TỔNG QUAN VỀ ROBOT
Sơ lược về quá trình phát triển
Ngành công nghiệp đã trải qua bốn giai đoạn phát triển chính, bắt đầu từ những máy móc đơn giản nhất cho đến những thiết bị tinh vi, thông minh và phức tạp nhất.
Hình 1.1: Lịch sử 4 cuộc cách mạng công nghiệp
Giai đoạn I của cuộc cách mạng công nghiệp diễn ra vào cuối thế kỉ 18 và đầu thế kỉ 19, bắt đầu với sự phát triển sản xuất hàng hóa trong ngành công nghiệp dệt Sự phát triển của thương mại đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng kênh đào giao thông và đường sắt Động cơ hơi nước đã làm gia tăng năng suất lao động một cách đột biến, và sự phát triển của máy móc trong hai thập kỉ đầu của thế kỉ 19 đã dẫn đến việc chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành sản xuất khác.
Hình 1.2: Động cơ hơi nước và tàu hỏa dùng hơi nước
James Watt (19 tháng 1 năm 1736 – 19 tháng 8 năm 1819) là một nhà phát minh và kỹ sư người Scotland, nổi tiếng với những cải tiến quan trọng cho máy hơi nước, góp phần tạo nền tảng cho cuộc Cách mạng công nghiệp Ông cũng là người đầu tiên đưa ra khái niệm mã lực và đơn vị SI của năng lượng, watt, được đặt theo tên ông.
Nhà bác học James Watt đã nhận ra rằng máy hơi nước Niucômanh, mặc dù được sử dụng phổ biến từ năm 1705, vẫn còn nhiều hạn chế cần cải tiến do hơi nước chưa được khai thác triệt để.
Năm 1759, John Robison, bạn của Watt, đã thu hút sự chú ý của ông đến việc sử dụng hơi nước làm nguồn động lực Thiết kế động cơ Newcomen, đã được sử dụng gần 50 năm để bơm nước từ các mỏ, hầu như không có sự thay đổi Mặc dù chưa bao giờ thấy động cơ hơi nước hoạt động, Watt bắt đầu thí nghiệm với hơi nước và cố gắng xây dựng một mô hình, mặc dù nó không hoạt động tốt Tuy nhiên, ông không ngừng thử nghiệm và đọc mọi tài liệu có thể về chủ đề này Qua đó, ông nhận ra tầm quan trọng của nhiệt ẩn trong việc nghiên cứu động cơ, một khái niệm mà bạn ông, Joseph Black, đã phát hiện ra vài năm trước.
Vào năm 1782, ông đã phát minh ra một chiếc máy hơi nước mới với hiệu suất làm việc cao và tiêu hao than ít Thành công này đã khiến cho máy hơi nước Niucômanh trở nên lạc hậu và không còn chỗ đứng trên thị trường.
Máy hơi nước do James Watt phát minh đã nhanh chóng trở thành công nghệ phổ biến, dẫn đến sự ra đời của nhiều loại tàu thuyền và tàu hỏa Sự phát triển này đã đánh dấu một bước ngoặt quan trọng, đưa công nghiệp toàn cầu vào "thời đại máy hơi nước".
Giai đoạn II của cách mạng công nghiệp bắt đầu từ khoảng thập kỷ 1850 và kéo dài đến đầu thập kỷ 1900 Vào cuối thế kỷ 19, những phát minh nổi bật trong giai đoạn này bao gồm động cơ đốt trong và các máy móc sử dụng điện.
Hình 1.3: Thomas Edison, người phát minh đèn điện
Giai đoạn III bắt đầu vào năm 1969 với sự xuất hiện của các tiến bộ trong lĩnh vực điện tử, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong quá trình phát triển công nghệ Giai đoạn này cơ bản hoàn thành nhờ những thành tựu khoa học công nghệ cao Tuy nhiên, vào năm 1997, cuộc khủng hoảng tài chính châu Á đã xảy ra, đồng thời đánh dấu sự kết thúc của giai đoạn thứ ba này.
Hình 1.4: Chiếc máy Macintosh đầu tiên được giới thiệu ngày 24.1.1984
Giai đoạn IV của cách mạng công nghiệp bắt đầu vào đầu thế kỷ 21, dựa trên các công nghệ mới như robot, nano và trí tuệ nhân tạo Hiện nay, thế giới đang ở giai đoạn đầu của cuộc cách mạng này, tạo ra cơ hội quan trọng cho các nước đang phát triển để tiến lên và bắt kịp với sự hiện đại toàn cầu.
Hình 1.5: Trí tuệ nhân tạo, máy móc sẽ sớm thay thế con người
(Theo nhóm nhà nghiên cứu tại Viện Tương lai Nhân loại thuộc Đại học Oxford và Đại học Yale nhận định)
Các khái niệm về Robot
Các khái niệm về robot sẽ được đề cập đến trong phần này như : Robots, IR – Industrial Robot, Robotic, Android
1.2.1 Robot: Để hoàn thành nhiệm vụ đó, robot cần có khả năng cảm nhận các thông số trạng thái của môi trường và tiến hành các hoạt động tương tự con người
Khả năng hoạt động của robot phụ thuộc vào hệ thống cơ khí, bao gồm cơ cấu vận động và cơ cấu hành động Thiết kế và chế tạo hệ thống này liên quan đến khoa học về cơ cấu truyền động, chấp hành và vật liệu cơ khí Chức năng cảm nhận, thực hiện qua các cảm biến, giúp thu nhận tín hiệu về trạng thái môi trường và trạng thái của robot Hệ thống này được gọi là hệ thống cảm biến Để phối hợp hoạt động của hai hệ thống trên, robot cần có hệ thống điều khiển, cho phép tự điều chỉnh "hành vi" và hoạt động theo chức năng trong điều kiện môi trường thay đổi Việc xây dựng các hệ thống điều khiển thuộc lĩnh vực điện tử, kỹ thuật điều khiển và công nghệ thông tin.
Tiêu chuẩn quốc tế ISO 8373 định nghĩa rô-bốt là máy móc tự động, được lập trình sẵn, phục vụ nhiều mục đích khác nhau Rô-bốt có khả năng vận động trên hơn 3 trục và có thể được thiết kế cố định hoặc di động, tùy thuộc vào ứng dụng trong ngành công nghiệp tự động.
