BỘ GIÁO DỤ
C ĐÀO T
H
ĐỘNG LỰC HỌ
C NGƯ
CỦ
A ROBOT SONG SONG DELTA KHÔNG GIAN
LUẬ
N ÁN TI
C VÀ ĐÀO T
ẠO
VIỆ
N HÀN LÂM KHOA H
VÀ CÔNG NGHỆ
VI
C VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
NGUYỄN ĐÌNH DŨNG
C NGƯ
ỢC VÀ ĐIỀU KHIỂ
N CHUY
A ROBOT SONG SONG DELTA KHÔNG GIAN
N ÁN TI
ẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ VÀ CƠ K
Hà Nội – 2018
N HÀN LÂM KHOA H
ỌC
VI
ỆT NAM
N CHUY
ỂN ĐỘNG
A ROBOT SONG SONG DELTA KHÔNG GIAN
THUẬT
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
NGUYỄN ĐÌNH DŨNG
ĐỘNG LỰC HỌC NGƯỢC VÀ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG
CỦA ROBOT SONG SONG DELTA KHÔNG GIAN
Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật
Mã số: 9 52 01 01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ VÀ CƠ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. GS. TSKH. Nguyễn Văn Khang
2. PGS. TS. Nguyễn Quang Hoàng
Hà Nội – 2018
I
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới GS. TSKH.
Nguyễn Văn Khang cùng PGS. TS. Nguyễn Quang Hoàng. Các thầy đã tận nh
hướng dẫn truyền cho tôi những kinh nghiệm quý báu trong nghiên cứu khoa
học. Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Viện Cơ học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công
nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình làm luận án này.
Tác giả xin cảm ơn sự ủng hộ của bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ tạo điều kiện
thuận lợi trong quá trình làm luận án.
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn đến gia đình đã động viên ủng hộ
trong suốt quá trình làm luận án.
II
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết qu
nghiên cứu được trình bày trong luận án trung thực, khách quan chưa từng
được công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám
ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày....... tháng....... năm 2018
Tác giả luận án
Nguyễn Đình Dũng
III
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................ I
LỜI CAM ĐOAN.................................................................................................................. II
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................ VIII
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ............................................................................ VIII
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ BÀI TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC VÀ ĐIỀU KHIỂN ROBOT
SONG SONG ......................................................................................................................... 3
1.1 Robot có cấu trúc song song ......................................................................................... 3
1.2 So sánh robot nối tiếp và robot song song..................................................................... 3
1.3 Giới thiệu về hai robot song song Delta không gian 3RUS và 3PUS đã chế tạo ............ 5
1.4 Ứng dụng của robot song song ..................................................................................... 7
1.4.1 Ứng dụng trong công nghiệp ................................................................................. 7
1.4.2 Ứng dụng trong mô phỏng .................................................................................... 8
1.4.3 Ứng dụng trong y học ......................................................................................... 10
1.4.4 Các ứng dụng khác ............................................................................................. 11
1.5 Một số nghiên cứu về động lực học và điều khiển robot song song ở ngoài nước ....... 12
1.5.1 Động lực học robot song song ............................................................................. 12
1.5.2 Điều khiển bám quỹ đạo robot song song ............................................................ 14
1.6 Các nghiên cứu tại Việt Nam ...................................................................................... 15
1.7 Xác định vấn đề cần nghiên cứu của luận án .............................................................. 17
Kết luận chương 1 ................................................................................................................ 18
Chương 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH CƠ HỌC VÀ MÔ HÌNH TOÁN HỌC CHO ROBOT
SONG SONG DELTA KHÔNG GIAN ................................................................................ 19
2.1 Mô hình động học robot song song Delta không gian ................................................. 19
2.1.1 Mô hình động học robot song song Delta không gian 3RUS ............................... 20
2.1.2 Mô hình động học robot song song Delta không gian 3PUS ................................ 22
2.2 Mô hình động lực robot song song Delta không gian .................................................. 25
2.2.1 Mô hình động lực robot song song Delta không gian 3RUS ................................ 25
2.2.2 Mô hình động lực robot song song Delta không gian 3PUS ................................ 26
2.3 Dạng ma trận mới phương trình Lagrange dạng nhân tử [51] ...................................... 26