Thuyết Trình Bài Tập Lớn Kỹ Thuật Robot Robot Planar

PowerPoint Presentation 1 Thành viên Trần Trung Hiếu 20101527 ĐK&TĐH4 K55 Đỗ Đình Khải 20111692 ĐK&TĐH1 K56 Nguyễn Văn Khánh 20111689 ĐK&TĐH2 K56 Lê Quang Huy 20111652 ĐK&TĐH7 K56 Bùi Đình Khoa 201095[.]

Trang 1

Thành viên

Trần Trung Hiếu 20101527 ĐK&TĐH4-K55

Đỗ Đình Khải 20111692 ĐK&TĐH1-K56

Nguyễn Văn Khánh 20111689 ĐK&TĐH2-K56

Lê Quang Huy 20111652 ĐK&TĐH7-K56

Bùi Đình Khoa 20109547 CN-ĐK&TĐH2-K55

Bài tập lớn : Kỹ thuật robot Nhóm 4 : Robot Planar

Trang 2

Phần 1: Giới thiệu về Robot

Rôbốt hay người máy là một loại máy có thể thực hiện những côngviệc một cách tự động bằng sự điều khiển của máy tính hoặc các vi mạch điện tử được lập trình

Trang 3

Trang 4

Năm 1956, Engelberger , công ty sản xuất robot đầu tiên Unimation

Năm 1969, Victor Scheinman , Stanford, trở thành chuẩn mực và vẫn đangảnh hưởng nhiều

Từ năm 1966 đến năm 1972, Shakey, nền tảng và có ảnh hưởng to lớn đếntrí thông minh nhân tạo và khoa học robot ngày nay

Năm 1974, Robot Sigma được sử dụng trong công nghiệp lắp ráp – là mộttrong ứng dụng robot trong dây chuyền lắp ráp đầu tiên

Trang 5

Trang 6

Cấu trúc cơ bản của robot

Trang 7

Robot Planar 3DOFs

● 3 bậc tự do, 3 khớp và 4 thanhnối bao gồm cả bệ đế

● Ưu điểm là cấu trúc đơn giản, dễ

sử dụng, tính toán thông số dễdàng, dễ chế tạo

● Nhược điểm : chỉ hoạt độngđược trong một mặt phẳng nên ítđược ứng dụng trong thực tế

Trang 8

ngang

● Cơ chế nằm bên dướicánh tay người dùng,

Trang 9

Ứng dụng Robot

● Các khớp xương đượckích thích bởi hệ thống cáp

ổ đĩa

● Planar vận chuyển mộtcách độc lập cho phép ứngdụng trên nhiều loại tải.Ví

dụ có thể định lượng khảnăng của một vấn đề để bùnhiễu loạn áp dụng cho đầunối cánh tay

Trang 10

Phần 2: Xây dựng phần mềm tính toán động học robotMa trận Jacobi và có hiển thị trên giao diện matlab

Cấu hình robot

Trang 11

I.Động học thuận vị trí

1 Thiết kế các hệ tọa độ cho robot

Độ dài 3 thanh nối lần lượt là: a1, a2, a3 (5,3,3 m)

+ Góc giữa hai đường vuông góc chung là q1

Tương tự với khớp 2 và khớp 3 ta có: a2, α2, q2 và a3, α3, q3

Trang 12

2 Xây dựng bài toán động học thuận robot

Căn cứ vào hệ tọa độ và các thông số ta có bảng D-H như sau

Quan hệ giữa khung tọa độ O1x1y1 và O0x0y0 + Quay xung quanh z0 1 góc q1 sao cho trục x0 trùng x1+ Tịnh tiến theo trục x1 phương pháp tuyến chung 1 đoạn bằngRot(z0, 1) là phép quay quanh trục z0 một góc q1

i

q i

a d q a q a q a i112233i

Trang 13

Rot(z0, 1) là phép quay quanh trục z0 một góc q1

Trang 14

Trans(a1,0,0) là phép tịnh tiến khung tọa độ O0x0y0z0 theo trục X0một đoạn bằng a1

Trang 15

Trang 16

Tương tự trên ta tính được các ma trận thuần nhất

Trang 17

Vậy phương trình động học thuận robot được xác định như sau:

0A3 = 0A1 1A2 2A3=

Trang 18

Hệ phương trình động học thuận vị trí của robot

Trang 19

II.Động học ngược vị trí

1.Xây dựng động học ngược vị trí của robot

Trang 20

Bình phương 2 phương trình của hpt (1.1) rồi cộng về với về ta được

Trang 21

Trang 22

2.Phương trình động học ngược vị trí của robot

Đặt

Trang 23

III.Ma trận Jacobi

1.Ma trận J

Đặt

Suy ra

Trang 24

1.Ma trận JH

Trang 25

1.Ma trận JH

Cả ba khớp đều là khớp quay

Trang 26

Áp dụng công thức

Trang 27

IV.Thiết kế và hiển thị trên giao diện matlab

1.Giới thiệu Toolbox Robotic

a.Các bước khởi động toolbox robotic

➢ B1:Khới động robotic

➢ B2:Khai báo biến >>syms q1 q2 q3 a1 a2 a3;

➢ B3:Nhập các ma trận từ bảng D-H

Trang 28

1.Giới thiệu Toolbox Robotic

b.Các lệnh cơ bản trong toolbox robotic

- Startup_rvc : Khởi động robotics Toolbox Mỗi khi sử dụng bạn để phảisử dụng lệnh trên

- Syms q1 q2 : Lệnh này để khởi tạo các biến hệ thống cho các hàm sẽ sửdụng về sau

- Simplify() : Lệnh trên để tối giản hóa một hàm

- diff(f(x,y,z),x) : Thực hiện đạo hàm hàm f(x,y,z) theo x

- Subs(f(x,y),x,1) : thay số

- Solve(f(x)) : giải phương trình f(x) = 0

Trang 29

2.Giao diện

Trang 30

Trang 31

2.Giao diện

4: Xem thông tin về function và kết quả dạng số của số

liệu

+ Nếu xem dạng function thì tích chọn “Function”

+ Nếu muốn xem dạng số thì bỏ chọn “Function”

Sau đó bạn chọn nút “WATCH” để xem thông tin

5: Nút start để bắt đầu và khởi tạo các dữ liệu cần thiết

+ Khi bấm nút “START” thì trên vùng hiện thị sẽ có các hiện các công thứccác phương trình động lực học cần thiết của robot

+ Hiện thị đồ thị robot dạng 3D với các giá trị khởi tạo ban đầu

Trang 32

2.Giao diện

6: Nút “STOP” để xóa toàn bộ dữ liệu và khởi tạo về ban đầu7: Vùng hiện thị : xem kết quả của các thao tác và dữ liệu

dạng text ở đây

Tiêu đề	Thuyết Trình Bài Tập Lớn Kỹ Thuật Robot Robot Planar
Tác giả	Trần Trung Hiếu, Đỗ Đình Khải, Nguyễn Văn Khánh, Lê Quang Huy, Bùi Đình Khoa
Trường học	Đại học Công nghệ thông tin và truyền thông
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Robot
Thể loại	Báo cáo bài tập lớn
Năm xuất bản	2010
Thành phố	TPHCM

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	645,66 KB