Tài liệu Tổng quan về Robot cấu trúc song song và phân loại docx

TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÓ CẤU TRÚC SONG SONG 1.1 Giới thiệu chung về Robot 1.1.1 Lịch sử ra đời và phát triển Robot Từ thập niên 50, cùng với sự phát triển của kỹ thuật điều khiển theo chư

TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÓ CẤU TRÚC SONG SONG

1.1 Giới thiệu chung về Robot

1.1.1 Lịch sử ra đời và phát triển Robot

Từ thập niên 50, cùng với sự phát triển của kỹ thuật điều khiển theo chương trình số NC (Numerical Control) với sự hỗ trợ của các cơ cấu Servo

và các hệ điện toán (Computation), ý tưởng kết hợp điều khiển NC với các

cơ cấu điều khiển từ xa được hình thành và triển khai nghiên cứu Vào giữa những năm 50, bên cạnh các tay máy chép hình cơ khí, đã xuất hiện các loại tay máy chép hình thủy lực và điện từ như tay máy Minotaur I hoặc tay máy Handyman của General Electric Năm 1954 George C.Devo đã thiết kế một thiết bị có tên là “Cơ cấu bản lề dùng để chuyển hàng theo chương trình” Đến năm 1956 Devol cùng với Joseph F.Engelber, một kỹ sư công nghiệp hàng không, đã tạo ra loại Robot công nghiệp đầu tiên năm 1969 ở công ty Unimation mới bắt đầu có lợi nhuận từ sản phẩm Robot đầu tiên này

Từ năm 1972 bắt đầu thời kỳ của các Robot thế hệ thứ hai: Robot được điểu khiển bằng máy tính có các cơ quan cảm xúc là các cảm biến liên hệ ngược Đại diện cho thế hệ này là Robot Shakey của viện nghiên cứu Stanford Nó là sự thể hiện tổng hợp của các thành tựu Khoa học - Kỹ thuật - Công nghệ Cơ khí - Điện - Điện tử - Điều khiển tự động - Tin học Robot bắt đầu được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực: từ sản xuất đến nghiên cứu khoa học,cả y tế và đời sống hàng ngày

Năm 1976 chiếc máy công cụ CNC sử dụng Microcomputer ra đời

Trong giai đoạn những năm 80 và 90 với sự phát triển vũ bão của Khoa học - Kỹ thuật - Công nghệ, quy mô sản xuất và nghiên cứu khoa học, thế giới được thừa hưởng nhiều thành quả của nó, đặc biệt về máy tính và tin học làm thay đổi về chất các trang thiết bị, tổ chức điều hành sản xuất và đời sống như:

+ Thiết kế với sự trợ giúp của máy tính - CAD

+ Sản xuất với sự trợ giúp của máy tính - CAM

+ Hệ thống sản xuất mềm, linh hoạt - FMS

+ Sản xuất tích hợp máy tính - CIM

+ Sản xuất đúng lúc JIT

+ Điều hành quản lý chất lượng toàn diện - TQM

+ Sản xuất với chiến lược toàn cầu - WCM

Những năm đầu tiên của thế kỷ 21, Robot đang bước sang thế hệ mới Từ

các Robot điều khiển theo kiểu thao tác (Manual Input) rồi đến kiểu Dẫn -

Dạy, các kiểu điều khiển này đựợc gọi chung là điều khiển có chương trình

dẫn đường và các Robot kiểu này thường được gọi là Robot khéo léo (Robot Habilis) Tiếp đến là các Robot có trình điều khiển thích nghi - thông minh,

Robot có trí khôn (Robot Spiens)

Sự tiến bộ của Khoa học - Kỹ thuật - Công nghệ gần như thuộc mọi lĩnh vực Cơ học - Cơ khí - Điện - Điện tử - Điều khiển tự động - Máy tính - Tin học - Sinh vật học đều được thể hiện trên sự phát triển của Robot Những ứng dụng mới nhất của Robot vào y học có thể kể như Robot phẫu thuật và thay thế các cơ quan hoạt động của con người, để mô phỏng các loại sinh vật