Robotics là một lĩnh vực khoa học liên ngành, kết hợp giữa cơ khí, điện tử, kỹ thuật điều khiển và công nghệ thông tin Ngành này tập trung vào việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo robot, đồng thời ứng dụng chúng trong nhiều lĩnh vực như khoa học, kỹ thuật, kinh tế, quốc phòng và dân sinh.
Robot trinh sát hóa học tại Việt Nam, như hình 1.6, là sản phẩm của ngành cơ - điện tử (Mechatronics) Robot được phát triển với mục tiêu thực hiện hoài bão của con người, nhằm tạo ra thiết bị thay thế con người trong các công việc cụ thể.
Các công việc lặp đi lặp lại, nhàm chán, nặng nhọc: vận chuyển nguyên vật liệu, lắp ráp, lau cọ nhà,
Trong những môi trường khắc nghiệt như không gian, chiến trường, dưới nước sâu, hoặc nơi có phóng xạ và nhiệt độ cao, việc thực hiện các nhiệm vụ đòi hỏi độ chính xác cao là rất quan trọng Điều này bao gồm các hoạt động như thông tắc mạch máu, lắp ráp các ống dẫn trong cơ thể, và lắp ráp các cấu tử trong vi mạch.
Robot có phạm vi ứng dụng rộng rãi, nhưng chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp Chúng có những đặc điểm về kết cấu và chức năng đã được chuẩn hóa và thương mại hóa phổ biến.
Kỹ thuật tự động hóa (TĐH) trong công nghiệp đã phát triển mạnh mẽ, không chỉ trong việc tự động hóa các quá trình vật lý mà còn cả các quá trình xử lý thông tin Điều này cho thấy TĐH trong công nghiệp tích hợp công nghệ sản xuất, kỹ thuật điện, điện tử và kỹ thuật điều khiển tự động, bao gồm cả việc sử dụng máy tính để nâng cao hiệu quả sản xuất.
Hình 1.7: Viện nghiên cứu công nghệ Georgia (GTRI) của Mỹ
Android là một loại robot có hình dáng giống con người, sở hữu đầy đủ các đặc điểm như tay, chân và đầu, cùng với trí thông minh nhân tạo (A.I).
Phân loại robot
Trong ngành công nghiệp, robot được phân loại dựa trên bốn yếu tố chính: (1) không gian làm việc, (2) thế hệ robot, (3) bộ điều khiển, và (4) nguồn dẫn động.
1.3.1 Theo không gian làm việc: Để dịch chuyển khâu tác động cuối cùng của robot đến vị trí của đối tượng thao tác được cho trước trong không gian làm việc cần phải có ba bậc chuyển động chuyển dời hay chuyển động định vị (thường dùng khớp tịnh tiến và khớp quay loại 5)
Robot công nghiệp thường chỉ cần tối đa bốn bậc chuyển động, không tính chuyển động kẹp của tay gắp Thông thường, ba bậc chuyển động định vị là đủ, và bốn bậc rất hiếm khi được sử dụng Chúng được phân loại dựa trên sự phối hợp giữa ba trục chuyển động cơ bản, sau đó có thể được bổ sung thêm bậc chuyển động để tăng cường độ linh hoạt.
Vùng giới hạn tầm hoạt động của robot được gọi là không gian làm việc
1 Robot tọa độ vuông góc (cartesian robot):
Robot này có ba bậc chuyển động cơ bản, bao gồm ba chuyển động tịnh tiến dọc theo ba trục vuông góc, tạo ra không gian làm việc hình hộp chữ nhật Cấu hình này lý tưởng cho những ứng dụng yêu cầu không gian làm việc lớn hoặc khi cần độ chính xác cao và nhất quán từ robot.
Hình 1.9: Sơ đồ và nguyên lý robot tọa độ vuông góc
2 Robot toạ độ trụ (cylindrical robot):
Robot có ba bậc chuyển động cơ bản gồm hai trục chuyển động tịnh tiến và một trục quay
Hình 1.10: Sơ đồ và nguyên lý robot tọa độ trụ
3 Robot toạ độ cầu (spherical robot):
Robot hình cầu là loại robot được thiết kế với hai khớp quay và một khớp lăng trụ, bao gồm hai trục quay và một trục tuyến tính Với cấu trúc này, robot hình cầu có khả năng hoạt động trong không gian theo tọa độ hình cầu.
Hình 1.11: Sơ đồ và nguyên lý robot tọa độ cầu
4 Robot khớp bản lề (articular robot):
Robot khớp nối, hay còn gọi là robot với khớp bản lề, là loại robot sử dụng các khớp quay Chúng có thể có cấu trúc từ hai khớp đơn giản cho đến các hệ thống phức tạp với 10 khớp hoặc nhiều hơn, tương tác linh hoạt với nhau.
Ba bậc chuyển động cơ bản gồm ba trục quay, cả kiểu robot SCARA
Hình 1.12: Sơ đồ và nguyên lý robot khớp bản lề
Hình 1.13: Hình dạng và ứng dụng của robot bản lề
SCARA stands for Selective Compliance Assembly Robot Arm or Selective Compliance Articulated Robot Arm Most SCARA robots are based on a serial structure, meaning the first motor must support all other motors In the architecture of SCARA robots with dual arms, two motors are fixed at the base.
Hình 1.14: Hình dạng và nguyên lý robot SCADA
1.3.2 Phân loại theo thế hệ
Theo quá trình phát triển của robot, ta có thể chia ra theo các mức độ sau đây:
1.3.2.1 Robot thế hệ thứ nhất:
Robot hoạt động lặp lại theo chu trình không thay đổi, được gọi là robot playback, hoạt động dựa trên chương trình định trước Chương trình này có hai dạng: chương trình “cứng” không thể thay đổi, như điều khiển bằng hệ thống cam, và chương trình có thể thay đổi theo yêu cầu công nghệ của môi trường sử dụng thông qua các bảng điều khiển hoặc máy tính.
