L I NÓI ĐUỜ Ầ
Trong s nghi p công nghi p hóa, hi n đi hóa đt n c v n đ t đngự ệ ệ ệ ạ ấ ướ ấ ề ự ộ
hóa có vai trò đc bi t quan tr ng.ặ ệ ọ
Nh m nâng cao nâng su t dây chuy n công ngh , nâng cao ch t l ng vàằ ấ ề ệ ấ ượ
kh năng c nh tranh c a s n ph m, c i thi n đi u ki n lao đng, nâng cao năngả ạ ủ ả ẩ ả ệ ề ệ ộ
su t lao đng.đt ra là h th ng s n xu t ph i có tính linh ho t cao.Robot côngấ ộ ặ ệ ố ả ấ ả ạ
nghi p, đc bi t là nh ng tay máy robot là bô ph n quan tr ng đ t o ra nh ngệ ặ ệ ữ ậ ọ ể ạ ữ
h th ng đó. ệ ố
Tay máy Robot đã có m t trong s n xu t t nhi u năm tr c, ngày nay tayặ ả ấ ừ ề ướ
máy Robot đã dùng nhi u lĩnh v c s n xu t, xu t phát t nh ng u đi m màở ề ự ả ấ ấ ừ ữ ư ể
tay máy Robot đó và đúc k t l i trong quá trình s n xu t làm vi c, tay máy cóế ạ ả ấ ệ
nh ng tính năng mà con ng i không th có đc, kh năng làm vi c n đnh, cóữ ườ ể ượ ả ệ ổ ị
th làm vi c trong môi tr ng đc h i .Do đó vi c đu t nghiêc c u, ch t o raể ệ ườ ộ ạ ệ ầ ư ứ ế ạ
nh ng lo i tay máy Robot ph c v cho công cu c t đng hóa s n xu t là r tữ ạ ụ ụ ộ ự ộ ả ấ ấ
c n thi t cho hi n t i và t ng lai.ầ ế ệ ạ ươ
“Tính toán, thi t k và mô hình hóa mô ph ng đng h c robot Kuka”ế ế ỏ ộ ọ
giúp em làm quen và tìm hi u kĩ h n v i nh ng v n đ c t lõi và c b n nh t vể ơ ớ ữ ấ ề ố ơ ả ấ ề
robot và r t có ích cho chúng em sau này. Qua đó em có th tìm hi u sâu h n vàấ ể ể ơ
tìm hi u đc cách ti p c n và gi i quy t các v n đ c a môn h c. Đng th iể ượ ế ậ ả ế ấ ề ủ ọ ồ ờ
qua làm đ án cũng hình thành thêm các kĩ năng làm vi c,l p k ho ch,vi t báoồ ệ ậ ế ạ ế
cáo r t có ích cho sau này.ấ
Do ki n th c còn h n ch và th i gian không quá 3 tháng đ hoàn thành nênế ứ ạ ế ờ ể
em không tránh kh i nh ng sai sót trong thi t k , cũng nh cách trình bày. R tỏ ữ ế ế ư ấ
mong s thông c m ch b o và h ng d n c a quý th y cô và các b n đ đ ánự ả ỉ ả ướ ẫ ủ ầ ạ ể ồ
t t nghi p c a em đc t t h n.ố ệ ủ ượ ố ơ
Em xin chân thành c m n.ả ơ
Ngh An, ngày 08 tháng 05 năm 2018ệ
Ng i th c hi nườ ự ệ
1
Tr n Văn H ngầ ư
2
TÓM T TẮ
Ngành công nghi p robot trên th gi i đã đa đc s n ph m là robot côngệ ế ớ ư ượ ả ẩ
nghi p đ ph c v s n xu t, th m chí ph c v nhu c u gi i trí cũng nh chăm sócệ ể ụ ụ ả ấ ậ ụ ụ ầ ả ư
con ng i. V i ngành công nghi p c a Vi t Nam thì robot ch a đc xu t hi nườ ớ ệ ủ ệ ư ượ ấ ệ
nhi u trong các dây truy n s n xu t. Vì s n ph m này còn quá đt đi v i thề ề ả ấ ả ẩ ắ ố ớ ị
tr ng Vi t Nam.ườ ệ
Nh m n i đa hóa s n ph m, cũng nh nghiên c u chuyên sâu v robot, emằ ộ ị ả ẩ ư ứ ề
ch n đ tài ọ ề “Tính toán, thi t k và mô hình hóa mô ph ng đng h c robotế ế ỏ ộ ọ
Kuka”. Đ tài này h ng t i có th ti n hành ch t o cánh tay robot trên th c t ,ề ướ ớ ể ế ế ạ ự ế
xác đnh v t li u cũng nh c c u truy n đng c a m i b c, tính toán th i gianị ậ ệ ư ơ ấ ề ộ ủ ỗ ậ ờ
th c hi n m t chu trình t đó có ph ng án k t h p dây chuy n theo th i gianự ệ ộ ừ ươ ế ợ ề ờ
th c.ự
V i hình nh 3D s giúp sinh viên h ng t i thi t k các lo i robot khácớ ả ẽ ướ ớ ế ế ạ
nhau, ng d ng dc ph n m m Solidwork trong tính toán, thi t l p góc đ.ứ ụ ầ ề ế ậ ộ
M c đích c a đ tài này là nghiên c u v c u t o và xây d ng nh ng gi iụ ủ ề ứ ề ấ ạ ự ữ ả
pháp ph n c ng cánh tay robot năm b c t do. Nh m làm ch k thu t ch t oầ ứ ậ ự ằ ủ ỹ ậ ế ạ
robot, có th áp d ng vào phòng thí nghi m c a các tr ng cao đng, đi h cể ụ ệ ủ ườ ẳ ạ ọ
cũng nh ng d ng trong s n xu t công nghi p.ư ứ ụ ả ấ ệ
PREFACE
The robot industry in the world has brought the product is industrial robots to
serve production, even serving the needs of entertainment as well as human care.