Những kết qủa tiến bộ của Khoa học - Kỹ thuật - Sản xuất cho đến những năm 1970 đã hình thành khoa học Roboties và Cơ - Điện tử (Mechatronics),

từ đó cũng bắt đầu đào tạo các chuyên gia kỹ thuật thuộc lĩnh vực Robot và

Cơ - Điện tử

Trong những năm gần đây, robot công nghiệp chủ yếu được dùng cho các thao tác lặp lại nhiều lần và trong các môi trường nguy hiểm Xu hướng của con người là chế tạo ra các robot thông minh, giúp việc nhà, giúp người tàn tật, Mặc dù có nhiều lỗ lực để phát triển robot thông minh, nhưng các loại robot có thể mô phỏng nhiều chức năng của con người vẫn còn những hạn chế nhất định, đòi hỏi sự phát triển của công nghệ và trí tuệ nhân tạo

1.1.2 Robot có cấu trúc song song

a) Giới thiệu chung

Xuất phát từ nhu cầu và khả năng linh hoạt hóa trong sản xuất, các cơ cấu Robot cũng ngày càng phát triển rất đa dạng và phong phú Trong những thập niên gần đây, Robot cấu trúc song song được Gough và Whitehall nghiên cứu năm 1962 và sự chú ý ứng dụng của Robot cấu trúc song song đã được khởi động bởi Stewart vào năm 1965 Ông là người cho ra đời một buồng (phòng) tập lái máy bay dựa trên cơ cấu song song Hiện nay cơ cấu song song được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực

Loại Robot song song điển hình gồm có bàn máy động được nối với giá cố định, dẫn động theo nhiều nhánh song song hay còn gọi là số chân Thường

số chân bằng số bậc tự do, được điều khiển bởi nguồn phát động đặt trên giá

cố định hoặc ngay trên chân Chính lý do này mà các Robot song song đôi khi gọi là các Robot có bệ Các cơ cấu tác động điều khiển tải ngoài, nên cơ cấu chấp hành song song thường có khả năng chịu tải lớn

Do tính ưu việt của Robot song song nên ngày càng thu hút được nhiều nhà khoa học nghiên cứu, đồng thời cũng được ứng dụng ngày càng rộng rãi vào nhiều lĩnh vực:

+ Ngành Vật lý : Giá đỡ kính hiển vi, giá đỡ thiết bị đo chính xác

+ Ngành Cơ khí : Máy gia công cơ khí chính xác,máy công cụ

+ Ngành Bưu chính viễn thông : Giá đỡ Ăngten, vệ tinh địa tĩnh

+ Ngành chế tạo ôtô : Hệ thống thử tải lốp ôtô, buồng tập lái ôtô

+ Ngành quân sự : Robot song song được dùng làm bệ đỡ ổn định được đặt trên tàu thủy, các công trình thủy, trên xe, trên máy bay, trên chiến xa và tàu ngầm Để giữ cân bằng cho ăngten, camera theo dõi mục tiêu, cho rada, cho các thiết bị đo laser, bệ ổn định cho pháo và tên lửa, buồng tập lái máy bay, xe tăng, tầu chiến

b) Một số ưu nhược điểm của Robot song song

Nhìn chung, tất cả các lọai Robot có cấu trúc song song đều có nhiều ưu điểm và có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, các bộ mô hình máy bay, các khung đỡ kiến trúc có khớp nối điều chỉnh, các máy khai thác mỏ

- Ưu điểm :

+ Khả năng chịu tải cao: các thành phần cấu tạo nhỏ hơn nên khối lượng của các thành phần cũng nhỏ hơn

+ Độ cứng vững cao do kết cấu hình học của chúng:

Tât cả các lực tác động đồng thời được chia sẻ cho tất cả các chân Cấu trúc động học một cách đặc biệt của các khớp liên kết cho phép chuyển tất cả các lực tác dụng thành các lực kéo/nén của các chân

+ Có thể thực hiện được các thao tác phức tạp và họat động với độ chính xác cao: với cấu trúc song song, sai số chỉ phụ thuộc vào sai số dọc trục của các cụm cơ cấu chân riêng lẻ và các sai số không bị tích lũy

+ Có thể thiết kế ở các kích thước khác nhau

+ Đơn giản hóa các cơ cấu máy và giảm số lượng phần tử do các chân

và khớp nối được thiết kế sẵn thành các cụm chi tiết tiêu chuẩn

+ Cung cấp khả năng di động cao trong quá trình làm việc do có khối lượng và kích thước nhỏ gọn

+ Các cơ cấu chấp hành đều có thể định vị trên tấm nền

+ Tầm hoạt động của Robot cơ cấu song song rất rộng từ việc lắp ráp các chi tiết cực nhỏ tới các chuyển động thực hiện các chức năng phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao như: phay, khoan, tiện, hàn, lắp ráp

