tính toán động lực học và nhiều vấn đề khác liên quan tới Robot.
Đây là một phần chính của luận án, nên sẽ được nhắc lại và chi tiết ở phần tiếp
theo.

8
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
d) Tĩnh học
Tĩnh học là vấn đề liên quan tới mối quan hệ giữa lực và các yếu tố hình học,
chi tiết hơn là mối quan hệ giữa các lực tạo ra sự cân bằng tĩnh giữa các chi tiết
trong Robot. Khi phân tích lực trong tĩnh học, không quan tâm tới các lực quán tính
(không đưa các lực quán tính vào). Các lực cân bằng chỉ phụ thuộc vào cấu hình của
Robot hay là vị trí của Robot sẽ không thay đổi trong thời gian tính toán tĩnh.
e) Động lực học
Động lực học là vấn đề liên quan tới các lực, mômen tác dụng lên Robot và là
nguyên nhân gây ra chuyển động của Robot. Tìm hiểu ứng xử của Robot trong quá
trình chuyển động, cũng như đáp ứng động lực học của Robot trước tải trọng và các
lực tác dụng khác: lực trọng trường, lực ma sát, lực quán tính,

Kết quả tính toán của động lực học sẽ phục vụ cho quá trình thiết kế và điều
khi
ển nâng cao một hệ thống Robot và nhiều vấn đề khác liên quan. Đặc biệt với
các ứng dụng của Robot cần tải lớn với tốc độ cao thì rất cần thiết phải xem xét tới
mô hình động lực học của Robot.
Có thể tiếp cận vấn đề động lực học theo hai hướng sau: Phân tích động lực học
và tổng hợp động lực học.
Phân tích động lực học
Phân tích động lực học liên quan tới việc phân tích các đặc tính động lực học
của Robot đã biết trước như: phản lực tại các khớp, động năng, động lượng của các
chi tiết cấu thành Robot, trạng thái của Robot (các toạ độ suy rộng hoặc toạ độ của
khâu cuối cùng)… Trong thực tế các cấu trúc có điều khiển phản hồi cần thiết phải
sử dụng k
ết quả của tính toán động lực học (điều khiển khớp), được minh hoạ trên
Hình 2.4.
Tuỳ theo mục đích cụ thể mà việc phân tích động lực học có thể được chi ra
thành hai giai đoạn tính toán ngược nhau như sau:

9
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
- Động lực học thuận: Tính toán trạng thái chuyển động của khâu tác dụng
cuối khi đã biết trước các lực, mô men cấp vào các khớp chủ động [1].
-
Động lực học ngược: Tính toán trạng thái (mô men, lực) tại các khớp chủ
động của Robot khi đã biết trước trạng thái chuyển động của khâu tác dụng
cuối. Động lực học ngược rất quan trọng cho điều khiển Robot cũng như
trong thiết kế chi tiết cho Robot và tìm ra các thông số kỹ thuật cần thiết để
chọn lựa các cơ cấu, bộ phận chấp hành [1].
q
i

(t)
Giá trị vào
của khớp i
Điều khiển
khớp i
Mô hình động
lực học
q
0
(t)
Giá trị ra
của khớp i
Hình 2.4 Điều khiển khớp.
Các ph
ương pháp toán cơ dùng trong phân tích động lực học
Có nhiều phương pháp xây dựng phương trình vi phân chuyển động của Robot
và phân tích động lực học. Tác giả xin được trình bày một số phương pháp sau đây
hay được sử dụng.
-
Phương pháp áp dụng luật Newton-Euler: Phương pháp Newton-Euler sẽ
thiết lập phương trình chuyển động cho từng vật của hệ thống trong một hệ
quy chiếu quán tính theo các toạ độ tuyệt đối, bao gồm một hệ sáu phương
trình cho một vật (ba phương trình Newton thể hiện mối quan hệ giữa lực và
gia tốc của khối tâm và ba phương trình Euler thể hiện chuyển động quay).
Với một Robot có n vật thì hệ phương trình sẽ có 6.n phương trình. Phương
pháp này chứa một lượng lớn các phương trình vi phân chuyển động, tuy sẽ
mất nhiều thời gian cho việc giải phương trình nhưng bù lại, ta có thể lấy
được nhiều kết quả từ phương pháp này. Vì vậy phương pháp Newton-Euler
thường được sử dụng trong công việc mô phỏng.
-

