Mô tả phạm vi ứng dụng và đặc tính kỹ thuật của Robot a.. Phạm vi ứng dụng Robot của KUKA được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, gồm sản xuất thiết bị gia dụng, sản xuất ô
Trang 1BÀI TẬP LỚN KUKA ROBOT
1. Mô tả phạm vi ứng dụng và đặc tính kỹ thuật của Robot
a. Phạm vi ứng dụng
Robot của KUKA được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, gồm sản xuất thiết bị gia dụng, sản xuất ô tô, không gian, sản xuất hàng tiêu dùng, chế biến thực phẩm, dược, y, đúc khuôn, nhựa, và trong nhiều ứng dụng phức hợp khác như vận chuyển vật, lắp ráp, đóng gói, hàn, uốn, đánh bóng bề mặt
Ứng dụng chủ yếu của Robot công nghiệp là hàn và lắp ráp
b. Đặc tính kỹ thuật
• Thời gian chu kỳ tối thiểu: robot có 6 trục và luôn được đánh giá ở
chế độ làm việc đặc biệt cao Đồng thời nó cung cấp độ chính xác cao
2. Lập bảng D – H cho Robot
Trang 2Hình 1.2: Các khớp của robot KUKA
Ta có bảng giới hạn chuyển động của các khớp của robot KUKA
1
2
3
5
6
Trước hết, xác định bộ thông số cơ bản giữa 2 trục quay của 2 khớp động i+1 và i:
- là độ dài đường vuông góc chung giữa 2 trục khớp động i+1 và i,
- là góc chéo giữa 2 trục khớp động i+1 và i,
Trang 3- là khoảng cách đo dọc trục khớp động i kể từ đường vuông góc chung giữa trục khớp động i+1 và trục khớp động i tới đường vuông góc chung giữa trục khớp động i và trục khớp động i-1
- là góc giữa 2 đường vuông góc nói trên
Biến khớp
- Nếu khớp động i là khớp quay thì là biến khớp
- Nếu khớp động i là tịnh tiến thì là biến khớp
Hình vẽ sau đây thể hiện các hệ tọa độ đặt trên robot KUKA và các thông số động học theo bảng DH:
Hình 1.3: Sơ đồ bố trí các hệ tọa độ và các thông số động học của robot
Trang 4 Sau khi gắn các hệ trục tọa độ trên các khâu và khớp của robot theo nguyên tắc đã trình bày ở trên, ta có các thông số cho bảng DH như sau:
Khâu
3. Giải bài toán động học thuận Robot.
Ta có ma trận:
1
i
i
T
d
−
−
=
Ta có các ma trận biến đổi thuần nhất giữa các hệ trục tọa độ theo D – H:
0
1
1
i i
T
d
=
1 2
T
−
=
2
3
T
=
3 4
4
T
d
−
=
4
5
T
=
5 6
6
T
d
−
=
Trang 5Phương trình động hoc của khâu công tác:
0 0 1 2 3 4 5
6T = 1T T T T T T2 3 4 5 6
Để đơn giản khi ta viết phương trình động học, ta quy ước các hàm lượng giác như sau:
Thực hiện tính toán trên Matlab như sau:
clear all
clc
syms C1C2C3C4C5C6;
syms S1S2S3S4S5S6;
syms a1a2a3d4d6d1;
T0 = [C1 0 S1 a1*C1;S1 0 -C1 a1*S1;0 1 0 d1;0 0 0 1]
T1 = [C2 -S2 0 a2*C2;S2 C2 0 a2*S2;0 0 1 0;0 0 0 1]
T2 = [C3 0 S3 a3*C3;S3 0 -C3 a3*S3;0 1 0 0;0 0 0 1]
T3 = [C4 0 -S4 0;S4 0 C4 0;0 -1 0 d4;0 0 0 1]
T4 = [C5 0 S5 0;S5 0 -C5 0;0 1 0 0;0 0 0 1]
T5 = [C6 -S6 0 0;S6 C6 0 0;0 0 1 d6;0 0 0 1]
T6 = T0*T1*T2*T3*T4*T5
Thay sô cụ thể: a1 = 250; a2 = 3150; a3 = 350; d1 = 4000; d4 = 3650;
d6 = 800;
và từ các góc teta vậy ta có thể xác định được vị trí của khâu chấp hành cuối T6 mô tả hướng và vị trí của khâu chấp hành cuối:
6
n O a p
n O a p T
n O a p
=
