BÁO CÁO TỔNG HỢP CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU-NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CÁC ROBOT THÔNG MINH PHỤC VỤ CHO CÁC ỨNG DỤNG QUAN TRỌNG”

Chia sẻ: Nguyen Bao Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:194

Thêm vào BST

Báo xấu

89
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu đề ra là tự thiết kế được và nắm vững quy trình công nghệ chế tạo các robot thông minh. Khả năng của robot có thể nhận biết và xử lý tình huống trong quá trình làm việc thể hiện như những dấu hiệu bước đầu về sự thông minh. Khả năng đó cũng chỉ có thể hiện thực đ−ợc nếu robot đ−ợc cấu thμnh từ các môđun thiết bị chấp hành tiên tiến, điều khiển linh hoạt được vμ chính xác, đồng thời được trang bị thêm các môđun cảm biến và các môđun chương trình điều khiển thông minh. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÁO CÁO TỔNG HỢP CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU-NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CÁC ROBOT THÔNG MINH PHỤC VỤ CHO CÁC ỨNG DỤNG QUAN TRỌNG”

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ! CHƯƠNG TRÌNH KC.03 §Ò tµi kc.03.08 “NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CÁC ROBOT THÔNG MINH PHỤC VỤ CHO CÁC ỨNG DỤNG QUAN TRỌNG” MÃ SỐ: KC.03.08 BÁO CÁO TỔNG HỢP CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI KC.03.08 6246 25/12/2006 HÀ NỘI 2006
MôC LôC Giíi thiÖu kc.03.08 A. ThuyÕt minh vµ hîp ®ång triÓn khai §Ò tµi KC.03.08 4 I. ThuyÕt minh §Ò tµi 23 II. Hîp ®ång triÓn khai thùc hiÖn §Ò tµi B. B¸o c¸o kÕt qu¶ nghiªn cøu cña §Ò tµi 29 KC.03.08 30 Giíi thiÖu chung B¸o c¸o tãm t¾t c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu theo nhiÖm vô 1 - nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o nhãm s¶n phÈm robot rp 38 PhÇn I. Robocar RP 38 I. Giíi thiÖu chung 41 II. Nghiªn cøu t¹o dùng c¸c m«-®un chÊp hµnh linh ho¹t cho Robot 48 III. Nghiªn cøu t¹o dùng m«-®un xe di ®éng vµ c¬ cÊu l¸i Robocar 54 IV. Nghiªn cøu thiÕt lËp phÇn cøng vµ phÇn mÒm ®iÒu khiÓn Robocar 56 PhÇn II. C¸c s¶n phÈm Robocar øng dông 56 I. Giíi thiÖu chung
58 II. Robocar TN trong phßng thÝ nghiÖm 59 III. Robocar “Ch÷ thËp ®á” 59 3.1. Giíi thiÖu chung 59 3.2. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o Robocar “Ch÷ thËp ®á” 63 3.3. C¸c kÕt qu¶ b−íc ®Çu øng dông Robocar “Ch÷ thËp ®á” 72 IV. Xe l¨n vµ xe ghÕ ch¹y ®iÖn tù ®éng 79 V. KÕt luËn vÒ NhiÖm vô 1 B¸o c¸o tãm t¾t c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu theo nhiÖm vô 2 - nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o nhãm s¶n phÈm robot sca 81 PhÇn më ®Çu 89 PhÇn I. Robocar SCA TM khÝ nÐn 89 I. Giíi thiÖu chung 90 II. Tãm t¾t c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu x©y dùng c¸c m« h×nh ®éng häc vµ ®éng lùc häc cña Robot SCATM 90 2.1. ThiÕt lËp ph−¬ng tr×nh ®éng häc Robot SCATM khÝ nÐn 93 2.2. ThiÕt lËp bµi to¸n ®éng häc ng−îc Robot SCATM 97 2.3. X©y dùng m« h×nh ®éng lùc häc Robot SCATM 114 III. Tãm t¾t vÒ kÕt qu¶ nghiªn cøu tihÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o Robot SCATM 118 PhÇn II. M« ®un quay dïng b¸nh r¨ng con l¨n 118 I. Giíi thiÖu chung 120 II. Nghiªn cøu x©y dùng lý thuyÕt ¨n khíp b¸nh r¨ng con l¨n 127 III. Mét sè s¶n phÈm BRCL ®· ®−îc thiÕt kÕ, chÕ t¹o
135 IV. KÕt luËn 136 PhÇn III. M«®un d©y chuyÒn s¶n xuÊt tù ®éng dïng Robot SCATM ®Ó ph©n lo¹i s¶n phÈm theo mµu s¾c 136 I. Giíi thiÖu chung 137 II. HÖ thèng b¨ng truyÒn 142 III. HÖ thèng ®iÒu khiÓn DCSX dïng Robot SCATM ®Ó ph©n lo¹i s¶n phÈm theo mµu s¾c 142 3.1. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng 143 3.2. C¸c bé phËn chñ yÕu 146 PhÇn IV. C¬ së tÝnh to¸n vµ x©y dùng c¸c ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh vÒ ®iÒu khiÓn vµ øng dông Robot SCATM 147 PhÇn V. KÕt luËn vÒ NhiÖm vô 2 149 B¸o c¸o tãm t¾t c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu theo nhiÖm vô 3 - nhãm s¶n phÈm robot RE 149 I. Giíi thiÖu chung 151 II. Tãm t¾t mét sè kÕt qu¶ chñ yÕu 151 2.1. TÝnh to¸n vÒ ®é chÝnh x¸c t¸i hiÖn cña Robot RE 154 2.2. Nghiªn cøu, thiÕt kÕ, l¾p r¸p Robot RE-03 ho¹t ®éng theo täa ®é trô 171 III. KÕt luËn vÒ NhiÖm vô 3
172 B¸o c¸o tãm t¾t c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu theo nhiÖm vô 4 - nhãm s¶n phÈm ®å g¸ cnc 172 I. Giíi thiÖu chung 176 II. C¬ cÊu Robot song song 3 ch©n 178 III. Robot song song RBSS - 322 178 3.1. Giíi thiÖu chung 178 3.2. ThiÕt kÕ kÕt cÊu vµ lËp tr×nh ®iÒu khiÓn chuyÓn ®éng cña Robot 180 IV. KÕt luËn vÒ nhiÖm vô 4 181 KÕt luËn chung 184 Tµi liÖu tham kh¶o
A. ThuyÕt minh vµ hîp ®ång triÓn khai ®Ò tµi kc.03.08 I. ThuyÕt minh ®Ò tµi KC.03.08 II. Hîp ®ång triÓn khai thùc hiÖn §Ò tµi KC.03.08
Giíi thiÖu tãm t¾t ®Ò tµi kc.03.08 1. Tªn ®Ò tµi: Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c robot th«ng minh phôc vô cho c¸c øng dông quan träng 2. M· sè: KC.03.08 3. Thuéc ch−¬ng tr×nh: Ch−¬ng tr×nh khoa häc c«ng nghÖ nhµ n−íc vÒ tù ®éng hãa, KC.03 4. Chñ nhiÖm ®Ò tµi: GS.TSKH. NguyÔn ThiÖn Phóc 5. C¬ quan chñ tr×: Trung t©m NCKT tù ®éng ho¸, §HBK - Hµ Néi 6. Thêi gian thùc hiÖn: Tõ 11/2001 ®Õn 6/2005 7. Tæng kinh phÝ thùc hiÖn ®Ò tµi: 2.100 triÖu ®ång 8. Môc tiªu cña ®Ò tµi: Môc tiªu ®Ò ra lµ tù thiÕt kÕ ®−îc vµ n¾m v÷ng quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c robot th«ng minh. Kh¶ n¨ng cña robot cã thÓ nhËn biÕt vµ xö lý t×nh huèng trong qu¸ tr×nh lµm viÖc thÓ hiÖn nh− nh÷ng dÊu hiÖu b−íc ®Çu vÒ sù th«ng minh. Kh¶ n¨ng ®ã còng chØ cã thÓ hiÖn thùc ®−îc nÕu robot ®−îc cÊu thµnh tõ c¸c m«®un thiÕt bÞ chÊp hµnh tiªn tiÕn, ®iÒu khiÓn linh ho¹t ®−îc vµ chÝnh x¸c, ®ång thêi ®−îc trang bÞ thªm c¸c m«®un c¶m biÕn vµ c¸c m«®un ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn th«ng minh. T¹o dùng robot c«ng nghiÖp theo h−íng "m«®un ho¸" lµ xu thÕ hiÖn ®¹i vµ cã nhiÒu −u ®iÓm: Víi c¸c m«®un ®−îc chuyªn m«n ho¸ s¶n xuÊt, cã chÊt l−îng ®¶m b¶o, nªn cã thÓ t¹o dùng c¸c robot nhiÒu lo¹i h×nh vµ víi møc ®é th«ng minh kh¸c nhau, phï hîp víi c¸c yªu cÇu ë trong n−íc, hiÖn nay cßn ®ßi hái sè l−îng Ýt nh−ng ®a d¹ng vÒ chñng lo¹i. Trong sè c¸c robot tiªn tiÕn hiÖn nay th× lo¹i robot song song ®ang ®−îc thu hót sù chó ý cña c«ng tr×nh nghiªn cøu v× chóng cã nhiÒu øng dông quan träng.