Sử dụng phương trình Lagrange: Khi nghiên cứu về một Robot, bậc tự do
của nó thường được biết trước (theo mục đích ứng dụng), vì vậy người ta

10
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
thường sử dụng phương trình Lagrange loại 2 viết cho các toạ độ suy rộng
đủ để xây dựng phương trình vi phân chuyển động cho Robot.
0=−
∂
∂
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
i
ii
Q
q
T
q
T
dt
d

&
, với i = 1, 2, …, n (2.1)
Trong đó:
n
: là số bậc tự do của Robot
i
q : là toạ độ suy rộng đủ thứ i
i
Q : là lực suy rộng ứng với toạ độ suy rộng i
T : là động năng của hệ vật rắn cấu thành Robot.
-
Phương pháp áp dụng nguyên lý công ảo: Sử dụng nguyên lý Đalămbe và
nguyên lý di chuyển ảo với giả thiết là các liên kết trong hệ vật rắn là lý
tưởng để xây dựng các phương trình động lực học cho Robot. Phương pháp
này đơn giản cho việc tính toán trên máy tính, vì vậy tốc độ tính toán nhanh,
thường được sử dụng cho mục đích điều khiển. Tuy nhiên khi muốn biến
đổi vận tốc giữa không gian khớp và không gian quy chiếu sẽ gặp khó khăn.
T
ổng hợp động lực học
Tổng hợp động lực học là quá trình ngược với phân tích động lực học, liên quan
tới việc tính toán thiết kế chi tiết, phục vụ xây dựng mô hình cơ khí và chế tạo
Robot theo các đặc tính chuyển động và yêu cầu của Robot đã có sẵn. Đây là vấn đề
rất phức tạp và không được đề cập trong luận án.
f) Xây dựng quỹ đạo
Xây dựng quỹ đạo là vấn đề liên quan tới công việc tìm ra các quỹ đạo di
chuyển phù hợp giữa các điểm trong không gian cho Robot, sau đó phân tích sự ứng
xử của Robot dọc theo quỹ đạo này.

11
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB

g) Quá trình cảm biến
Quá trình cảm biến là vấn đề liên quan tới việc cung cấp các thông tin về môi
trường xung quanh Robot và về Robot cho hệ thống Robot, tạo điều kiện cho Robot
có thể tự thích nghi với môi trường mà không cần nhờ tới sự can thiệp trực tiếp của
con người.
h) Điều khiển
Điều khiển là những vấn đề liên quan tới quá trình đảm bảo chuyển động của
Robot là đúng như mong đợi.
i) Đánh giá khả năng hoạt động của Robot
Đánh giá khả năng hoạt động của Robot là quá trình kiểm tra và đánh giá mô
hình Robot dự kiến có đáp ứng được yêu cầu ban đầu để xây dựng Robot hay
không.
k) Thiết kế
Thiết kế là quá trình xây dựng mô hình Robot để đáp ứng được mục đích sử
dụng chúng. Hai bước chính trong quá trình thiết kế là tổng hợp về cấu trúc và tổng
hợp về kích thước (chọn ra các phương án tối ưu phù hợp nhất với mục đích sử
dụng) thoả mãn các tiêu chuẩn hoạt động đã đề ra.
l) Căn chỉnh
Căn chỉnh là vấn đề liên quan tới việc đánh giá mức độ giống nhau giữa Robot
thật với Robot mô hình và đưa ra các giải pháp căn chỉnh các tham số thiết kế để
nâng cao độ chính xác của Robot thật. Đây là vấn đề rất cần được quan tâm và
thường là công việc cuối cùng trước khi đưa Robot vào hoạt động, vì vậy tác giả xin
được giới thiệu sâu thêm.
Có 3 phương pháp chính sử dụng trong quá trình căn chỉnh để nâng cao
độ
chính xác của Robot, đó là: phương pháp căn chỉnh khớp, phương pháp căn chỉnh
vòng kín và phương pháp căn chỉnh vòng hở.

