Luận Văn : THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ROBOT TỰ ĐỘNG VÙNG KRATHONG THAM DỰ CUỘC THI ROBOCON 2011

Chia sẻ: Nguyễn Văn Sơn | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:98

Thêm vào BST

Báo xấu

381
lượt xem 150
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp là mốc quan trọng để kiểm tra khả năng nhận thức của mỗi sinh viên đối với những kiến thức đã được giảng dạy trong nhà trường. Đồng thời nó còn đánh giá khả năng áp dụng lý thuyết để phân tích tổng hợp để giải quyết các bài toán kỹ thuật trong thực tế. Khi làm đồ án tốt nghiệp sinh viên có quyền trao đổi, học hỏi, nghiên cứu và trau dồi thêm kiến thức. Nhận thức được tầm quan trọng đó chúng em đã làm việc với tinh thần nghiêm túc vận dụng những...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận Văn : THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ROBOT TỰ ĐỘNG VÙNG KRATHONG THAM DỰ CUỘC THI ROBOCON 2011

Luận văn THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ROBOT TỰ ĐỘNG VÙNG KRATHONG THAM DỰ CUỘC THI ROBOCON 2011 1
MỤC LỤC CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI ............................................................. 9 1.1. Yêu cầu công nghệ. ...................................................................................... 9 1.2. Chủ đề và luật thi Robocon 2011................................................................. 9 1.2.1. Chủ đề của cuộc thi .................................................................................. 9 1.2.2. Ý tưởng:..................................................................................................... 9 1.2.3. Luật thi đấu. .............................................................................................. 9 CHƢƠNG II: Ý TƢỞNG THIẾT KẾ .............................................................. 11 2.1. Những yêu cầu chung của Robot Krathong. .............................................. 11 2.2. Ý tƣởng và phƣơng án thiết kế kết cấu cơ khí. .......................................... 13 2.3. Ý tƣởng và phƣơng án thiết kế mạch điện ................................................ 14 2.4. Ý tƣởng và phƣơng án về lập trình điều khiển cho robot. ........................ 14 2.4.1. Lựa chọn chíp điều khiển 89V51RD2. .................................................... 14 2.4.2. Một số giải thuật phương án lập trình. ................................................... 15 CHƢƠNG III: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ROBOT. ....................................... 16 3.1. Thiết kế cơ khí. .......................................................................................... 16 3.1.1.Vẽ và mô phỏng trên phần mềm Inventor. ............................................... 16 3.1.2. Bản vẽ lắp: phần phụ lục. ....................................................................... 19 3.1.3. Tính toán động học. ................................................................................ 19 3.2 . Chế tạo cơ khí. .......................................................................................... 24 3.2.1. Đế ............................................................................................................ 24 3.2.1.1. Vật liệu sử dụng làm đế. ...................................................................... 24 3.2.2. Thân ........................................................................................................ 30 3.2.3. Cánh tay lấy hoa ..................................................................................... 32 3.2.3. Cánh tay gắp ngọn lửa đèn. .................................................................... 34 3.3. Thiết kế và chế tạo mạch điện ................................................................... 37 3.3.1. Khối nguồn .............................................................................................. 39 3.3.2.Khối vi điều khiển. ................................................................................... 42 3.3.3 Khối tạo dao động: .................................................................................. 43 3.3.4. Khối nạp chương trình ............................................................................ 44 3.3.5. Khối lựa chọn chương trình. ................................................................... 45 3.3.6. Khối cảm biến. ........................................................................................ 47 3.3.7. ENCODER – Hiển thị. ............................................................................ 60 CHƢƠNG IV: LƢU ĐỒ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN ROBOT ................. 68 4.1. Giải thuật dò đƣờng. .................................................................................. 68
