(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ

ĐỀ TÀI:

Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn
cho hộp cơm tự động

Người hướng dẫn: TS. ĐẶNG PHƯỚC VINH
Người duyệt: TS. VÕ NHƯ THÀNH
Sinh viên thực hiện: BÙI TRUNG HUY
CAO ANH TUẤN
Số thẻ sinh viên
: 101150169
101150193
Lớp: 15CDT1

Đà Nẵng, 12/2019


TÓM TẮT
Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động.
Sinh viên thực hiện: Bùi Trung Huy
Số thẻ SV: 101150169
Cao Anh Tuấn
Số thẻ SV: 101150193
Lớp: 15CDT1

Giảng viên hướng dẫn : TS. Đặng Phước Vinh
Giảng viên duyệt
: TS. Võ Như Thành
1. Nhu cầu thực tế của đề tài
Trong cuộc sống hiện tại, khi nền kinh tế phát triển kèm theo áp lực công việc lớn,
nhằm tiết kiệm thời gian, nhu cầu sử dụng thức ǎn được chế biến sẵn của con người
ngày một tǎng cao.
Ðể làm cơm hộp thông thường người công nhân phải đưa những loại thức ǎn khác
nhau vào hộp một cách thủ công, gây tốn nhiều thời gian, nhân lực cũng như không
gian làm việc dẫn đến nǎng suất thấp. Dưới sự yêu cầu và tài trợ của công ty
Sunfield – Nhật Bản, nhóm quyết định chọn đề tài “thiết kế và chế tạo hệ thống gắp
thức ăn cho cơm hộp tự động”. Đây là đề tài có tính thực tiễn cao và nếu hồn thiện sẽ
giúp ích rất nhiều cho các doanh nghiệp sản xuất.
2. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
✓ Đề tài nghiên cứu chế tạo về phần gắp thức ăn tự động đặt vào hộp cơm để vị trí
cho trước:
• u cầu đặt ra của đề tài: Gắp 4 mẫu thức ăn (gà rán, trứng chiên, cà chua,
xúc xích) vào hộp đựng thức ăn với vị trí đã quy định trước.
• Đề tài chỉ u cầu khâu đưa thức ăn vào vị trí hộp cơm, khâu đặt thức ăn để
gắp thì có thể đặt tự do mọi vị trí mà tay gắp có thể gắp được và khơng được
dùng khí nén để hút thức ăn.
• Tốc độ gắp đặt ra khi hồn thành một chu trình gắp không quá 24 giây.
✓ Nghiên cứu và ứng dụng lập trình PLC và xử lý hình ảnh ứng dụng vào đề tài.
✓ Nghiên cứu và ứng dụng các phần mềm thiết kế cơ khí và điện ứng dụng vào
việc thiết kế và chế tạo mơ hình có khả năng ứng dụng thực tế.
✓ Xây dựng hệ thống có thể cho phép lựa chọn các thông số theo yêu cầu thực
tiễn với độ chính xác cho phép.
✓ Ứng dụng các kiến thức đã được học và tìm hiểu bên ngồi vào việc thiết kế và
chế tạo hệ thống .
✓ Thiết kế và chế tạo các mạch điều khiển, mạch cách ly ứng dụng vào hệ thống.

3. Nội dung đề tài đã thực hiện
✓ Số trang thuyết minh: 60-70 trang
✓ Số bản vẽ: 5 bản vẽ A0
✓ Mơ hình: 1.


4. Kết quả đạt được
• Phần lý thuyết
✓ Nghiên cứu, ứng dụng lập trình điều khiển cơ cấu gắp với 2 chế độ dạy
học và xử lý hình ảnh của thức ăn yêu cầu.
✓ Thiết kế hệ thống bằng phần mềm Solidwork, nghiên cứu và mô phỏng
lực gắp bằng phần mềm Abaqus.
✓ Lý thuyết về các loại xi lanh kẹp, van điều khiển và đấu nối dây PLC với
hệ thống gắp.
• Phần tính tốn, thiết kế
✓ Thiết kế và chế tạo phần cơ khí.
✓ Thiết kế, mơ phỏng lực và chế tạo ngón tay gắp mềm
✓ Đã thiết kế và chế tạo thành cơng mơ hình, mơ hình hoạt động tương đối
ổn định.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Bùi Trung Huy
Số thẻ sinh viên: 101150169
Lớp: 15CDT1
Khoa: Cơ khí
Ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử
Họ tên sinh viên: Cao Anh Tuấn
Số thẻ sinh viên: 101150193
Lớp: 15CDT1
Khoa: Cơ khí
Ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử
1. Tên đề tài đồ án:
Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động.
2. Đề tài thuộc diện: Không kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
• Các số liệu yêu cầu về phạm vi hoạt động, tốc độ, chu kỳ của hệ thống theo yêu
cầu của cơng ty Sunfield – Nhật Bản.
• Thơng số kỹ thuật của hệ thống do công ty Sunfield – Nhật Bản cung cấp.
• Các vật liệu: Nhơm định hình, inox, thép, nhựa.
4. Nội dung các phần thuyết minh và thiết kế:
• Chương 1: Tổng quan
• Chương 2: Thiết kế hệ thống tay gắp thức ăn
• Chương 3: Thiết kế hệ thống truyền động
• Chương 4: Xử lý ảnh và điều khiển
• Chương 5: Kết luận
5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
• Bản vẽ sơ đồ đấu nối mạch điện
: 1A0
• Bản vẽ sơ đồ tổng quát hệ thống
: 1A0
• Bản vẽ lưu đồ thuật tốn lập trình : 1A0

• Bản vẽ tổng quát hệ thống
: 1A0
• Bản vẽ tay gắp và đồ gá tay gắp
: 1A0
6. Họ tên người hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
26/08/2019
8. Ngày hoàn thành đồ án: 02/12/2019
Đà Nẵng, ngày 26 tháng 8 năm 2019
Trưởng bộ môn