12
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB

Căn chỉnh khớp:
Căn chỉnh khớp là quá trình căn chỉnh vị trí KHÔNG của các khớp Robot, có
nghĩa là phải tìm mối quan hệ giữa giá trị của encoder với góc khớp (vị trí) thật.
Hầu hết tất cả Robot công nghiệp đều có thủ tục này ở mỗi thời điểm khởi động. Ý
nghĩa của phương pháp này là nhằm nâng cao độ chính xác của Robot tại một điểm
xác định trong không gian làm việc của nó. Vì vậy điều này sẽ giới hạn độ chính
xác của Robot trong những ứng dụng mà Robot cần có độ chính xác tại nhiều điểm.
Tuy nhiên thủ tục căn chỉnh đầu tiên này luôn có hầu hết trong các Robot công
nghiệp.
Căn chỉnh vòng kín:
Đây là phương pháp sử dụng cảm biến cung cấp phản hồi trực tiếp (on-line) tới
bộ điều khiển Robot, kiể
m tra sai lệch, phát lệnh bù khi cần thiết. Tuy vậy hiện nay,
phương pháp này chưa áp dụng tốt được cho loại Robot đầy đủ 6 bậc tự do vì nói
chung sẽ làm giảm thời gian đáp ứng của hệ thống.
Căn chỉnh vòng hở:
Đây là phương pháp được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Phương pháp này cần
thiết phải thực hiện quá trình đo đạc off-line để xác định các tham số phục v
ụ cho
việc tính toán bù "cứng". Sau khi bù, việc giám sát độ chính xác sẽ không cần thiết
trong lúc Robot đang chạy.
Với các hệ thống sử dụng phương pháp này, các ứng dụng của chúng không chỉ
là off-line, chúng có thể sử dụng cho các ứng dụng on-line. Các ứng dụng on-line
yêu cầu phải truy cập vào bộ điều khiển Robot và có nhiều thuận lợi trong điều
khiển quỹ đạo, nhưng vì nhiều nguyên nhân liên quan đế
n độ an toàn, thường hạn
chế sử dụng on-line trong thực tế. Thêm vào đó, các giải pháp điều khiển off-line
nói chung là đủ đạt mục đích với các công việc đòi hỏi độ chính xác cao, ví dụ như
lắp ráp.
Trên Hình 2.5 là sơ đồ khối của một hệ thống căn chỉnh vòng hở off-line. Ở đây

là mục tiêu hoặc tư thế mong đợi của Robot,
t
P
a
θ
là góc khớp, là tư thế được
c
P

13
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
bù của Robot, là mô hình động học được xây dựng trong bộ điều khiển Robot,
là động học thật của Robot và là tư thế mà Robot đạt được.
n
K
r
K
a
P
Hình 2.5 Căn chỉnh Off-line vòng hở.
Bộ bù
1
K
−
n
K
r
θ
a
P

a
~
P
t
P
c
P
t
Hệ thốn
g
Robot
Trong thực tế có hai cách tiếp cận trong phương pháp căn chỉnh vòng hở, đó là
căn chỉnh thuận và căn chỉnh ngược.
Căn chỉnh thuận:
Quá trình căn chỉnh thuận liên quan tới việc xây dựng và sử dụng mô hình động
học của Robot. Ở đây cấu hình của các biến khớp sẽ được xác định nhờ các thông
số đo tư thế của khâu tác động cuối, sử dụng mô hình động học ngược để tính toán
bù (Hình 2.6).
Bộ bù
a
θ