- Sử dụng tổ hợp các cơ cấu cam với công tác giới hạn hành trình
- Có thể sử dụng băng từ hoặc băng đục lỗ để đưa chương trình vào bộ điều khiển, tuy nhiên loại này không thay đổi chương trình được
- Sử dụng phổ biến trong công việc gắp - đặt (pick and place)
1.3.2.2 Robot thể hiện thứ hai
Robot được trang bị các bộ cảm biến cho phép cung cấp tín hiệu phản hồi về trạng thái và vị trí không gian của chúng, cũng như thông tin về môi trường bên ngoài Điều này giúp bộ điều khiển lựa chọn các thuật toán thích hợp để thực hiện các thao tác xử lý Robot này có khả năng tự điều chỉnh hoạt động để thích ứng với những thay đổi trong môi trường thao tác, được gọi là robot điều khiển thích nghi cấp thấp Thế hệ robot này bao gồm các robot sử dụng cảm biến trong điều khiển, cho phép tạo ra các vòng điều khiển kín kiểu servo.
- Điều khiển vòng kín các chuyển động của tay máy
Có khả năng tự động đưa ra quyết định lựa chọn chương trình phù hợp dựa trên tín hiệu phản hồi từ cảm biến, nhờ vào các chương trình đã được cài đặt sẵn.
- Hoạt động của robot có thể lập trình được nhờ các công cụ như bàn phím, pa-nen điều khiển
1.3.2.3 Robot thế hệ thứ ba Đây là dạng phát triển cao nhất của robot tự cảm nhận Các robot ở đây được trang bị những thuật toán xử lý các phản xạ logic thích nghi theo những thông tin và tác động của môi trường lên chúng; nhờ đó robot tự biết phải làm gì để hoàn thành được công việc đã được đặt ra cho chúng Hiện nay cũng đã có nhiều công bố về những thành tựu trong lĩnh vực điều khiển này trong các phòng thí nghiệm và được đưa ra thị trường dưới dạng những robot giải trí có hình dạng của các động vật máy Robot thế hệ này bao gồm các robot được trang bị hệ thống thu nhận hình ảnh trong điều khiển (Vision
- controlled robots) cho phép nhìn thấy và nhận dạng các đối tượng thao tác
Các đặc điểm của hệ thống bao gồm loại hình và khả năng điều khiển hoạt động dựa trên việc xử lý thông tin thu nhận từ hệ thống thu nhận hình ảnh (hệ thống thị giác - Camera).
- Có khả năng nhận dạng ở mức độ thấp như phân biệt các đối tượng có hình dạng và kích thước khá khác biệt nhau
1.3.2.4 Robot thế hệ thứ tư
Các robot điều khiển thích nghi được trang bị khả năng lựa chọn các đáp ứng theo mô hình tính toán xác định, nhằm tạo ra những hành vi phù hợp với điều kiện môi trường thao tác.
Các thế hệ thứ hai và thứ ba có những đặc điểm tương đồng, cho phép tự động lựa chọn chương trình hoạt động và lập trình lại các hoạt động dựa trên tín hiệu từ cảm biến.
Bộ điều khiển cần có bộ nhớ lớn để giải quyết các bài toán tối ưu với điều kiện biên không xác định Kết quả sẽ là một tập hợp tín hiệu điều khiển các phản ứng của robot.
1.3.2.5 Robot thế hệ thứ năm
Là tập hợp những robot được trang bị trí tuệ nhân tạo (artificially intelligent robot)
Ứng dụng Robot
Hiện nay, robot đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong ngành công nghiệp Bên cạnh đó, các lĩnh vực như quốc phòng, dân sinh và y tế cũng đang nhận được sự quan tâm đáng kể.
Robot đã được ứng dụng trong công nghiệp từ lâu, với nhiều loại hình và công việc khác nhau, bao gồm nâng, kéo, thả, mang vật nặng, cũng như phân loại và sắp xếp sản phẩm.
Vinaxuki, công ty sản xuất ô tô đầu tiên của Việt Nam, đã ứng dụng rô bốt ABB vào quy trình tự động hóa tại các nhà máy ở Đông Anh và Thanh Hóa Việc sử dụng rô bốt ABB trong các công đoạn dập, cắt plasma và laser không chỉ tăng tốc độ sản xuất mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm, đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế.
Hình 1.24: Robot Handle có thể chạy, nhảy, mang vật nặng
Ngoài ra còn có robot dùng để lắp ráp, sơn, hàn, đủ chủng loại từ lớn tới nhỏ
Hình 1.25: Robot hàn của Panasonic Khả năng:
- Thực hiện theo chế độ lập trình, hàn gia công chi tiết tự động
- Lập trình đường hàn, điều khiển Robot thực hiện quá trình hàn tự động
- Khả năng dịch chuyển theo 6 phương tự do
Hình 1.26: Robot sơn , lắp ráp
Hình 1.27: Robot hàn bán tự động nhà máy Hyundai Thành Công
Vào ngày 3/12/2016, nhà máy Hyundai Thành Công đã ra mắt dây chuyền Robot hàn tự động hiện đại nhất, với 6 chiếc Robot hàn tự động được cung cấp từ Hyundai Hàn Quốc Toàn bộ quy trình hàn được lập trình trước, và Robot tự động mài sạch mỏ hàn sau mỗi 200 điểm hàn, với các hoạt động được kiểm soát bởi hệ thống cảm biến xung quanh Nếu phát hiện sai lệch, Robot sẽ tự động ngừng hoạt động và thông báo lỗi Việc sử dụng Robot hàn bán tự động không chỉ nâng cao năng suất mà còn đảm bảo chất lượng xe đạt tiêu chuẩn cao hơn.
Trong những năm gần đây, nhiều quốc gia đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong phát triển khoa học và công nghệ robot quân sự hiện đại Những ứng dụng này không chỉ nâng cao khả năng làm việc mà còn cải thiện hiệu quả trên chiến trường, thu hút sự chú ý của toàn cầu.
Hình 1.28: Robot chiến đấu Gladiator của lực quân Mỹ
Hệ thống camera cho phép robot quan sát 360 độ, kết hợp với hệ thống điện đàm 2 chiều và thiết bị phóng laser, lựu đạn, cùng khả năng vận chuyển đạn và hàng hóa Robot còn có chức năng cấp cứu thương binh, do thám và chiến đấu Đặc biệt, nghiên cứu và phát triển các hệ thống robot mô đun có thể mở rộng, bao gồm robot điều khiển không dây và robot đa chức năng.