+ Các Robot cơ cấu song song làm việc không cần bệ đỡ và có thể di chuyển tới mọi nơi trong môi trường sản xuất Chúng có thể làm việc ngay

cả khi trên thuyền và treo trên trần, tường

+ Giá thành của các Robot song song ứng dụng trong gia công cơ khí ít hơn so với máy CNC có tính năng tương đương

- Nhược điểm:

Tuy nhiên các Robot song song cũng có những nhược điểm nhất định khi

so sánh với các Robot chuỗi như:

+ Khoảng không gian làm việc nhỏ và khó thiết kế

+ Việc giải các bài toán động học, động lực học phức tạp

+ Có nhiều điểm suy biến (kỳ dị) trong không gian làm việc

1.2 Cấu trúc Robot song song

1.2.1 Cấu trúc cơ cấu

Cũng như các Robot thông thường, Robot song song là loại Robot có cấu trúc vòng kín trong đó các khâu (dạng thanh) được nối với nhau bằng các khớp động

Sơ đồ động cơ cấu tay máy thông thường là một chuỗi nối tiếp các khâu động, từ khâu ra (là khâu trực tiếp thực hiện thao tác công nghệ) đến giá cố định Còn trong Robot song song, khâu cuối được nối với giá cố định bởi một số mạch động học, tức là nối song song với nhau và cũng hoạt động song song với nhau Sự khác nhau về sơ đồ động đó cũng tạo nên nhiều đặc điểm khác biệt về động học và động lực học

1.2.2 Khâu, khớp, chuỗi động và máy trong cơ cấu Robot song song

- Khâu : Là phần có chuyển động tương đối với phần khác trong cơ cấu

Chúng ta coi tất cả các khâu là các vật rắn Điều đó làm cho việc nghiên cứu các cơ cấu, Robot được dễ dàng và đơn giản hơn Tuy nhiên, với các cơ cấu tốc độ cao hoặc mang tải lớn thì hiện tượng đàn hồi của vật liệu trở nên quan trọng đáng kể và chúng ta phải xét đến

- Khớp : Là chỗ nối động giữa hai khâu

Tùy theo cấu trúc, mỗi khớp hạn chế một số chuyển động giữa hai khâu

Bề mặt tiếp xúc của mỗi khâu tại khớp gọi là một thành phần khớp Hai thành phần khớp tạo thành một khớp động Khớp động có thể phân thành khớp thấp và khớp cao tùy thuộc vào dạng tiếp xúc

+ Khớp thấp: Nếu hai thành phần tiếp xúc là mặt

+ Khớp cao: Nếu hai thành phần tiếp xúc là điểm hoặc đường

Có 6 loại khớp thấp và hai loại khớp cao cơ bản thường dùng trong các

cơ cấu máy và các Robot, đó là:

+ Khớp quay (Revolute Joint - R) : Khớp để lại chuyển động quay của khâu này đối với khâu khác quanh một trục quay Nghĩa là khớp quay hạn

chế 5 khả năng chuyển động giữa hai thành phần khớp và có một bậc tự do Khớp quay thường được gọi là khớp quay bản lề

+ Khớp lăng trụ (Prismatic Joint - P) : Cho phép hai khâu trượt trên nhau theo một trục Do đó, khớp lăng trụ hạn chế 5 khả năng chuyển động tương đối giữa hai khâu và có một bậc tự do Người ta cũng thường gọi khớp lăng trụ là khớp tịnh tiến

+ Khớp trụ (Cylindrical Joint - C) : Cho phép hai chuyển động độc lập, gồm một chuyển động quay quanh trục và chuyển động tịnh tiến dọc trục quay Do đó, khớp trụ hạn chế 4 khả năng chuyển động giữa hai khâu và có hai bậc tự do

+ Khớp ren (Helical Joint - H) : Cho phép chuyển động quay quanh trục đồng thời tịnh tiến theo trục quay Tuy nhiên chuyển động tịnh tiến phụ thuộc vào chuyển động quay bởi bước của ren vít Do đó, khớp ren hạn chế

5 chuyển động tương đối hai khâu và còn lại một bậc tự do

+ Khớp cầu (Spherical Joint - S) : Cho phép thực hiện chuyển động quay giữa hai thành phần khớp quanh tâm cầu theo tất cả các hướng, nhưng không có chuyển động tịnh tiến giữa hai thành phần khớp này Do đó, khớp cầu hạn chế 3 khả năng chuyển động và có ba bậc tự do

