Bài giảng Robot và điều khiển chuyển động

Bài giảng này giúp người học nắm được các cấu trúc robot và điều khiển chuyển động tay máy, động học và động lực học robot, các bộ phận truyền động secvo và cảm biến cùng thuật toán điều khiển robot theo quĩ đạo đặt,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Robot và điều khiển chuyển độngROBOT VÀ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG (2 TÍN CHỈ) Mục tiêu của học phầnNắm được các cấu trúc robot và điều khiển chuyển động taymáy. Động học và động lực học robot. Các bộ phận truyềnđộng secvo và cảm biến. Thuật toán điều khiển robot theo quĩđạo đặt. Mô tả tóm tắt học phần Khái niệm cơ bản và phân loại robot, Các phép biến đổi đồng nhất, Hệ phương trình động lực học robot, Động lực học và bài toán thiết kế quỹ đaọ chuyển động, Hệ truyền dẫn và các thiết bị cảm biến Tµi liÖu tham kh¶o 1, NguyÔn ThiÖn Phóc, R« bèt c«ng nghiÖp. Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ Kü thuËt, 2002. 2, еo Văn HiÖp, R« bèt c«ng nghiÖp. Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ Kü thuËt, 2004. 3, T¹ Duy Liªm, R« bèt c«ng nghiÖp. Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ Kü thuËt . 4, NguyÔn M¹nh TiÕn, ĐiÒu khiÓn R« bèt c«ngnghiÖp. Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ Kü thuËt, 2007 . 4, Industrial Robots, Computer Interfacing and Control Weslvy E. Snyder Prentice Hall 1987.Chương 1. Tổng quan về robot công nghiệp §1.1. tự động hóa & robot công nghiệp Tạo hình bề mặt trên máy công cụ điều khiển số1- Khái niệm.• Trên máy công cụ điều khiển theo chương trình số, đường tác dụng giữa dụng cụ và chi tiết được hình thành nhờ các dịch chuyển toạ độ trên nhiều trục. Để sản sinh một biên dạng gia công, giữa các chuyển động trên từng trục toạ độ riêng lẻ phải có một quan hẹ hàm số( tuyến tính hoặc phi tuyến).• Các điểm tựa phải nằm dày đặc đến mức sao cho biên dạng gia công tạo ra đủ chính xác ( không có điểm nào nằm ngoài vùng dung sai cho phép).• Giá trị toạ độ vị trí các điểm trung gian được tìm ra trong một cụm chức năng của điều khiển số- gọi là bộ nội suy. Tạo hình bề mặt trên máy công cụ điều khiển số1- Khái niệm.• Bộ nội suy có nhiệm vụ:- Tìm ra vị trí các điểm trung gian cho phép hình thành biên dạng cho trước trong giới hạn dung sai xác định.- Tốc độ đưa ra vị trí các điểm trung gían phải phù hợp với tốc độ chạy dao.- Đi tới chính xác các điểm kết thúc chương trình.• Về mặt kỹ thuật, việc nội suy có thể được thực hiện bằng các thiết bị làm việc theo kiểu số hoặc kiểu tương tự.- Bộ nội suy kiểu tương tự đơn gỉn nhưng độ chính xác hạn chế.- Trên thực tế người ta dùng các bộ nội suy làm việc theo nguyên tắc số. Tạo hình bề mặt trên máy công cụ điều khiển số• Nội suy số. Việc tính toán các hàm số ở dạng số có thể thực hiện theo 2 phươn pháp:- Tính toán hàm số trực tiếp từ đường cong dạng hàm toán học: f(x,y,z)=0 Sau mỗi bước nội suy sẽ được kiểm tra sai lệch vị trí thực so với đường cong để điều chỉnh chuyển động trên các trục.- Tính toán theo các thông số của đường cong là hàm của thời gian thực.- Chuyển các phương trình riêng của hệ sangphương trình vi phân để tính toán bằng số, sẽ  x  x(t )tìm ra các giá trị chạy dao trên từng tục thôngqua tổng vi phân. Phương pháp này gọi là  y  y (t )phương pháp phân tích vi phân số DDA.(Digital- Differential- Analyse);  z  z (t )  Tạo hình bề mặt trên máy công cụ điều khiển số2- Các dạng nội suy.Theo biên dạng nội suy tạo ra, có:• Nội suy tuyến tính ( thẳng).• Nội suy phi tuyến ( tròn, parabol).Đối với nội suy thẳng và nội suy vòng:• Nội suy thẳng theo 2 trong n trục.• Nội suy thẳng theo n trong n trục.• Nội suy vòng theo 2 trong n trục.• Nội suy vòng theo 2 trong n trục đồng thời với nội suy thẳng theo một trục vuông góc với mặt phẳng của đường tròn nội suy (nội suy đường xoắn vít). Tạo hình bề mặt trên máy công cụ điều khiển số2- Phương pháp nội suy. Giá trị đầu vào P1, P2, P3…a-Các hệ CNC thực hiện nội suy theo hai mức: Nội suy thô• Nội suy thô: Xác định Các điểm trung gian toạ độ của các điểm P11, P12, P13,… trung gian giữa điểm đầu và điểm cuối(P1, Nội suy tinh P2, P3,…). Xi Yi• Nội suy tinh xác: Thực P1 hiện nội suy tuyến tính P11 P2 giữa các điểm trung gian này. P3 ...