Người hướng dẫn

TS. Đặng Phước Vinh



LỜI NĨI ĐẦU
Ngày nay, nền kinh tế trong và ngồi nước đang trên đà phát triển mạnh mẽ, các
ngành công nghiệp ngày càng tự động hóa sản xuất, địi hỏi trình độ khoa học kỹ thuật
cao. Nhu cầu của nhà sản xuất cũng như nhà tiêu dùng là tăng không ngừng. Đây là cơ
hội và cũng là thách thức cho ngành cơ điện tử, với việc ứng dụng các thành tựu nhân
loại để phục vụ nhu cầu xã hội. Robot là một ứng dụng thiết thực nhất, từ những cỗ
máy đơn giản đến phức tạp nhất, nó có thể góp mặt vào trong mọi lĩnh vực đời sống
sản xuất con người.
Các robot đã và đang trở thành công cụ lao động thông minh, từng bước thay thế
con người trong hoạt động sản xuất. Nhờ có robot mà năng suất và chất lượng lao
động ngày càng được cải thiện và tiệm cận sự hoàn hảo. Trong học phần này, chúng
em thực hiện đề tài: Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động.
Với mục tiêu tạo ra một sản phẩm hoạt động linh hoạt và có khả năng ứng dụng thực

tế mang lại hiệu quả kinh tế cao. Các nhiệm vụ cần thực hiện trong đề tài này bao
gồm:
• Xác định phương án thiết kế và thiết kế tay gắp.
• Nghiên cứu và điều khiển hệ thống.
• Xử lý ảnh xác định vật thể kết hợp với lập trình PLC.
Để đồ án này đạt kết quả tốt đẹp, nhóm đã nhận được sự hổ trợ, giúp đỡ của
nhiều cơ quan, cá nhân.
Với tình cảm sâu sắc trước hết chúng tôi gửi tới các thầy Khoa Cơ khí trường
Đại học Bách Khoa Đại học Đà Nẵng lời chào trân trọng, lời chúc sức khỏe và lời cảm
ơn sâu sắc. Với sự quan tâm, chỉ dạy và truyền đạt kiến thức để chúng tơi hồn thành
đề tài này.
Đặc biệt chúng tôi gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo – TS. Đặng
Phước Vinh đã quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn hoàn thành tốt đề tài này trong thời gian
qua. Không thể không nhắc tới sự hổ trợ truyền đạt kinh nghiệm của các anh lớp
14CDT và các bạn trong tập thể lớp 15CDT.
Tuy nhiên do kiến thức và kinh nghiệm còn nhiều hạn chế nên khó tránh khỏi
những thiếu sót. Chúng tơi rất mong nhận được sự thơng cảm và đóng góp ý kiến của
các thầy và các bạn sinh viên để đồ án của chúng tơi được hồn chỉnh hơn. Xin chân
thành cảm ơn.
Đà Nẵng, ngày 17 tháng 12 năm 2019
Người thực hiện đề tài
Cao Anh Tuấn
i

Bùi Trung Huy


CAM ĐOAN
Kính gửi khoa Cơ Khí – Trường đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng
Chúng em xin cam đoan đồ án tuân thủ tốt các quy định về liêm chính học thuật:

-

-

Khơng sử dụng các hình thức gian dối trong việc trình bày thể hiện các hoạt
động học thuật hoặc kết quả từ quá trình học thuật của mình.
Khơng bịa đặt, đưa ra các thơng tin sai lệch so với nguồn gốc trích dẫn.
Khơng ngụy tạo số liệu trong q trình khảo sát, thí nghiệm, thực hành, thực tập
hoặc hoạt động học thuật khác.
Không đạo văn, sử dụng từ ngữ, cách trích dẫn, diễn đạt của người khác như thể
là của mình, trình bày, sao chép, dịch đoạn, hoặc nêu ý tưởng của người khác
mà khơng có trích dẫn.
Không tự đạo văn, sử dụng lại thông tin nghiên cứu của mình mà khơng có trích
dẫn hoặc phân mảnh thơng tin về kết quả nghiên cứu của mình để công bố trên
nhiều ấn phẩm.

Sinh viên thực hiện

Bùi Trung Huy

ii

Cao Anh Tuấn


MỤC LỤC
Lời nói đầu .......................................................................................................................i
Cam đoan ....................................................................................................................... ii
Mục lục .......................................................................................................................... iii
Danh sách các hình vẽ .................................................................................................... v

Danh sách các bảng biểu và sơ đồ ................................................................................vii
Danh sánh các chữ viết tắt và ký hiệu........................................................................ viii
Chương 1: Tổng quan ................................................................................................ 1
1.1.

Tổng quan về robot ...................................................................................... 1

1.1.1.
1.1.2.
1.1.3.
1.1.4.
1.2.
1.3.
1.4.

Đặt vấn đề .................................................................................................... 8
Yêu cầu của đồ án ........................................................................................ 9
Cấu trúc của đồ án ...................................................................................... 10

Chương 2:
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.

Giá đỡ trục dọc. .................................................................................. 16
Giá đỡ cơ cấu gắp. .............................................................................. 16

Cơ cấu gắp nhả thức ăn .............................................................................. 17

2.5.1.
2.5.2.
2.5.3.
Chương 3:
3.1.
3.2.
3.3.

Thiết kế hệ thống tay gắp thức ăn ......................................................... 11

Tổng quan về hệ thống ............................................................................... 11
Tính tốn động học cho cánh tay. ............................................................... 12
Cơ cấu truyền động .................................................................................... 14
Giá đỡ ........................................................................................................ 16

2.4.1.
2.4.2.
2.5.

Giới thiệu chung về robot ..................................................................... 1
Phân loại robot ...................................................................................... 3
Ứng dụng .............................................................................................. 7
Hệ thống găp thức ăn tự động ............................................................... 8

Khớp xoay của cơ cấu. ........................................................................ 17
Cơ cấu gắp, thả vật. ............................................................................ 19
Ngón gắp mềm ................................................................................... 21
Thiết kế hệ thống điều khiển và truyền động ....................................... 28

Sơ đồ khối của hệ thống ............................................................................. 28

Hệ thống truyền động ................................................................................. 29
Hệ thống điều khiển ................................................................................... 29

3.3.1.
3.3.2.
3.3.3.
3.3.4.
3.3.5.

