TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI CHƯƠNG 11 ROBOT CÔNG NGHIỆP

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ
TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI: CHƯƠNG 11 ROBOT CÔNG NGHIỆP

Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan

Các tay máy có đặc điểm chung về kết cấu gồm các khâu được kết nối với
nhau bằng các khớp để hình thành một chuỗi động học hở từ phần thân đến
phần công tác.
1. khớp (join) và khâu (link)
Giá đỡ Khâu 0
Khâu 1
Khâu 2
Khớp 1
Khớp 2
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
1. khớp (join) và khâu (link)
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
1. khớp (join) và khâu (link)
Nếu phân loại theo khớp thì robot công nghiệp được phân làm 5 loại đó là:
Linear joint ( L joint): liên kết giữa khâu vào và khâu ra là chuyển động tịnh tiến. Trục hai khâu là song
song
Hướng chuyển động
Khâu vào Khâu ra
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
1. khớp (join) và khâu (link)
Hướng chuyển động
Khâu vào
Khâu ra
Orthogonat Joint (O joint).): cũng là chuyển động tịnh tiến nhưng trục của 2 khâu vuông góc với nhau trong suốt chuyển động
Hướng chuyển động

Khâu vào Khâu ra
Rotational Joint (R joint).: chuyển động quay với trục quay vuông góc với khâu vào và khâu ra
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
1. khớp (join) và khâu (link)
Hướng chuyển động
Khâu vào Khâu ra
twisting joint (T joint): chuyển động quay với trục quay song song với khâu vào và khâu ra
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
1. khớp (join) và khâu (link)
Hướng chuyển động
Khâu vào
Khâu ra
Revolving joint(V joint): khớp nối hình chữ V trong suốt quá trình chuyển động. Trục của khớp vào song song với trục của khâu vào. Trục của khâu ra
song song với trục chuyển động
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
1. khớp (join) và khâu (link)
* Bậc tự do
Bậc tự do (DOF - Degree Of Freedom): là số thông số độc lập cần thiết để Xác định hoàn toàn vị trí của cơ cẩu, nó cũng là số khả năng chuyển động
tương đối độc lập của cơ cẩu đó.
Công thức tính bậc tự do:
Với c
i
: số chuyển động bị ràng buộc bởi khớp i
f
i
: số chuyển động tương đối cho phép bởi khớp i
j: tồng số khớp trong cơ cẩu
n: tồng số khâu trong cơ cẩu (kể cả khâu cố định)
λ: số bậc tự do của không gian mà cơ cẩu hoạt động
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan

1. khớp (join) và khâu (link)
Tay ro bốt giống như tay con người
Vai (shoulder)
Cánh tay (arm)
Cổ tay(Wrist)
Bàn tay (hand)
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
2. Cấu hình robot thông thường
Polar con?guration ba bậc chuyển động cơ bản gồm một trục tịnh tiến và hai trục quay
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
2. Cấu hình robot thông thường
Robot toạ độ trụ (cylindrical robot): ba bậc chuyển động cơ bản gồm hai trục chuyển động tịnh tiến và một trục quay
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
2. Cấu hình robot thông thường
Robot toạ độ vuông góc (cartesian robot): robot loại này có ba bậc
chuyển động cơ bản gồm ba chuyển động tịnh tiến dọc theo ba trục vuông góc
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
2. Cấu hình robot thông thường
Jointed-arm robot: robot này gồm một trụ ngang có thể xoay quanh một cái bệ sử dụng. Bên trên là khớp quay (r join)
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
2. Cấu hình robot thông thường
Scara: được đề xuất cho công việc lắp ráp. Đó là một loai tay máy đặc biệt gồm hai khớp quay và một khớp trượt. Nhưng cả 3 đều có trục song
song với nhau. Kết cấu này làm cho tay máy cứng hơn về phần thẳng đứng. Nhưng kém bền vững theo phương ngang. Loại này chuyên dùng
cho công việc lắp ghép tải trọng nhỏ theo phương đứng T Scara là viết tắt của “selective compliance assembly robot arm” để mô tả các đặc điểm
trên. Vùng làm việc của Scara là một phần của hình trụ rỗng.
Hệ thống ký hiệu khớp. biểu tượng cho năm loại khớp (L, 0, R, T, và V) có thể được sử dụng để xác định một hệ thống ký hiệu
chung cho các tay máy robot.
Việc mô tả các loại phần tạo nên khớp và cổ tay robot. Ví dụ, các ký hiệu
TLR: TR được diễn dãi là: (khớp 1 = T), (khớp 2 = L), (khớp 3 = R). Cổ tay bao gồm hai khớp, khớp xoắn (khớp 4 = T) và một
khớp quay (khớp 5 = R). Dấu hai chấm biểu diễn sự tách rời giữa thân và tay robot

Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
2. Cấu hình robot thông thường
Không gian làm việc : được định nghĩa là không gian mà trong đó các robot có thể với tới được. Không gian làm việc được xác định
dựa vào số khớp. Và độ lớn của khâu
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
3. Hệ thống điều khiển các khớp
Khớp Robot sử dụng ba loại truyền động: (1) điện,(2) thủy lực, khí nén (3). Hệ thống truyền động điện sử dụng động cơ điện là thiết bị truyền
động chung (Ví dụ: động cơ servo hoặc động cơ bước). Hệ thống thủy lực và khí nén sử dụng các pittong hoặc bơm để điều khiển các khớp.
Nguồn dẫn động bằng điện
Các động cơ sử dụng thường là động cư bước,
Động cư DC servo, động cơ AC servo. Robot
Loại này có thiết kế gọn, chạy âm định vị rất
Chính xác.
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
3. Hệ thống điều khiển các khớp
Nguồn dẫn động bằng khí nén
Hệ thống cằn được trang bị máy nén, bình
Chứa khí và động cơ kéo máy nén. Robot loại này thường được sử dụng trong
các ứng dụng có tải trọng nhỏ có tay máy là các xy-lanh khí nên thực hiện chuyển
động thằng và chuyển động quay. Do khí nén là lưu chất nén được nên robot loại
này thường sử dụng trong các theo tác gắp đặt không cần độ chính xác cao
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
3. Hệ thống điều khiển các khớp
Nguồn dẫn động bằng thủy lực
Nguồn thủy lực sử dụng lưu chắt không nén được là đầu ép. Hệ thống cần trang bị bơm để tạo áp lực đầu Tay máy là các xy-lanh thủy lực chuyền động thằng và
quay và động cơ dầu. Robot loại này được sử dụng trong các ưng dụng có tài trọng lớn.
Phần 1: Mô tả robot và các thuộc tính liên quan
3. Hệ thống điều khiển các khớp
Phần 2:Hệ thống điều khiển robot
Hệ thông điều khiển được phân thành 4 loại:


(1) limited sequence control,

(2) playback with point-to-point control,

(3) playback with cootinuous path control,

(4) intelligent control.

Đây là loại điều khiển cơ bản nhất Nó cài đặt bằng cách thiết lập giới hạn hoặc
điểm dừng cho mỗi khớp và sắp xếp sự vận hành của các khớp để hoàn thành
công việc. Vòng hồi tiếp để xác định xem khớp đẵ vận hành xong chưa. Để tiếp
tục thực hiện bước tiếp theo.
limited sequence control
Phần 2:Hệ thống điều khiển robot
Robot loại này sử dụng bộ điều khiển servo thực hiện điều khiển vòng kín. Hệ
thống điều khiển liên tục là hệ thống trong đó robot được lập trình theo một đường
chính xác. Trong hệ thống điều khiển này, đường dẫn được biểu điễn bằng một loạt
các điểm rời rạc gần nhau và được lưu vào bộ nhớ robot, sau đó robot sẽ thực hiện
lại chính xác đường dẫn đó.
Phần 2:Hệ thống điều khiển robot
Playback with point-to poinn control
Loại này có khả hồi tiếp lại tương tự như các loại trước đó Sự khác biệt giữa continuous path và
point-to-point là một hoặc cả hai khả năng sau đây:

Khả năng lưu trữ lớn: Bộ điều khiển có một dung lượng lưu trữ lớn hơn nhiều hơn so với
point-to-point, do đó số lượng các địa điểm có thể được ghi vào bộ nhớ lớn hơn nhiều so
point-to-point .Vì các điểm tạo chu kỳ chuyển động rất sát với nhau nên robot thực hiện
một chuyển động trơn tru và liên tục


Nội suy tính toán. máy tính điều khiển đường đi giữa các điểm bắt đầu và điểm kết thúc
của mỗi di chuyển bằng phép nội suy
Playback with Continuous Path Control
Phần 2:Hệ thống điều khiển robot
Robot công nghiệp đang trở nên ngày thông minh. Một những đặc điểm của một
robot thông minh gồm:

tương tác với môi trường của nó

tự quyết định khi với các lỗi trong chu kỳ làm việc

giao tiếp với con người

tự tính toán trong chu kỳ chuyển động

đáp ứng đầu vào cảm biến tiên tiến
Intelligent Control
Phần 2:Hệ thống điều khiển robot