Trang chủ » Luận Văn - Báo Cáo » Báo cáo - Thuyết trình

15 trang

105 lượt xem

Báo cáo khoa học:Điều khiển Tele-manipulator

iện nay trên thế giới, hầu hết các vần đề tương tác giữa con người và các môi trường nguy hiểm, độc hại, lây nhiễm hoặc vô trùng đều được giải quyết bằng kỹ thuật robot. Trong đó, một trong những giải pháp mang tính khả thi, ổn định và trực quan nhất là kỹ thuật Tele-Manipulator. Bằng cách sử dụng tay máy tương tự để ghi nhận các chuyển động và hành vi của người điều khiển trong môi trường an toàn, sau đó truyền các thông số này qua mạng LAN cho tay máy chính thực hiện...

Chủ đề:

nhatro75

Thuyết trình đề tài

Thuyết trình kết quả thực nghiệm

TP CHÍ PHÁT TRIN KH&CN, TP 13, S K5 - 2010



Bn quyn thuc ĐHQG-HCM Trang 5

ĐIU KHIN TELE-MANIPULATOR

T Dip Công Thành

Trưng Đi hc Bách Khoa, ĐHQG-HCM

(Bài nhn ngày 01 tháng 06 năm 2010, hoàn chnh sa cha ngày 27 tháng 10 năm 2010

)

TÓM TT: Hin nay trên th gii, hu ht các vn ñ tương tác gia con ngưi và các môi

trưng nguy him, ñc hi, lây nhim hoc vô trùng ñu ñưc gii quyt bng k thut robot. Trong ñó,

mt trong nhng gii pháp mang tính kh thi, n ñnh và trc quan nht là k thut Tele-Manipulator.

Bng cách s dng tay máy tương t ñ ghi nhn các chuyn ñng và hành vi ca ngưi ñiu khin

trong môi trưng an toàn, sau ñó truyn các thông s này qua mng LAN cho tay máy chính thc hin

ñúng theo hành vi ca ngưi ñiu khin trong môi trưng ñc hi và nguy him hoc vô trùng là hưng

nghiên cu ñ xut trong bài báo này.

T khoá: Tele-Manipulator, mng LAN, ñiu khin.

1.GII THIU

Tele-Manipulator (TM) là h thng ñưc

ñiu khin t xa gm 2 cánh tay máy: master và

slave. Tay máy slave s ñưc ñiu khin ñ thc

hin các chuyn ñng ging ht như tay máy

master. Đ thc hin ñiu khin này, tay máy

master s ñưc con ngưi ñiu khin. Các

chuyn ñng mong mun ca con ngưi s

ñưc tay máy master ghi nhn bng các cm

bin ño góc chuyn ñng. Và các giá tr này s

ñưc truyn qua vi mch ñin t ghi nhn, x lý

và gi ñn b ñiu khin tay máy slave.

Tay máy slave hay còn gi là tay máy thc

thi thc hin các chuyn ñng theo cánh tay

master. S chuyn ñng này thc hin tc thi

da vào các giá tr chuyn ñng mà tay máy

master ghi nhn ñưc. Thông thưng các giá tr

này ñưc truyn qua t xa bng nhiu phương

pháp khác nhau như: mng Lan, internet, sóng

vô tuyn v.v...nên toàn b h thng tay máy và

ñiu khin ñưc gi là Tele-Manipulator.

