BÀI tập dài NHÓM 2 ROBOT CÔNG NGHIỆP

Bài tập dài (NHóM 2)

Rôbôt công nghiệp

(Lớp K40)
Cho một cơ cấu tay Robot 2 thanh nối đợc truyền động bởi động cơ một chiều.
Động cơ một chiều đợc cấp điện từ một bộ khuếch đại điện áp.
1. Xây dựng phơng trình động học thuận và ngợc biểu diễn mối quan hệ giữa hệ
toạ độ tay Robot (End effector) và hệ toạ độ các khớp (Joint).
2. Xây dựng quan hệ giữa tốc dộ của các khớp và tốc độ của tay Robot.
3. Viết hàm MATLAB thực hiện các phơng trình ở câu 1, 2 và vẽ đờng biểu diễn
vị trí và tốc độ khớp khi tay Robot di truyền từ vi trí [x 0 ; y0 m] đến [xc ; yc m] theo một
đờng thẳng. Đồ thị tốc độ đặt trớc của tay Robot dọc theo quĩ đạo cho ở hình 2.
4. Thiết kế "bộ điều khiển phân tán" cho robot.
5. Mô phỏng hệ thống với bộ điều khiển ở câu 4 khi tay Robot di chuyển theo
quỹ đạo thiết kế ở câu 3.

Số liệu của Robot:

Chiều dài thanh nối 1 (l1)
: 0,4 m
Chiều dài thanh nối 2 (l2)
: 0,3 m
Khối lợng thanh nối 1 (m1)
: 10 Kg
Khối lợng thanh nối 2 (m2)
: 5,0 Kg
Mô men quán tính khớp 1 quay quanh tâm khối (J1)
: 0,728 Kgm2
Mô men quán tính khớp 2 quay quanh tâm khối (J2)
: 0,19 Kgm2

Khoảng cách từ khớp 1 đến tâm khối 1 (lg1)
: 0,2 m
Khoảng cách từ khớp 2 đến tâm khối 2 (lg1)
: 0,15 m
Hằng số mô men của động cơ khớp 1,2 (KM = Ke)
: 0,5 Nm/A
Điện trở phần ứng (r1, r2)
:3
Mô men lớn nhất của động cơ khớp 1 (M1max)
: 1,2 Nm
Mô men lớn nhất của động cơ khớp 2 (M2max)
: 0,7 Nm
Tốc độ lớn nhất của động cơ khớp 1,2 (max)
: 90 rad/s
Mô men quán tính động cơ (Jd)
: 0,0004 Kgm2
Khối lợng tải lớn nhất (mt)
: 5 Kg
Tỉ số truyền cho cả hai khớp (i)
: 50

y
m2
J2

l1
lg1

J1
1

z

m1

V(m/s)
2

l2

lg2
x

Hình 1. Cơ cấu động học Robot

0

0.25

0.75

Hình 2. đồ thị tốc độ

1

t(s)