4.2. Giải thuật đếm vạch ngang ........................................................................ 70 4.3. Lƣu đồ thuật toán ....................................................................................... 70 4.3.Thuật toán dò đƣờng dùng cảm biến: ......................................................... 72 4.4.Thuật toán kiểm tra vùng cảm biến : .......................................................... 73 4.5.Thuật toán điều khiển vùng: ....................................................................... 74 4.6. Giải thuật encoder ...................................................................................... 76 4.7. Giải thuật cua trái, cua phải ....................................................................... 78 CHƢƠNG V: PHƢƠNG ÁN XỬ LÝ NHIỄU................................................. 83 5.1. Các nguyên nhân cơ bản gây ra nhiễu ....................................................... 83 5.1.1. Nguyên nhân cơ khí ................................................................................ 83 5.1.2. Nguyên nhân do điện .............................................................................. 83 5.2 Các phƣơng án xử lý nhiễu. ........................................................................ 84 5.2.1. Xử lý cơ khí ............................................................................................. 84 5.2.2. Xử lý về điện............................................................................................ 85 5.2.3. Xử lý do môi trường ................................................................................ 85 5.2.4. Xử lý lập trình ......................................................................................... 85 CHƢƠNG VI: KẾT LUẬN .............................................................................. 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 88 PHỤ LỤC.......................................................................................................... 89
PHỤ LỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Đài hoa Krathong. ................................................................................ 11 Hình 2.2:Hoa Krathong ........................................................................................ 12 Hình 2.3: Ngọn lửa đèn. ....................................................................................... 12 Hình 2.4: Kích thƣớc cột. .................................................................................... 13 Hình 3.1 : Bản vẽ tổng quan Robot Krathong. .................................................... 16 Hình 3.2: Đế toàn diện của robot. ........................................................................ 17 Hình 3.3: Thân robot và cơ cấu nâng hạ dùng bộ truyền xích. ............................ 17 Hình 3.4: 2 cánh tay lấy hoa. ............................................................................... 18 Hình 3.5: Cánh tay kẹp lửa đèn .......................................................................... . 18 Hình 3.6 : Hình ảnh phần khí nén và điện khí nén. ............................................. 22 Hình 3.7. Đế thiết kế trên phần mềm Inventor ................................................... 24 Hình 3.8: Hình dạng nhôm. ................................................................................ 24 Hình 3.9: Kích thƣớc của nhôm đƣợc sử dụng làm đế. ....................................... 25 Hình 3.10: Kích thƣớc của đế. ............................................................................. 26 Hình 3.11:Các loại bánh omni. ............................................................................ 27 Hình 3.12:Bánh Omni dùng trong robot. ............................................................. 