+ Khớp phẳng (Plane Joint - E) : Cho hai khả năng chuyển động tịnh tiến theo hai trục trong mặt tiếp xúc và một khả năng quay quanh trục vuông góc với mặt phẳng tiếp xúc Do đó, khớp phẳng hạn chế 3 bậc tự do và có ba bậc tự do

+ Khớp bánh răng phẳng (Gear Pair - G) : Cho hai bánh răng ăn khớp với nhau Các mặt răng tiếp xúc đẩy nhau, chúng thường trượt trên nhau Do

đó, khớp bánh răng phẳng hạn chế 4 khả năng chuyển động tương đối giữa hai thành phần khớp, còn lại hai bậc tự do

+ Khớp cam phẳng (Cam Pair - Cp) : Tương tự như khớp bánh răng, hai thành phần khớp luôn tiếp xúc với nhau Do đó, khớp cam phẳng có hai bậc

tự do

Khớp quay, khớp lăng trụ, khớp trụ, khớp ren, khớp cầu và khớp phẳng là các khớp thấp Khớp bánh răng phẳng và khớp cam phẳng là các khớp cao

- Chuỗi động : Là tập hợp các khâu được nối với nhau bằng các khớp

động Robot nối tiếp có cấu trúc chuỗi hở, còn Robot song song có cấu trúc

là chuỗi kín Chuỗi động học được gọi là cơ cấu khi một trong các khâu là giá cố định Trong cơ cấu có thể có một hoặc nhiều khâu được ấn định là khâu dẫn với các thông số cho trước Sự chuyển động của các khâu dẫn là độc lập, sự chuyển động của các khâu khác sẽ phụ thuộc vào chuyển động của khâu dẫn Cơ cấu là một thiết bị truyền chuyển động từ một hay nhiều khâu dẫn tới các khâu khác

- Máy móc : Gồm một hoặc nhiều cơ cấu, cùng với các thành phần điện,

thủy lực và/hoặc khí nén, được dùng để biến đổi năng lượng bên ngoài thành

cơ năng hoặc dạng năng lượng khác Cơ cấu chấp hành của hệ thống robot là

cơ cấu Để cơ cấu này trở thành máy cần phải có bộ điều khiển dựa trên bộ

vi xử lý, bộ mã hóa và/hoặc các cảm biến lực, cùng với các bộ phận khác, chẳng hạn hệ thống quan sát, phối hợp với nhau để chuyển đổi năng lượng bên ngoài thành công hữu ích Mặc dù máy có thể gồm một hoặc nhiều cơ cấu, nhưng cơ cấu không phải là máy, do không thực hiện công, chỉ có chức năng truyền chuyển động

1.2.3 Bậc tự do của Robot cấu trúc song song

Xét hai vật thể (hay hai khâu) A và B để rời nhau trong không gian Gắn vào A một hệ tọa độ Đề các Oxyz (Hình I.1) thì B sẽ có 6 khả năng chuyển động tương đối so với A, hay nói cách khác là giữa A và B có 6 khả năng chuyển động tương đối, ta gọi là 6 bậc tự do tương đối

Các khả năng chuyển động độc lập là :

- Các chuyển động tịnh tiến dọc các trục Ox, Oy, Oz, kí hiệu là Tx, Ty, Tz

- Các chuyển động quay quanh các trục Ox, Oy, Oz, kí hiệu là Rx, Ry, Rz

Hình 1.1: Các khả năng chuyển động tương đối giữa hai vật thể

Định nghĩa: Bậc tự do của cơ cấu là số thông số độc lập tuyến tính cần

thiết hoàn toàn xác định vị trí của cơ cấu Ta có thể xác định được biểu thức tổng quát về số bậc tự do của cơ cấu theo số khâu, số khớp, và kiểu khớp trong cơ cấu

