BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI-CƠ SỞ II
KHOA CƠ KHÍ
ĐỒ ÁN
TỐT
NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI :
THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC ROBOT
CÔNG NGHIỆP BA BẬC TỰ DO
SVTH : Nguyễn Văn Lâm
LỚP : Cơ Điện T
KHOÁ : 53
GVHD : TS. Phạm Hoàng Vương
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 6 năm 2016
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình nghiên cứu, đề tài " thiết kế và tính toán động lực học
1
robot công nghiệp ba bậc tự do " đã phần nào được hoàn thành. Ngoài sự cố gắn,
nỗ lực hết mình của bản thân em cũng đã nhận được rất nhiều những sự giúp đỡ,
góp ý, quan tâm và khích lệ đến từ gia đình, nhà trường, các thầy cô và bạn bè
trong quá trình nghiên cứu.
Trước tiên con xin cám ơn bố mẹ đã luôn động viên và tạo mọi điều kiện tốt
nhất để con học tập và hoàn thành đề tài này.
Em xin cảm ơn tất cả các thầy cô trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Cơ
Sở 2 đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt quá trình học
tập. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Hoàng Vương, thầy đã tận tình
hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các bạn bè của tôi đã luôn động viên, giúp đỡ tôi
về nhiều mặt để tôi có thể hoàn thành tốt đề tài này.
Trong quá trình làm đề tài, do thời gian và trình độ hiểu biết của bản thân còn hạn
chế nên chắc chắn sẽ không tránh khỏi sai sót nên em rất mong được sự góp ý của
các quý thầy, cô để đề tài được thêm hoàn thiện.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Lâm
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2016
2
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước cùng với sự phát triển
không ngừng của khoa học - kỹ thuật, việc ứng dụng các thành tựu công nghệ cao
như đưa tay máy robot tự động vào các nhà máy, vào các ngành công nghiệp ngày
càng trở nên quan trọng và cần thiết.
Robot công nghiệp đã có mặt trong sản xuất từ nhiều năm trước, ngày nay
robot công nghiệp được dùng nhiều ở nhiều lĩnh vực như sản xuất, y tế, thám
hiểm, quân sự. Robot có những tính năng mà con người không thể có được, khả
năng làm việc ổn định, làm việc trong môi trường độc hại, nặng nhọc, các môi
trường khắc nghiệt... Do đó việc đầu tư nghiên cứu, chế tạo những loại robot phục
vụ cho các công việc của con người là rất cần thiết cho hiện tại và trong tương lai.
Đề tài " thiết kế và tính toán động lực học robot công nghiệp ba bậc tự do ".
Việc giải quyết đề tài này sẽ giúp ta có cái nhìn tổng quan về robot công nghiệp,
nắm được kỹ thuật giải bài toán động lực học giúp ta có thêm cơ sở trong việc
thiết kế và lập trình điều khiển robot. Nội dung đề tài gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về robot công nghiệp.
Chương 2: Nghiên cứu phương pháp xây dựng mô hình robot trên phần mềm
catia.
Chương 3: Xây dựng động học thuận cho robot.
Chương 4: Động lực học robot.
3
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN...............................................................................................2
TÓM TẮT ĐỀ TÀI.......................................................................................3
MỤC LỤC.....................................................................................................4
DANH SÁCH HÌNH VẼ..............................................................................7
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT......................................................................9
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP......................1
1.1. Vài nét lịch sử về robot và robot công nghiệp.........................................1
1.2. Các khái niệm định nghĩa về robot công nghiệp......................................2
1.3. Cấu trúc cơ bản của robot công nghiệp....................................................3
1.4. Phân loại robot công nghiệp....................................................................4
1.4.1. Phân loại theo kết cấu........................................................................4
1.4.2. Phân loại theo phương pháp điều khiển.............................................5
1.4.3. Phân loại theo nguồn truyền động.....................................................6
1.4.4. Phân loại theo ứng dụng....................................................................6
4
1.5. Ứng dụng của robot.................................................................................7
1.5.1. Các ưu điểm khi sử dụng robot..........................................................7
1.5.2. Một số lĩnh vực ứng dụng..................................................................7
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MÔ HÌNH
ROBOT TRÊN PHẦN MỀM CATIA.........................................................11
2.1. Tổng quan về phần mềm catia.................................................................11
2.1.1. Khái niệm và phạm vi ứng dụng phần mềm catia..............................11
2.1.2. Giới thiệu môi trường làm việc trong phần mềm catia......................11
2.2. Xây dựng mô hình...................................................................................13
2.2.1. Chân đế cố định.................................................................................14
2.2.2. Khâu 1...............................................................................................15
2.2.3. Khâu 2...............................................................................................16
2.2.4. Khâu 3...............................................................................................17
2.2.5. Mô hình lắp ráp.................................................................................18
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG ĐỘNG HỌC THUẬN CHO ROBOT............19
3.1. Các loại liên kết trong không gian...........................................................19
5