Đồ án tốt nghiệp Tính toán chuyển
động chương trình và thiết kế robot MMR
- 1 -
Tính toán động học, mô phỏng chuyển động của robot MMR ( Mini
Mobile Robot ) và thiết kế, chế tạo mẫu robot MMR.
Đồ án được chia thành 2 phần :
♦ Phần I: Tính toán động học và mô phỏng chuyển động robot
MMR.
-Chương 1: Cơ sở lý thuyết khảo sát bài toán động học robot.
-Chương 2: Áp dụng tính động học cho robot MMR.
-Chương 3: Phần mềm tính toán và mô phỏng.
♦ Phần I : Thiết kế và chế tạo mẫu robot MMR
-Chương 1: Lựa chọn cấu trúc robot MMR
-Chương 2 : Thiết kế cơ khí robot MMR
Em xin chân thành cảm ơn T.S Phan Bùi Khôi cùng toàn thể các
thầy cô trong bộ môn cơ học ứng dụng đã tận tình hướng dẫn em hoàn
thành đồ án này.
Mặc dù rất cố gắng nhưng do kiến thức và thời gian có hạn nên đồ án
không tránh khỏi thiếu sót. Em mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy,
các cô trong bộ môn cũng như các bạn sinh viên, những người quan tâm
đến robot.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán chuyển
động chương trình và thiết kế robot MMR
- 2 -
PHẦN I
TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ MÔ
PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG ROBOT MMR
Đ
ồ
đ
ộ
3
1.
1
1.
1
th
u
ro
b
tro
đi
ề
độ
n
đặ
t
ho
ạ
ồ
án tốt n
ộ
ng chư
ơ
3
CƠ SỞ
L
1
.Cấu tr
ú
1
.1 Khái q
Cùng
v
u
ật đặc biệ
t
b
ot ngày c
à
ng robot c
ề
u khiển.
C
n
g chính l
à
t
trong rob
ạ
t động củ
M
(
C
ứ
n
Tay
(
man
g
công
)
D
r
K
k
r
g
hiệp
ơ
ng trình
L
Ý TH
U
ú
c độn
g
h
uát về ro
b
v
ới sự phá
t
t
là l
ĩ
nh v
ự
à
ng có nh
ữ
ó các bộ p
C
ơ cấu chấ
p
à
các cơ b
ắ
ot vận hà
n
a robot.
M
ắt, mũi, t
a
C
ác senser
n
g)
(
Bàn kẹp,
g
dụng cụ
g
)
D
a (Vỏ bọ
r
obot)
K
hớp (Cá
c
k
hớp độn
g
r
obot
)
và thiết
C
H
U
YẾT K
H
h
ọc robo
t
b
ot
t
triển khô
n
ự
c cơ khí,
đ
ữ
ng chức
n
hận như c
ơ
p
hành cũ
n
ắ
p và đượ
c
n
h, hệ thốn
a
i
cảm
g
ia
c
c
g
H
kế robo
t
H
ƯƠNG
H
ẢO SÁ
T
n
g ngừng
c
đ
iện tử điề
u
n
ăng gần g
i
ơ
cấu chấ
p
n
g như cá
n
c
trái
t
im c
o
g điều khi
ể
H
ình 1.1
N
Tín
h
t
MM
R
1
T
ĐỘN
G
c
ủa các n
g
u
khiển v
à
i
ống như c
p
hành, hệ
d
n
h tay châ
n
o
n người t
ư
ể
n là bộ n
ã
N
gười và r
o
h
toán c
h
G
HỌC
R
g
hành kho
a
à
tin học đ
ã
on người
n
d
ẫn động
v
n
con ngư
ờ
ư
ơng ứng
v
ã
o điểu kh
i
Não ( hệ
t
Bắp
t
(Các
độn
g
Trái
o
bot
h
u
y
ển
R
OBOT
a
học kỹ
ã
làm cho
n
hiều hơn,
v
à hệ thốn
g
ờ
i, hệ dẫn
v
ới động
c
i
ển mọi
t
hống điề
u
t
hịt, huyết
bộ truyền
g
)
tim( Độn
g
Xương (
K
robot)
g
c
ơ
u
khiển)
quản
chuyển
g
cơ)
K
hung
Đồ án tốt nghiệp Tính toán chuyển
động chương trình và thiết kế robot MMR
- 4 -
Cuộc sống ngày càng văn minh hiện đại, mức sống của người dân ngày
càng được nâng cao, đòi hỏi phải nâng cao năng suất và chất lượng của sản
phẩm. Vì vậy càng phải ứng dụng rộng rãi các phương tiện tự động hoá vào
sản xuất nên càng tăng nhanh nhu cầu về ứng dụng robot để tạo ra các hệ
thống sản xuất tự động và linh hoạt.