With the industry of Vietnam, the robot has not appeared much in the production
line. This product is too expensive for the Vietnamese market.
For localization of products, as well as in-depth research on robots, I chose the
topic "Calculation, design and modeling of Kuka robot dynamics." This topic
aims to be able to construct the actual robot arm, define the material as well as the
actuator of each stage, calculate the time to implement a cycle from which there is a
plan to combine the chain in real time.
With 3D visualization, students will be able to design different types of robots,
using Solidwork software in their calculations, setting angles.
The purpose of this topic is to study the structure and construction of five-
3
degree free-hand robot arm solutions. To be the master of robotics, it is possible to
apply to laboratories of colleges and universities as well as applications in industrial
production.
M C L CỤ Ụ
HÌNH 1.2: SỰ TƯƠNG TÁC GIỮA TAY NGƯỜI VÀ TAY MÁY ..................................................... 13
HÌNH 2.1: HỆ TỌA ĐỘ OYXZ VỚI CÁC VÉC TƠ ĐƠN VỊ LÀ X, Y, Z ........................................... 19
HÌNH 2.2: QUAY HỆ O-XYZ QUANH TRỤC Z ............................................................................... 20
Phương trình động học ngược - Vị trí (Position) .................................................................................... 30
Tài liệu [2],[3] đã nêu cách tính bài toán động học ngược. .................................................................... 30
HÌNH 3.4: CHI TIẾT ĐẾ, TRỤC TỌA ĐỘ 3D VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT ..................................... 37
HÌNH 3.5: CHI TIẾT TRỤC QUAY, TRỤC TỌA ĐỘ 3D VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT ..................... 38
HÌNH 3.6: CHI TIẾT 3, TRỤC TỌA ĐỘ 3D VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT ........................................ 39
HÌNH 3.7: CHI TIẾT 4, TRỤC TỌA ĐỘ 3D VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT ........................................ 40
HÌNH 3.8: CHI TIẾT 5, TRỤC TỌA ĐỘ 3D VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT ........................................ 41
HÌNH 3.9: CHI TIẾT 6, TRỤC TỌA ĐỘ 3D VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT ........................................ 42
HÌNH 3.10: TỌA ĐỘ 3D CỦA CÁNH TAY ROBOT ........................................................................ 43
HÌNH 3.11: CÁC CHI TIẾT KHI CHƯA MATES .............................................................................. 43
HÌNH 3.12: CÁC CHI TIẾT SAU KHI MATES ................................................................................. 44
HÌNH 3.13: TỔNG HỢP SỐ LẦN MATES ..................................................................................... 44
HÌNH 3.14: QUY ƯỚC CHIỀU CHUYỂN ĐỘNG CHO CÁC TRỤC KHỚP .................................... 45
HÌNH 3.15: TẠO CÁC TASK. .......................................................................................................... 45
HÌNH 3.16: CHỌN CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CHO MỖI TASK. ......................................................... 46
HÌNH 3.17: CHƯƠNG TRÌNH CHẠY KHI TÍNH TOÁN. .................................................................. 46
HÌNH 3.18: CÁNH TAY TRƯỢT TRÊN RAY .................................................................................. 46
HÌNH 3.19: TIẾN HÀNH XÁC ĐỊNH VẬT ........................................................................................ 47
HÌNH 3.20: TIẾN HÀNH GẮP VẬT ................................................................................................. 47
HÌNH 3.21: XÁC ĐỊNH ĐIỂM THẢ VẬT .......................................................................................... 48
HÌNH 3.22: TIẾN HÀNH NHẢ VẬT ................................................................................................. 48
HÌNH 3.23: QUAY VỀ TRẠNG THÁI CHỜ ..................................................................................... 49
KẾT LUẬN ...................................................................................................................................... 50
HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................................... 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................................... 51
[2] HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SOLIDWORKS – TRƯƠNG MINH TRÍ & PHẠM QUANG HUY,NHÀ XUẤT BẢN BÁCH
KHOA HÀ NỘI ................................................................................................................................. 51
[3] GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH THIẾT KẾ CƠ KHÍ VỚI SOLIDWORKS – PHẠM QUANG HUY & TRỊNH VŨ
KHUYÊN, NHÀ XUẤT BẢN THANH NIÊN ................................................................................................ 51
4
5