Robot phát hiện và gỡ bom được trang bị công nghệ tiên tiến nhằm tối ưu hóa nhiều nhiệm vụ, bao gồm dọn dẹp, phá hủy IED, EOD, trinh sát và phát hiện CBRNE, ISR, cũng như loại bỏ vật liệu nguy hiểm Những robot này sử dụng các bộ cảm biến hiện đại để nâng cao hiệu quả và bảo vệ an toàn cho người lính trên chiến trường.
Hình 1.30: Robot cứu thương trong quân đội
Robot hiện nay có khả năng thực hiện nhiều nhiệm vụ chuyên biệt, bao gồm kiểm tra các dấu hiệu quan trọng như nhịp tim, hô hấp và huyết áp Chúng cũng có thể chụp ảnh và đọc hồ sơ bệnh án của bệnh nhân, sau đó chuyển thông tin này cho bác sĩ để đảm bảo điều trị phù hợp.
Hình 1.31 : Robot phẫu thuật Mirosiger Bên cạnh đó, cũng có "robot" có thể can thiệp sâu hơn vào quá trình chữa bệnh
Hình 1.32 : Robot định vị trong phẩu thuật cột sống
Nhờ sự đổi mới tuyệt vời của khoa học và công nghệ sẽ làm cho robot trở thành một người bạn thân của con người trong tương lai
Các nhà khoa học đang nỗ lực phát triển robot có khả năng giao tiếp với con người và hỗ trợ họ trong công việc hàng ngày.
Một số ứng dụng khác của Robot
Dọn dẹp vệ sinh là một công việc mệt mỏi, nhưng việc diệt sạch vi khuẩn còn phức tạp hơn nhiều Trong tình huống này, robot vệ sinh trở thành giải pháp hữu hiệu Công ty Xenex Disinfection Services đã phát triển robot diệt khuẩn sử dụng tia UV, mang lại hiệu quả cao trong việc làm sạch không gian sống.
UV để diệt sạch vi khuẩn, nấm mốc tại các bệnh viện ở miền Nam California
Chúng ta đã thấy robot chạy và ném đồ vật, nhưng chưa từng chứng kiến chúng cạnh tranh với nhau Nhiều robot được thiết kế để chơi bóng đá, nhưng kích cỡ của chúng thường nhỏ và chỉ phù hợp cho các trận đấu đối kháng Ngoài ra, có những robot được phát triển để chơi bóng bàn, và một nhóm nhà khoa học Nhật Bản đang dạy robot các kỹ năng như bắt, đánh và chạy Tuy nhiên, các động tác này hiện chỉ được thực hiện trên từng robot riêng lẻ.
Y tá và hộ lý trong bệnh viện phải đối mặt với công việc nặng nhọc khi chăm sóc nhiều bệnh nhân và di chuyển họ cùng với giường bệnh Để hỗ trợ công tác này, công ty Abacus Global Technology đã giới thiệu sản phẩm giường EPush vào đầu năm 2014 tại bệnh viện Khoo Teck Puat ở Singapore Giường EPush được trang bị động cơ giúp di chuyển dễ dàng và thông minh, có khả năng duy trì vận tốc an toàn và điều chỉnh khi gặp thay đổi địa hình như thảm hoặc gạch.
Người bán hàng truyền thống thường gặp khó khăn trong việc chỉ dẫn khách hàng tìm sản phẩm, nhưng giờ đây, robot như OSHbot của công ty Lowes có thể làm điều này một cách chính xác và hiệu quả hơn OSHbot, được thử nghiệm tại cửa hàng Orchard Supply Store, sở hữu bản đồ cửa hàng và bộ định vị GPS, giúp khách hàng dễ dàng tìm thấy sản phẩm Tại Nhật Bản, robot Pepper không chỉ hỗ trợ tìm kiếm mà còn có khả năng hiểu cảm xúc của khách hàng, sẵn sàng phục vụ một tách Nescafe.
Nếu bạn có cơ hội lưu trú tại khách sạn Aloft ở Cupertino, California, đừng quên gặp gỡ robot SaviOne Robot này có khả năng hỗ trợ bạn như những nhân viên hướng dẫn khách sạn thông thường, nhưng không yêu cầu bạn phải trả tiền tip.
Sự cạnh tranh trong ngành diễn viên ngày càng khốc liệt, đặc biệt khi các diễn viên phải đối mặt với sự xuất hiện của robot Vào tháng 10/2014, một robot tên REPLIEE S1 đã giành được vai diễn trong bộ phim Metamorrphosis của hãng Franz Kafka tại Budapest, Hungary REPLIEE đã thể hiện vai diễn của mình một cách hoàn hảo và nhận được nhiều lời khen ngợi vì không quên bất kỳ câu thoại nào Dự kiến, nhiều đạo diễn sẽ tìm kiếm cơ hội hợp tác với các robot trong tương lai.
CẤU TRÚC CỦA ROBOT CÔNG NGHIỆP
Sơ đồ khối cấu trúc Robot
Robot được cấu tạo từ các khối cơ khí và hoạt động nhờ các cơ cấu tác động, cho phép thực hiện những công việc phức tạp Các cơ cấu này phối hợp với nhau dưới sự điều khiển của bộ điều khiển dựa trên máy tính (PC-based).
- Robot được xây dựng từ các thành phần cơ bản như sau:
Hình 2.1: Cấu trúc của robot công nghiệp
Phần công tác tác động
Cơ cấu Chấp hành Cảm biến trạng thái hệ thống Điều khiển
Giao diện Điều khiển bằng tay Điều khiển tự động
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
Cơ cấu cơ khí bao gồm các khâu và khớp, tạo thành cánh tay để thực hiện các chuyển động cơ bản Cổ tay mang lại sự khéo léo và linh hoạt, trong khi bàn tay (End Effector) thực hiện các thao tác trực tiếp trên đối tượng.