t
P

1−
n
K
1−
m

K
c
P

Hình 2.6 Căn chỉnh thuận.
Phương pháp này có ưu điểm như sau:
- Với một mô hình Robot chính xác, có thể dễ dàng xác định được các
nguồn sai lệch vật lý.
- Việc căn chỉnh thực hiện trên toàn bộ thể tích làm việc của Robot, cả vị
trí và hướng đều sẽ
được tự động bù sai lệch.
Nhưng phương pháp cũng có một vài khó khăn cho việc sử dụng:
- Yêu cầu phải hiểu biết rất rõ về vấn đề động học của mô hình Robot.
- Các sai lệch do nhiều nguyên nhân khác có thể bị bỏ qua.
- Do các phương trình động học phi tuyến, cần phải thêm vào mô hình
nhiều tham số để đảm bảo độ chính xác của mô hình, việc này làm tăng

14
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
độ phức tạp của động học ngược, khó biểu diễn được ở dạng giải tích,
khó giải, phải sử dụng các phương pháp lặp để tìm các góc khớp.
Căn chỉnh ngược:
Ở quá trình căn chỉnh ngược, mô hình động học ngược được sử dụng để tạo ra
các tư thế bù của Robot. Phương pháp này sẽ mô hình hoá các sai lệch giữa mô hình
động học ngược của Robot trong bộ đi
ều khiển với Robot thật. Xin được giới thiệu
một ví dụ về phương pháp căn chỉnh ngược trong không gian Descartes, ở đây hàm
xấp xỉ E phụ thuộc vào tư thế mong đợi của Robot trong không gian Descartes (
)
chính là sai lệch trong không gian Descartes (

t
P
P
∆
) tính theo công thức sau:
(
)
t
PEP
=
∆

Và thuật toán của phương pháp này được minh hoạ bằng sơ đồ trong Hình 2.7
dưới đây.
Bộ bù
t
P
t
P

Hàm
∑
P
∆
+
c
P

Hình 2.7 Sơ đồ căn chỉnh ngược trong không gian Descartes.
Kỹ thuật căn chỉnh ngược đạt được một số ưu điểm sau đây:

- Không cần thiết phải sử dụng các phép giải lặp để tìm góc khớp.
- Không cần phải tìm ra tất cả các dạng sai lệch
-
Phương pháp này không phụ thuộc vào cấu trúc cụ thể của Robot nên có
thể ứng dụng thuận tiện cho nhiều dạng hệ thống khác nhau.
Một số hạn chế của kỹ thuật này là:
- Có thể không bù được hết trong toàn bộ một vùng thể tích xác định.
- Hàm sai lệch không sử dụng được trong các trường hợp kiểm tra đặc biệt
như kiểm tra cấu hình tay và tải trọng.

15
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
Trong phạm vi luận án đặc biệt quan tâm tới các vấn đề hình học và động học.
Vì vậy tác giả sẽ còn nhắc lại và đi sâu vào các vấn đề này ở phần phương pháp
nghiên cứu.
2.1.3 Phân loại Robot
Có thể phân loại Robot theo nhiều tiêu chí khác nhau, theo số bậc tự do mà
Robot sở hữu, theo cấu trúc động học, theo công nghệ truyền động, theo không gian
hình học làm việc của Robot và theo đặc tính chuyển động của Robot. Tác giả xin
phép đưa ra một số loại Robot được phân loại theo các tiêu chí khác nhau dưới đây.
a) Phân loại Robot theo số bậc tự do
Về mặt lý tưởng, một tay máy cần sở hữu tối thiểu sáu bậc tự do để có thể thao
tác đủ tự do trong không gian ba chiều. Theo cách nhìn này, chúng ta có thể gọi một
Robot được sử dụng với mục đích chung khi chúng sở hữu đủ 6 bậc tự do, một
Robot sở hữu nhiều hơn 6 bậc tự do được gọi là Robot thừa bậc tự do, và một Robot
được gọi là thiếu bậc tự do sẽ
sở hữu số bậc tự do ít hơn 6. Robot thừa bậc tự do sẽ
sử dụng các bậc tự do thừa để di chuyển quanh các vật cản và được sử dụng để vận
hành trong không gian làm việc bị hạn chế rất chặt. Ở một trường hợp khác, trong
một vài ứng dụng đặc biệt, ví dụ như lắp ráp các bộ phận trong một mặt phẳng,