Robot có những đặc điểm nổi trội đó là:
♦ Có thể thực hiện công việc một cách bền bỉ, không biết mệt mỏi nên
chất lượng sản phẩm được giữ ổn định. Giá thành sản phẩm hạ do
giảm được chi phí cho người lao động. Ở nước ta trong những năm
gần đây ở nhiều doanh nghiệp, khoản chi phí về lương bổng cũng
chiếm tỷ lệ khá cao trong giá thành sản phẩm, càng cần phải ứng
dụng công nghệ robot vào dây chuyền sản xuất.
♦ Nhất là ở nhiều nơi hiện nay cũng cần ứng dụng công nghệ robot để
cải thiện điều kiện lao động vì trong thực tế sản xuất người lao động
phải làm việc suốt buổi trong môi trường bụi bặm, ẩm ướt, ồn
ào…quá mức cho phép nhiều lần. Thậm chí phải làm việc trong môi
trường độc hại, nguy hiểm đến sức khoẻ con người.
♦ Mặt khác, khi áp dụng công nghệ robot vào sản xuất ta cũng cần lưu
ý và phân tích kỹ toàn bộ hệ thống sản xuất sao cho phù hợp với các
nguyên công và phù hợp với tình hình sản xuất của nhà máy. Cần xét
đến đầy đủ các chi phí phụ và hiệu quả mang lại cho toàn bộ hệ
thống. Khi xác định đưa robot vào hệ thống sản xuất thì cũng cần
phải xét xem khả năng liệu robot có thay thế được hay không và có
hiệu quả hơn không. Vì trong thực tế sản xuất cho thấy xu hướng
thay thế hoàn toàn bằng robot nhiều khi không hiệu quả bằng việc
giữ lại một số công đoạn mà cần phải có sự khéo léo của con người.
♦ Kỹ thuật robot có ưu điểm quan trọng nhất là tạo nên khả năng linh
hoạt hóa sản xuất. Mà trong đó kĩ thuật robot và máy vi tính đã đóng
Đồ án tốt nghiệp Tính toán chuyển
động chương trình và thiết kế robot MMR
- 5 -
vai trò quan trọng trong việc tạo ra các dây chuyền tự động linh
hoạt.Vì vậy trong những năm gần đây không những chỉ các nhà khoa
học mà cả các nhà sản xuất đã tập trung sự chú ý vào việc hình
thành và áp dụng các hệ sản xuất linh hoạt.
So với lúc mới ra đời, ngày nay công nghệ robot đã có những bước phát
triển vượt bậc. Đặc biệt là vào những năm 60 của thế kỉ trước, với sự góp
mặt của máy tính. Ở giai đoạn đầu người ta rất quan tâm đến việc tạo ra
những cơ cấu tay máy nhiều bậc tự do, được trang bị cảm biến để thực hiện
những công việc phức tạp. Ngày càng có những cải tiến quan trọng trong
kết cấu các bộ phận chấp hành, tăng độ tin cậy của các bộ phận điều khiển,
tăng mức thuận tiện và dễ dàng khi lập trình. Tăng cường khả năng nhận
biết và xử lý tín hiệu từ môi trường làm việc để mở rộng phạm vi ứng dụng
cho robot.
Trong tương lai số lượng lao động được thay thế ngày càng nhiều vì
một mặt giá thành robot ngày càng giảm do mặt hàng vi điện tử liên tục
giảm giá đồng thời chất lượng liên tục tăng. Mặt khác chi phí về lương và
các khoản phụ cấp cho người lao động ngày càng tăng. Robot ngày càng
vạn năng hơn để có thể làm được nhiều việc trên các dây chuyền.
Công đoạn lắp ráp thường chiếm tỷ lệ cao so với tổng thời gian sản
xuất trên toàn bộ dây chuyền. Công việc lại đòi hỏi phải cẩn thận, nhẹ
nhàng tinh tế và chính xác. Nên nếu là công nhân thì cần phải thợ có tay
nghề cao và làm việc đơn điệu, căng thẳng. Robot đã có mặt nhiều trên các
công đoạn lắp ráp phức tạp do được thừa hưởng kĩ thuật cảm biến, kĩ thuật
tin học với những ngôn ngữ lập trình bậc cao.
Robot tự hành cũng sẽ phát triển mạnh trong tương lai, có thể đi
được bằng chân để thích hợp với mọi địa hình ví dụ như có thể tự leo bậc
thang… Việc tạo ra các cơ cấu chấp hành cơ khí vừa bền vững, nhẹ nhàng
chính xác và linh hoạt như chân tay người là đối tượng nghiên cứu chủ yếu.