Bộ điều khiển công suất ...................................................................... 30
Bộ điều khiển lập trình PLC................................................................ 33
Module CC-Link FX3U-16CCL-M..................................................... 37
Bộ điều khiển Arduino. ....................................................................... 41
Module điều khiển động cơ bước TB660. ........................................... 42
iii


3.3.6.
3.3.7.
3.4.

Thiết kế hệ thống điện ............................................................................... 46

Chương 4:
4.1.

Điểm ảnh............................................................................................ 48
Độ phân giải ảnh ................................................................................ 48
Mức xám của ảnh ............................................................................... 48
Cấu trúc lưu dữ liệu ............................................................................ 48

Quy trình xử lý ảnh .................................................................................... 49
Lập trình điều khiển hệ thống truyền động. ................................................ 56

Chương 5:
5.1.
5.2.
5.3.

Điều khiển và xử lý ảnh......................................................................... 48

Các khái niệm chung liên quan đến xử lý ảnh ............................................ 48

4.1.1.
4.1.2.
4.1.3.
4.1.4.
4.2.
4.3.

Van Solenoid 5/3 ................................................................................ 43
Camera xử lý ảnh. .............................................................................. 44

Kết luận ................................................................................................. 66

Kết quả đạt được........................................................................................ 66
Hạn chế ..................................................................................................... 66
Hướng phát triển ........................................................................................ 66

Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 67

Phụ lục ............................................................................................................................ 1

iv


DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình

Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình

1.1 Robot xếp bao Kuka ..................................................................................... 2
1.2 Robot kiểu tọa độ Descarte........................................................................... 3
1.3 Robot kiểu hệ tọa độ..................................................................................... 4
1.4 Robot kiểu tọa độ cầu ................................................................................... 4
1.5 Robot kiểu Scar ............................................................................................ 4
1.6 Robot kiểu tay người .................................................................................... 5
1.7 Robot đầu bếp .............................................................................................. 7
1.8 Robot đưa vào thu hoạch nông nghiệp .......................................................... 7
1.9 Công nhân làm cơm hộp tại Yamagata, Nhật Bản......................................... 8
1.10 Tay gắp thức ăn phiên bản 1 (ĐATN lớp 14CDT) ...................................... 9
1.11 Hộp thức ăn mẫu do phía cơng ty Sunfield cung cấp ................................ 10
2.1 Tổng quan hệ thống tay gắp ....................................................................... 11
2.2 Hệ tọa độ gắn lên từng khâu của cánh tay ................................................... 12
2.3 Cấu tạo cơ cấu truyền động. ....................................................................... 14
2.4 Các thông số hình học cơ bản của cơ cấu chuyển động............................... 15

2.5 Giá đỡ trục dọc ........................................................................................... 16
2.6 Giá đỡ cơ cấu gắp....................................................................................... 17
2.7 Tổng quan khớp quay của cơ cấu. .............................................................. 18
2.8 Động cơ Nema 23 ...................................................................................... 18
2.9 Cơ cấu gắp phiên bản đầu tiên .................................................................... 19
2.10 Cơ cấu gắp bằng xi lanh ........................................................................... 20
2.11 Xi lanh kẹp MHF2-16D2.......................................................................... 20
2.12 Kích thước các chi tiết trên xi lanh MHF2-12D2 ...................................... 21
2.13 Ngón tay gắp được thiết kế ...................................................................... 21
2.14 Ngón tay khi chưa tác dụng và sau khi tác dụng lực ................................. 22
2.15 Nhựa nhiệt dẻo TPU ................................................................................. 23
2.16 Các mặt phẳng được tác động lực. ............................................................ 24
2.17 Kết quả sau khi mô phỏng lực trên các mặt phẳng .................................... 24
2.18 Kết quả sau khi tác dụng 1/3 ngón gắp phiên bản 1 .................................. 25
2.19 Kết quả tác dụng lực lên ngón gắp phiên bản 2. ........................................ 25
2.20 Máy in 3D. ............................................................................................... 26
2.21 Các mẫu ngón gắp sau khi in 3D. ............................................................. 26
2.22 Ảnh chụp hệ thống thực tế ........................................................................ 27
3.1 Sơ đồ tổng quan của hệ thống..................................................................... 28
3.2 Các phần của hệ thống truyền động. ........................................................... 29
3.3 Hệ thống điều khiển. .................................................................................. 29
3.4 Cấu trúc của PCON – CB/CFB................................................................... 30
3.5 Sơ đồ đấu nối bộ phận truyền động ............................................................ 31
v


Hình
Hình
Hình
Hình

Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình
Hình

Hình
Hình

3.6 Kết nối dây PCON khơng kích hoạt chế độ EMG- stop. ............................ 32
3.7 Kết nối dây PCON kích hoạt chế độ EMG- stop ........................................ 32
3.8 PLC Mitsubishi FX3G-60M ...................................................................... 34
3.9 Cấu trúc bộ điều khiển lập trình PLC ......................................................... 35
3.10 Hoạt động của PLC.................................................................................. 36
3.11 Module CC-Link FX3U-16CCL-M. ........................................................ 37
3.12 Tối ưu hóa hệ thống CC-Link. ................................................................. 38
3.13 Liên kết dữ liệu giữa các trạm trong hệ thống CC-Link ........................... 39
3.14 Kiểu nối dây CC-Link.............................................................................. 39
3.15 Tự động kết nối và chọn chế độ hoạt động. .............................................. 40
3.16 Thiết lập Parameter cho cơ cấu truyền động............................................. 40
3.17 Thiết lập Position cho cơ cấu truyền động................................................ 41
3.18 Arduino Uno. ........................................................................................... 41
3.19 Module TB6600....................................................................................... 42
3.20 Van 5/3. ................................................................................................... 43
3.21 Cấu tạo của van 5/3.................................................................................. 44
3.22 Ký hiệu của van 5/3. ................................................................................ 44
3.23 Camera Logitech HDc270h...................................................................... 45
3.24 Sơ đồ mạch điện của hệ thống.................................................................. 46
3.25 Sơ đồ điện đấu nối động cơ và Aduino..................................................... 47
3.26 Hệ thống điện sau khi đấu nối .................................................................. 47
4.1 Các loại thức ăn cần phân loại ................................................................... 49
4.2 Lưu đồ quá trình xử lý ảnh......................................................................... 49
4.3 Kết quả xử lý ảnh....................................................................................... 55
4.4 Sơ đồ khối chi tiết xử lý ảnh ..................................................................... 56
4.5 Minh họa quá trình truyền dữ liệu .............................................................. 57
4.6 Các thanh ghi được cấp phát ...................................................................... 57