V× vËy cô thÓ ho¸ môc tiªu ®Ò ra cña §Ò tµi lµ tù thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o c¸c m«®un cÊu thµnh c¸c robot th«ng minh, trong ®ã cã c¸c m«®un robot song song, phôc vô cho c¸c øng dông quan träng rÊt ®a d¹ng trong s¶n xuÊt. §ã còng lµ nh÷ng néi dung ®· ®−îc Héi ®ång T− vÊn x¸c ®Þnh ®èi víi ®Ò tµi nµy. 9. Néi dung chñ yÕu: §Ò tµi triÓn khai 4 nhiÖm vô theo hîp ®ång ký víi Ban chñ nhiÖm Ch−¬ng tr×nh KC.03. NhiÖm vô 1: Nghiªn cøu t¹o ra nhãm s¶n phÈm Robot RP ®−îc n©ng cÊp vµ th«ng minh hãa. NhiÖm vô 2: Nghiªn cøu t¹o ra nhãm s¶n phÈm Robot SCA ®−îc n©ng cÊp vµ th«ng minh hãa. NhiÖm vô 3: Nghiªn cøu t¹o ra Robot RE th«ng minh phôc vô kü thuËt t¸i hiÖn c¸c bÒ mÆt cong. NhiÖm vô 4: Nghiªn cøu t¹o ra ®å g¸ gia c«ng CNC
ThuyÕt minh ®Ò tµi nghiªn cøu khoa häc vµ ph¸t triÓn c«ng nghÖ I. Th«ng tin chung vÒ ®Ò tµi 1. Tªn ®Ò tµi: Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c robot 2. M· sè: KC.03.08 th«ng minh phôc vô cho c¸c øng dông quan träng 3. Thêi gian thùc hiÖn 4. CÊp qu¶n lý (Tõ th¸ng 10/2001 ®Õn th¸ng 10/2004) NN Bé, CS x TØnh Kinh phÝ 5. Tæng sè: 2.100 triÖu ®ång Trong ®ã, tõ Ng©n s¸ch SNKH: 2.100 trÖu ®ång Thuéc Ch−¬ng tr×nh (nÕu cã) 6. "Nghiªn cøu khoa häc vµ ph¸t triÓn c«ng nghÖ tù ®éng ho¸" M· sè KC - 03 Chñ nhiÖm ®Ò tµi 7 Hä vµ tªn: NguyÔn ThiÖn Phóc Häc hµm/häc vÞ: Gi¸o s−, TiÕn sÜ khoa häc Chøc danh khoa häc: §iÖn tho¹i: 8692207 (CQ)/ 8692828 (NR) Fax: 8681099 Mobile: E-mail: nguyentphuc @ hn.vnn.vn §Þa chØ c¬ quan: C10 B, §¹i häc B¸ch khoa, §¹i Cå ViÖt, Hµ Néi §Þa chØ nhµ riªng: 19 T¹ Quang Böu, B¸ch khoa, Hµ Néi C¬ quan chñ tr× ®Ò tµi 8 Tªn tæ chøc KH&CN: Trung t©m Nghiªn cøu kü thuËt Tù ®éng ho¸, §HBK Hµ Néi *Ghi chó: Trong tr−êng hîp tæ chøc vµ c¸ nh©n thÊy cÇn tr×nh bµy cho râ h¬n mét sè môc nµo ®ã cña b¶n ThuyÕt minh nµy, cã thÓ tr×nh bµy dµi h¬n, nh−ng tæng sè trang cña ThuyÕt minh kh«ng qu¸ 20 trang (kh«ng kÓ phÇn phô lôc vÒ gi¶i tr×nh kinh phÝ ®Ò tµi).