27 Hình 3.13: Bánh xe nhôm đúc ............................................................................ . 28 Hình 3.14: Động cơ trục vít bánh răng. ............................................................... 29 Hình 3.15. Tấm phíp dùng để bắt động cơ .......................................................... 29 Hình 3.16. Động cơ bắt vào phíp ......................................................................... 30 Hình 3.18 : Động cơ nâng hạ trục vít bánh vít .................................................... 31 Hình 3.19: Puli ..................................................................................................... 32 Hình 3.20: Cơ cấu nâng hạ bằng xích sử dụng puli. ............................................ 32 Hình 3.21:Tay xúc đƣờng kính 280 mm .............................................................. 33 Hình 3.22: Tay xúc đƣờng kính 400 mm ............................................................. 33 Hình 3.23: Hộp trƣợt tay ...................................................................................... 34 Hình 3.24: Cánh tay hoàn thiện ........................................................................... 34 Hình 3.25: Cơ cấu gắp lửa ................................................................................... 35 Hình 3.26: Van 5/2 ............................................................................................... 35 Hình 3.27: Xinh lanh tác động kép ...................................................................... 36 Hình 3.28: Sơ đồ thiết kế điện khí nén ............................................................... 36 Hình 3.29: Sơ đồ chung ....................................................................................... 37 Hình 3.30 : Sơ mạch nguyên lý robot tự động vùng Krathong ........................... 38 Hình 3.31: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn. ............................................................. 39 Hình 3.32 : Cấu tạo của IC 7805 ......................................................................... 40
Hình 3.33 : Sơ đồ nguyên lý hoạt động của khối Vi điều khiển .......................... 42 Hình 3.34 : Mạch RESET .................................................................................... 43 Hình 3.35 : Mạch dao động ................................................................................. 43 Hình 3.36: Sơ đồ nguyên lý của mạch nạp giao tiếp Max232 ............................ 44 Hình 3.37 : Sơ đồ board và chân linh kiện của mạch nạp giao tiếp Max232 ...... 45 Hình 3.38 : Sơ đồ các chân vànguyên lý của 74151 ............................................ 45 Bảng 1.3: Bảng chân lý của IC 74151 ................................................................. 46 Hình 3.39: Sơ đồ nguyên lý của khối lựa chọn chƣơng trình. ............................. 47 Hình 3.40: Sơ đồ kết nối cảm biến hành trình với VĐK. .................................... 48 Hình 3.41 : Các loại công tắc hành trình ............................................................. 48 Hình 3.42 : Cách bố trí Led thu – phát ................................................................ 49 Hình 3.43 : Mạch tạo dao động tần số cao cho Led phát. ................................... 51 Hình 3.44 : Sơ đồ nguyên lý hoạt động của 1 bộ thu phát. ................................. 52 Hình 3.45 : Sơ đồ board khối cảm biến ............................................................... 53 Hình 3.46 : Mô phỏng cấu tạo của ENCODER ................................................... 60 Hình 3.47: Sơ đồ nguyên lý mạch xử lý tín hiệu ENCODER. ............................ 61 Hình 3.48: Sơ đồ Board mạch đọc ENCODER ................................................... 61 Hình 3.49 Sơ đồ nguyên lý mạch hiển thị. .......................................................... 62 Hình 3.50 Sơ đồ broad mạch hiển thị. ................................................................. 62 Hình 3.51 Mạch công suất ................................................................................... 63 Hình 3.52 Bộ cách li quang và bộ khuếch đại dòng ULN2803 ........................... 64 Hình 3.53 : Hình dạng, sơ đồ chân, kí hiệu trên mạch điện của IRF540N .......... 66 Hình 4.1 : Cách bố trí led-dò đƣờng. ................................................................... 68 Hình 4.2 : Giải thuật dò đƣờng. .......................................................................... 70 Hình 4.3 : Giải thuật đếm vạch ngang. ................................................................ 66