4.7 Các thanh ghi được cấp phát ...................................................................... 58
4.8 Vị trí địa chỉ các thanh ghi ......................................................................... 59
4.9 Hai cấu trúc đọc và ghi từ Buffer Memory ................................................. 59
4.10 Chu trình PLC điều khiển Servo .............................................................. 61
4.11 Khối khởi động PLC ................................................................................ 61
4.12 Bật servo.................................................................................................. 63
4.13 Bật bit CSTR để servo hoạt động ............................................................. 63
4.14 Lược đồ vị trí ........................................................................................... 64
4.15 Lưu đồ thuật tốn lập trình PLC chương trình cơ bản .............................. 65

vi


DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU VÀ SƠ ĐỒ
Bảng 2.1 Thông số DH .............................................................................................. 13
Bảng 2.2 Chiều dài các khâu. ..................................................................................... 16
Bảng 2.3 Bảng khối lượng các chi tiết cơ cấu gắp ...................................................... 18
Bảng 2.4 Bảng thông số động cơ Nema 23 ................................................................ 19
Bảng 3.1 So sánh giữa PLC và RƠ-LE ...................................................................... 33
Bảng 3.2 So sánh các phương pháp truyền dữ liệu của CC-Link. ............................... 37

vii


DANH SÁNH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Chữ viết tắt:
• ACC – Acceleration
• BCM – Broadcom

• GPIO – General Purposr

• BKLS – Brake Release

Input/Output

• CGA – Color Graphic Adaptor

• GPU – Graphics Processing Unit

• CPU – Central Processing Unit

• HĐH – Hệ điều hành.

• DCL – Deceleration

• HDMI – High-Definition

• EMG – Emergency

Multimedia Interface
• HSV – Hue, Saturation, Value

• EPROM – Erasable

• I2C – Inter-Integrated Circuit

Programmable Read-Only
Memory

• IP – Internet Protocol

• FEA – Phân tích phần tử hữu

• MISO – Master Out Slave Out
• MOSI – Master Out Slave In

hạn
• GND – Ground

• MP – Motor Power

• NOOBS – New Out Of the Box

• SCL – Serial Clock
• SCLK – Serial Clock

Software
• PC – Personal Computer

• SD - Secure Digital

• PLC – Programmable Logic

• SDA – Serial Data
• SIO – Serial Input/Output

Controller
• RAM – Random Access
Memory

• SPI – Service Provider Interface

• RCEC – Robo Cylinder

• UART – Universal

• TXD – Transmit Data

• RGB – Red Green Blue
• RW – Remote word

Asynchronous ReceiverTransmitter

• RX – Remote Input

• USB - Universal Serial Bus

• RXD – Receive Data

• XLA – Xử lý ảnh.

• RY – Remote Output

viii


Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về robot

1.1.1. Giới thiệu chung về robot
Robot là máy, thiết bị tự động linh hoạt phục vụ con người, có các tính năng:
-

Có hình dạng giống người hoặc cánh tay người.
Có khả năng thao tác tự động.
Có khả năng bắt chước thao tác giống người.

Thuật ngữ “Robot” xuất phát từ tiếng Sec (Czech) “Robota” có nghĩa là cơng việc
tạp dịch trong vở kịch Rossum’s Universal Robots của Karel Capek, vào năm 1921.
Trong vở kịch này, Rossum và con trai của ông ta đã chế tạo ra những chiếc máy
gần giống với con người để phục vụ con người. Có lẽ đó là một gợi ý ban đầu cho các
nhà sáng chế kỹ thuật về những cơ cấu, máy móc bắt chước các hoạt động cơ bắp của
con người.
Đầu thập kỷ 60, công ty của Mỹ AMF (American Machine Foundary Company)
quảng cáo một loại máy tự động vạn năng gọi là “Người máy công nghiệp” (Industrial
Robot)
Về mặt kỹ thuật, những robot hiện nay có nguồn gốc từ hai loại kỹ thuật ra đời
sớm hơn đó là các cơ cấu điều khiển từ xa (Teleoperators) và các máy công cụ điều
khiển số (NC – Numerically Controlled machine tool).
Các cơ cấu điều khiển từ xa đã được phát triển mạnh trong chiến tranh thế giới lần
thứ hai nhằm nghiên cứu các vật liệu phóng xạ. Các cơ cấu này thay thế cho cánh tay
của người thao tác gồm có một bộ kẹp bên trong và hai tay cầm bên ngoài. Cả tay cầm
và bộ kẹp được nối với cơ cấu 6 bậc tự do để tạo ra hướng và vị trí tuỳ ý.
Robot công nghiệp đầu tiên được chế tạo là robot Versatran của công ty AMF.
Cũng trong khoản thời gian này ở Mỹ xuất hiện loại robot Unimate1990 được dùng đầu
tiên trong kỹ nghệ ơ tơ. Tiếp theo Mỹ, thì các nước khác bắt đầu sản xuất robot công
nghiệp như: Anh – 1967, Thuỵ Điển và Nhật – 1968 theo bản quyền của Mỹ, Cộng Hoà
Liên Bang Đức – 1971, Pháp – 1972, Italia – 1973, …Tính năng làm việc của robot ngày
càng nâng cao, nhất là khả năng nhận biết và xử lý. Năm 1967, trường đại học Stanford

