Robot SCARA dùng trong gắp và đặt

Bài viết nhằm mục tiêu giới thiệu mô hình thực nghiệm điều khiển robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) dựa trên động học với giá rẻ phục vụ cho nghiên cứu và giảng dạy. Robot SCARA nằm trong số robot được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp do có độ cứng vững và độ chính xác cao.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Robot SCARA dùng trong gắp và đặt Tạp chí khoa học và công nghệ - Trường Đại học Bình Dương – Quyển 6, số 3/2023 Journal of Science and Technology – Binh Duong University – Vol.6, No.3/2023 Robot SCARA Dùng Trong Gắp Và Đặt SCARA Robot using pick and place Huỳnh Minh Vũ1, Phó Hoàng Linh1, Phan Phi Long2, Huỳnh Thế Hiển3 1 Trường Đại học Kỹ thuật – Công nghệ Cần Thơ 2 Công ty cổ phần JESCO ASIA Tác giả liên hệ: Huỳnh Minh Vũ; Email: hmvu@ctuet.edu.vn Tóm tắt: Bài báo nhằm mục tiêu giới thiệu mô hình thực nghiệm điều khiển robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) dựa trên động học với giá rẻ phục vụ cho nghiên cứu và giảng dạy. Robot SCARA nằm trong số robot được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp do có độ cứng vững và độ chính xác cao. Mô hình robot được thiết kế và chế tạo dựa trên công nghệ in 3D, bên cạnh đó robot được điều khiển thực hiện công việc gắp và đặt, nhằm đóng gói sản phẩm đang chạy liên tục trên băng tải với tọa độ sản phẩm được đóng gói xác định bằng thuật toán xử lý ảnh. Kết quả đạt được là xây dựng thành công mô hình robot SCARA giá rẻ, hoạt động ổn định với độ chính xác 94.9% trong việc gắp và đặt sản phẩm dựa trên xử lý ảnh, thời gian trung bình cho một chu kì gắp và đặt vật là 3.9 giây, mô hình có thể áp dụng trong nghiên cứu và giảng dạy. Từ khoá: Gắp và đặt; in 3D; robot công nghiệp; robot SCARA; xử lý ảnh Abstract: This paper is aimed to introduces an experimental controlled model of a low- cost SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) robot based on kinematics for research and education. SCARA robots are among the most widely used robots in industry due to their inherent rigidity and high accuracy. The robot model is designed and manufactured based on 3D printing technology; besides, the robot is controlled to carry out the work of picking and placing, in order to pack products that are running continuously on a conveyor belt with the coordinates of the packed product determined by an image processing algorithm. The result was successfully built a low-cost, stable SCARA robot model with 94.9% accuracy in picking and placing products based on image processing, average time for a pick and place cycle is 3.9 seconds, the model can be applied in research and education. Keywords: 3D printing; image processing; industrial robot; pick and place; SCARA robot 1. Giới thiệu khác nhau đã trở thành một phần quan Ngày nay, với sự phát triển vô cùng nhanh trọng trong ngành công nghiệp do phạm chóng của khoa học và công nghệ, con vi ứng dụng rộng rãi của chúng. Trong số người đã đạt được nhiều thành công trong đó, robot SCARA (Selective Compliance hầu hết các lĩnh vực như sản xuất, y học, Assembly Robot Arm) được áp dụng phổ công nghệ thông tin, kỹ thuật quân sự. biến trong các dây chuyền đóng gói và lắp Robot ra đời và trở thành công cụ hữu ráp do có các ưu điểm nổi trội như tốc độ hiệu giúp con người thực hiện nhiều công xử lý cao, chu kỳ hoạt động ngắn, hệ việc từ đơn giản đến phức tạp nhằm giảm thống điều khiển chính xác và hoạt động thiểu sức lao động thủ công cũng như giải linh hoạt [2], [3]. Robot SCARA lần đầu quyết những công việc mà khả năng con tiên được giới thiệu bởi Tiến sĩ Hiroshi người không làm được [1]. Robot công Makino của trường Đại học Yamanashi nghiệp với nhiều hình dáng và chủng loại https://doi.org/10.56097/binhduonguniversityjournalofscienceandtechnology.v6i3.178 133 Robot SCARA dùng trong gắp và đặt [4] và được ứng dụng rộng rãi cho đến Khảo sát hai khớp đầu tiên của robot nay. SCARA dựa trên hình 1. Gọi điểm P(xc, Có một số nghiên cứu về cánh tay yc) là tọa độ của khâu chấp hành đầu cuối, robot trong những năm gần đây. Ví dụ l1 và l2 là chiều dài lần lượt các khâu của như nghiên cứu của Shen-Ta Su và Kuo- robot. Khi đó, giá trị của các khớp xoay θ1 Lan Su đã thiết kế một cánh tay robot bảy và θ2 được tính theo công thức (1) và (2). bậc tự do, sử dụng máy tính để điều khiển, q1 = a tan 2 (xc , yc ) khâu chấp hành đầu cuối của robot này - a tan 2 (l1 + l2 cos q2 , l2 sin q2 ) được gắn bút chì để thực hiện vẽ lại hình (1) ảnh trên giao diện người dùng vẽ ra [5]. Nghiên cứu của Jian-Fu Weng và Kuo- ( q2 = a tan 2 ± 1- (cos q2 ) ,cos q2 2 ) (2) Lan Su đã xây dựng và điều khiển robot Với: SCARA sử dụng PLC kết hợp với xử lý xc2 + yc2 - l12 - l22 ảnh để thực hiện bài toán phân loại đối cos q2 = 2l1l2 tượng theo màu sắc và hình dáng [6]. 2.2. Xây dựng mô hình robot Nguyễn Hoàng Dũng và cộng sự đã thiết kế cơ khí của robot hai bậc tự do dạng Mô hình robot SCARA được xây dựng SCARA và được điều khiển bằng giải 3D dựa trên phần mềm Autodesk Inventor thuật PID mờ để hỗ trợ bệnh nhân sau đột gồm ba thành phần chính: Đế robot, khớp quỵ tập vật lý trị liệu [7]. xoay thứ nhất và khớp xoay thứ hai. Robot được thiết kế đảm bảo yêu cầu là có thể Trong bài báo này, nhóm tác giả mô tả gia công bằng phương pháp in 3D với vật thiết kế phần cứng cũng như điều khiển liệu là nhựa PLA và liên kết với nhau robot SCARA kết hợp với xử ...