Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chương I: Tổng quan về robot

Chương I: Tổng quan về robot

Tải bản đầy đủ - 0trang

GVHD:TS. NGUYỄN CAO CƯỜNG

156Từ



đó ý tưởng thiết kế , chế tạo Robot đã luôn thôi thúc cong người . Đến năm



1571948

158máy

159tay



, tại phòng thí nghiệm quốc gia Argone, Goertz đã chế tạo thành công tay



đôi ( master-slave manimulator). Dến năm 1954, Goertz đã chế tạo thành công



máy đôi sử dụng động cơ servo và có thể nhận biết lực tác động nên khâu cuối .



160Năm



1956 , hãng Generall Mills đã chế tạo tay máy hoạt động thám hiểm đại



161dương.

162Năm

163bốn

164hệ



1968 , R.S Mosher, của General Electric đã chế tạo một cỗ máy biết đi bằng



chân . Hệ thống vận hành bởi động cơ đốt trong và mỗi chân vận hành bởi một



thống servo thủy lực



165Năm



1969 , đại học Stanford đã thiết kế được Robot từ vận hành nhờ nhận diện



.



166

167



Hình 1.1 . Robot Shakey.



168Năm

169mặt



1970 , con người đã chế tạo được robot tự hành Lunokohod, thám hiểm bề



của mặt trăng.



170Trong



giai đoạn này , ở nhiều nước khác cũng tiến hành công tác nghiên cữu tương



171tự



, tạo ra các Robot điều khiển bằng máy tính có lắp đặt các loại cảm biến và thiết



172bị



giao tiếp người và máy.



173

174Theo

175hơn



sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật , các Robot ngày càng được chế tạo nhỏ gọn



, thực hiện được nhiều chức năng hơn , thông minh hơn .



SVTH:Bùi Anh Tiến-TĐH9a2



7



GVHD:TS. NGUYỄN CAO CƯỜNG

176Một



lĩnh vực được nhiều nước quan tâm đó là các Robot tự hành , các chuyển động



177của



chúng ngày càng đa dạng , bắt trước các chuyển động của chân người hay các



178lồi



động vật như : bò sát , động vật bốn chân ,…và các loại xe Robot nhanh chóng



179được



ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống sản xuất tự động linh hoạt .



180

181



Hình 1.2 Mobile Robot và ứng dụng cơng nghệ xử lí ảnh.



182Từ



đó trở đi , con người tiếp tục nghiên cứu phát triển Robot để ứng dụng trong



183quá



trình tự động hóa sản xuất để tăng hiệu quả kinh doanh. Ngồi ra Robot còn



184được



sử dụng thay cho con người trong các công việc ở môi trường độc hại , khắc



185nghiệt



.



186Chuyên

187trong

188quỹ



ngành khoa học về Robot đã trở thành một trong những lĩnh vực rộng



khoa học , bao gồm các vấn đề về cấu trúc cơ cấu động học , động lực học ,



đạo chuyển động , chất lượng điều khiển , … Tùy thuộc vào mục đích và



189phương



thức tiếp cận , chúng ta có thể tìm hiểu lĩnh vực này ở nhiều khía cạnh



190khác



nhau.



191Hiện



nay , có thể phân biệt các loại Robot ở 2 mảng khác nhau : Các loại Robot



192công



nghiệp , và các loại Robot di động .Mỗi loại có ứng dụng cũng như đặc tính



193khác



nhau.



SVTH:Bùi Anh Tiến-TĐH9a2



8



GVHD:TS. NGUYỄN CAO CƯỜNG



194

195



Hình1.3 Cánh tay robot 6 bậc tự do



S



196

197



ố lượng robot của một số quốc gia năm 2012



SVTH:Bùi Anh Tiến-TĐH9a2



9



GVHD:TS. NGUYỄN CAO CƯỜNG

1981.2



Phân loại robot



1991.2.1Phân loại robot theo dạng hình học

200

Bảng 1.4: Các khớp cơ bản được sử dụng



của không gian hoạt động.



201

202

203-



Miền làm việc: là tồn bộ thể tích được quét bởi khâu chấp hành cuối khi robot



204thực



hiện tất cả các hoạt động có thể



SVTH:Bùi Anh Tiến-TĐH9a2



10



GVHD:TS. NGUYỄN CAO CƯỜNG



Hình 1.5a : Hình chiếu đứng



205



Hình1.5b : Hình chiếu bằng



206



 Robot tọa độ vng góc ( kiểu tọa độ Descarte ) :



207

208+



 Không gian làm việc lớn

 HT điều khiển đơn giản

 Dành diện tích sàn lớn cho cơng việc khác



209

210

211

212+

213

214



Ưu điểm:



Nhược điểm:

 Việc thay đổi khơng thích hợp về khơng gian

 Duy trì cơ cấu dẫn động và thiết bị điều khiển gặp nhiều khó khăn



215



SVTH:Bùi Anh Tiến-TĐH9a2



11



GVHD:TS. NGUYỄN CAO CƯỜNG



216

217



Hình 1.6: Robot tọa độ vng góc



218

219

220

221



Tay máy kiểu tọa độ



222



Descarte là tay máy có 3



223



chuyển động cơ bản tịnh tiến



224



theo phương của các trục hệ tọa



225



226độ



gốc (cấu hình T.T.T). Trường



227cơng

228Do



kết cấu đơn giản, loại tay



229máy

230độ



tác có dạng khối chữ nhật.

này có độ cứng vững cao,



chính xác cơ khí dễ đảm bảo



Hình 1.7 : Robot kiểu tọa độ đề các



231



vì vậy nó thường dùng để vận



232

chuyển

233



phơi liệu, lắp ráp, hàn



trong mặt phẳng.