(Mỹ) đã chế tạo ra mẫu robot hoạt động theo mơ hình “mắt – tay”, có khả năng nhận
biết và định hướng bàn kẹp theo vị trí vật kẹp nhờ các cảm biến. Năm 1974 công ty
Cincinnati (Mỹ) đưa ra loại robot được điều khiển bằng máy vi tính gọi là robot T3 (The
Tomoorrow Tool), robot này có khả năng nâng vật có khối lượng lên đến 40kg.
Có thể nói, robot là sự tổng hợp khả năng hoạt động linh hoạt của các cơ cấu điều
khiển từ xa với mức độ tri thức ngày càng phơng phú của hệ thống điều khiển theo
chương trình số cũng như kỹ thuật chế tạo các bộ cảm biến, cơng nghệ lập trình và các
phát triển của trí tuệ nhân tạo, hệ chuyên gia, …Ngày nay, việc nâng cao tính năng của

Sinh viên thực hiện: Bùi Trung Huy
Cao Anh Tuấn

Hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh
1


Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động

robot ngày càng được phát triển, nhiều robot thông minh hơn nhiều, đặc biệt là Nhật
Bản đã chế tạo nhiều robot giống người như Asimo, robot có cảm giác, …
Một robot cơng nghiệp được cấu thành bởi các hệ thống sau:
-

-

-

-

Tay máy (Manipulator) là cơ cấu cơ khí gồm các khâu, khớp. Chúng hình thành

cánh tay để tạo các chuyển động cơ bản, cổ tay tạo lên sự khéo léo, linh hoạt vá
bàn tay để trực tiếp hoàn thành các thao tác trên đối tượng.
Cơ cấu chấp hành tạo chuyển động cho các khâu của tay máy. Nguồn động lực
của các cơ cấu chấp hành là đợng cơ các loại: điện, thủy lực, khí nén hoặc kết
hợp giữa chúng.
Hệ thống cảm biến gồm các sensor và thiết bị chuyển đổi tín hiệu cần thiết
khác. Các robot cần hệ thống cảm biến trong để nhận biết trạng thái của bản
thân các cơ cấu của robot và các sensor ngồi để nhận biết trạng thái của mơi
trường
Hệ thống điều khiển (controller) hiện nay thường là máy tính để giám sát và
điều khiển hoạt động của robot.
Tay máy là thành phần quan trọng, nó quyết định khả năng làm việc của robot.
Các kết cấu của nhiều tay máy được mô phỏng theo cấu tạo và chức năng của tay
người, tuy nhiên ngày nay, tay máy được thiết kế rất đa dạng, nhiều cánh tay
robot có hình dáng rất khác xa cánh tay người. Trong thiết kế và sử dụng tay
máy, chúng ta cần quan tâm đến các thông số hình - động học, là những thơng
số liên quan đến khả năng làm việc của robot như: Tầm với (hay trường công
tác), số bậc tự do (thể hiện sự khéo léo linh hoạt của robot), độ cứng vững, tải
trọng vật nâng, lực kẹp, . . .

Hình 1.1 Robot xếp bao Kuka

Sinh viên thực hiện: Bùi Trung Huy
Cao Anh Tuấn

Hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh
2


Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động

Các khâu của robot thường thực hiện hai chuyển động cơ bản:
-

Chuyển động tịnh tiến theo hướng x, y, z trong không gian Descarte, thông
thường tạo nên các hình khối, các chuyển động này thường ký hiệu là T hoặc P.
Chuyển động quay quanh các trục x, y, z ký hiệu là R. Tuỳ thuộc vào số khâu
và sự tổ hợp các chuyển động (R và T) mà tay máy có các kết cấu khác nhau
với vùng làm việc khác nhau. Các kết cấu thường gặp của Robot là robot kiểu
toạ độ Descarte, toạ độ trụ, toạ độ cầu, Robot kiểu SCARA, kiểu tay người...
1.1.2. Phân loại robot

❖ Phân loại theo dạng không gian hoạt động:
- Robot tọa độ Descarte
Tay máy kiểu tọa độ Descarte là tay máy có 3 chuyển đợng cơ bản tịnh tiến theo
phương của các trục hệ tọa độ gốc (cấu hình T.T.T). Trường cơng tác có dạng khối chữ
nhật. Do kết cấu đơn giản, loại tay máy này có độ cứng vững cao, độ chính xác cơ khí
dễ đảm bảo vì vậy nó thường dùng để vận chuyển phơi liệu, lắp ráp, hàn trong mặt
phẳng.

Hình 1.2 Robot kiểu tọa độ Descarte

-

Robot tọa độ trụ

Tay máy kiểu tọa độ trụ khác với kiểu tay máy Descartes ở khớp đầu tiên, dung
khớp quay thay cho khớp trượt. Vùng làm việc của nó có dạng hình trụ rỗng. Khớp
trượt nằm ngang cho phép tay máy thò được vào trong khoảng nằm ngang. Độ cứng
vững của tay máy trụ tốt, thích hợp với tải nặng, nhưng độ chính xác định vị trong mặt

phẳng nằm ngang giảm khi tầm với tăng.

Sinh viên thực hiện: Bùi Trung Huy
Cao Anh Tuấn

Hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh
3


Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động

Hình 1.3 Robot kiểu hệ tọa độ

-

Robot kiếu tọa độ cầu

Tay máy kiểu tọa độ cầu khác với kiểu trụ do khớp thứ hai (khớp trượt) được thay
bằng khớp quay. Nếu quỹ đạo của phần công tác được mơ tả trong tọa độ cầu thì mỗi
bậc tự do tương ứng với một khả năng chuyển động và vùng làm việc của nó là một
khối trụ rỗng. Độ cứng vững của tay máy này thấp hơn hai loại trên và độ chính xác
phụ thuộc vào tầm với. Tuy nhiên loại này có thể gắp được các vật dưới sàn.

