Giáo trình Tổng quan Robot đề các

Tổng quan Robot đề các 1MỤC LỤC PHẦN 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ TAY MÁY ĐỀ CÁC ......................................2 1. Kết cấu..........................................................................................................................2 2. Ưu điểm ........................................................................................................................2 3. Nhược điểm ..................................................................................................................2 4. Ứng dụng ......................................................................................................................3 5. Cải tiến kết cấu .............................................................................................................3 PHẦN 2: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG, NHIỆM VỤ CỦA ROBOT VÀ CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG ROBOT ........................................................................................5 1.Phân tích chức năng, nhiệm vụ của Robot. ...................................................................5 2. Các thành phần chính trong Robot ...............................................................................6 PHẦN 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU CƠ KHÍ ...........................................................................7 1. Khâu 1...........................................................................................................................7 2. Khâu 2...........................................................................................................................7 3. Khâu 3 và khâu 4 ..........................................................................................................8 4. Kết cấu 1 bộ truyền được sử dụng................................................................................8 5. Mô hình hoàn chỉnh của tay máy .................................................................................9 6.Sau khi lắp ráp trên kho hàng ........................................................................................9 PHẦN 4: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN............................................................................10 1. Khối nguồn cho mạch điều khiển...............................................................................10 2. Khối điều khiển trung tâm và giao tiếp máy tính .......................................................10 3.Khối mạch công suất cho động cơ bước .....................................................................11 4. Khối công suất cho động cơ servo..............................................................................11 5. Hình ảnh toàn bộ mạch...............................................................................................12 PHẦN 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN............................................................................13 KẾT LUẬN ........................................................................................................................14 PHỤ LỤC ...........................................................................................................................14 2PHẦN 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ TAY MÁY ĐỀ CÁC 1. Kết cấu Tay máy hệ tọa độ Đề-các còn được gọi là tay máy kiểu chữ nhật.Tay máy có 3 bậc tự do TTT cho phép phần công tác thực hiện các chuyển động thẳng, song song với trục tọa độ. Không gian công tác của tay máy có dạng hình hộp chữ nhật (Hình 1) Hình 1: Kết cấu của tay máy TTT 2. Ưu điểm - Kết cấu đơn giản, độ cứng vững cao. - Độ chính xác đảm bảo đồng đều trên toàn bộ vùng làm việc. 3. Nhược điểm - Tính linh hoạt thấp. 34. Ứng dụng - Vận chuyển và lắp ráp trong các dây chuyền tự động. 5. Cải tiến kết cấu Để tăng tính linh hoạt và mở rộng vùng công tác, phù hợp với công việc cụ thể, chúng em thêm 1 khớp quay.(Hình 2) Thiết kế mới được sử dụng trong các kho hàng tự động ASRS. q2 d3 d4 d1 Hình 2: Tay máy đề-các cải tiến Chọn hệ tọa độ trên tay máy mới như sau: (Hình 3) Tọa độ khâu công tác: 4Ma trận cosin chỉ hướng khâu công tác: Hình 3: Đặt các hệ tọa độ trên tay máy 5PHẦN 2: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG, NHIỆM VỤ CỦA ROBOT VÀ CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG ROBOT 1.Phân tích chức năng, nhiệm vụ của Robot. Robot được chế tạo để hoạt động trong kho chứa hang tự động ASRS trong hệ thống CIM, vì vậy kết cấu của Robot phải phù hợp với kích thước của kho hàng. 6Hình 4: Kho hàng tự động ASRS Căn cứ vào kích thước của kho hành, ta xác định kích thước các khâu của Robot như sau( có tính đến kích thước để lắp ráp) : l1 = 700 mm, l3 = 600mm, l4 = 350 mm 2. Các thành phần chính trong Robot Robot bao gồm các thành phần chính như sau: +) Kết cấu cơ khí: Bao gồm khung robot, các hệ thống truyền động trên Robot. +) Bộ điều khiển: Mạch điều khiển trung tâm, các cảm biến, +) Giao diện người dung, máy tính cùng với phần mềm điều khiển Robot. 7PHẦN 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU CƠ KHÍ 1. Khâu 1 2. Khâu 2 83. Khâu 3 và khâu 4 4. Kết cấu 1 bộ truyền được sử dụng Nguyên lý: Động cơ quay làm bánh đai truyền động quay. Do đây đai được gắn cố định nên toàn bộ khối đỡ bánh đai truyền động chuyển động tịnh tiến theo ray trượt. 95. Mô hình hoàn chỉnh của tay máy 6.Sau khi lắp ráp trên kho hàng 10 PHẦN 4: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 1. Khối nguồn cho mạch điều khiển 2. Khối điều khiển trung tâm và giao tiếp máy tính 11 3.Khối mạch công suất cho động cơ bước 4. Khối công suất cho động cơ servo 12 5. Hình ảnh toàn bộ mạch 13 PHẦN 5: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN Chức năng của chương trình: 1) Tính toán giá trị các biến khớp để Robot đến vị trí theo yêu cầu. 2) Truyền giá trị các biến khớp xuống bộ điều khiển để điều khiển các động cơ. Với mức độ đơn giản, chương trình được viết sẽ thực hiện chức năng thứ 2. Ta coi như đã tính toán được giá trị các biến khớp. Góc quay của động cơ là góc tuyệt đối được nhập vào textbox. Khi nhấn nút HOME, Robot sẽ trở về vị trí ban đầu. Giao diện điều khiển được thiết kế như sau: 14 Mô phỏng hoạt động của hệ thống. ( Các phần mêm cần thiết: MS Visual Studio 2008, Proteus, VSPD) KẾT LUẬN PHỤ LỤC 1. Giao diện điều khiển viết bằng ngôn ngữ VB.Net trên nền MS Visual Studio 2008 2. Chương trình cho Vi điều khiển viết bằng ngôn ngữ C trên môi trường Code Vision AVR C Complier