Để thông nhất cho việc tính toán số bậc tự do của cơ cấu,ta sử dụng các kí hiệu sau:

c i: Số ràng buộc của khớp i

B

Y A

Z

X

Tz

z

R

y

T

Ry

x

R

x

T

F: Số bậc tự do của cơ cấu

f i: Số chuyển động tương đối được phép của khớp i

j: Số khớp trong cơ cấu

j i: Số khớp với i bậc tự do

L : Số vòng độc lập trong cơ cấu

n : Số khâu trong cơ cấu, kể cả khâu cố định

λ: Số bậc tự do trong không gian làm việc của cơ cấu

Ta giả thiết tất cả các khớp đều là hai chiều, khớp ba chiều được coi là hai khớp hai chiều, khớp bốn chiều được coi là ba khớp hai chiều, Ngoài ra, còn giả thiết một giá trị λ được dùng cho các chuyển động của tất cả các khâu chuyển động, chúng đều vận hành trong không gian làm việc, do đó λ=6 đối với cơ cấu không gian, và λ = 3 đối với cơ cấu phẳng và cơ cấu cầu Giá trị bậc tự do của cơ cấu chính bằng số bậc tự do của tất cả các khâu hoạt động trừ đi số ràng buộc bởi các khớp Do đó, nếu các khâu đều tự do,

số bậc tự do của cơ cấu n - khớp , với một khớp cố định, sẽ bằng λ( n-1 )

Tuy nhiên, tổng các ràng buộc của các khớp là bằng ∑i j=1c i, do đó giá trị bậc tự do của cơ cấu được tính theo phương trình:

1

( 1) j i

i

=

Số ràng buộc của một khâu và số bậc tự do của khâu đó bằng thông số chuyển động λ, do đó :

Do tổng các ràng buộc của các khâu là:

Thay phương trình ( 1.3) vào phương trình (1.1) ta được:

1

i

=

Phương trình (1.4) được gọi là tiêu chuẩn Gr&&ubler hoặc Kutzbach

Tiêu chuẩn Gr&&ubler đúng cho trường hợp các ràng buộc tại các khớp là độc lâp và không dư Ví dụ một khớp quay cầu liên kết chuỗi với khớp quay

có trục xuyên qua tâm của khớp cầu sẽ tạo ra một bậc tự do thừa Kiểu bậc

tự do này gọi là bậc tự do thụ động, cho phép khâu trung gian quay tự do quanh trục được xác định từ hai khớp đó Mặc dù khâu trung gian có khả

năng truyền lực hoặc momen và chuyển động cho cỏc khõu khỏc, nhưng nú

khụng cú khả năng truyền momen cho trục thụ động

Núi chung, cỏc khõu hai chiều vơi cỏc cặp S-S, S-E, E-E đều cú bậc tự do

thụ động Bảng sau thống kờ sự phối hợp cỏc khõu loại hai chiều với cỏc

khớp S-S, S-E, E-E với cỏc khớp cuối cựng của chỳng cú một bậc tự do

STT Kiểu Bậc tự do thụ động (thừa)

1 S-S Quay quanh trục đi qua cỏc tõm khớp cầu

2 S-E Quay quanh trục đi qua tõm khớp cầu và vuụng gúc với mặt

phẳng của khớp phẳng

3 E-E Trượt dọc trục song song với giao tuyến tạo bởi cỏc mặt phẳng

của khớp phẳng Nếu hai mặt phẳng này song song sẽ cú ba bậc

tự do thụ động ( thừa )

Bậc tự do thụ động khụng thể truyền momen và chuyển động cho trục thụ

động Khi cú một khớp loại này tồn tại trong cơ cấu, cần trừ đi một bậc tự

do từ phương trỡnh tinh bậc tự do Giả sử, fp là số bậc tự do thụ động trong

cơ cấu thỡ số bậc tự do chủ động trong cơ cấu là:

1

i

=

Vớ dụ: Cơ cấu khụng gian Stewart - Gough

S

P

S Khớ p cầu Khớ p lă ng trụ

Khớ p cầu Bàn má y động

Đ ế cố định

Hình 1.2: Cơ cấu không gian Stewart - Gough

Là cơ cấu không gian gồm có một bàn máy động được nối với đế cố định bởi sáu chân trượt thông qua các khớp cầu Mỗi chân được tạo thành từ hai khâu, và được nối với nhau bằng khớp lăng trụ Cấu trúc này được gọi là cấu trúc S - P - S Do sự phối hợp S - P - S, nên mỗi chân có một bậc tự do thừa

Từ hình vẽ ta có : λ =6, n=14, ji =6, j3 = 12, fp =6

Số bậc tự do của cơ cấu được tính theo phương trình (1.5) là :

f =6(14 - 18 - 1) + (12x3 + 6) - 6 = 6

Sử dụng phương trình (1.5) tính bậc tự do cho cơ cấu không gian có nói tới giá trị λ cho tất cả các khâu di chuyển, khi tính bậc tự do cho cơ cấu phẳng

và cơ cấu cầu được xem như hệ con của hệ không gian nên cần phải chú ý tới thông số này Đặc biệt, λ =3 với cơ cấu phẳng và cơ cấu cầu, còn với cơ cấu không gian thì λ =6