Hình 1.4 Robot kiểu tọa độ cầu

-

Robot kiểu SCARA

Robot SCARA ra đời vào năm 1979 tại trường đại học Yamanaski (Nhật Bản)

dùng cho cơng việc lắp ráp. Đó là kiểu tay máy đặc biệt gồm hai khớp quay và một
khớp trượt,nhưng cả ba khớp đều có trục song song với nhau. Kết cấu này làm cho tay
máy cứng vững hơn theo phương thẳng đứng nhưng kém cứng vững hơn theo phương
được chọn, là phương ngang. Loại này chuyên dùng trong công việc lắp ráp với tải
trọng nhỏ theo phương thẳng đứng. Từ SCARA là viết tắt của chữ “Selective
Compliance Articulated Robot Actuato” để mơ tả các đặc điểm trên.

Hình 1.5 Robot kiểu Scar

Sinh viên thực hiện: Bùi Trung Huy
Cao Anh Tuấn

Hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh
4


Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động

-

Robot kiểu tay người

Tất cả các khớp đều là khớp quay, trong đó trục thứ nhất vng góc với hai trục
kia. Do sự tương tự giữa tay người, khớp thứ hai được gọi là khớp vai, khớp thứ ba là
khớp khủy, nối cẳng tay với khủy tay. Tay máy làm việc rất khéo léo. Nhưng độ chính
xác định vị phụ thuộc vị trí của vùng làm việc.

Hình 1.6 Robot kiểu tay người

Tồn bộ kết cấu ở trên mới chỉ liên quan đến khả năng định vị của phần cơng tác.

Muốn định vị nó, cần bổ sung cổ tay. Muốn định hướng tùy ý phần công tác, cổ tay phải
có ít nhất ba chuyển đợng quay quanh ba trục vng góc với nhau.
❖ Phân loại theo điều khiển:
Có 2 loại điều khiển robot: điều khiển hở và điều khiển kín.
-

Điều khiển hở:

Dùng truyền động bước (động cơ điện hoặc động cơ thủy lực, khí nén…) mà
quãng đường hoặc góc dịch chuyển tỷ lệ với số sung điều khiển. Kiểu điều khiển này
đơn giản, nhưng đạt độ chính xác thấp.
-

Điều khiển kín (hay điều khiển servo):

Sử dụng tín hiệu phản hồi vị trí để tăng độ chính xác điều khiển. Có 2 kiểu điều
khiển servo: điều khiển điểm-điểm và điều khiển theo đường (contour). Với kiểu điều
khiển điểm-điểm, phần công tác dịch chuyển từ điểm này đến điểm kia theo đường thẳng
với tốc độ cao. Nó chỉ làm việc tại các điểm dừng. Kiểu điều khiển này được dùng trên
các robot hàn điểm, vận chuyển, tán đinh, … Điều khiển contour đảm bảo cho phần
công tác dịch chuyển theo quỹ đạo bất kỳ, với tốc độ có thể điều khiển được. Có thể gặp
kiểu điều khiển này trên các robot hàn hồ quang, phun sơn.
Sinh viên thực hiện: Bùi Trung Huy
Cao Anh Tuấn

Hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh
5


Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động

❖ Phân loại theo thế hệ:
- Robot thế hệ thứ nhất
Sử dụng cơ cấu cam với cơng tắc giới hạn hành trình. Điều khiển vịng hở có thể sử
dụng băng từ hoặc băng đục lỗ để đưa chương trình vào bộ điều khiển, tuy nhiên
khơng thể thay đổi chương trình được. Sử dụng phổ biến trong công việc gắp đặt (pick
and place).
-

Robot thế hệ thứ hai

Điều khiển vịng kín các chuyển đợng của tay máy. Có thể tự ra quyết định lựa chọn
chương trình đáp ứng dựa trên tín hiệu phản hồi từ cảm biến nhờ các chương trình đã
được cài đặt từ trước. Hoạt động của robot có thể lập trình được nhờ các cơng cụ như
bàn phím, panel điều khiển.
-

Robot thế hệ thứ ba

Có những đặc điểm như loại trên và điều khiển hoạt động trên cơ sở xử lý thông tin
thu nhận được từ hệ thống thu nhận hình ảnh. Có khả năng nhận dạng ở mức độ thấp
như phân biệt các đối tượng có hình dạng và kích thước khá khác biệt nhau.
-

Robot thế hệ thứ tư

Có những đặc điểm tương tự như thế hệ thứ hai và thứ ba, có khả năng tự lựa chọn
chương trình hoạt động và lập trình lại cho các hoạt động dựa trên các tín hiệu thu
nhận được từ cảm biến. Bộ điều khiển phải có bộ nhớ tương đối lớn để giải các bài
toán tối ưu với điều kiện biên không đươc xác định trước. Kết quả của bài toán sẽ là

một tập hợp các tín hiệu điều khiển các đáp ứng của robot.
❖ Phân loại theo hệ thống truyền động:
Có các dạng truyền đợng phổ biến là:
Hệ truyền động điện: Thường dùng các động cơ điện 1 chiều hoặc các động
cơ bước (step motor). Loại truyền động này dễ điều khiển, kết cấu gọn.
- Hệ truyền động thuỷ lực: Có thể đạt được cơng suất cao, đáp ứng những điều kiện
làm việc nặng. Tuy nhiên hệ thống thuỷ lực thường có kết cấu cồng kềnh, tồn
tại độ phi tuyến lớn khó xử lý khi điều khiển.
- Hệ truyền động khí nén: Có kết cấu gọn nhẹ hơn do không cần dẫn ngược nhưng
lại phải gắn liền với trung tâm tạo ra khí nén. Hệ này làm việc với cơng suất
trung bình và nhỏ, kém chính xác, thường chỉ thích hợp với các robot hoạt
động theo chương trình định sẵn với các thao tác đơn giản “nhấc lên - đặt
xuống” (pick and place or point to point).
❖ Phân loại theo ứng dụng:
-

Dựa vào ứng dụng của robot trong sản xuất có robot sơn, robot hàn, robot lắp
ráp, robot chuyển phôi v.v...