§iÖn tho¹i: 8692207 Fax: 8681099 E-mail: nguyentphuc @ hn.vnn.vn §Þa chØ: C10B, §¹i häc B¸ch khoa, §¹i Cå ViÖt, Hµ Néi II.Néi dung KH&CN cña ®Ò tµi Môc tiªu cña ®Ò tµi 9 Môc tiªu ®Ò ra lµ tù thiÕt kÕ ®−îc vµ n¾m v÷ng quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c robot th«ng minh. Kh¶ n¨ng cña robot cã thÓ nhËn biÕt vµ xö lý t×nh huèng trong qu¸ tr×nh lµm viÖc thÓ hiÖn nh− nh÷ng dÊu hiÖu b−íc ®Çu vÒ sù th«ng minh. Kh¶ n¨ng ®ã còng chØ cã thÓ hiÖn thùc ®−îc nÕu robot ®−îc cÊu thµnh tõ c¸c m«®un thiÕt bÞ chÊp hµnh tiªn tiÕn, ®iÒu khiÓn linh ho¹t ®−îc vµ chÝnh x¸c, ®ång thêi ®−îc trang bÞ thªm c¸c m«®un c¶m biÕn vµ c¸c m«®un ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn th«ng minh. T¹o dùng robot c«ng nghiÖp theo h−íng "m«®un ho¸" lµ xu thÕ hiÖn ®¹i vµ cã nhiÒu −u ®iÓm: Víi c¸c m«®un ®−îc chuyªn m«n ho¸ s¶n xuÊt, cã chÊt l−îng ®¶m b¶o, nªn cã thÓ t¹o dùng c¸c robot nhiÒu lo¹i h×nh vµ víi møc ®é th«ng minh kh¸c nhau, phï hîp víi c¸c yªu cÇu ë trong n−íc, hiÖn nay cßn ®ßi hái sè l−îng Ýt nh−ng ®a d¹ng vÒ chñng lo¹i. Trong sè c¸c robot tiªn tiÕn hiÖn nay th× lo¹i robot song song ®ang ®−îc thu hót sù chó ý cña c«ng tr×nh nghiªn cøu v× chóng cã nhiÒu øng dông quan träng. V× vËy cô thÓ ho¸ môc tiªu ®Ò ra cña §Ò tµi lµ tù thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o c¸c m«®un cÊu thµnh c¸c robot th«ng minh, trong ®ã cã c¸c m«®un robot song song, phôc vô cho c¸c øng dông quan träng rÊt ®a d¹ng trong s¶n xuÊt. §ã còng lµ nh÷ng néi dung ®· ®−îc Héi ®ång T− vÊn x¸c ®Þnh ®èi víi ®Ò tµi nµy. 10 T×nh h×nh nghiªn cøu trong vµ ngoµi n−íc • T×nh tr¹ng ®Ò tµi Míi KÕ tiÕp ®Ò tµi ®· kÕt thóc giai ®o¹n tr−íc • Tæng quan t×nh h×nh nghiªn cøu thuéc lÜnh vùc cña ®Ò tµi (thÓ hiÖn sù hiÓu biÕt cÇn thiÕt cña tæ chøc, c¸ nh©n ®¨ng ký chñ tr× ®Ò tµi vÒ lÜnh vùc nghiªn cøu - n¾m ®−îc nh÷ng c«ng tr×nh nghiªn cøu ®· cã liªn quan ®Õn ®Ò tµi, nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu míi nhÊt trong lÜnh vùc nghiªn cøu ®Ò tµi, nªu râ quan ®iÓm cña t¸c gi¶ vÒ tÝnh bøc xóc cña ®Ò tµi,...) Ngoµi n−íc: Qua mÊy chôc n¨m ph¸t triÓn ®Õn ngµy nay ®· cã hµng ngµn lo¹i robot c«ng nghiÖp. ë thêi kú "bung ra" c«ng ty nµo còng ®−a ra thÞ tr−êng lo¹i robot cña m×nh, nh−ng nay ®· ®Õn giai ®o¹n nghiªn cøu chuÈn ho¸ chóng. Qu¸ tr×nh chän läc tù nhiªn gÇn nh− còng ®· x¸c ®Þnh c¸c lo¹i robot nµo lµ lo¹i ®−îc dïng réng r·i h¬n. Tr−íc t×nh h×nh ph¸t triÓn ®a d¹ng ®ã xu thÕ "m«®un ho¸" kÕt cÊu robot c«ng nghiÖp lµ xu thÕ hiÖn ®¹i. NhiÒu c«ng tr×nh ®· nghiªn cøu chuÈn ho¸ c¸c m«®un cÊu thµnh robot th«ng minh, bao gåm c¸c m«®un chÊp hµnh linh ho¹t, c¸c m«®un ®iÒu khiÓn , c¸c m«®un c¶m biÕn v.v. NhiÒu m«®un c¬ khÝ linh ho¹t ®−îc c¸c h·ng giíi thiÖu lµ c¸c m«®un th«ng minh (intelligent modular).
Ngoµi c¸c lo¹i robot th−êng thÊy, tøc lµ c¸c lo¹i robot cã c¬ cÊu tay m¸y theo s¬ ®å hë nèi liªn tiÕp c¸c kh©u, th× nh÷ng n¨m gÇn ®©y mét lo¹i ®ang ®−îc ®Çu t− nghiªn cøu øng dông, rÊt s«i næi, ®ã lµ robot song song. Robot song song cã s¬ ®å c¬ cÊu kÝn, c¸c kh©u ®−îc nèi song song vµ cïng ho¹t ®éng song song víi nhau. C¸c robot song song còng ®−îc x©y dùng nªn tõ c¸c m«®un cÊu thµnh. Ngµy nay, nhê hÖ thèng Internet vµ nhê tham gia c¸c tæ chøc khoa häc quèc tÕ liªn quan ®Õn robot, chóng ta ®· cã kh¸ ®Çy ®ñ c¸c th«ng tin vÒ robot c«ng nghiÖp. B¶n th©n chóng t«i lµ thµnh viªn cña IFToMM vµ tham gia ho¹t ®éng trong tiÓu ban vÒ Robotics nªn ®· s−u tÇm ®−îc kh¸ nhiÒu tµi liÖu kü thuËt vÒ robot th«ng minh nãi chung vµ robot song song nãi riªng. VÊn ®Ò robot song song trë thµnh hÊp dÉn nhiÒu ng−êi nghiªn cøu tõ gi÷a thËp 90 khi nã ®−îc øng dông d−íi d¹ng thiÕt bÞ cã tªn lµ Hexapod ®Ó t¹o ra m¸y c«ng cô 5 trôc CNC, cã trôc ¶o. Trong ®ã nªn kÓ ®Õn c¸c kÕt qu¶ cña c¸c dù ¸n Hexaglide cña ViÖn robot Thuþ SÜ vµ dù ¸n cña Institute of Standards and Technology (Hoa Kú). VÊn ®Ò thiÕt bÞ c¶m biÕn ®−îc nhiÒu ngµnh kü thuËt quan t©m vµ còng ®¹t ®−îc nhiÒu thµnh tùu míi trong thêi kú ph¸t triÓn s«i ®éng cña kü thuËt vi xö lý. Do vËy còng t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho viÖc ¸p dông chóng trong kü thuËt robot ®Ó t¨ng c−êng kh¶ n¨ng th«ng minh cña thiÕt bÞ. Kü thuËt robot còng tõng b−íc ¸p dông c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ trÝ kh«n nh©n t¹o, vÒ m¹ng n¬ ron, vÒ nhËn d¹ng tiÕng nãi v.v. Tuy nhiªn cho ®Õn nay vÉn cßn trong ph¹m vi phßng thÝ nghiÖm, mµ ch−a ®−îc sö dông nhiÒu trong thùc tÕ c«ng nghiÖp. Kh¸i niÖm robot th«ng minh còng kh«ng cßn ®−îc hiÓu mét c¸ch kinh viÖn (academic) n÷a mµ trë nªn thùc tÕ h¬n nhiÒu. Nh÷ng lo¹i h×nh ®−îc quan t©m nhiÒu trong c«ng nghiÖp lµ c¸c robot th«ng minh cã c¸c m«®un c¶m biÕn nhËn biÕt ®−îc kho¶ng c¸ch ®Ó tr¸nh vËt c¶n khi thao t¸c, c¶m biÕn nhËn biÕt ®−îc mµu s¾c khi ph©n lo¹i, c¶m biÕn ®−îc lùc khi l¾p r¸p v.v. Khi ®−îc l¾p thªm c¸c m« ®un c¶m biÕn nµy robot ®−îc gäi nhiÒu tªn míi, vÝ dô robot "nh×n ®−îc" (vision robot), robot l¾p r¸p (assembly