Hình 2.2: Các loại tay máy công nghiệp
Nguồn động lực cho các khâu của tay máy được cung cấp bởi các loại động cơ như điện, thủy lực, khí nén hoặc sự kết hợp giữa chúng Hệ thống chấp hành thực hiện chuyển động của các khớp trong tay máy, bao gồm các bộ phận như nguồn điện, bộ khuếch đại công suất, động cơ và truyền động cơ.
Hình 2.3: Cánh tay robot truyền động điện
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
Hình 2.4: Cánh tay robot truyền động khí nén
Hình 2.5: Hệ thống tay máy truyền động thủy lực trong máy xúc đào
Cảm biến là thiết bị dùng để thu thập giá trị của đại lượng vật lý cần đo và chuyển đổi nó thành tín hiệu mà thiết bị đo hoặc điều khiển có thể xử lý.
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp trị tín hiệu xuất ra của các cảm biến thường được chuẩn hóa để dễ ghép nối vào các mạch xử lí tiếp theo (điện áp, dòng điện, điện trở…) Hệ thống cảm biến gồm các sensor và thiết bị chuyển đổi tín hiệu khác Các hệ thống robot cần có sensor trong là để nhận biết trạng thái của bản thân các cơ cấu của robot và các sensor ngoài để nhận biết trạng thái của môi trường
Cảm biến gia tốc MEMS ADXL345 có khả năng đo các góc nghiêng Roll và Pitch của máy bay, đồng thời được sử dụng để đo lường khả năng tăng tốc của xe Thiết bị này cũng có thể đo độ rung trên máy móc, trong nhà xưởng, và trong các hệ thống điều khiển để đảm bảo an toàn Ngoài ra, cảm biến gia tốc còn được ứng dụng trong việc đo đạc các hoạt động địa chấn, độ nghiêng, độ rung của máy, cũng như khoảng cách động và tốc độ, có hoặc không có ảnh hưởng của lực hấp dẫn Một ứng dụng phổ biến khác của gia tốc kế là trong việc phát triển máy đo trọng lực trong lĩnh vực kỹ thuật.
Hình 2.7 Cảm biến tốc độ IR FC-03
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
Cảm biến góc nghiêng SW520 được thiết kế với một quả lắc bên trong và hai bên có nam châm hút, giúp phát hiện sự thay đổi góc nghiêng một cách chính xác.
Khi robot đứng, quả lắc bên trong sẽ ở vị trí trung tâm của cảm biến Khi cảm biến nhận dòng điện dương và âm, nó sẽ gửi tín hiệu điện âm đến rơle để ngừng động cơ Nếu robot đã được bật nguồn và bị ngã hoặc nghiêng, hệ thống sẽ tự động phản ứng để đảm bảo an toàn.
Khi góc nghiêng đạt 65 độ, quả lắc trong cảm biến sẽ bị lệch sang một bên, dẫn đến việc ngắt dòng điện âm (-) của rơle, làm cho động cơ của robot tự động tắt Điều này nhằm đảm bảo an toàn cho robot trong quá trình hoạt động.
Khi robot dựng đứng trở lại, quả lắc vẫn giữ nguyên trạng thái và không cung cấp điện cho rơle Để khởi động lại xe, cần phải tắt nguồn và bật lại, lúc này robot mới có điện để khởi động.
Hình 2.9: Cảm biến góc nghiêng được dùng trên xe
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
Cảm biến góc nghiêng là thiết bị quan trọng giúp robot duy trì sự cân bằng và theo dõi vị trí ban đầu Nó có chức năng xác định góc nghiêng và điều khiển hai bánh xe di chuyển về phía trước.
4 Hệ thống điều khiển (Controller)
Hiện nay thường là máy tính để giám sát và điều khiển hoạt động của robot hoặc dùng vi xử lý, vi điều khiển, PLC
Hình 2.10 : Các vi điều khiển AVR
Bộ phận tác động trực tiếp lên đối tượng của robot có thể là tay gắp hoặc các công cụ như súng phun sơn, mỏ hàn, dao cắt, và chìa vặn ốc, tùy thuộc vào yêu cầu công việc cụ thể.
Hình 2.11 : Các dạng tay gắp kẹp
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
Phần giao tiếp giữa người dùng với hệ thống điều khiển robot
Cấu trúc tay máy
Tay máy là thành phần quan trọng, quyết định hiệu suất làm việc của robot công nghiệp, giúp robot thực hiện các nhiệm vụ như nâng, hạ vật và lắp ráp trong không gian.
Hình 2.12 : Các thành phần cơ bản của cánh tay robot
Ý tưởng ban đầu trong thiết kế và chế tạo tay máy là mô phỏng cấu trúc và chức năng của tay người, nhưng sau này điều này không còn là yêu cầu bắt buộc nữa.
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp máy hiện nay rất đa dạng và nhiều loại có dáng vẻ khác rất xa với tay người Tuy nhiên, trong kỹ thuật robot người ta vẫn dùng các thuật ngữ quen thuộc như: vai (Shoulder), cánh tay (Arm), cổ tay (Wrist), bàn tay (Hand) và các khớp (Articulations), để chỉ tay máy và các bộ phận của nó
Hình 2.13: Cấu trúc tay máy cơ bản
- Trong thiết kế cần quan tâm đến các thông số có ảnh hưởng lớn đến khả năng làm việc của robot như:
1 Momen lực: Sức nâng, độ cứng vững, lực kẹp của tay
2 Tầm với hay vùng làm việc: Kích thước và hình dáng vùng mà phần làm việc có thể với tới
3 Sự khéo léo: là khả năng định vị và định hướng phần công tác trong vùng làm việc
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
Hình 2.14: Cánh tay robot Mover4
Tay máy là hệ thống các bộ phận cơ khí được thiết kế để tạo ra chuyển động tương đối giữa các khâu động, với các khớp động hoặc trục làm liên kết Nó bao gồm các cơ cấu tác động như động cơ điện và xylanh khí nén, thực hiện các chuyển động cần thiết Khâu tác động cuối (End-Effector) là phần quan trọng để thao tác trên đối tượng, thường là tay gắp hoặc đầu công cụ chuyên dụng Vị trí và vận tốc dịch chuyển của khâu cuối phản ánh kết quả tổng hợp các chuyển động của các khâu thành phần.