Năm 1898, Nikola Tesla ñã ñưa ra mô hình

thuyn ñiu khin bng sóng radio ñu tiên 

NewYork thì ñn nay TM ñã có lch s phát

trin hơn mt th k [1]. H thng TM thc s

ñu tiên dng master - slave ñưc ch to là mt

cơ cu thun cơ khí ñưc R.Goertz phát thin

vào cui năm 1940 ti Phòng thí nghim quc

gia Argone [2]. Năm 1954, R.Goertz phát trin

h thng thao tác ñin cơ ñu tiên vi b ñiu

khin servo. Vi s phát trin ca k thut ngày

càng hin ñi thì h thng TM xut hin trong

nhiu lĩnh vc ph"c v" hiu qu nhiu cho con

ngưi như: tay máy ph#u thut t xa trong y t

[3], cánh tay dò tìm cht n$ trong quc phòng,

tay máy trên các tàu thám him, chinh ph"c

không gian [4], tay máy g%p cht ñt ht nhân

trong công nghip ñin nguyên t, tay máy trên

các tàu l&n nghiên cu ñáy bin [5], v.v…

Đ thc thi ñiu khin TM cũng như kh

năng giám sát và ñáp ng thi gian thc, mt s

nghiên cu liên quan ñn thut toán và mô hình

Science & Technology Development, Vol 13, No.K5- 2010



Trang 6 Bn quyn thuc ĐHQG.HCM

ñiu khin h thng ñưc trình bày như: ñiu

khin thích nghi s d"ng thut toán ñiu khin

trưt ñưc trình bày bi Platon [6], k thut

gim thi gian truyn qua mng trong ñiu

khin TM ñưc ñ ngh bi Lee [7], Sano ñ

xut k thut bù thi gian tr( trong ñiu khin

TM [8], Towhidkhah vi mô hình hoá và ñiu

khin tuyên ñoán [9], và ñiu khin trơ vi s

tr( ng#u nhiên ca thi gian ñưc ñ xut bi

Prokopiou [10], v.v…

Trong phm vi gii hn ca bài báo, thut

toán t thay ñ$i h thng ñiu khin PID theo

hưng tính toán ca mng thn kinh nhân to

ñưc ñ xut ñ ñiu khin tay máy 3 bc t do

thông qua mng LAN. Kt qu ñt ñưc t mô

hình h thng Tele-Manipulator và thc thi ñiu

khin s ñưc trình bày thông qua thc nghim

ñiu khin h thng.

2.XÂY DNG MÔ HÌNH H THNG

H thng ñiu khin t$ng quan ñưc trình

bày trên hình 1. H thng bao gm tay máy

master ñưc ñiu khin bi con ngưi và tay

máy slave thc thi các chuyn ñng b%t chưc

theo tay máy master. Các thông s v chuyn

ñng ca tay máy master ñưc ghi nhn bi các

encoder (Omron E6C-CWZ1C 1000R/P) và gi

ñn máy tính 1 (Pentum IV 2.4 Ghz) thông qua

các mch vi x lý h) tr (DSPIC-2010). Máy

tính 1 truyn các thông tin này qua mng LAN

ñn máy tính 2 (Pentum IV 2.4 Ghz). Sau ñó

máy tính 2 thc hin các gii thut ñiu khin

cn thit ñ ñiu khin hành vi ca tay máy

slave s d"ng ñng cơ DC (Hitachi DC Motor

24VDC, hp gim tc 15 ln, ñĩa xung

100xung/vòng) sao cho ñáp ng ñúng vi các

yêu cu t tay máy master. Các mch ñin h)

tr và ñiu khin ñưc thc hin và s d"ng vi

ñiu khin DSPIC-2010. Phn mm ñiu khin

và truyn thông qua mng LAN ñưc thc hin

trên nn phn mm Visual Basic. Sơ ñ khi

ca h thng ñưc trình bày trên hình 2.

Hình 1. Sơ ñ nguyên lý h thng

TP CHÍ PHÁT TRIN KH&CN, TP 13, S K5 - 2010



Bn quyn thuc ĐHQG-HCM Trang 7

Hình 2. Sơ ñ khi h thng

Hình 3. Qui trình truyn nhn và kt ni gi*a 2PC

Science & Technology Development, Vol 13, No.K5- 2010



Trang 8 Bn quyn thuc ĐHQG.HCM

3.ĐIU KHIN H THNG

3.1.Nghi thc giao tip truyn nhn qua

mng LAN

Phn mm ñiu khin và truyn nhn qua

mng LAN ñưc xây dng trên nn Visual

Basic. Đ truyn nhn qua mng LAN,

Winsock Control ñưc ñi kèm vi Visual Basic

dùng ñ phát trin các ng d"ng cho phép truy

xut các chc năng TCP/IP. Winsock là mt

chu+n ñã ñưc trin khai bi Microsoft da trên

mt tp tin th t"c truyn d* liu trên TCP/IP.