robot), robot c¶nh b¸o (alarm robot) v.v. §Ó th«ng minh ho¸ robot bªn c¹nh viÖc cµi ®Æt bæ xung c¸c m«®un c¶m biÕn "néi tÝn hiÖu" vµ c¸c m«®un c¶m biÕn "ngo¹i tÝn hiÖu" th× ®ång thêi th«ng minh ho¸ robot b»ng c¸c ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm cã kh¶ n¨ng tù thÝch nghi vµ xö lý c¸c t×nh huèng v.v. Nh− vËy b»ng c¸ch bæ xung c¸c m«®un c¶m biÕn vµ c¸c m«®un phÇn mÒm cã thÓ n©ng cÊp c¶i tiÕn th«ng minh ho¸ nhiÒu lo¹i robot. Tuy nhiªn b¶n th©n robot ph¶i cã c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh linh ho¹t vµ chÝnh x¸c. Ngµy nay cã nhiÒu lo¹i robot th«ng minh kh«ng nh÷ng lµm viÖc trong c¸c ph©n x−ëng c«ng nghiÖp mµ cßn thao t¸c ë bªn ngoµi trªn c¸c ®Þa h×nh phøc t¹p nh− c¸c lo¹i robot vò trô (space robot), robot tù hµnh (walking robot), robot cÇn cÈu (robot crane), t¹o dùng tõ c¸c m«®un robot song song v.v. Trong n−íc: Kh¸c víi tr−íc ®©y, ë trong n−íc hiÖn nay còng cã t−¬ng ®èi ®Çy ®ñ c¸c th«ng tin kü thuËt vÒ robot c«ng nghiÖp. Trong nhiÒu b¸o c¸o khoa häc, luËn ¸n tiÕn sÜ, luËn ¸n cao häc, ®å ¸n sinh viªn tèt nghiÖp gÇn ®©y ®· ®Ò cËp ®Õn c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu míi vÒ robot c«ng nghiÖp, kÓ c¶ c¸c vÊn ®Ò chuÈn ho¸ c¸c m«®un cÊu thµnh robot th«ng minh vµ c¸c vÊn ®Ò øng dông robot song song. Trong mét sè c¬ së c«ng nghiÖp nhÊt lµ ë c¸c liªn doanh víi n−íc ngoµi ®· nhËp ngo¹i nhiÒu d©y chuyÒn thiÕt bÞ míi, trong ®ã cã robot ®Ó phôc vô c¸c viÖc nh− th¸o l¾p c¸c dông cô cho c¸c trung t©m gia c«ng CNC, l¾p r¸p c¸c linh kiÖn ®iÖn tö, th¸o s¶n phÈm ë c¸c m¸y Ðp nhùa, hµn vá xe, phun phñ bÒ mÆt v.v. §Æc biÖt ®· cã nhµ m¸y Robotech s¶n xuÊt robot cho NhËt ë khu c«ng
nghiÖp Nomura H¶i Phßng. Cïng víi c¸c d©y chuyÒn nhËp ngo¹i ®ã, ë nhiÒu d©y chuyÒn s¶n xuÊt trong n−íc, ë nh÷ng kh©u quan träng ¶nh h−ëng ®Õn chÊt l−îng vµ n¨ng suÊt, ®· xuÊt hiÖn c¸c nhu cÇu rÊt ®a d¹ng vÒ øng dông robot. Cã nhiÒu c«ng ty ®ang chuÈn bÞ ®Çu t−, kÓ c¶ robot song song. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ë Trung t©m NCKT Tù ®éng ho¸, §HBK-HN, ®· tiÕp tôc nghiªn cøu robot theo h−íng m«®un ho¸ vµ ®· ®Ò xuÊt m«®un chuÈn ho¸ c¬ cÊu tay m¸y pháng sinh (b¾t ch−íc tay ng−êi) dïng c¬ cÊu Pantograph víi 2 con tr−ît dÉn ®éng. Trªn c¬ së ®ã ®· thiÕt kÕ chÕ t¹o ra 2 kiÓu robot RPS - 406 cã 5 bËc tù do vµ RPB - 4102 cã 6 bËc tù do, vÒ nguyªn lý cã thÓ ®¹t ®−îc c¸c yªu cÇu kü thuËt cao h¬n vµ gi¸ thµnh thÊp h¬n nhiÒu so víi mét sè kiÓu robot pháng sinh t−¬ng tù. Trªn c¬ së m«®un ho¸, chóng t«i ®· nhanh chãng thiÕt kÕ chÕ t¹o mét kiÓu robot kh¸c, cã tªn lµ robot SCA-mini ®Ó phôc vô nhu cÇu ®µo t¹o ë mét sè tr−êng. §Õn nay ®· hoµn thµnh 6 bé SCA-mini. C¸c kiÓu robot tù t¹o nµy ®Òu ®· ®−îc ký hîp ®ång øng dông vµ dù kiÕn sÏ ®−îc n©ng cÊp theo h−íng th«ng minh ho¸ b»ng c¸ch bæ xung c¸c m«®un c¶m biÕn vµ c¸c m«®un ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn thÝch hîp. KÕt hîp víi c«ng t¸c ®µo t¹o, ë Trung t©m chóng t«i còng ®· tiÕp cËn ®−îc c¸c th«ng tin kü thuËt cÇn thiÕt vµ tiÕn hµnh h−íng dÉn 1 nghiªn cøu sinh, 1 häc viªn cao häc vµ 1 sinh viªn tèt nghiÖp lµm luËn ¸n vÒ robot song song. §ång thêi triÓn khai nghiªn cøu c¸c vÊn ®Ò lý thuyÕt liªn quan vµ ®· thu ®−îc mét sè kÕt qu¶ b−íc ®Çu. Trong ®ã cã ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm gi¶i c¸c bµi to¸n thuËn / nghÞch trong robot song song. Ngoµi ra trong T¹p chÝ C¬ häc sè 4/95 ®· cã bµi b¸o cña chóng t«i tr×nh bµy ph−¬ng ¸n t¹o ra lo¹i robot n bËc tù do b»ng c¸ch nèi tiÕp c¸c "khíp c¬ sinh". B¶n th©n c¸c "khíp c¬ sinh" nµy lµ nh÷ng robot song song. Lo¹i robot nhiÒu bËc tù do nµy linh ho¹t nh− "con r¾n th«ng minh" vµ cã thÓ t×m ®−îc nhiÒu øng dông quan träng nh− thao t¸c d−íi ®−êng hÇm, ®µo xuyªn c¸c tuynen mµ kh«ng cÇn dÉn h−íng cña hÖ thèng ®Þnh vÞ v« tuyÕn v.v. • LiÖt kª danh môc c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cã liªn quan D−íi ®©y lµ danh môc c¸c bµi b¸o vµ c¸c b¸o c¸o khoa häc cña chóng t«i liªn quan ®Õn robot c«ng nghiÖp. VÒ ®µo t¹o cã 23 sinh viªn vµ 3 nghiªn cøu sinh ®· b¶o vÖ thµnh c«ng luËn ¸n tèt nghiÖp vÒ ®Ò tµi robot c«ng nghiÖp, do chóng t«i h−íng dÉn. Danh môc c¸c bµi b¸o vµ b¸o c¸o khoa häc: 1. Ng−êi m¸y c«ng nghiÖp vµ s¶n xuÊt tù ®éng linh ho¹t - NXB Khoa häc kü thuËt, Hµ Néi 1991 2. Tay m¸y c«ng nghiÖp - Gi¸o tr×nh bæ tóc kÜ s−, 1994 3. Tay m¸y c«ng nghiÖp TM 3B - Th«ng b¸o khoa häc cña c¸c tr−êng ®¹i häc, 1995 (®ång t¸c gi¶). 4. Ng−êi m¸y pháng sinh vµ m« h×nh ®éng häc d¹ng tæng qu¸t - T¹p chÝ c¬ häc, sè 4, 1995 5. VÒ mét ph−¬ng ph¸p gi¶i bµi to¸n ng−îc ®éng häc khi tæng hîp quü ®¹o cña ng−êi m¸y. TuyÓn tËp c¸c b¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ Tù ®éngho¸ toµn quèc lÇn thø 2, 1996 6. §iÒu khiÓn robot hµn theo quü ®¹o ®Þnh tr−íc - TuyÓn tËp c«ng tr×nh Héi nghÞ c¬ häc toµn quèc lÇn th− VI, Hµ Néi - 12/1997 7. On the problem of controlling robot motions along a presribed trajectory - Preprints of the RESCCE '98.
