Cách chế tạo một robot cơ bản? Yêu cậu công nghệ ? Các bước làm ?

Người Đăng: Tuan AD

Saturday, November 28, 2015

Chia Sẻ :

Tweet

Cách chế tạo một robot cơ bản? Yêu cậu công nghệ ? Các bước làm ?

Chào các bạn hôm nay mình sẽ nói về vấn đề cơ bản nhất về chế tạo một robot đơn giản với 2 bậc tự do. Sau đây là mô phỏng con robot chúng ta cần chế tạo.

Hình 1.1 robot 2 bậc tự do cơ bản

Vậy cách thiết kế nó như thế nào? chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu nha :
Hôm nay mình sẽ viết 1 bài để trình bày về 1 phương pháp được Thầy Long trên bộ môn dạy:

 Đầu tiên :

Chúng ta hãy lược đồ cơ bản robot trên ra cho rễ tưởng tượng :

Hình 1.2 : Cơ cấu đơn giản 2 bậc tự do.

Vậy bậc tự do là gì?
Theo mình hiểu bậc tự do là số chuyển động tương đối so với trục gốc.
Ví dụ: Cơ cấu hình (1.2) có 2 chuyển động quay xung quanh trục vậy nó có 2 chuyển động tương đối so với trục x0,y0,z0 (Gốc tọa độ) vậy nó có 2 bậc tự do. (không tính tay kẹp).
(Đây là ý kiến cá nhân theo cách mà hình hiểu, Nếu bạn có có 1 cơ cấu phức tạp thì nên tìm hiểu về bậc tự do rõ ràng hơn nha....).
 Xác định số khâu, số khớp?
Chúng ta thấy rằng trên lược đồ trên có 1 khâu được gắn cứng với khớp mang độ dài A, 1 khâu được gắn với tay kẹp mảng độ dài là B vậy chúng ta hãy cùng nhau thiết kế con robot này nha!

Bước 1: Tìm hiểu phương pháp:
- Phương pháp số (T.s Phạm Thành Long - ĐH kỹ Thuật Công nghiệp thái Nguyên )
Bước 2: Yêu cầu của bài toán:
- Xác định 2  cái Encoder ở 2 khớp quay (giám sát hành trình,xác định dộ phân giải cho 2 khớp)
- Xác định chiều dài khâu và dung sai khi chế tạo.
- Xác định loại ổ lăn tiêu chuẩn cho các khớp
Cả 3 bài toán trên được xác định trên EXEL 2003 (Bản Chuẩn nhất)
Chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu về phương pháp này nha :)

Bước 3: Đầu tiên chúng ta sẽ đi xác định độ phân giải của của 2 encoder:
 Phương trình động học robot:
Đây là robot 2 bậc tự do phẳng nên ta có phương trình theo 2 trục XY.
X=A*Cos(α1) + B*Cos(α1+α2)
Y=A*Sin(α1) +B*Sin(α1+α2)
Ta cho A=400 và B=300 , Đặt ràng buộc cho nó:

(-3*п/2) ≤  q1 ≤ п ,  -п ≤  q2 ≤ (3*п/2)

Sau đây là các giải bài toán trên exel 2003
- Bài toán nghịch để tìm độ phân giải của 2 Encoder:
+Khai báo các thành phần trên exel 2003:

Các bạn khai báo tất cả giá trị đầu q1,q2,a1,a2,px,py =0 như trên hình!
ở đây: q1,q2 là biến khớp tương ứng với α1,α2a1,a2 là giá trị  của 2 khâu có độ dài A,B
px,Py là tọa độ của điểm cần robot với tới
Các giá trị còn lại L1,L2,L là hàm của các biến bên trên theo phương trình trên ta đã lập được
L1=(X-Px)^2 => Hàm trên exel : =(C2*COS(A2) +D2*COS(A2+B2)-E2)^2

L2=(Y-Py)^2 => Hàm trên Exel :  =(C2*SIN(A2)+D2*SIN(C2+D2-F2)^2)
L=L1+L2 => Hàm trên exel : =SUM(B3:B4)
Lưu ý: Hàm trên exel mình đặt các biến như trên hình nên trên exel có dạng như vậy, tùy theo cách bạn đặt biến ở chỗ nào nha!
- Đặt ràng buộc cho khớp:
   

Sau đó ta được một hình như dưới này:
  

Ấn vào đó rùi thêm ràng buộc cho các góc của robot như yêu cầu bên trên!
Lưu ý: Nếu chưa có Solver thì bạn lôi nó ra bằng cách tool>add on> Tích vào ô Solver >ok (2003)
 Bước4:  Bạn vẽ trên Auto Cad 2D không gian làm việc của robot:

Tag : Cơ Điện Tử