luận văn đề tài nghiên cứu, tìm hiểu robot công nghiệp

Ngày nay robot đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nghiên cứu khoa học và đời sống.. Ngày 12-10-2003 đó xảy ra một sự kiện, đánh dấu mốc phát triển mới trong lĩnh vực nghiên cứu, đào

LỜI MỞ ĐẦU

Vào đầu thập kỷ trước, ý tưởng đầu tiên về robot xuất hiện, thể hiện ước mơ cháy bỏng của con người là tạo ra những người máy có thể thay thế mình trong những công việc nặng nhọc, nhàm chán nguy hiểm Vào khoảng năm 1940, mẫu robot đầu tiên ra đời tại phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge và Argonne của Mỹ, để vận chuyển các hoạt chất phóng xạ Đến thập kỷ 80 trên thế giới đó có tới 40 nghìn robot thuộc 500 kiểu do 200 hãng tham gia sản xuất Ngày nay robot đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nghiên cứu khoa học và đời sống Đó là các thiết

bị không thể thiếu được trên các hệ thống sản xuất, đặc biệt là các hệ thống sản xuất linh hoạt Robot ngày càng khéo léo và thông minh, được coi là sản phẩm điển hình của 1 số ngành kỹ thuật

Cho đến nay, hầu hết các trường đại học kỹ thuật ở Việt Nam đó đưa môn kỹ thuật robot vào chương trình chính khóa Môn học này chủ yếu được giảng dạy cho chủ yếu cho các chuyên ngành cơ khí, song khía cạnh riêng biệt của nó như kỹ thuật điều khiển, lập trình, mô phỏng cũng được các ngành khác rất quan tâm

Ngày 12-10-2003 đó xảy ra một sự kiện, đánh dấu mốc phát triển mới trong lĩnh vực nghiên cứu, đào tạo và ứng dụng khoa học vào công nghệ robot tại Việt Nam: Hội khoa học Công nghệ robot Việt Nam được thành lập Sự ra đời của hội phản ánh nhu cầu cấp thiết của công nghiệp, quốc phòng và cuộc sống, đáp ứng được sự mong mỏi của đông đảo các nhà khoa học, các nhà sản xuất, các giáo sư, các nhà nghiên cứu sinh, sinh viên tại các trường đại học và tất cả những ai quan tâm đến robot

Kuka là một loại robot đang được sử dụng rất rộng rãi, với công suất lớn Ngay sau đây chúng tôi sẽ đưa ra những hiểu biết cơ bản về robot Kuka Trong quá trình tìm hiểu và làm bài có nhiều thiếu sót rất mong được sự đóng góp và thông cảm của quý thầy cô và các bạn

Xin trân thành cảm ơn!

PHẦN I: GIỚI THIỆU SƠ BỘ VỀ ROBOT KUKA

KR 1000

Ngay từ khi mới ra đời Kuka đó được củng cố chủ quyền với những sáng tạo rất năng động trong lĩnh vực robot Điển hình kr kuka 1000 là một nhà vô địch mới trong các lớp học của robot nặng Mạnh mẽ và năng động, các KR kuka 1000 luôn xử lý an toàn và chính xác với những thành phần nặng nhất Năng lực tải trọng của nó là 1.000 kg - mức cao nhất của robot cụng nghiệp, với một chuỗi động học mở, với một tiếp cận ngang rất lớn là 3.200 mm và và vươn cao tới 5.000 mm Nú giúp loại bỏ sự cần thiết cho các trạm thang máy, thiết bị nâng hạ khác Thiết kế của nó hoàn toàn mới cho phép tốc độ và sức nâng rất lớn mà đối với những loại robot trước đây chỉ là mơ ước: thời gian chu kỳ đạt tới mức tối thiểu, tải trọng tối đa và rất linh hoạt