SVTH:Bùi Anh Tiến-TĐH9a2



12



GVHD:TS. NGUYỄN CAO CƯỜNG

 Robot tọa độ trụ : Có 3 bậc chuyển động cơ bản gồm 2 CĐ tịnh tiến và 1



234



trục quay



235

236+



Ưu điểm:



Có khả năng CĐ ngang và sâu vào các máy sản xuất

238

Cấu trúc theo chiều dọc để lại nhiều khoảng trống cho sàn

239

Kết cấu vững chắc, có khả năng mang tải lớn

240

Khả năng lặp lại tốt

Tay máy kiểu tọa độ trụ

241+ Nhược điểm:

khác với kiểu tay máy

242

 Giới hạn tiến phía trái và

Descartes ở khớp đầu tiên,











237



243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266



dùng 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.



Hình 1.8 : Robot kiểu tọa độ

trụ



 Robot tọa độ cầu:



267



SVTH:Bùi Anh Tiến-TĐH9a2



13



GVHD:TS. NGUYỄN CAO CƯỜNG



268

269



Hình 1.9 : Robot tọa độ cầu



270

271

272



Tay máy kiểu tọa độ cầu khác với kiểu trụ do khớp thứ hai (khớp trượt) được



273

274thay

275bằng



khớp quay. Nếu quỹ đạo của phần công tác được mơ tả trong tọa độ cầu thì



276mỗi

277bậc



tự do tương ứng với một khả năng chuyển động và vùng làm việc của nó là



278một



khối



279trụ



rỗng. Độ cứng vững của tay máy này thấp hơn hai loại trên và độ chính xác phụ



280thuộc



vào tầm với. Tuy nhiên loại này có thể gắp được các vật dưới sàn.



SVTH:Bùi Anh Tiến-TĐH9a2



14



GVHD:TS. NGUYỄN CAO CƯỜNG



Hình 1.10 : Robot kiểu tọa cầu



281

282



 Robot khớp bản lề:



283



Tay máy tồn khớp bản lề có cả ba khớp đều là khớp quay, trong đó trục thứ nhất vng góc



284với hai trục kia. Do sự tương tự với tay người, khớp thứ hai được gọi là khớp vai, khớp thứ ba

285gọi là khớp khuỷu nối cẳng tay với khuỷu tay. Với kết cấu này khơng có sự tương ứng giữa khả

286năng chuyển động của các khâu và số bậc tự do. Tay máy làm việc rất khéo léo, nhưng độ chính

287xác định vị phụ thuộc vị trí của phần cơng tác trong vùng làm

288việc.



289

290



Hình 1.11 : Robot khớp bản lề



291

292

SVTH:Bùi Anh Tiến-TĐH9a2



15



GVHD:TS. NGUYỄN CAO CƯỜNG

293

294

295

296

297

298



299

300

301

302-



Hình 1.12 : Robot kiểu SCARA

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



303dùng



cho cơng việc lắp ráp. Đó là kiểu tay máy đặc biệt gồm hai khớp quay và một



304khớp



trượt, nhưng cả ba khớp đều có trục song song với nhau. Kết cấu này làm cho



305tay



máy cứng vững hơn theo phương thẳng đứng nhưng kém cứng vững hơn theo



306phương

307ráp



được chọn, là phương ngang. Loại này chuyên dùng trong công việc lắp



với tải trọng nhỏ theo phương thẳng đứng. Từ SCARA là viết tắt của chữ



308“selective

309Vùng



compliance assembly robot arm”để mô tả các đặc điểm trên.



làm việc của Scara là một phần của hình trụ rỗng.



310

311

312

313

314

315

316

317

SVTH:Bùi Anh Tiến-TĐH9a2



16



GVHD:TS. NGUYỄN CAO CƯỜNG

318

319

320

321

322

323

324

325.1.2.2.Phân

326- Rơbốt thế



loại robot theo thế hệ.

hệ thứ nhất: bao gồm các dạng robot hoạt động lặp lại theo một chu



327trình

328khơng

329Đặc



thay đổi, theo chương trình định trước.



điểm:



330+



Sử dụng tổ hợp cơ cấu cam với cơng tắc hành trình



331+



Điều khiển vòng hở



332+



Sử dụng phổ biến trong công việc gắp – đặt



333-



Robot thế hệ thứ 2: robot với điều khiển theo chương trình nhưng có thể tự điều



334chỉnh

335hoạt



động thích ứng với những thay đổi của môi trường thao tác(được trang bị cảm



336biến

337cho



phép cung cấp tín hiệu phản hồi lại hệ thống điều khiển)



338Đặc



điểm:



339+



Điều khiển vòng kín các chuyển động của tay máy



340+



Có thể lựa chọn CT dựa trên tín hiệu phản hồi từ cảm biến



341+



Hoạt động của Rơbốt có thể lập trình được



342-



Robot thế hệ thứ 3:robot được trang bị những thuật toán xử lý các phản xạ logic



343thích

344theo



nghi



những thơng tin và tác động của mơi trường lên chúng, được trang bị hệ thống



345thu

346nhận



hình ảnh trong điều khiển



SVTH:Bùi Anh Tiến-TĐH9a2



17



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chương I: Tổng quan về robot

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×