Sinh viên thực hiện: Bùi Trung Huy
Cao Anh Tuấn

Hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh
6


Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động

1.1.3. Ứng dụng
Từ khi mới vừa ra đời robot công nghiệp được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực dưới

góc độ thay thế sức người. Nhờ vậy, các dây chuyền sản xuất được tổ chức lại, năng
suất và hiệu quả sản xuất tăng lên rõ rệt.
Mục tiêu của việc ứng dụng robot công nghiệp nhằm góp phần nâng cao năng suất
dây chuyền công nghệ, giảm giá thành, nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh của
sản phẩm, đồng thời cải thiện điều kiện lao động. Lợi thế của robot là làm việc khơng
biết mệt mỏi, có khả năng làm trong mơi trường phóng xạ độc hại, nhiệt độ cao, …
Ngày nay, đã xuất hiện nhiều dây chuyền sản xuất tự động gồm các máy CNC với
robot cơng nghiệp, các dây chuyền đó đạt mức độ tự động hố và mức độ linh hoạt
cao,..
Ngồi các phân xưởng, nhà máy, kỹ thuật robot cũng được sử dụng trong việc
khai thác thềm lục địa và đại dương, trong y học, trong quốc phòng, trong việc chinh
phục vũ trụ, trong công nghiệp nguyên tử, …
Như vậy, robot công nghiệp được sử dụng trong nhiều lĩnh vực bởi ưu điểm của
nó, tuy nhiên nó chưa linh hoạt như con người nên cũng cần con người giám sát.

Hình 1.7 Robot đầu bếp

Hình 1.8 Robot đưa vào thu hoạch nông nghiệp

Sinh viên thực hiện: Bùi Trung Huy
Cao Anh Tuấn

Hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh
7


Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động

1.1.4. Hệ thống găp thức ăn tự động
Trong cuộc sống hiện đại, khi nền kinh tế phát triển cùng với sự tiến bộ về khoa

học kỹ thuật, năng suất lao động là vấn đề được quan tâm hàng đầu. Xét riêng trong
nghành sản xuất cơm hộp, thông thường người công nhân phải di chuyển những loại
thức ăn khác nhau vào hộp một cách thủ công. Điều này địi hỏi nguồn lao động lớn
cho ngành cơng nghiệp. Một số quốc gia, vùng lảnh thổ do thiếu nguồn nhân lực địa
phương trầm trọng như Nhật Bản, Đài Loan phải sử dụng nguồn lao động được xuất
khẩu từ các nước khác sang chỉ để chuyển thủ công thức ăn từ vị trí cố định vào khay.
Một giải pháp đưa ra là sử dụng cơ cấu hút thức ăn nhưng giải pháp này chỉ áp dụng
được với một số loại thức ăn nhất định.

Hình 1.9 Cơng nhân làm cơm hộp tại Yamagata, Nhật Bản

1.2. Đặt vấn đề
Hầu hết chúng ta đều biết, con người Nhật Bản có một tính cách rất nổi bật đó là
họ ln tỉ mỉ, chỉnh chu trong tất cả những việc họ làm và một trong những sản phẩm
đặc trưng cho tính cách đó chính là cơm hộp ăn trưa (bento) bởi sự cầu kì, tinh tế và
nghệ thuật của nó. Cơm hộp được sử dụng rất thường xuyên trong các bữa ăn trưa của
người Nhật. Những hộp cơm có nhiều màu sắc và được tạo hình đa dạng dưới bàn tay
khéo léo của những người nội trợ đảm đang. Cơm hộp ban đầu xuất phát từ những hộp
cơm trưa mà các bà mẹ chuẩn bị cho con mình mang theo để ăn trên trường. Nhưng
các em nhỏ thường rất kén ăn do đó những bà mẹ đã có sáng kiến đó là tạo hình đẹp
mắt cho hộp cơm bằng cách tỉa gọt và trang trí các món ăn nhằm kích thích sự tị mị,
thích thú và khiến các em ngồi ăn cơm, thịt ra thì còn ăn thêm các loại rau củ nhờ
màu sắc hấp dẫn và tạo cảm giác ngon miệng. Dần dần về sau, cơm hộp ăn trưa không
chỉ là sản phẩm thể hiện tình yêu và sự quan tâm của các bà mẹ đến con cái mình mà
đã phát triển lên thành một nét văn hóa riêng, một sản phẩm đặc trưng của người Nhật
Bản.

Sinh viên thực hiện: Bùi Trung Huy
Cao Anh Tuấn

Hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh
8


Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động

Ngày nay, cùng với nhịp sống ngày càng nhanh, nhu cầu tiêu thụ cơm hộp chế
biến sẵn cũng tăng theo. Đòi hỏi các doanh nghiệp sản xuất phải nâng cao năng suất.
Điều này đồng nghĩa với việc họ phải cố gắng tự động hóa được hết tất cả các khâu
trong quá trình sản xuất cơm hộp. Tuy nhiên họ lại gặp một vấn đề đau đầu tại khâu
đóng gói thức ăn vào hộp đó là: Làm thế nào để di chuyển những loại thức ăn cầu kì,
đa dạng như vậy vào trong các hộp đựng mà vẫn đảm bảo được tính thẩm mĩ và an
tồn vệ sinh? Chính vì vậy, một cơng ty của Nhật Bản là Sunfield đã đưa ra một yêu
cầu và cũng là đề tài của đồ án này để giải quyết dần vấn đề trên.
1.3. Yêu cầu của đồ án
Công ty đặt ra bài toán là thiết kế một hệ thống gắp thức ăn được tích hợp tay
gắp mềm có thể gắp được nhiều loại thức ăn đa dạng với những yêu cầu cụ thể như
sau:
• Thức ăn được gắp có thể là gà rán, xúc xích, cà chua, trứng chiên… Với độ
cứng, hình dạng khác nhau, đường kính 30±5mm, khối lượng 20g.
• Thức ăn khơng bị hư, trầy, biến dạng hoặc rơi rớt trong q trình gắp.
• Việc thiết kế tập trung chủ yếu ở phần thiết kế ý tưởng tay gắp với ràng buộc là
không được sử dụng hơi để hút trực tiếp thức ăn.
❖ Tay gắp được sử dụng lần trước cho đề tài này