Các th t"c này nm trong các thư vin liên kt

ñng (DLL) và chy trên Windows. Chúng ta s

to ra hai chương trình mt  client và mt 

server, hai chương trình này s tương tác vi

nhau ñ truyn d* liu qua li. Client s gi yêu

cu lên server, server s ly d* liu t Database

và tr d* liu v cho client. Đ kt ni và truyn

d* liu qua mng LAN, trưc tiên phi ñu

ch,nh các thông s ca windows và ñ&t hai máy

tính cùng mt workgroup, ñiu ch,nh IP tĩnh

cho hai máy, sau khi kim tra hai máy ñã kt

ni, tin hành chy chương trình. Qui trình

truyn nhn, kt ni gi*a 2PC ñưc trình bày

trên hình 3.

Hình 4. Lưu ñ gii thut ñc encoder

TP CHÍ PHÁT TRIN KH&CN, TP 13, S K5 - 2010



Bn quyn thuc ĐHQG-HCM Trang 9

Hình 5. Lưu ñ gii thut truyn nhn d* liu t vi ñiu khin lên máy tính th nht

3.2.Lưu ñ gii thut ñiu khin

Sau khi ñã kt ni thành công 2 máy tính,

chương trình thc hin quá trình ñiu khin như

• Mch ñc encoder thc hin ñc giá tr

v trí các góc ca tay máy master. Lưu ñ gii

thut ñc encoder ñưc trình bày trên hình 4

• Thc hin gi giá tr encoder v máy

tính th nht thông qua chu+n giao tip RS232

và lưu ñ truyn nhn ñưc trình bày trên hình

• Máy tính th nht thc hin gi giá tr

encoder cho máy tính th 2

• Máy tính th 2 thc hin gi giá tr

encoder xung vi ñiu khin PIC ñ ñiu khin

tay máy slave. Quy trình tương t như gi/nhn

d* liu t vi ñiu khin v máy tính th 1.

• PIC thc hin tính toán gii thut ñiu

khin PID theo hưng tính toán ca mng thn

kinh nhân to và xut giá tr ñiu khin theo

dng PWM ñ ñiu khin ñng cơ. Lưu ñ gii

thut ñiu khin ñng cơ ca tay máy slave

ñưc trình bày trên hình 6.

• Cp nht giá tr góc tay máy slave và gi

v máy tính th 2

• Máy tính th 2 gi v trí tay máy slave

cho máy tính s 1 và hin th lên ñ th

Tài liệu liên quan

Nghiên cứu ảnh hưởng lysin và axit amin thiết yếu lên gà ác (0-8 tuần): Tăng trọng, chất lượng thịt và miễn dịch

Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường: Ảnh hưởng của lysin và một số axit amin thiết yếu lên tăng trọng, chất lượng thân thịt và khả năng miễn dịch của gà ác từ 0-8 tuần tuổi

Ứng dụng phần mềm matlab thiết kế và mô phỏng các bài toán Vật lý

White Paper về Dynamic Movement: Chuyển động linh hoạt

Dynamic movement white paper

Vận dụng phương pháp cộng vận tốc giải bài toán cực trị Vật lý lớp 10 tại THPT Ba Vì: Sáng kiến kinh nghiệm

Sáng kiến kinh nghiệm: Vận dụng phương pháp cộng vận tốc để giải một số bài toán cực trị trong chương trình vật lí lớp 10 tại trường THPT Ba Vì

Sáng kiến kinh nghiệm: Liên hệ thực tế nâng cao hiệu quả dạy-học môn Hóa học ở trường THCS

Sáng kiến kinh nghiệm: Liên hệ thực tế nhằm nâng cao hiệu quả dạy-học môn Hóa học ở trường THCS

Áp dụng phương trình ion thu gọn giải bài toán Hóa học vô cơ trong dung dịch: Sáng kiến kinh nghiệm

Sáng kiến kinh nghiệm: Áp dụng phương trình ion thu gọn để giải một số bài toán Hóa học vô cơ xảy ra trong dung dịch

Sáng kiến kinh nghiệm: Giải pháp đánh giá kết quả học tập môn Hóa học THCS hiệu quả nhất

Sáng kiến kinh nghiệm: Một số giải pháp đánh giá kết quả học tập của học sinh trong quá trình dạy và học bộ môn Hóa học THCS

Nghiên cứu sản xuất thuốc tân dược Danaphanatrex 50 hỗ trợ cai nghiện ma túy: Báo cáo khoa học

Báo cáo khoa học: Nghiên cứu sản xuất thuốc tân dược Danaphanatrex 50 hỗ trợ cai nghiện ma túy