1 Kuka kr 1000 cú những lợi thế vụ tận với các tính năng sau:

Mạnh hơn bất kỳ robot nào: Tải trọng 1.000 kg, năng lực tải trọng

cao nhất của tất cả các robot 6 trục với một chuỗi động học mở

Nhanh hơn: Vận tốc cao làm việc do FEM và tối ưu hóa trọng lượng, động cơ AC năng động và nhanh chóng thích nghi với điều kiện môi trường không gian làm việc: bề ngang là 3.200 mm và chiều cao từ 5.000 mm mở ra các ứng dụng mới rất linh hoạt trong sản xuất

An toàn hơn: Kuka luôn giữ an toàn để bảo vệ máy tính dựa trên phần mềm và an toàn khi vận hành

Chính xác hơn: Sai số do thiết kế robot tối ưu

Nhiều phũng để cơ động: Không có hạn chế chuyển động trục

phạm vi do năng lượng tích hợp và hệ thống cấp nước

Bảo dưỡng thấp hơn: Quỏ tải, bảo vệ, động cơ brushless AC servo được sử dụng trong robot, các trục chính được bôi trơn

Độ bền cao: Kuka có thể làm việc nơi mà người khác không thể làm việc với nhiệt độ cao như các xưởng đúc, các lò cán thép, độ chịu nhiệt và chịu mài món cực tốt không những thế Kuka 1000 có thể đề

kháng với cả 2 loại axit và kiềm

2 Kuka kr 1000 là robot đi tiên phong

Khi bạn lựa chọn robot kuka, bạn có thể chắc chắn rằng bạn đang

có sự lựa chọn đúng đắn cho mọi lĩnh vực ứng dụng mà bạn chọn, Kuka

là một loại robot tối ưu Nhờ chính năng lực của chúng ta trong phát triển

và sản xuất cộng thêm sự chuyên môn của các nhà thiết kế trong các bộ điều khiển và phần mềm, Kuka cung cấp cho bạn các tính năng không chỉ hiện nay mà sẽ vẫn còn được chứng minh hiệu quả của chúng trên thế giới trong tương lai Kuka kr điều khiển dựa trên Windows kuka C2, chính vì vậy bạn được hưởng lợi từ công nghệ đó được chứng minh dịch

vụ hàng ngàn lần, nên sẽ đơn giản hóa việc cài đặt, và lập trình các robot của bạn

3 Thông số kỹ thuật cơ bản của Kuka Kr 1000

Góc quay tối đa bề ngang là 300o

Đặc điểm kỹ thuật ROBOT KR KUKA 1000

Giới hạn chuyển động

J1 = ±150 o J2 = +175 o , -130 o J3 = +145 o , -110 o J4 = ±350 o

J5 = ±118 o J6 = ±350 o

4 Các ứng dụng của robot Kr kuka và tiềm năng tại thị trường Việt Nam:

Robot kr Kura cú rất nhiều ứng dụng trong nền công nghiệp hiện đại, nó được sử dụng trên nhiều lĩnh vực khác nhau

Ví dụ: Được sử dụng trong công nghiệp ô tô ,công nghiệp chế tạo kính……

- Ở Việt Nam robot kr kura đã bắt đầu được ứng dụng nhiều, ví dụ ở cụng ty Toyota Việt Nam,Yamaha…

TNHH SẢN XUẤT VÀ THƯƠNG MẠI W.I.N Địa chỉ: Vĩnh

PHẦN 2: PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CHO

KHÂU CÔNG TÁC CỦA ROBOT

1 Mô hình và bảng thông số động học Denavit – Hatenberg

2 Giải bài toán động học thuận robot:

Ma trận mô tả hướng và vị trí khâu thứ i so với khâu thứ i-1:

0cossin

0

0sincos

0

000

1.1000

0100

0010

001.1000

0100

00cossin

00sincos

.10

1

0

00

0

1

1

i i

i i

i i

i

i i

i

i

i

a d

0 0

cos sin

0

sin sin

cos cos

cos sin

cos sin

sin cos

sin cos

1

i i

i

i i

i i

i i

i

i i

i i

i i

i

i

i

d a

0 0

0 1

0

sin cos

0 sin

cos sin

0 cos

0

* 0 0

* 0

* 0

* 0 0

* 0

* 0

1

0

l a

0 0

0 1

0 0

sin 0

cos sin

cos 0

sin cos

* 1 2

* 1

* 1

* 1 2

* 1

* 1

0 0

0 0

1 0

0 cos

0 sin

0 sin

0 cos

2

* 2

0 0

0 1

0

0 cos 0

sin

0 sin

0 cos

0 0

0 0

1 0

0 cos 0

sin

0 sin

0 cos

4 4

0

1 0

0

0 0 cos

sin

0 0 sin

cos

6 5

Cos C

i i

i i

*2

;6100

;0055

;0055

5

1000

;0010

;040

4

;040

4

4

1000

;4010

;030

3

;030

3

3

1000

;0010

;0202

;020

2

2

1000

;0100

;1

*2011

;1

*2011

1

1000

;0010

;0

*000

0

;0

*000

0

0

T T T T T

T

T

l C

S S

C

T

C S

S C

T

l C

S S

C

T

C S

S C

T

S a C

S C a S

C

T

l S

a C S

C a S C

Ta được hệ thống các phương trình động học của khâu công tác như sau:

PHẦN 3: ROBOT CÓ MỘT KHỚP QUAY VÀ HAI

KHỚP TỊNH TIẾN

Đề số 14

Câu 3:

Viết phương trình động học robot

Giải bài toán động học

Xác định quy luật chuyển động, vân tốc và gia tốc biến khớp q1? Biết:

q1(0) = 50; q1(2) = 150; q1(4) = 450; q1(5) = 750; gia tốc liên tục tại các điểm chốt

Vẽ các biểu đồ vị trí, vận tốc, gia tốc biến khớp q1?

I Phương trình động học:

10

0

00cos

sin

00sincos

2

1 1

1 1

010

001

0100

0

1 0

0

0 0 1

0

0 0 0

0 0

0 1

0

* cos

* sin sin

0 cos

* sin

* cos cos

0 sin

.

2 2

3 1 3

1 1

1

3 1 3

1 1

1

4

1

4 3 3 2 2 1 4

1

d l

a d

a d

T

T T T T

O

O

O O

O O

O O

3 1 3

1

3 1 3

1

* cos

* sin

* sin

* cos

d l z

a d

y

a d

x

p p p

t q

q

t q

sin 3 0

sin 1 0

30 3

20 2

10 1

Ta được

t q

l

z

a t q

t q

t q

y

a t q

t q

t q

* sin 1 0 cos

sin 6 0

* sin 1 0 sin

* sin 1 0 sin

sin 6 0

* sin 1 0 cos

20 2

3 10

30 10

3 10

30 10

1

3 1 3

1

* cos

* sin

* sin

* cos

d l t z

a d

t y

a d

t x

p p p

Ta có: Lượng tịnh tiến d2  z p t l2

Bình phương 2 vế của (1) và (2) rồi cộng vào ta tìm được

3 2

2 1

3

2 3 2

2 1

arccoscos

a a t y t x

t y t x

a a t y t x

t y t x

p p

p p

p p

p p





\ III QUY LUẬT CHUYỂN ĐỘNG CỦA KHÂU 1

Ta có: quy luật chuyển động của khớp 1 có dạng sau:

2 3 1

0 1

2 2

3 3 1

2 6

2 3

a t a t

a t a t

a t

a t a t a t a t

2145

145

25

104

16

52

4

5

3 2 1 0

1 2 3

1 2 3

1 2 3 0

a a a a

a a a

a a a

a a a a

Vậy quy luật chuyển động của khâu 1 là:

2

1 2

3

1

2 1

t t t





*) Đồ thị hàm số:

a Đồ thị hàm số của:   4 5

2

12



c Đồ thị hàm số gia tốc: 1   3  1



t t