2.2.1 Bậc tự do của tay máy
Các tay máy thường có một bậc tự do, tức là số khả năng chuyển động độc lập của chúng trong không gian hoạt động Trong lĩnh vực robot học, mỗi khả năng chuyển động, bao gồm chuyển động thẳng hoặc quay quanh một trục, được gọi là một trục Mỗi trục này tương ứng với một tọa độ suy rộng để xác định vị trí của nó.
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp trong không gian hoạt động Mỗi trục của tay máy đều có cơ cấu tác động và cảm biến vị trí được điều khiển bởi một bộ xử lý riêng
Để nâng cao độ linh hoạt của tay máy trong công nghiệp, các khảo sát thực tế cho thấy tay máy cần có số bậc chuyển động cao, nhưng không nên vượt quá 6 bậc Với 6 bậc chuyển động được bố trí hợp lý, tay máy có khả năng tiếp cận đối tượng thao tác trong vùng không gian hoạt động theo mọi hướng, đảm bảo tính linh hoạt cần thiết.
Hình 2.15 : Tay máy 6 bậc, 4 bậc tự do
- Ngoài ra, số bậc tự do nhiều hơn 6 sẽ không kinh tế và khó điều khiển hơn Sáu bậc chuyển động được bố trí gồm:
+ Ba bậc chuyển động cơ bản hay chuyển động định vị
+ Ba bậc chuyển động bổ sung hay chuyển động định hướng
Bậc chuyển động cơ bản hay chuyển động định vị
- Về mặt nguyên lý cấu tạo, tay máy là một tập hợp các khâu được liên kết với
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp nhau thông qua các khớp động để hình thành một chuỗi động hở Khớp động được sử dụng trên các tay máy thường là các khớp loại 5 (khớp tịnh tiến hoặc khớp quay loại
5) để dễ chế tạo, dễ dẫn động bằng nguồn độc lập và cũng dễ điều khiển Tay máy có số chuyển động độc lập thường là từ ba trở lên (gọi là bậc tự do hay bậc chuyển động)
Các chuyển động độc lập của tay máy bao gồm chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay Mỗi khâu động trên tay máy có ít nhất một khả năng chuyển động độc lập, thường là một Do đó, bậc tự do hay bậc chuyển động được định nghĩa là số khả năng chuyển động độc lập mà tay máy có thể thực hiện.
Khi mỗi khâu động trên tay máy có khả năng chuyển động độc lập, số bậc chuyển động của tay máy sẽ tương ứng với số khâu động và khớp động Các chuyển động cơ bản, hay chính là những chuyển động quyết định hình dạng không gian hoạt động của tay máy, thực hiện việc di chuyển cổ tay đến các vị trí khác nhau trong vùng không gian đó, do đó còn được gọi là các chuyển động định vị.
Bên cạnh các robot tĩnh tại chủ yếu được ứng dụng trong ngành công nghiệp, robot di động cũng ngày càng được sử dụng trong những tình huống đặc biệt.
- Bậc chuyển động của robot di động được xác định bởi số khả năng chuyển động độc lập của nó kể cả các chuyển động di động
Phần ngoài cùng của tay máy, hay còn gọi là khâu tác động cuối (End Effector), thường có hình dạng của một tay gấp Đây là bộ phận thực hiện công việc với đối tượng thao tác, có khả năng tác động trực tiếp lên đối tượng hoặc có thể được thay thế bằng các dụng cụ khác.
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp cụ công nghệ như là ống đưa dây hàn trên robot hàn, đầu phun sơn hoặc phun men, đầu vặn bu-lông, đai ốc trong dây truyền lắp ráp tự động, v.v Chuyển động kẹp của tay gắp không được kể khi tính bậc chuyển động bởi vì chuyển động này không ảnh hưởng đến vị trí, toạ độ của tay máy Để thuận tiện trong việc điều khiển, mỗi bậc chuyển động của tay máy thường là có nguồn dẫn động riêng, có thểlà nguồn dẫn khí nén, dầu ép hay điện Một số tay máy dùng chung nguồn dẫn cho một nhóm các chuyển động, tuy nhiên, kiểu dùng chung này cồng kềnh và kém linh hoạt hơn Phần lớn các robot công nghiệp hiện đại có một tay máy Tuy vậy trong nhiều ứng dụng cũng có robot có nhiều tay máy
Hình 2.16 : Robot nhiều tay máy phẫu thuật ung thư đại trực tràng
Bậc chuyển động bổ sung (bậc chuyển động định hướng)
Một tay máy cần có một bộ phận công tác ở khâu tác động cuối (End Effector), như bộ gắp, kẹp, hoặc súng phun, để đảm bảo tính linh hoạt trong chuyển động và hoàn thành nhiệm vụ công nghệ Để định hướng chính xác đến tư thế làm việc với đối tượng thao tác, tay máy cần tối thiểu ba bậc chuyển động, tương tự như các chuyển động xoay của cánh tay người, với ba khớp quay loại 5 được sử dụng để xoay khâu tác động cuối trong mặt phẳng.
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp ngang, mặt phẳng thẳng đứng và quay quanh trục của nó
Hệ thống truyền dẫn động
Các hệ truyền động trong robot bao gồm 3 hệ truyền động chính:
+ Hệ truyền động điều khiển bằng điện
+ Hệ truyền động điều khiển bằng thủy lực
+ Hệ truyền động điều khiển bằng khí nén
2.2.1 Hệ truyền động điều khiển bằng điện:
Hệ truyền động điện trong robot bao gồm các thiết bị điện, điện từ và điện tử, có chức năng chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ và truyền tín hiệu để điều khiển quá trình này Trong lĩnh vực kỹ thuật robot, có thể sử dụng nhiều loại động cơ điện khác nhau.
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp nhưng thực tế có 2 loại phổ biến hơn cả là:
1 Động cơ điện 1 chiều: Động cơ điện một chiều có hai phần chính: Phần tĩnh và phần động Có 4 loại động cơ điện một chiều thường sử dụng:
+ Động cơ điện một chiều kích từ độc lập: Phần ứng (roto) và phần kích từ (stato) được cung cấp từ hai nguồn riêng rẽ
Động cơ điện một chiều kích từ song song có cấu trúc mà cuộn dây kích từ được kết nối song song với phần ứng, như thể hiện trong hình 2.23.