Robot thao tác chỉ cần đến bốn bậc tự do là đủ.
b) Phân loại Robot theo cấu trúc động học
Một tiêu chí khác để phân loại Robot là phân loại theo hình học Topo về cấu
trúc của chúng. Theo cách này, một Robot được gọi là Robot chuỗi hoặc tay máy
vòng mở nếu cấu trúc động học của nó có dạng một chuỗi động học vòng mở. Một
Robot (tay máy) song song khi chúng chứa một chuỗi động học vòng kín, và một
Robot (tay máy) dạng hợp khi nó chứa bao gồm cả các chuỗi động học vòng mở và
chuỗi động học vòng kín.

16
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
c) Phân loại Robot theo công nghệ truyền động
Người ta thường phân loại Robot theo 3 công nghệ truyền động sau: truyền
động bằng điện, truyền động bằng thuỷ lực và truyền động bằng khí nén. Hầu hết
các tay máy sử dụng hoặc là truyền dẫn bằng các động cơ servo điện một chiều
hoặc là các động cơ bước, vì ưu điểm của chúng là sạch và tương đối dễ điều khiển.
Tuy nhiên, trong các trường hợp hoạt động cần ở tốc độ cao và tải trọng mang lớn,
truyền động bằng thuỷ lực và khí nén lại được sử dụng nhiều hơn với ưu điểm linh
hoạt trong điều khiển. Một nhược điểm lớn khi sử dụng truyền động thuỷ lực là dễ
xẩy ra hiện tượng thiếu dầu. Vớ
i truyền dẫn bằng khí nén có ưu điểm là sạch và
nhanh, tuy nhiên khó để điều khiển vì khí là một chất lỏng nén được.
Thường thì với các tay máy dạng chuỗi, một cơ cấu phát động thường được sử
dụng để điều khiển chuyển động của một khớp. Khi mỗi khâu động được truyền
động bằng một cơ cấu phát động gắn trên khâu trước đ
ó nối với một hộp giảm tốc,
dịch chuyển của khớp này sẽ không phụ thuộc vào các khớp khác về mặt động học.
Chúng ta có thể gọi loại tay máy này là tay máy dạng chuỗi truyền thống. Trong
trường hợp khác, khi mà mỗi khớp được phát động trực tiếp bởi một cơ cấu phát
động không nối với hộp giảm tốc, tay máy dạng này được gọi là tay máy truyền

động trực tiếp.
Trong thực tế việc sử dụng hộp giảm tốc với các động cơ nhỏ cho phép giảm
mức quán tính của tay máy. Tuy nhiên, khe hở trong hộp giảm tốc bánh răng có thể
là nguyên nhân gây ra sai số vị trí tại khâu tác dụng cuối của Robot. Công nghệ
truyền động trực tiếp có thể khắc phục được một số vấn đề liên quan tới khe hở của
các hộp giảm tốc dùng bánh ră
ng và có khả năng tăng được tốc độ của tay máy. Hạn
chế của các động cơ truyền động trực tiếp là cồng kềnh và nặng. Với lý do như vậy,
chúng thường được sử dụng để phát động khớp đầu tiên của tay máy, động cơ sẽ
được lắp đặt ngay trên giá cố định. Một hình thức tương tự, có thể lắp đặt động cơ
loạ
i này trên giá cố định để truyền động khớp thứ hai, khớp thứ ba thông qua cơ cấu
thanh đẩy hoặc bằng đai cứng.