Nói chung tiêu chuẩn Gr&&ubler có f > 0 thì cơ cấu có f bậc tự do Nếu f=0,

cơ cấu không có bậc tự do, nghĩa là cơ cấu lúc này trở thành giàn tĩnh định

Nếu f < 0, cơ cấu sẽ có số ràng buộc thừa Tuy nhiên, cũng có các cơ cấu

không tuân theo tiêu chuẩn Grubler Các cơ cấu này đòi hỏi chiều dài khâu đặc biệt để đạt được tính linh động cao được gọi là cơ cấu thắng ràng buộc Đối với các cơ cấu vòng kín và cơ cấu chấp hành, số lượng và vị trí các khớp phát động phải được chọn một cách cẩn thận sao cho khâu tác động cuối phải được điều khiển theo yêu cầu Nói chung số khớp phát động phải bằng số bậc tự do của cơ cấu, và vị trí của khớp phát động phải được chọn sao cho chúng có thể tạo thành tập hợp các toạ độ độc lập Nếu số lượng khâu phát động nhỏ hơn số bậc tự do thì chuyển động của các khâu này phải theo toạ độ tương ứng các ràng buộc động học của chúng Một robot có bậc

tự do dư thì cho phép điều khiển linh hoạt hơn

1.2.4 Các bài toán cơ bản về robot

Robot là một ngành khoa học về công nghệ truyền thống, kết hợp với lý thuyết và ứng dụng của các hệ thống robot Việc nghiên cứu bao gồm cả hai vấn đề là nghiên cứu lý thuyết và ứng dụng, những vấn đề đó chia ra thành các lĩnh vực : công tác thiết kế robot, cơ học cơ cấu, thiết kế quĩ đaọ và điều khiển, công tác lập trình và tri thức cho máy Cơ học là một nhánh khoa học nghiên cứu các vấn đề về năng lượng, lực và tác dụng của chúng đối với chuyển động của hệ thống cơ khí Việc nghiên cứu bao gồm hai vấn đề có quan hệ với nhau là : Động học và động lực học

a) Động học

Động học nghiên cứu các đặc trưng của chuyển động mà không quan tâm đến nguyên nhân gây ra chúng như lực và mômen Sự thay đổi của các khâu

của robot liên quan đến hướng và vị trí của khâu chấp hành cuối cùng bởi sự ràng buộc của các khớp Những quan hệ động học đó là trọng tâm của việc nghiên cứu động học robot

Bài toán phân tích động học được chia thành hai dạng : Bài toán động học

thuận và Bài toán động học ngược

Baì toán động học thuận : Từ các thông số vị trí, vận tốc và gia tốc của

khâu dẫn ,yêu cầu lập trình tính toán vị trí và hướng, vận tốc và gia tốc của điểm tác động cuối cũng như khâu trung gian bất kỳ

Bài toán động học ngược : Từ yêu cầu về vị trí và hướng, vận tốc và gia

tốc của khâu tác động cuối, tìm ra các thông số tương ứng của các khâu

trước đó (bài toán động học ngược)

b) Động lực học

Động lực học nghiên cứu về quan hệ giữa các lực tác dụng vào cơ cấu (lực, tải trọng và ma sát ) và chuyển động của cơ cấu Động lực học robot là vấn

đề rất phức tạp và hiện nay đang là đối tượng được nghiên cứu tiếp tục

1.3 Phân loại robot

Robot có thể được phân loại theo nhiều tiêu chuẩn, số bậc tự do, cấu trúc động học, hệ thống truyền động, dạng hình học của chi tiết gia công, các đặc tính chuyển động

- Phân loại theo số bậc tự do

Sơ đồ phân loại robot thường dùng là theo số bậc tự do Một cách lý tưởng,

cơ cấu chấp hành phải có 6 bậc tự do để xử lý đối tượng một cách tự do trong không gian ba chiều Theo quan điểm này, robot đa năng có 6 bậc tự

do, robot dư có hơn 6 bậc tự do và robot thiếu có ít hơn 6 bậc tự do Robot

dư có thêm một bậc tự do để di chuyển qua các chướng ngại vật hoặc vận hành trong các không gian hẹp Mặt khác, đối với một số ứng dụng đặc biệt, chẳng hạn lắp giáp các chi tiết trên mặt phẳng, robot bốn bậc tự do là đủ