Hình 2.24 : Sơ đồ và hình dạng motor DC kích từ song song
+ Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp: Cuộn dây kích từ được
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp mắc nối tiếp với phần ứng
Hình 2.25 sơ đồ và hình dạng motor DC kích từ nối tiếp
Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp bao gồm hai cuộn dây kích từ: một cuộn được mắc song song với phần ứng và một cuộn được mắc nối tiếp với phần ứng.
Hình 2.26 : Sơ đồ và hình dạng motor DC kích từ hỗn hợp
2 Động cơ điện xoay chiều: Được sản xuất với nhiều kiểu và công suất khác nhau Có thể phân ra làm 2 loại: động cơ 3 pha và 1 pha
Từ trường quay được tạo ra bằng cách cho dòng điện ba pha chạy
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp vào ba nam châm điện đặt lệch nhau trên một vòng tròn
Khi động cơ được kết nối với mạng điện ba pha, từ trường quay do stato tạo ra khiến rôto quay quanh trục Chuyển động quay này được truyền qua trục máy để vận hành các máy công cụ hoặc các cơ cấu chuyển động khác.
Hình 2.27 : Động cơ điện 3 pha
Dựa theo nguyên tắc của động cơ ba pha, người ta chế tạo được những động cơ một pha
Động cơ một pha có cấu tạo gồm hai cuộn dây đặt lệch nhau một góc, trong đó một cuộn dây kết nối trực tiếp với mạng điện, còn cuộn dây kia kết nối qua một tụ điện Cách mắc này tạo ra hai dòng điện lệch pha, từ đó sinh ra từ trường quay Tuy nhiên, động cơ một pha chỉ có khả năng đạt công suất nhỏ đến trung bình.
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
Hình 2.28 : Môtơ điện 1 pha 2.2.2 Hệ truyền động điều khiển bằng thủy lực
Truyền động thủy lực hoạt động dựa trên áp suất hoặc động năng của dòng chất lỏng Có hai loại truyền chuyển động thủy lực.
1 Hệ truyền dẫn thủy lực dạng động lực: Làm việc dựa trên việc điều khiển động năng của dòng chất lỏng
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
2 Hệ truyền dẫn thủy lực dạng thể tích: Làm việc dựa trên việc điều khiển thế năng của dòng chất lỏng Hay chính là lưu lượng của dòng chất lưu Vì vậy được gọi là hệ truyền dẫn thủy khí dạng thể tích
Hệ truyền động thủy lực dạng thể tích bao gồm các cụm và bộ phận cơ bản như xi lanh – pit-tông thủy lực Xi lanh thủy lực là bộ phận tiếp nhận áp suất của dòng thủy lực, từ đó tạo ra chuyển động tịnh tiến của cản pit-tông hoặc đường dẫn động tịnh tiến cán pit-tông, góp phần tạo ra dòng thủy lực.
Hình 2.31 : Xi lanh thủy lực
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
Bơm thủy lực là thiết bị nhận chuyển động quay từ động cơ đốt trong, động cơ điện hoặc từ trục trích công suất, nhằm tạo ra dòng thủy lực.
Hình 2.32 : Máy bơm thủy lực
Hệ truyền động thủy lực có những ưu điểm nhược điểm sau: Ưu điểm:
+ Quán tính bé, dễ thay đổi chuyển động
+ Dễ điều khiển tự động
+ Tác động nhanh, an toàn ở áp suất cháy nổ
Hệ thủy lực cần một bộ nguồn bao gồm thùng dầu, bơm thủy lực, thiết bị lọc, bình tích dầu, các loại van điều chỉnh và đường ống, khiến cho hệ thống truyền động robot trở nên cồng kềnh hơn so với truyền động khí nén và điện.
+ Chi phí đầu tư lớn
+ Không thích hợp với cơ cấu quay với tốc độ nhanh
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
+ Cần có đường xả dầu về bể
+ Chiếm chỗ trên mặt bằng
Hình 2.33 : Robot dùng máy thủy lực
2.2.3 Hệ truyền động khí nén
Hệ thống truyền động khí nén được ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệp lắp ráp và chế biến, đặc biệt trong các lĩnh vực yêu cầu tiêu chuẩn vệ sinh cao, chống cháy nổ hoặc hoạt động trong môi trường độc hại Chẳng hạn, nó được sử dụng trong lắp ráp điện tử, chế biến thực phẩm, cũng như trong các quy trình phân loại và đóng gói sản phẩm trong các dây chuyền sản xuất tự động.
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
Hình 2.34 : Tay máy gắp sản phẩm bằng khí nén
Các dạng truyền động sử dụng khí nén:
Truyền động thẳng là một ưu điểm nổi bật của hệ thống khí nén nhờ vào cấu trúc đơn giản và tính linh hoạt Hệ thống này thường được ứng dụng trong các thiết bị gá kẹp chi tiết trong quá trình gia công, cũng như trong các thiết bị đột dập, phân loại và đóng gói sản phẩm.
Hình 2.35 : Hệ thống nén khí thẳng
Truyền động quay là giải pháp lý tưởng cho những ứng dụng yêu cầu tốc độ cao mà không cần công suất lớn Nó mang lại sự gọn nhẹ và tiện lợi, đặc biệt trong các công cụ như máy vặn ốc vít, máy khoan và máy mài có công suất dưới 3kW, với tốc độ hoạt động lên tới hàng chục nghìn vòng/phút.
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp vòng/phút Tuy nhiên, ở những hệ truyền động quay công suất lớn, chi phí cho hệ thống sẽ rất cao so với truyền động điện
Hình 2.36 : Truyền động quay khí nén
Dùng khí nén trong hệ truyền động có các ưu và nhược điểm sau:
Hệ truyền động khí nén có nhiều ưu điểm như gọn nhẹ, dễ sử dụng và dễ đảo chiều Tuy nhiên, nhược điểm của nó là do tính nén của chất khí, chuyển động thường kèm theo dao động và cần thêm thiết bị phun dầu bôi trơn Ngoài ra, việc điều khiển tốc độ và dừng chính xác cũng gặp khó khăn.