8. M« ®un c¬ cÊu chuÈn ho¸ cña tay m¸y - ng−êi m¸y pháng sinh. B¸o c¸o t¹i Héi nghÞ Tù ®éng ho¸ toµn quèc lÇn thø 3, Hµ néi, 1998. 9. Ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn chuyÓn ®éng robot dïng tam diÖn ®éng trªn quü ®¹o. B¸o c¸o t¹i Héi nghÞ Tù ®éng ho¸ toµn quèc lÇn thø 3, Hµ néi, 1998. 10. A method for Robot Motions Control Using Travelling Trihedrom on the Curve- Trajectory - Tenth World Congress on the TMM - 1999 11. B¸o c¸o tæng hîp ®Ò tµi KHCN- 04 -06 - 04 "ThiÕt bÞ chÊp hµnh c¬ khi ®iÒu khiÓn linh ho¹t" - (§ång t¸c gi¶), 1999. 12. Ph¸t triÓn ph−¬ng ph¸p "c¸c nhãm 3" ®Ó gi¶i bµi to¸n ng−îc ®éng häc khi tæng hîp quü ®¹o chuyÓn ®éng cña tay m¸y - ng−êi m¸y. TuyÓn tËp c¸c b¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ C¬ häc m¸y ViÖt Nam - 1999. 13. ThiÕt lËp hÖ ph−¬ng tr×nh ®éng häc cña Robot víi sù trî gióp cña m¸y vi tÝnh. TuyÓn tËp c¸c b¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ C¬ häc m¸y ViÖt Nam, 1999. 14. Automatic Establishment of Kinematic Modelling and Simulation of Robot. Proccedings of VJ'SAEM, 2000. 15. Nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o robot s¬n phñ. TuyÓn tËp b¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ Tù ®éng ho¸ toµn quèc lÇn thø 4, 2000 16. Robot c«ng nghiÖp - NXB Gi¸o dôc - Hµ Néi 2001 17. B¸o c¸o tæng hîp ®Ò tµi KHCN - 04 - 10 - 02 "Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o robot dïng trong c«ng nghÖ b¶o vÖ bÒ mÆt" - 2001. C¸ch tiÕp cËn, ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu, kü thuËt sÏ sö dông (luËn cø râ c¸ch tiÕp cËn - 11 thiÕt kÕ nghiªn cøu, ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu, kü thuËt sÏ sö dông - so s¸nh víi c¸c ph−¬ng thøc gi¶i quyÕt t−¬ng tù kh¸c, nªu ®−îc tÝnh míi, tÝnh ®éc ®¸o, tÝnh s¸ng t¹o cña ®Ò tµi) - C¸ch tiÕp cËn cña ®Ò tµi lµ ph©n tÝch c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu vµ kinh nghiÖm ¸p dông robot ë nhiÒu n−íc tiªn tiÕn ®Ó chän lùa c¸c cÊu h×nh robot hîp lý nhÊt, ®ång thêi c¶i tiÕn chóng trªn c¬ së ¸p dông nh÷ng kÕt qu¶ hiÖn ®¹i cña C¬-tin-®iÖn tö (mechatronics), ®Æc biÖt theo h−íng th«ng minh ho¸. - Nghiªn cøu robot theo ph−¬ng ph¸p m«®un ho¸ cho phÐp chuyªn m«n ho¸ s¶n xuÊt, ®i s©u c¶i tiÕn n©ng cao chÊt l−îng c¸c m«®un cÊu thµnh robot. §ång thêi tõ c¸c m«®un chuÈn ho¸ nµy cã thÓ t¹o dùng ra nhiÒu lo¹i robot kh¸c nhau phôc vô c¸c nhu cÇu rÊt ®a d¹ng vÒ robot c«ng nghiÖp, mµ sè l−îng tõng lo¹i l¹i rÊt Ýt, kinh phÝ ®Çu t− l¹i rÊt h¹n chÕ. Còng theo con ®−êng nµy cã thÓ tõng b−íc hiÖn ®¹i ho¸ robot b»ng c¸ch n©ng cÊp mét vµi m«®un hoÆc l¾p ®Æt thªm m«®un c¶m biÕn th«ng minh v.v. - Trong sè c¸c kü thuËt sÏ øng dông, th× kü thuËt ®å ho¹ vi tÝnh 3D sÏ ®−îc sö dông ®Ó m« pháng ho¹t h×nh c¸c robot. §ã lµ mét c«ng cô m¹nh rÊt cã lîi cho giai ®o¹n thiÕt kÕ vµ ®iÒu khiÓn robot, gióp rót ng¾n thêi gian nghiªn cøu vµ n©ng cao chÊt l−îng cña s¶n phÈm. Néi dung nghiªn cøu tr×nh bµy ë môc 12, cã nhiÒu vÊn ®Ò míi, kÓ c¶ ®èi víi n−íc ngoµi vµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu cã nÐt riªng vµ s¸ng t¹o phï hîp vãi thùc tÕ ë ta.
12 Néi dung nghiªn cøu (liÖt kª vµ m« t¶ nh÷ng néi dung cÇn nghiªn cøu, nªu bËt ®−îc nh÷ng néi dung míi vµ phï hîp ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò ®Æt ra, kÓ c¶ nh÷ng dù kiÕn ho¹t ®éng phèi hîp ®Ó chuyÓn giao kÕt qu¶ nghiªn cøu ®Õn ng−êi sö dông) 1) Nghiªn cøu th«ng minh ho¸ c¸c robot ®· cã, theo c¸ch bæ xung c¸c m«®un c¶m biÕn vµ x©y dùng c¸c ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm xö lý t−¬ng øng. Giai ®o¹n ®Çu sÏ tiÕn hµnh trang bÞ cho c¸c robot pháng sinh kiÓu RP vµ kiÓu SCA ®· nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ thö lo¹t nhá. C¬ cÊu tay m¸y cña c¸c robot nµy lµ m«®un chuÈn ho¸ cña tay m¸y pháng sinh, chÊp hµnh linh ho¹t, nªn cã thÓ t−¬ng thÝch víi qu¸ tr×nh xö lý th«ng minh. Sau ®ã tuú nhu cÇu øng dông cô thÓ mµ t¹o dùng c¸c robot thÝch hîp víi c«ng viÖc vµ yªu cÇu vÒ møc ®é th«ng minh. C¸c lo¹i m«®un c¶m biÕn hay dïng lµ ®Ó nhËn biÕt kho¶ng c¸ch, tr¸nh ®−îc vËt c¶n, c¶m ®−îc lùc, chän lùa ®−îc mµu s¾c. v.v. 2) Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o Robot RE th«ng minh, dïng cho kü thuËt RE (Reverse Engineering - t¹m dÞch lµ kü thuËt t¸i