17
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
d) Phân loại Robot theo không gian hình học làm việc của Robot
Không gian làm việc của Robot được định nghĩa là: “thể tích không gian mà
khâu tác dụng cuối của Robot có thể đạt tới được”.
Thường có hai định nghĩa khác nhau về không gian làm việc được sử dụng.
Không gian làm việc với tới được là thể tích không gian trong vùng mà khâu tác
dụng cuối đạt được tới mọi điểm trong đó ít nhất với một hướng của nó.
Không gian làm việc thao tác linh hoạt phức tạp là thể tích không gian trong
vùng mà khâu tác dụng cu
ối đạt được tới mọi điểm trong tất cả các hướng có thể
được.
Ta có thể thấy rằng không gian làm việc thao tác linh hoạt phức tạp là tập hợp
con của không gian làm việc với tới được.
Mặc dù đây không phải là điều kiện bắt buộc, tuy nhiên thực tế nhiều tay máy
dạng chuỗi thường được thiết kế có ba khâu động đầu tiên dài hơn các khâu còn lại.

Cho nên tay máy sử d
ụng ba khâu đầu tiên này để thực hiện nhiệm vụ định vị là
chính và sử dụng các khâu còn lại để điều khiển hướng của khâu tác dụng cuối. Với
mục đích như vậy, người ta gọi ba khâu đầu tiên cùng với các thiết bị lắp ráp đi kèm
theo nó là cánh tay, và các khâu còn lại cùng với các thiết bị đi kèm là cổ tay. Trừ
với trường hợp các tay máy thừa bậc tự do thì mỗi cánh tay luôn sở hữ
u ba bậc tự
do trong khi đó mỗi cổ tay sở hữu từ một đến ba bậc tự do. Thêm vào đó, bộ phận
cổ tay thường được thiết kế với các trục khớp của nó giao nhau tại một điểm chung
gọi là tâm cổ tay. Với mỗi một cấu trúc động học khác nhau của bộ phận cánh tay sẽ
tạo ra các biên dạng làm việc khác nhau, người ta gọi các biên này là các không
gian làm việc vùng. Không gian làm việc củ
a Robot mà các hãng chế tạo đưa ra là
không gian làm việc vùng.
Có lẽ, cấu trúc động học đơn giản nhất của một cánh tay Robot bao gồm có ba
khớp trượt vuông góc với nhau. Loại Robot này được gọi là Robot Cartesian. Vị trí
tâm cổ tay của Robot Cartesian có thể dễ dàng được diễn tả bằng hệ tọa độ

18
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
Descartes. Hiển nhiên rằng, không gian làm việc vùng của Robot Cartesian là một
hình hộp chữ nhật.
Một cánh tay Robot được gọi là Robot trụ khi hoặc khớp đầu tiên hoặc khớp
thứ hai của Robot Cartesian được thay thế thành khớp quay. Vị trí tâm cổ tay của
một Robot trụ được biểu diễn theo hệ tọa độ trụ liên quan với ba biến khớp. Các
khớp trượt luôn có giới hạn cơ học ở hai đầu. Do v
ậy không gian làm việc của một
Robot trụ được hạn chế bởi hai xi lanh giao nhau có chiều dài xác định.
Một cánh tay Robot được gọi là một Robot cầu khi hai khớp đầu tiên của nó là
hai khớp quay giao nhau và khớp thứ ba là một khớp trượt. Thường thì, khớp trượt

không song song với trục khớp thứ hai. Vị trí tâm cổ tay của Robot cầu có thể được
biểu diễn theo hệ tọa độ cầu có liên hệ với ba biến khớp. T
ừ đây suy ra, không gian
làm việc của một Robot cầu được hạn chế bởi hai hình cầu giao nhau.
Một cánh tay Robot được gọi là một Robot kiểu cánh tay quay, khi tất cả ba
khớp của nó đều là khớp quay. Không gian làm việc của một Robot cánh tay quay
rất phức tạp, thường thì, mặt cắt ngang có dạng hình khuyết. Có nhiều Robot công
nghiệp là loại Robot cánh tay quay.
Robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) là một loại Robot
đặc biệt. Nó bao gồm hai khớp quay và tiếp theo là một khớp tr
ượt. Thêm vào đó,
cả ba trục khớp luôn song song với nhau và hướng dọc theo hướng trọng lực. Với
cấu tạo như vậy, loại Robot này có lợi thế: hai cơ cấu phát động đầu tiên không phải
làm việc chịu tải trọng cần mang và trọng lượng của các khâu. Bộ phận cổ tay luôn
chỉ có một bậc tự do. Do vậy toàn bộ Robot sở hữu 4 bậc tự do. Loại tay máy này
rất hữu d
ụng cho các công việc lắp ráp chi tiết trong mặt phẳng.
e) Phân loại Robot theo đặc tính chuyển động
Có thể phân loại các tay máy Robot theo đặc tính chuyển động của chúng. Như
ta đã biết, một vật rắn được gọi là thực hiện một chuyển động phẳng nếu tất cả các
chất điểm trên vật có quỹ đạo là các đường cong phẳng nằm trên các mặt phẳng
song song. Mở rộng ra với cơ cấu, một cơ cấu được gọi là cơ cấu phẳng nếu tấ
t cả