Nghiên cứu quy trình công nghệ khai thác hoạt chất sinh học từ côn trùng và động vật biển để sản xuất thực phẩm chức năng tăng cường thể lực cho vận động viên: Báo cáo khoa học nghiệm thu đề tài

Báo cáo khoa học nghiệm thu dề tài: Nghiên cứu qui trình công nghệ khai thác các hoạt chất sinh học từ côn trùng và động vật biển để sản xuất thực phẩm chức năng tăng cường thể lực cho vận động viên

Nâng cấp hệ thống tet - OFF bằng phương pháp optogenetic

An optogenetic upgrade for the tet - OFF system

Tài liêu mới

Báo cáo tổng kết đề tài: Vai trò nhận thức bản thân của sinh viên - Nghiên cứu điển hình tại đại học khối kinh tế Hà Nội

Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học: Mô tả ngắn - Vai trò của sự nhận thức bản thân của sinh viên: Nghiên cứu điển hình tại các trường đại học khối kinh tế Hà Nội

Vai trò tiếng Hàn trong phát triển thị trường khách hàng Hàn Quốc tại c: Báo cáo thực tập

Báo cáo thực tập: Vai trò của tiếng Hàn trong phát triển thị trường khách hàng Hàn Quốc tại c

Triển khai giải thuật K-NN: Báo cáo môn học và áp dụng phân lớp tập dữ liệu hoa Iris

Báo cáo môn học: Triển khai giải thuật K-NN và áp dụng vào phân lớp tập dữ liệu hoa Iris

Hệ thống điểm danh sinh viên bằng nhận diện khuôn mặt: Báo cáo nghiên cứu khoa học

Báo cáo nghiên cứu khoa học: Xây dựng hệ thống điểm danh sinh viên dựa trên nhận diện khuôn mặt

Báo cáo seminar chuyên ngành: Công nghệ lên men trong sản xuất rượu, bia và nước trái cây

Báo cáo seminar chuyên ngành Công nghệ hóa học và thực phẩm

Phân tích nhân tố tác động đến quyết định áp dụng phương pháp kế toán chi phí dòng nguyên vật liệu trong doanh nghiệp sản xuất thép tại Khu công nghiệp Gang Thép Thái Nguyên: Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Phân tích các nhân tố tác động đến quyết định áp dụng phương pháp kế toán chi phí dòng nguyên vật liệu trong các doanh nghiệp sản xuất thép thuộc Khu công nghiệp Gang Thép Thái Nguyên

Báo cáo tổng kết: Quan hệ giữa thông số thiết kế và giá thành hệ dẫn động cơ khí dùng hộp giảm tốc trục vít

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Quan hệ giữa các thông số thiết kế với giá thành hệ dẫn động cơ khí dùng hộp giảm tốc trục vít

Tính toán, mô phỏng số tấm composite lõi tổ ong bằng phương pháp đồng nhất hóa: Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Tính toán và mô phỏng số tấm composite lõi tổ ong bằng phương pháp đồng nhất hóa

Báo cáo tổng kết: Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ tới mòn dụng cụ, nhám bề mặt khi tiện cứng bề mặt gián đoạn - Đề tài khoa học công nghệ cấp trường

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ tới mòn dụng cụ và nhám bề mặt khi tiện cứng các bề mặt gián đoạn

Báo cáo tổng kết: Nghiên cứu thiết kế điều khiển hệ thống lắp ráp bút bi tự động cấp trường

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Nghiên cứu thiết kế điều khiển hệ thống lắp ráp bút bi tự động

Tối ưu hóa đa mục tiêu mài phẳng thép HARDOX 500: Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Tối ưu hóa đa mục tiêu khi mài phẳng thép HARDOX 500

Phân phối tỉ số truyền tối ưu cho hệ dẫn động cơ khí: Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường dùng hộp giảm tốc bánh răng côn trụ nhiều cấp theo hàm mục tiêu giá thành

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Phân phối tỉ số truyền tối ưu cho hệ dẫn động cơ khí dùng hộp giảm tốc bánh răng côn trụ nhiều cấp theo hàm mục tiêu giá thành

Nghiên cứu biện pháp tăng năng suất, giảm chi phí mài phẳng thép SKD11 qua tôi: Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường

Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp trường: Nghiên cứu các biện pháp tăng năng suất và giảm chi phí quá trình mài phẳng thép SKD11 qua tôi

Báo cáo khoa học:Điều khiển Tele-manipulator

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi