Đồ Án 2 : Robot Harmo<br />
<br />
MỤC LỤC<br />
NHẬN XÉT VỀ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN<br />
Trang<br />
<br />
CHƯƠNG I : ĐỘNG HỌC , CẢM BIẾN .......................................... 3<br />
I.THIẾT LẬP PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT HARMO .................... 3<br />
<br />
1. ThiÕt lËp hÖ to¹ ®é cña Robot ........................................................... 3<br />
2. X¸c ®Þnh bé th«ng sè ®éng häc .......................................................... 4<br />
3. ThiÕt lËp c¸c m« h×nh biÕn ®æi vµ c¸c ma trËn biÕn ®æi ................... 5<br />
4. Phư¬ng tr×nh ®éng häc c¬ b¶n cña Robot .......................................... 7<br />
5. Phư¬ng tr×nh ®éng häc ngược cña Robot ........................................... 9<br />
II. TÍNH KHỐI LƯỢNG KẸP CỦA BÀN KẸP .................................................. 11<br />
III. TÍNH TOÁN VẬN TỐC VÀ GIA TỐC ........................................................ 13<br />
<br />
1. TÝnh to¸n vËn tèc vµ gia tèc bËc tù do tÞnh tiÕn theo trôc X ................. 13<br />
2. TÝnh to¸n vËn tèc vµ gia tèc bËc tù do tÞnh tiÕn theo trôc Y ................. 16<br />
3. TÝnh to¸n vËn tèc vµ gia tèc bËc tù do tÞnh tiÕn theo trôc Z ................. 19<br />
4. TÝnh to¸n vËn tèc vµ gia tèc bËc tù do quay quanh trôc X ................... 22<br />
IV. CẢM BIẾN ................................................................................................ 27<br />
<br />
CHƯƠNG II : THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT MÔ HÌNH ..................... 33<br />
I. XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM VÀ LẬP TRÌNH ROBOT<br />
<br />
............................................................................................. 33<br />
1. Môc ®Ých vµ yªu cÇu cña m« h×nh thÝ nghiÖm ...................................... 33<br />
2. X©y dùng m« h×nh ............................................................................... 34<br />
II. LẬP TRÌNH PLC CHO ROBOT HOẠT ĐỘNG THEO MÔ HÌNH .................. 37<br />
<br />
1. C¬ së lý thuyÕt lËp tr×nh plc .............................................................. 37<br />
1.1. LËp tr×nh b»ng s¬ ®å thang Ladder Diagram .............................. 37<br />
1.2. LËp tr×nh b»ng phÇn mÒm SYSWIN trªn m¸y tÝnh ........................ 46<br />
2. LËp tr×nh PLC cho Robot ho¹t ®éng theo m« h×nh ®· x©y dùng ......... 52<br />
2.1. M« h×nh g¾p chi tiÕt d¹ng h×nh trô ....................................................... 52<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 67<br />
<br />
1<br />
<br />
Đồ Án 2 : Robot Harmo<br />
<br />
BẢN NHẬN XÉT THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN<br />
Giáo viên hướng dẫn :<br />
Sinh viên thực hiện<br />
<br />
: Phạm Văn Nam (20118505)<br />
<br />
Lớp<br />
<br />
: NUT11<br />
<br />
1. Nội dung thiết kế đồ án<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
…………<br />
2. Nhận xét của giáo viên hướng dẫn<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
……………………………………………………………………………………<br />
Hà Nội , ngày……….tháng………năm........<br />
Giáo viên hướng dẫn ký tên<br />
<br />
2<br />
<br />
Đồ Án 2 : Robot Harmo<br />
<br />
CHƯƠNG II : ĐỘNG HỌC , CẢM BIẾN<br />
I. THIẾT LẬP PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC ROBOT HARMO<br />
1. ThiÕt lËp hÖ to¹ ®é cña Robot<br />
§Ó thiÕt lËp ®ược phương tr×nh ®éng häc cña Robot nãi riªng còng như<br />
cña c¸c vËt kh¸c nãi chung th× trưíc hÕt ta ph¶i thiÕt lËp ®ược hÖ to¹ ®é cho vËt<br />
®ã bëi mét phương tr×nh ®éng häc sÏ chØ tư¬ng øng víi mét hÖ to¹ ®é nhÊt ®Þnh.<br />
NÕu hÖ to¹ ®é ®ã bÞ thay ®æi th× phương tr×nh ®éng häc sÏ kh«ng cßn ®óng n÷a.<br />
Tương tù như vËy, nÕu ngay tõ ®Çu hÖ to¹ ®é mµ thiÕt lËp sai th× phương tr×nh<br />
®éng häc lËp ra còng sÏ bÞ sai theo. V× vËy nªn thiÕt lËp hÖ to¹ ®é cña Robot lµ<br />
mét trong nh÷ng bước rÊt quan träng trong qu¸ tr×nh thiÕt lËp phương tr×nh ®éng<br />
häc cña Robot. Theo quy t¾c ®Æt hÖ to¹ ®é th× gèc cña hÖ to¹ ®é thø i g¾n liÒn víi<br />
chÝnh kh©u thø i ®ã vµ ®ưîc ®Æt t¹i giao ®iÓm cña ®ưêng vu«ng gãc chung gi÷a<br />
hai trôc khíp ®éng thø i+1 vµ khíp ®éng thø i víi chÝnh trôc khíp ®éng thø i+1.<br />
Trong trường hîp hai trôc cña khíp ®éng giao nhau th× gèc to¹ ®é sÏ ®ưîc lÊy<br />
trïng víi chÝnh giao ®iÓm ®ã. Cßn nÕu hai trôc song song víi nhau th× gèc to¹ ®é<br />
®ược chän lµ ®iÓm bÊt kú trªn trôc khíp ®éng i+1.<br />
Trôc Zi cña hÖ to¹ ®é thø i n»m däc theo trôc khíp ®éng i+1.<br />
Trôc Xi cña hÖ to¹ ®é thø i n»m däc theo ®ưêng vu«ng gãc chung hưíng<br />
tõ khíp ®éng i ®Õn khíp ®éng i+1. Trường hîp hai trôc giao nhau, hưíng trôc Xi<br />
sÏ trïng víi hưíng vÐct¬ ZixZi-1, tøc lµ vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng chøa Zi,Zi-1.<br />
Áp dông nguyªn t¾c ®Æt hÖ trôc to¹ ®é trªn vµo Robot Harmo ta cã hÖ to¹<br />
®é cña Robot Harmo như h×nh vÏ.<br />
<br />
3<br />
<br />
Đồ Án 2 : Robot Harmo<br />
<br />
H×nh 3.1: HÖ to¹ ®é cña Robot Harmo<br />
2. X¸c ®Þnh bé th«ng sè DH<br />
Bé th«ng sè DH bao gåm c¸c th«ng sè c¬ b¶n gi÷a hai kh©u liªn tiÕp nhau.<br />
Cô thÓ lµ:<br />
- ai:tọa độ gốc O(i+1) so gốc O(i) theo trục x.<br />
- bi:tọa độ gốc O(i+1) so gốc O(i) theo trục y.<br />
- ci:tọa độ gốc O(i+1) so gốc O(i) theo trục z.<br />
<br />
4<br />
<br />
Đồ Án 2 : Robot Harmo<br />
- i: Gãc chÐo gi÷a hai trôc khíp ®éng i+1 vµ i.<br />
- i: Gãc hîp bëi ®ường vu«ng gãc chung gi÷a trôc khíp ®éng i+1 vµ trôc<br />
khíp ®éng i vµ ®ường vu«ng gãc chung gi÷a trôc khíp ®éng i vµ trôc khíp ®éng<br />
i-1.<br />
Trong bé th«ng sè trªn cã mét th«ng sè lµ ®Æc trưng vµ còng lµ th«ng sè thÓ<br />
hiÖn chuyÓn ®éng tư¬ng ®èi gi÷a hai kh©u (thÓ hiÖn chuyÓn ®éng cña khíp).<br />
Th«ng sè ®ã ®ưîc gäi lµ biÕn khíp. BiÕn khíp sÏ lµ i víi khíp ®éng lµ khíp<br />
quay, vµ lµ di nÕu khíp ®éng lµ khíp tÞnh tiÕn. §Ó ph©n biÖt gi÷a biÕn khíp vµ<br />
c¸c th«ng sè kh¸c, ta dïng thªm dÊu * bªn c¹nh th«ng sè ®ã ®Ó ký hiÖu r»ng ®ã<br />
lµ biÕn khíp.<br />
Trong Robot Harmo th× c¸c th«ng sè DH ®ưîc x¸c ®Þnh như sau:<br />
Thông số<br />
khâu<br />
<br />
ai<br />
<br />
bi<br />
<br />
ci<br />
<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
<br />
0<br />
a2<br />
a3<br />
0<br />
<br />
b1<br />
0<br />
0<br />
b4<br />
<br />
c1<br />
0<br />
0<br />
c4<br />
<br />
5<br />
<br />
a5<br />
<br />
b5<br />
<br />
0<br />
<br />
i<br />
<br />
90<br />
<br />
5<br />
<br />
αi<br />
<br />
Biến<br />
khớp<br />
<br />
-90<br />
90<br />
90<br />
90<br />
<br />
b1<br />
a2<br />
a3<br />
<br />
90<br />
<br />
5<br />
<br />
3. ThiÕt lËp c¸c m« h×nh biÕn ®æi vµ c¸c ma trËn biÕn ®æi.<br />
Trªn c¬ së ®· x©y dùng ®ưîc c¸c hÖ to¹ ®é víi hai kh©u ®éng liªn tiÕp nhau<br />
vµ bé th«ng sè DH, cã thÓ thiÕt lËp mèi quan hÖ gi÷a hai hÖ to¹ ®é liªn tiÕp nhau<br />
theo c¸c bưíc sau:<br />
- Quay quanh trôc Zi-1mét gãc i<br />
- TÞnh tiÕn däc trôc Zi-1 mét kho¶ng di<br />
- TÞnh tiÕn däc trôc Xi-1 (®· trïng víi Xi) mét kho¶ng ai.<br />
5<br />
<br />