19
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
các khâu động của nó thực hiện các chuyển động phẳng trong các mặt phẳng song
song với những khâu khác. Dễ nhận thấy rằng đối với cơ cấu phẳng ta có thể vẽ dễ
dàng quỹ đạo của điểm bất kỳ trên một khâu bất kỳ trong mặt phẳng. Các cơ cấu
phẳng chỉ ứng dụng các khớp cấp thấp được gọi là các liên kết phẳng. Khớp quay

và khớp trượt là các cặp khớp cấp thấp thường được sử dụng cho các liên kết phẳng.
Trong một liên kết phẳng, các trục của tất cả các khớp quay cần phải vuông góc với
mặt phẳng chuyển động và hướng tịnh tiến của khớp trượt cần phải song song với
mặt phẳng chuyển động. Một tay máy được gọi là một tay máy phẳng nếu cơ cấu
này là một cơ cấu phẳng.
Một vật rắn được gọi là thực hiện một chuyển động cầu khi tất cả các chất điểm
trên nó chuyển động và vẽ ra các đường cong trên các hình cầu giao nhau. Do vậy,
khi một vật rắn thực hiện một chuyển động cầu, sẽ có ít nhất một điểm là ổn định.
Với định nghĩa như trên, một vật r
ắn quay xung quanh một trục cố định là một
trường hợp đặc biệt của chuyển động cầu vì mọi điểm trên trục quay này đều có thể
được coi là các điểm ổn định. Một cơ cấu được gọi là một cơ cấu cầu khi tất cả các
khâu động của nó thực hiện các chuyển động cầu quanh một điểm ổn định chung.
Đối vớ
i một cơ cấu cầu, chuyển động của tất cả các chất điểm trên nó được biểu
diễn qua các hình chiếu hướng kính trên bề mặt của một hình cầu đơn vị. Một khớp
quay là một khớp cặp thấp thường được sử dụng cho các liên kết cầu. Thêm vào đó,
tất cả các trục khớp của một liên kết cầu phải giao nhau tại một đ
iểm chung. Một
tay máy được gọi là tay máy cầu khi nó bao gồm cơ cấu cầu.
Một vật rắn được gọi là thực hiện một chuyển động không gian khi chuyển
động của nó không phải là chuyển động phẳng và chuyển động cầu. Một tay máy
được gọi là tay máy không gian khi có ít nhất một khâu động trong cơ cấu của nó
thực hiện một chuyển động không gian. Nói chung, chúng ta rất khó có thể tìm ra
được đặc tính chuyển
động của một cơ cấu không gian. Các cơ cấu phẳng và cơ cấu
cầu có thể được coi là trường hợp đặc biệt của cơ cấu không gian.
Vai trò của phần mềm cũng ngày càng quan trọng trong một hệ thống Robot, nó
thể hiện sự linh hoạt, thông minh của Robot. Vì vậy Robot cũng còn có thể được