Hình 1.10 Tay gắp thức ăn phiên bản 1 (ĐATN lớp 14CDT)

-

-

Ưu điểm:
+ Ngón tay gắp linh hoạt khi hoạt động.
+ Gắp được nhiều loại thức ăn với hình dạng kích thước khác nhau.
Nhược điểm:
+ Tay gắp khó điều khiển.
+ Chỉ gắp, thả ở những vị trí khơng gian rộng lớn.

Sinh viên thực hiện: Bùi Trung Huy
Cao Anh Tuấn

Hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh
9


Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động

+ Dễ làm biến dạng thức ăn khi gắp.
+ Thiết kế chưa tối ưu nên dễ làm rơi thức ăn khi gắp.
Để giải quyết các vấn đề đặt ra ở trên, nhóm tác giả đã quyết định lựa chọn
phương án là tay gắp mềm (dựa trên hiệu ứng Fin Ray) với vật liệu là nhựa dẻo TPU
để nghiên cứu và chế tạo. Đây là lĩnh vực rất mới và đang được quan tâm, nghiên cứu
nhiều trên thế giới trong những năm gần đây bởi ưu điểm vượt trội của nó so với các
cơ cấu truyền thống như cơ cấu gắp cơ khí, cơ cấu hút… Ngồi ra, hệ thống cịn được
tích hợp thêm camera xử lý ảnh để cánh tay robot có thể nhận biết và gắp thức ăn vào
đúng vị trí của từng loại trong khay. Yêu cầu kết quả khi hoàn thiện xong một chu
trình gắp như Hình 1.11 dưới đây.

Xúc xích

Trứng rán

Cà chua Gà rán

Hình 1.11 Hộp thức ăn mẫu do phía cơng ty Sunfield cung cấp

1.4. Cấu trúc của đồ án
Cấu trúc của đồ án này gồm có bốn phần
-

Thiết kế tính tốn, mơ phỏng lực ngón tay gắp và các cơ cấu của hệ
thống.
Chế tạo tay gắp mềm và hệ thống.
Điều khiển hệ thống theo chế độ dạy học.
Điều khiển hệ thống kết hợp xử lý ảnh.

Sinh viên thực hiện: Bùi Trung Huy
Cao Anh Tuấn

Hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh
10


Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TAY GẮP THỨC ĂN
2.1. Tổng quan về hệ thống
Hệ thống cơ bản được thiết kế bằng phằng phần mềm Solidworks.
8

4
5
6
7

1
2
3

Hình 2.1 Tổng quan hệ thống tay gắp

1. Bộ truyền động theo phương thẳng đứng

5. Xi lanh kẹp

2. Cơ cấu khớp xoay

6. Bộ truyền động theo phương ngang

3. Ngón gắp

7. Hộp điện

4. Giá đỡ

8. Camera

Hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động là tập hợp của nhiều hệ thống thành
phần khác như: Hệ thống cơ khí, hệ thống khí nén, hệ thống điện, hệ thống điều khiển.
Các hệ thống riêng biệt này được thiết kế để kết nối với nhau nhằm tạo ra một hệ

thống hoàn chỉnh, đảm bảo thực hiện tốt nhiệm vụ đặt ra của đề tài.
Mô tả: Tay gắp thức ăn từ vị trí chứa thức ăn rồi di chuyển ngang qua tới hộp
đựng thức ăn và thả đúng vị trí từng loại thức ăn theo u cầu đề ra.
Hệ thống sau khi hồn chỉnh có thể hoạt động theo 2 chế độ:
• Chế độ dạy học: Cơ cấu tay gắp sẽ được dạy học trước với các thông số đầu
vào về vận tốc, gia tốc, vị trí, gắp và thả thức ăn. Khi khởi động thì robot sẽ
Sinh viên thực hiện: Bùi Trung Huy
Cao Anh Tuấn

Hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh
11


Thiết kế và chế tạo hệ thống gắp thức ăn cho cơm hộp tự động

tuân theo đúng những gì đã được dạy mà hoạt động. Các hoạt động của robot
diễn ra tuần tự và theo một chu kỳ khép kín. Vịng lặp ngừng hoạt động khi có
tác động dừng của người vận hành.
• Chế độ xử lý ảnh tĩnh: Cơ cấu tay gắp vẫn hoạt động như chế độ dạy học
nhưng sẽ được bổ sung thêm vào chức năng xử lý ảnh, nhờ đó hệ thống gắp có
thể nhận biết được có thức ăn hay khơng. Nếu khơng có thức ăn thì hệ thống sẽ
ở chế độ chờ, liên tục qt các vị trí đến khi có thức ăn thì hệ thống sẽ phân tích
thức ăn thuộc loại nào để có thể gắp, thả đến đúng vị trí của loại thức ăn đó.
2.2. Tính tốn động học cho cánh tay
Cánh tay gắp của hệ thống có thể được coi là một xích động học gồm các khâu
(links) gắn liền với nhau bằng các khớp (joints) (quay hoặc tịnh tiến). Để nghiên cứu
động học robot, ta gắn trên mỗi khâu của robot một hệ tọa độ.

Hình 2.2 Hệ tọa độ gắn lên từng khâu của cánh tay

Sinh viên thực hiện: Bùi Trung Huy
Cao Anh Tuấn

Hướng dẫn: TS. Đặng Phước Vinh
12