Hệ thống điều khiển
Robot có khả năng làm việc theo chương trình và có thể được tái lập trình Chương trình này cho phép người sử dụng giao nhiệm vụ cho robot và hướng dẫn cách thực hiện các nhiệm vụ đó Do đó, robot cần một môi trường lập trình với ngôn ngữ lập trình cụ thể.
Trong hệ thống này, tùy chức năng được hình thành nhờ bảng mạch riêng Các bảng mạch được liên kết với nhau qua đường truyền (BUS) dữ liệu
Board hệ thống thực chất là 1 CPU ( gồm 1 bộ vi xử lí toán học, 1 EPROM, 1
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
RAM riêng biệt, một RAM chia sẻ với các bo mạch khác thông qua BUS, bộ đếm, thanh ghi, hệ thống ngắt và một số cổng nối tiếp với các thiết bị ngoại vi.
Hình 2.37 : Các dòng vi xử lý, điều khiển 16 bits
Sự phát triển của máy tính đã thúc đẩy mạnh mẽ kỹ thuật điều khiển robot, với sự xuất hiện của nhiều bộ vi xử lý 8 bit và 16 bit như Intel 8086 và 80688 Hiện nay, một số robot hiện đại sử dụng vi xử lý 32 bit, giúp tăng tốc độ xử lý và phù hợp hơn với việc điều khiển quỹ đạo liên tục.
Bộ vi xử lý 32 bits, như hình 2.38, đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển động cơ Bộ phận động cơ nhận tín hiệu từ bộ điều khiển để thực hiện các tác vụ theo chương trình đã được lập trình trước.
Phục vụ điều khiển, giao diện với các thiết bị ngoài như các sensor, PLC, CNC, robot và các thiết bị sản xuất khác
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
Hình 2.39 : Sensor cảm biến vật thể ( hồng ngoại)
Hình 2.40 : LM35 cảm biến nhiệt độ
Tay gắp Robot
Là thiết bị thực thi đầu cuối, loại đơn giản nhất là kẹp sử dụng 2 ngón tay có khả năng khép và mở, giúp nhấc và di chuyển các vật nhỏ Các ngón tay này thường được chế tạo từ các thanh cứng, kết nối với động cơ và dây điện.
Hình 2.41 : Robot dùng tay gắp 2 ngón kẹp
Cơ cấu gắp có thiết kế phức tạp tương tự như bàn tay con người, ví dụ như Shadow Hand và Robonaut Có nhiều loại cơ cấu gắp khác nhau dựa trên các nguyên lý hoạt động, bao gồm kiểu ngàm sử dụng lực ma sát và kiểu ngàm sử dụng lồng chứa.
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp ngàm sử dụng lực ma sát sẽ giữ vật thể bằng cách dùng lực ma sát Kiểu lồng chưa sẽ ôm vật thể theo kiểu cõng/đặt lên trên, sử dụng ít lực ma sát hơn
Hình 2.42 : Robot dùng kiểu tay người
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp
CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 2
Câu 1: Vẽ sơ đồ khối cấu trúc của một robot cơ bản và cho biết chức năng các thành phần trong cấu trúc?
Câu 2: Cho biết các thành phần chính trong cấu trúc tay máy?
Câu 3: Trình bày ưu khuyết điểm của hệ truyền động điện?
Câu 4: Trình bày ưu khuyết điểm của hệ truyền động khí nén ?
Câu 5: Trình bày ưu khuyết điểm của hệ truyền động thủy lực?
Câu 6: Cho biết phạm vi áp dụng của các loại tay gắp robot?
Câu 7: Vai trò của khối điều khiển robot?
Câu 8: Để chuyển tín hiệu tương tự sang số cho bộ điều khiển Robot dùng mạch: a DAC b Encoder c Decoder d ADC
Câu 9: Trong các tay máy robot thì khớp dùng phổ biến là: a Ít nhất phải có 3 khớp trượt b Khớp xoay 1800 c Khớp tịnh tiến d Khớp trượt hoặc khớp quay
Câu 10: Tay máy kiểu tọa độ Decac còn gọi là: a Kiểu hình trụ b Kiểu tự do c Kiểu chữ nhật d Kiểu hình cầu
Câu 11: Tay máy Scara là:
Bài 2: Cấu trúc Robot công nghiệp a Gồm 2 khớp quay và 1 khớp trượt, chúng đều có trục song song với nhau b Có 3 khớp đều là khớp quay trong đó trục thứ nhất vuông góc 2 trục còn lại c Dùng 3 khớp trượt thực hiện chuyển động thẳng độc lập với nhau d Sử dụng 1 khớp quay và 2 khớp trượt hoạt động theo dạng hình trụ
Tay máy kiểu tọa độ trụ có các cấu trúc khớp khác nhau, bao gồm: a Gồm 2 khớp quay và 1 khớp trượt; b Sử dụng 1 khớp quay và 2 khớp trượt; c Có 3 khớp đều là khớp quay; d Dùng cả 3 khớp trượt.
Câu 13: Nhận định đúng về tay máy robot là tay máy kiểu cầu khác tay máy kiểu trụ do vị trí khớp thứ 2 sử dụng khớp quay Câu 14: Kết cấu tay máy có độ cứng vững cao và sử dụng được với tải trọng lớn là tay máy kiểu tọa độ Decac.
Câu 15 hỏi về loại tay máy chuyên dùng cho lắp ráp tải trọng nhỏ theo phương đứng, với các lựa chọn: a Tay máy kiểu phóng sinh, b Tay máy tọa độ cầu, c Kiểu Decac, d Kiểu Scara.
Bài 3: Mô hình toán động học Robot
Bài 3: MÔ HÌNH TOÁN ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT
Bài 3 sẽ giới thiệu về các loại tọa độ, cách xây dựng hệ trục tọa độ gán với Robot, bộ thông số DH, và ý nghĩa của quỹ đạo chuyển động của robot, các bài toán động học thuận và nghịch, các bước xây dựng phương trình động học, động lực học
- Xác định cách xây dựng hệ trục tọa độ và quỹ đạo chuyển động của Robot;
- Biểu diễn được các phương trình trong chuyển động của Robot;
- Phát biểu được các dạng chuyển động của robot: quay, tịnh tiến ,…
- Thiết lập và giải các bài toán về động lực học thuận – nghịch