hiÖn). Kü thuËt RE cÇn dïng cho c«ng nghÖ c¾t gät trªn m¸y CNC, cho c«ng nghÖ lÊy mÉu vµ c«ng nghÖ t¹o mÉu nhanh v.v. V× thÕ robot RE cã ®Þa chØ øng dông rÊt réng r·i ë c¸c c¬ së chÕ t¹o c¬ khÝ. ë n−íc ta hiÖn nay, chØ cã mét vµi c¬ së chÕ t¹o m¸y míi cã ®ñ søc trang bÞ m¸y ®o 3 chiÒu rÊt ®¾t tiÒn. ViÖc ®−a vµo øng dông lo¹i robot RE kÌm c¸c phÇn mÒm xö lý th«ng minh cã thÓ thay thÕ trong nhiÒu tr−êng hîp vµ ph¹m vi ho¹t ®éng cßn më réng h¬n, trong lóc gi¸ thµnh thÊp h¬n nhiÒu lÇn. Mét sè kiÓu thiÕt bÞ Spin Arm cña h·ng Mitutoyo (NhËt) vµ MicroScriber cña Mü ho¹t ®éng t−¬ng tù nh− nguyªn lý cña robot RE. Trªn c¬ së c¸c ¸p dông thµnh tùu cña kü thuËt robot hiÖn nay, c¸c kiÓu robot RE ngµy cµng trë nªn hiÖn ®¹i h¬n, th«ng minh h¬n nhê ¸p dông c¸c cÊu h×nh linh ho¹t, c¸c sensor tiªn tiÕn vµ c¸c phÇn mÒm xö lý th«ng minh. VÝ dô, víi sè ®iÓm ®o Ýt nhÊt cã thÓ tù suy ra ®−êng, víi sè ®−êng cÇn ®o Ýt nhÊt tù suy ra c¶ bÒ mÆt vµ tù chän h−íng tiÕp cËn ®iÓm ®o hîp lý nhÊt trong c¸c lêi gi¶i ®a ph−¬ng v.v. 3) Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c lo¹i " ®å g¸ th«ng minh" §å g¸ nµy ®−îc x©y dùng tõ c¸c m«®un robot song song kÌm c¸c phÇn mÒm xö lý linh ho¹t vµ th«ng minh. VÝ dô nhê ®å g¸ nµy cã thÓ dÔ dµng thay ®æi ®−îc mét sè th«ng sè chÕ ®é c¾t gät theo ®Æc ®iÓm h×nh häc cña vËt gia c«ng .§©y lµ ®Ò xuÊt míi, rÊt kh¶ thi vµ cã thÓ øng dông ë rÊt nhiÒu c¬ së chÕ t¹o thiÕt bÞ. Trong giai ®o¹n tr−íc m¾t ®Ò tµi sÏ triÓn khai lo¹i ®å g¸ th«ng minh sau ®©y: - §å g¸ chÕ t¹o CNC: Víi c¸c ®å g¸ nµy cã thÓ thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng cña m¸y CNC nhiÒu trôc trªn c¸c m¸y v¹n n¨ng th«ng th−êng. Néi dung nµy lµ ®Ò tµi nghiªn cøu sinh cña chóng t«i lµm viÖc t¹i ViÖn m¸y vµ dông cô c«ng nghiªp (IMI). §©y còng lµ néi dung hîp t¸c nghiªn cøu víi ViÖn IMI. Dù kiÕn khi hoµn thµnh c«ng tr×nh nghiªn cøu nµy sÏ hîp t¸c víi IMI ®Ó triÓn khai s¶n xuÊt lo¹i ®å g¸ nµy.
13 Hîp t¸c quèc tÕ Tªn ®èi t¸c Néi dung hîp t¸c - Ban Robotics cña Héi c¬ häc m¸y quèc tÕ (IFToMM). - Phßng thÝ nghiÖm Robotics cña ViÖn nghiªn cøu m¸y (Nga) Trao ®æi tµi liÖu, thùc tËp, §· hîp t¸c - Phßng thÝ nghiÖm Robotics tham quan cña Tr−êng tæng hîp kü thuËt Saint - Peterburg (Nga) - ViÖn ®iÒu khiÓn vµ robotics (Bulgari) - Trung t©m Robotics vµ CIM (Thuþ §iÓn) - C¸c phßng thÝ nghiÖm Robotics cña c¸c n−íc thµnh viªn trong Ban Robotics cña IFToMM Trao ®æi tµi liÖu, tham dù héi - Phßng thÝ nghiÖm Robotics th¶o thùc tËp, tham quan. cña §¹i häc Nayang Dù kiÕn hîp t¸c (Singapore) - Phßng thÝ nghiÖm CIM cña AIT - Trung t©m Tin häc c«ng nghiÖp cña §¹i häc TU Berlin - Tr−êng ®¹i häc RMIT Australia 14 TiÕn ®é thùc hiÖn TT C¸c néi dung, c«ng viÖc S¶n phÈm Thêi gian Ng−êi, c¬ quan thùc hiÖn chñ yÕu ph¶i ®¹t (B§-KT) thùc hiÖn (C¸c mèc ®¸nh gi¸ chñ yÕu) 1 2 3 4 5 1 Nghiªn cøu th«ng minh ho¸ c¸c robot ®· cã: Trung t©m NCKT tù ®éng - N©ng cÊp mét vµi bé phËn thiÕt 02 robot ®· n©ng cÊp ®Õn 12/02 ho¸, §HBK HN bÞ vµ bæ xung m«®un c¶m biÕn - X©y dùng ch−¬ng tr×nh phÇn Bé ch−¬ng tr×nh ®Õn 12/02 Trung t©m mÒm vµ vËn hµnh thö nghiÖm NCKT tù ®éng ho¸, §HBK HN - Theo yªu cÇu cña c¬ së øng ThiÕt bÞ vµ ch−¬ng Tõ 1/03 ®Õn Trung t©m dông, hiÖu chØnh thiÕt bÞ vµ tr×nh c¶i tiÕn 6/04 NCKT tù ®éng ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm cho phï ho¸, §HBK HN
hîp víi c«ng viÖc vµ kinh phÝ ®Çu t− - Nghiªn cøu vËn hµnh thö ThiÕt bÞ kÌm b¸o c¸o Tõ 5/04 ®Õn Trung t©m nghiÖm khoa häc 10/04 NCKT tù ®éng ho¸, §HBK HN 2. Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o robot RE th«ng minh - ThiÕt kÕ robot RE Bé hå s¬ thiÕt kÕ ®Õn 6/02 Trung t©m NCKT tù ®éng ho¸, §HBK HNvµ Khoa C¬ khÝ, §HBK - Tp HCM - ChÕ t¹o robot RE 02 robot RE ®Õn 6/03 Trung t©m NCKT tù ®éng ho¸, §HBK HN vµ Khoa C¬ khÝ, §HBK - Tp HCM - X©y dùng ch−¬ng tr×nh phÇn Bé ch−¬ng tr×nh ®Õn 12/03 Trung t©m mÒm vµ vËn hµnh thö nghiÖm NCKT tù ®éng ho¸, §HBK HN vµ Khoa C¬ khÝ, §HBK - Tp HCM - Giíi thiÖu s¶n phÈm (phÇn cøng Robot RE kÌm phÇn Tõ 1/04 ®Õn Trung t©m vµ phÇn mÒm) vµ x©y dùng c¸c mÒm 6/04 NCKT tù ®éng hîp ®ång øng dông ho¸, §HBK HN vµ Khoa C¬ khÝ, §HBK - Tp HCM - ThiÕt kÕ, chÕ t¹o c¸c s¶n phÈm Dù kiÕn øng dông á Tõ 1/04 ®Õn Trung t©m vµ triÓn khai øng dông 2 c¬ së 10/04 NCKT tù ®éng ho¸, §HBK HNvµ Khoa C¬ khÝ, §HBK - Tp HCM
3 Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c lo¹i "®å g¸ th«ng minh" -ThiÕt kÕ, chÕ t¹o vµ x©y dùng 01 bé ®å g¸ kÌm ®Õn 12/02 ViÖn IMI vµ ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm cho "®å phÇn mÒm Trung t©m g¸ chÕ t¹o CNC" NCKT tù ®éng ho¸, §HBK HN - Hoµn chØnh s¶n phÈm "®å g¸ chÕ Dù kiÕn øng dông ë Tõ 1/03 ®Õn ViÖn IMI vµ t¹o CNC", tæ chøc nh©n b¶n vµ > 2 c¬ së 9/04 Trung t©m triÓn khai ¸p dông NCKT tù ®éng ho¸, §HBK HN III. KÕt qu¶ cña ®Ò tµi D¹ng kÕt qu¶ dù kiÕn cña ®Ò tµi 15 I II III ♦ MÉu (model, maket) ♦ Quy tr×nh c«ng nghÖ ♦ S¬ ®å ♦ S¶n phÈm ♦ Ph−¬ng ph¸p ♦ B¶ng sè liÖu ♦ VËt liÖu ♦ Tiªu chuÈn ♦ B¸o c¸o ph©n tÝch ♦ ThiÕt bÞ, m¸y mãc ♦ Quy ph¹m ♦ Tµi liÖu dù b¸o * ♦ §Ò ¸n, qui ho¹ch triÓn khai ♦ D©y chuyÒn c«ng nghÖ ♦ LuËn chøng kinh tÕ-kü thuËt, ♦ Gièng c©y trång nghiªn cøu kh¶ thi ♦ Gièng gia sóc ♦ Ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh * ♦ Kh¸c (c¸c bµi b¸o, ®µo t¹o NCS, SV,...) Yªu cÇu khoa häc ®èi víi s¶n phÈm t¹o ra (d¹ng kÕt qu¶ III) 16 TT Tªn s¶n phÈm Yªu cÇu khoa häc Chó thÝch 1 2 3 4 1 Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn robot Cho phÐp ®iÒu khiÓn theo vÞ trÝ vµ xö lý t×nh RP th«ng minh ho¸ huèng theo th«ng tin tõ c¸c senso ngo¹i tÝn hiÖu 2 Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn robot Cho phÐp ®iÒu khiÓn theo vÞ trÝ vµ xö lý t×nh SCA th«ng minh ho¸ huèng theo th«ng tin tõ c¸c senso ngo¹i tÝn hiÖu 3 Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn robot Cho phÐp ®iÒu khiÓn theo vÞ trÝ vµ xö lý t×nh RE th«ng minh phôc vô kü thuËt huèng theo th«ng tin tõ c¸c senso ngo¹i tÝn t¸i hiÖn hiÖu 4 Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn "®å g¸ Cho phÐp ®iÒu khiÓn theo vÞ trÝ vµ xö lý t×nh th«ng minh" huèng theo th«ng tin tõ c¸c senso ngo¹i tÝn hiÖu
17 Yªu cÇu kü thuËt, chØ tiªu chÊt l−îng ®èi víi s¶n phÈm t¹o ra (d¹ng kÕt qu¶ I, II) Møc chÊt l−îng Dù Tªn s¶n phÈm §¬n kiÕn Sè CÇn ®¹t MÉu t−¬ng tù vµ chØ tiªu chÊt l−îng vÞ l−îng Trong ThÕ giíi TT chñ yÕu ®o n−íc s¶n phÈm t¹o ra 1 2 3 4 5 6 7 1 Robot RP ®−îc n©ng ChiÕc + 6 bËc tù do 01 cÊp vµ th«ng minh ho¸ + Giíi h¹n ho¹t ®éng: TÇm xa - 600mm, TÇm gÇn - 270mm, TÇm cao - 900mm, TÇm thÊp - 100mm + §é chÝnh x¸c: ± 1mm + T¶i träng n©ng: 1kg + Møc ®é th«ng minh ho¸: tù tr¸nh ®−îc vËt c¶n 2 Robot SCA ®−îc n©ng ChiÕc + 4 bËc tù do 01 cÊp vµ th«ng minh ho¸ + Giíi h¹n ho¹t ®éng: Khíp vai: ± 900, khíp khuûu tay: ± 1200, khíp cæ tay: ± 1800, khíp tÞnh tiÕn trªn cæ tay: 130mm. + §é chÝnh x¸c: ± 0,5mm + T¶i träng n©ng: 0,5kg + Møc ®é th«ng minh ho¸: tù chän lùa theo mµu s¾c 3 Robot RE th«ng minh ChiÕc + 5 bËc tù do 02 phôc vô kü thuËt t¸i + Giíi h¹n ho¹t ®éng: xa nhÊt hiÖn - 855mm, cao nhÊt: 885mm + §é chÝnh x¸c: ± 0,3mm + Møc ®é th«ng minh ho¸: chän sè lÇn ®o Ýt nhÊt 4 §å g¸ chÕ t¹o th«ng ChiÕc+ 6 bËc tù do. 01 minh ®iÒu khiÓn sè + Vïng ho¹t ®éng: 300x400x400(mmxmmxmm) + §é chÝnh x¸c: ± 0,3mm + Møc ®é th«ng minh ho¸: thay ®æi c«ng nghÖ theo ®Æc ®iÓm h×nh häc 18 Ph−¬ng thøc chuyÓn giao kÕt qu¶ nghiªn cøu (Nªu tÝnh æn ®Þnh cña c¸c th«ng sè c«ng nghÖ, ghi ®Þa chØ kh¸ch hµng vµ m« t¶ c¸ch thøc chuyÓn giao kÕt qu¶,...) TÝnh æn ®Þnh vÒ th«ng sè kü thuËt cña c¸c s¶n phÈm ®−îc n©ng cao do ¸p dông ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu thÝch hîp: Trong giai ®o¹n thiÕt kÕ dïng ph−¬ng ph¸p x©y dùng m« h×nh ho¹t ho¹ ®Ó kh¶o s¸t
c¸c th«ng sè thiÕt kÕ kÕt cÊu cña bé phËn chÊp hµnh vµ thö nghiÖm c¸c th«ng sè cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn. Do vËy cã thÓ dÔ dµng thùc hiÖn ®èi tho¹i gi÷a ng−êi thiÕt kÕ vµ ng−êi ®Æt hµng, ®Ó hiÖu chØnh thiÕt kÕ theo yªu cÇu; Cßn sau khi ®· hoµn thµnh mÉu s¶n phÈm th× cã thêi gian dµi vËn hµnh thö nghiÖm ë phßng thÝ nghiÖm tr−íc khi chÕ t¹o s¶n phÈm t−¬ng tù ®Ó giao cho kh¸ch hµng ChÝnh mÉu s¶n phÈm ë phßng thÝ nghiÖm nµy lµ c¬ së nghiªn cøu tiÕp tôc ®Ó cïng kh¸ch hµng theo ®uæi viÖc n©ng cÊp kh«ng ngõng chÊt l−îng s¶n phÈm. §Þa chØ kh¸ch hµng ®èi víi c¸c s¶n phÈm cña ®Ò tµi lµ c¸c xÝ nghiÖp c¬ khÝ th−êng xuyªn ph¶i tiÕn hµnh c«ng viÖc lÊy mÉu, nhÊt lµ ph¶i chÕ t¹o c¸c bÒ mÆt phøc t¹p nh− khu«n mÉu, ch©n vÞt tÇu thuyÒn, c¸nh tuèc bin v.v. Nh−ng tr−íc m¾t lµ c¸c ®Þa chØ øng dông quen thuéc trong c¸c ch−¬ng tr×nh hîp t¸c truyÒn thèng, kÓ c¶ cña c¸c c¬ quan phèi hîp. Cô thÓ lµ: - C¸c nhµ m¸y thuéc Tæng c«ng ty c¬ khÝ X©y dùng, Tæng c«ng ty c¬ khÝ Giao th«ng, Tæng c«ng ty m¸y ®éng lùc vµ Tæng c«ng ty m¸y c«ng nghiÖp. - C¸c c«ng ty ngµnh nhùa, giµy da, cao su. C¸ch thøc chuyÓn giao kÕt qu¶ thùc hiÖn theo c¶ 2: hoÆc cung cÊp trän gãi thiÕt bÞ kÌm c¶ phÇn cøng vµ phÇn mÒm ®iÒu khiÓn, hoÆc phèi hîp víi c¬ së s¶n xuÊt ®Ó chÕ t¹o l¾p r¸p thiÕt bÞ theo thiÕt kÕ vµ ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n cña ®Ò tµi. 19 C¸c t¸c ®éng cña kÕt qu¶ nghiªn cøu (ngoµi t¸c ®éng ®· nªu t¹i môc 18 trªn ®©y) • Båi d−ìng, ®µo t¹o c¸n bé KH&CN. §©y lµ h−íng míi trong nghiªn cøu vµ ®µo t¹o c¸n bé khoa häc chuyªn ngµnh C¬-tin-®iÖn tö (mechatronics). NhiÒu nghiªn cøu sinh, häc viªn cao häc vµ sinh viªn lµm luËn v¨n tèt nghiÖp sÏ trùc tiÕp tham gia triÓn khai c¸c néi dung ®Ò tµi nµy. Dù kiÕn sÏ cã 3 nghiªn cøu sinh, 4 häc viªn cao häc vµ 15 sinh viªn ®¹i häc sÏ b¶o vÖ luËn ¸n liªn quan ®Õn néi dung nµy trong thêi gian triÓn khai ®Ò tµi. • §èi víi lÜnh vùc khoa häc cã liªn quan nh− c¬ khÝ, ®iÖn tö th× ®©y lµ kho¶ng nèi ®Ó ph¸t huy thÕ m¹nh cña tõng ngµnh theo xu thÕ linh ho¹t ho¸ thiÕt bÞ vµ më réng øng dông ®IÒu khiÓn sè. øng dông robot song song sÏ t¹o ra mét h−íng míi trong viÖc c¶i tiÕn, t¹o dùng c¸c m¸y CNC nhiÒu trôc vµ c¸c ®å g¸ ®iÒu khiÓn ch−¬ng tr×nh trong c«ng nghÖ chÕ t¹o thiÕt bÞ, tù ®éng ®o l−êng kü thuËt, tù ®éng l¾p r¸p c¸c s¶n phÈm phøc t¹p v.v. • §èi víi kinh tÕ - x· héi: Nghiªn cøu ph¸t triÓn vµ øng dông robot c«ng nghiÖp theo h−íng m«®un ho¸ cã thÓ h×nh thµnh tõng b−íc ngµnh chÕ t¹o, l¾p r¸p vµ lµm phÇn mÒm ®iÒu khiÓn robot, phôc vô nhu cÇu rÊt ®a d¹ng lo¹i h×nh, nh−ng cßn rÊt h¹n chÕ vÒ sè l−îng tõng lo¹i. ViÖc ¸p dông c¸c m«®un c¶m biÕn vµ c¸c m«®un phÇn mÒm t−¬ng øng cho phÐp n©ng cÊp robot theo h−íng th«ng minh ho¸ khi cã nhu cÇu sö dông. • øng dông c¸c m«®un robot song song th«ng minh cßn ®Æc biÖt quan träng trong mét sè ngµnh nh− thiªn v¨n, tr¾c ®Þa, phßng kh«ng, m¸y bay, xe h¬i vµ c¶ trong kü thuËt néi soi cña y tÕ v.v.
IV. C¸c tæ chøc/c¸ nh©n tham gia thùc hiÖn ®Ò tµi 20 Ho¹t ®éng cña c¸c tæ chøc phèi hîp tham gia thùc hiÖn ®Ò tµi (Ghi tÊt c¶ c¸c tæ chøc phèi hîp thùc hiÖn ®Ò tµi vµ phÇn néi dung c«ng viÖc tham gia trong ®Ò tµi) TT Tªn tæ chøc §Þa chØ Ho¹t ®éng/®ãng gãp cho ®Ò tµi 1 §H B¸ch khoa TP 268 Lý Th−êng - Hîp t¸c triÓn khai s¶n phÈm robot RE th«ng Hå ChÝ Minh KiÖt Q 10. TP minh (phÇn 2 môc 12) HCM - T×m ®Þa chØ øng dông ë phÝa nam cho ®Ò tµi 2 ViÖn m¸y vµ dông 46 L¸ng H¹, Hµ - TriÓn khai s¶n phÈm “§å g¸ chÕ t¹o th«ng cô c«ng nghiÖp Néi minh” (trong phÇn 3 môc 12) (IMI) - NhËn chÕ t¹o c¸c s¶n phÈm chÕ thö cña ®Ò tµi - T×m ®Þa chØ øng dông ë phÝa b¾c cho ®Ò tµi - Hîp t¸c tæ chøc s¶n xuÊt c¸c s¶n phÈm cã n¬i tiªu thô. Ngoµi ra, nh− ®· tr×nh bµy ë môc 11, ë ®©y ¸p dông ph−¬ng ph¸p m«®un ho¸, kÓ c¶ c¸c m«®un ho¸ thiÕt bÞ chÊp hµnh, m« ®un ho¸ thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn, m«®un ho¸ thiÕt bÞ c¶m biÕn vµ m«®un ho¸ ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm, theo nguyªn t¾c hÖ thèng më. V× thÕ cã thÓ dÔ dµng cµi ®Æt thªm c¸c m«®un c¶m biÕn vµ ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm ®Ó ®a d¹ng ho¸ møc ®é th«ng minh cho robot, phô thuéc vµo kh¶ n¨ng “kÝch cÇu” trong c«ng nghiÖp. Trªn c¬ së ®ã chóng t«i còng ®· trao ®æi hîp t¸c víi mét sè ®¬n vÞ vÒ viÖc l¾p ®Æt thªm cho robot mét sè m«®un c¶m biÕn th«ng minh kh¸c n÷a. 21 Liªn kÕt víi s¶n xuÊt vµ ®êi sèng (Ghi râ ®¬n vÞ s¶n xuÊt hoÆc nh÷ng ng−êi sö dông kÕt qu¶ nghiªn cøu tham gia vµo qu¸ tr×nh thùc hiÖn vµ nªu râ néi dung c«ng viÖc thùc hiÖn trong ®Ò tµi) - ViÖn IMI: Hîp t¸c nghiªn cøu vµ tæ chøc s¶n xuÊt c¸c s¶n phÈm cã n¬i tiªu thô - C¸c xÝ nghiÖp c¬ khÝ chÕ t¹o khu«n mÉu: øng dông c¸c s¶n phÈm “®å g¸ th«ng minh” - Së C«ng nghiÖp Hµ Néi: øng dông c¸c ®å g¸ CNC ®Ó gia c«ng bÒ mÆt phøc t¹p, robot SCA ®Ó ph©n lo¹i s¶n phÈm vµ robot RE th«ng minh ®Ó lÊy mÉu cã trî gióp cña m¸y tÝnh. - Ngoµi ra, trong Ch−¬ng tr×nh “øng dông tù ®éng ho¸ vµ tin häc c«ng nghiÖp”cña Tp Hµ Héi, ®· cã kÕ ho¹ch ¸p dông c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ®Ò tµi nµy vµ mét sè ®Ò tµi kh¸c thuéc ch−¬ng tr×nh tù ®éng ho¸.