20
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
phân loại theo các giai đoạn phát triển của nó, theo mức độ thông minh, theo cấp độ
điều khiển, mà theo bậc ngôn ngữ lập trình của nó.
f) Phân loại Robot theo giai đoạn phát triển
Robot playback là loại Robot làm việc ở mức độ thực hiện lại các lệnh chỉ dẫn
đã được thực hiện trước, ví dụ như sơn phun hoặc hàn điểm. Loại Robot này thường
có bộ điều khiển vòng mở.
Robot được điều khiển bằng cảm biến là loại Robot có cấp độ điều khiển cao
hơn Robot playback, bộ điều khiển chuyển độ
ng tay máy có dạng vòng điều khiển
kín, độ chính xác của Robot sẽ dựa vào các tín hiệu vào của cảm biến.
Robot được điều khiển bằng hình ảnh, trong trường hợp này Robot có thể thao
tác với một chủ thể bằng việc sử dụng thông tin từ một hệ thống thu thập, xử lý và
điều khiển bằng hình ảnh.
Robot được điều khiển thích nghi, ở đây Robot được tạo ra
để có khả năng tự
động lập trình lại hoạt động của nó dựa vào các tín hiệu vào của cảm biến.
Robot thông minh nhân tạo, người ta sử dụng kỹ thuật trí thông minh nhân tạo
để tạo ra loại Robot này. Robot này có thể tự tạo ra quyết định riêng của mình và tự
giải quyết vấn đề.
g) Phân loại Robot theo mức độ thông minh (Phân loại theo Hội Robot
Nhật Bản - JIRA)
Các thiết bị điều khiển tay là loại Robot được điều khiển bởi một người.
Các Robot thực hiện chuỗi công việc cố định.
Các Robot thực hiện chuỗi công việc thay đổi.
Các Robot Playback.
Các Robot điều khiển số, ở đây người vận hành có thể lập trình cho Robot
chuyển động thay vào việc dạy nó làm việc bằng tay.

21
Xây dựng mô hình và mô phỏng Robot song song sử dụng ngôn ngữ MATLAB
Các Robot thông minh, loại Robot này có thể cảm nhận và tương tác được với
sự thay đổi của môi trường.
Còn rất nhiều tiêu chí phân loại Robot trên thế giới, tác giả chỉ xin đưa ra một
số tiêu chí điển hình như trên.
2.2 Robot song song
Trong phạm vi luận án, tác giả tập trung đi sâu vào kiểu Robot có cấu trúc động
học song song vì khả năng ứng dụng trong tương lai của loại Robot này rất lớn. Như
đã đề cập ở phần phân loại Robot 2.1.3 b), có thể định nghĩa: một Robot là Robot
song song khi nó chứa các chuỗi động học vòng kín, hay có thể nói nó bao gồm một
bề mặt chuyển động nối với một bề mặt cố đị
nh bằng một số khâu trung gian (hoặc
chuỗi động học độc lập) gọi là chân. Thường thì số chân của một Robot song song
bằng số bậc tự do mà Robot có và mỗi chân được điều khiển bằng một cơ cấu phát
động. Do cấu trúc đặc biệt của mình mà Robot song song có một số ưu điểm vượt
trội hơn so với Robot chuỗi truyền thống như sau:
- Khả năng t
ải và độ cứng kết cấu lớn hơn nhiều so với Robot chuỗi trong khi
yêu cầu về kích thước lại nhỏ gọn. Có thể giải thích được điều này là do cấu
trúc động học của Robot song song là các vòng kín, các khâu động học được
bố trí đối xứng nên tải trọng được chia đều trên các khâu.
- Quán tính bé nên tốc độ đáp ứng nhanh với độ tin cậy cao; độ chính xác lớn
hơn rất nhiều so v
ới cơ cấu chuỗi vì do không có các sai số cộng tích luỹ
giữa hai khâu liên tiếp như Robot chuỗi, không yêu cầu có các thiết bị dẫn
hướng và cân bằng cồng kềnh khi tải trọng làm việc lớn.
- Kết cấu thường đối xứng và có nhiều chi tiết giống nhau (các khớp trượt,
khớp cầu, khớp các đăng, …) nên sẽ rất thuận tiện cho chế tạo theo hướng
mô đun hoá.

- Vấ
n đề điều khiển động học ngược Robot song song được thực hiện dễ dàng
và nhanh hơn nhiều so với Robot chuỗi.

22