LỜI NÓI ĐẦU Đồ án tốt nghiệp là mốc quan trọng để kiểm tra khả năng nhận thức của mỗi sinh viên đối với những kiến thức đã đƣợc giảng dạy trong nhà trƣờng. Đồng thời nó còn đánh giá khả năng áp dụng lý thuyết để phân tích tổng hợp để giải quyết các bài toán kỹ thuật trong thực tế. Khi làm đồ án tốt nghiệp sinh viên có quyền trao đổi, học hỏi, nghiên cứu và trau dồi thêm kiến thức. Nhận thức đƣợc tầm quan trọng đó chúng em đã làm việc với tinh thần nghiêm túc vận dụng những kiến thức của bản thân, những ý kiến đóng góp của bạn bè và đặc biệt là sự chỉ bảo của các thầy cô trong khoa để chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Đề tài “ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ROBOT TỰ ĐỘNG VÙNG KRATHONG THAM DỰ CUỘC THI ROBOCON 2011 ”. Nội dung thuyết minh gồm có 6 chƣơng: Chƣơng I : Giới thiệu về đề tài. Chƣơng II : Ý tƣởng thiết kế. Chƣơng III: Thiết kế và chế tạo robot. Chƣơng IV : Lƣu đồ thuật toán điều khiển. Chƣơng V : Phƣơng án xử lý nhiễu. Chƣơng VI : Kết luận Do kiến thức thực tế còn hạn chế nên trong đồ án chắc chắn còn nhiều thiếu sót, chúng em mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của thầy cô để có thể hoàn thiện đƣợc đồ án cũng nhƣ hoàn thiện đƣợc kiến thức của mình nhằm phục vụ công việc tốt hơn sau khi ra trƣờng. Qua đồ án tốt nghiệp này em xin chân thành cảm ơn đến thầy Nguyễn Văn Diên và cô Trịnh Thanh Nga - những ngƣời đã hết lòng hƣớng dẫn và giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập trong trƣờng và trong suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp vừa qua. Qua đây chúng em gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Nhóm SV thực hiện: Ngô Văn Hải – Nguyễn Văn Hòa – Ngô Đức Duy
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Hưng Yên, ngày tháng 6 năm 2011 Giảng viên hƣớng dẫn Ks. Trịnh Thanh Nga Th.s. Nguyễn Văn Diên
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. Hưng Yên, ngày tháng 6 năm 2011 Giảng viên phản biện Trịnh Xuân Thắng
CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1. Yêu cầu công nghệ. “Thiết kế chế tạo robot điều khiển tự động vùng Krathong tham dự cuộc thi Robocon 2011”. Mục tiêu của đề tài: - Thiết kế và chế tạo phần cơ khí. - Thiết kế và chế tạo mạch điện điều khiển robot. - Lập trình điều khiển robot. - Hình thành cho sinh viên có khả năng sáng tạo, vận dụng những kiến thức đƣợc trang bị trong nhà trƣờng vào trong thực tế, khả năng làm việc theo nhóm. 1.2. Chủ đề và luật thi Robocon 2011 1.2.1. Chủ đề của cuộc thi “LOY KRATHONG, TÌNH BẠN THẮP SÁNG NIỀM VUI”. 1.2.2. Ý tƣởng: Những ý tƣởng chính để tạo nên đề thi năm nay: - Dễ hiểu đối với khán giả. - Trò chơi giải trí sinh động và hấp dẫn. - Những robot thông minh trình diễn linh hoạt. - Gắp và đặt các khối cấu kiện trong không gian 3 chiều. - Có sự cộng tác giữa các đội cùng thi đấu. - Trò chơi đƣợc phỏng theo văn hóa và truyền thống Thái Lan. Đề thi đƣợc thiết kế sao cho tất cả các đội tham gia đều cảm thấy thích thú. Tuy nhiên với nhiệm vụ cuối cùng, chính là điểm nhấn của trò chơi, đội nào phải có robot thật sự linh hoạt để có thể đặt đƣợc ngọn lửa lên trên đỉnh nến thì đội đó mới xứng đáng là đội chiến thắng. 1.2.3. Luật thi đấu. - Tóm tắt cuộc thi. Mỗi đội bao gồm không quá 3 robot. Một robot điều khiển bằng tay và một hoặc hai robot tự động. Robot điều khiển bằng tay phải hoàn thành công việc đầu tiên bằng cách nhấc 3 bát nến và đặt ở vùng Chung trƣớc khi thực hiện các
công việc khác. Sau đó robot bằng tay sẽ mang giá đèn đặt tại điểm trang trí đƣợc định vị trên khu vực Sala. Robot bằng tay sẽ tiếp tục thu thập những ngọn nến ở vùng Chung trong thời gian Krathong đƣợc lắp ráp. Các robot tự động sẽ thu thập đài hoa và hoa Krathong rồi đặt chúng tại các vị trí chuẩn bị. Các robot tự động sẽ trang trí Krathong bằng cách xếp đài hoa, rồi sau đó là hoa Krathong lên giá đèn vùng Sala. Sau khi nhiệm vụ này đã hoàn thành, robot bằng tay sẽ đặt 3 ngọn nến vào Krathong đã đƣợc trang trí. Robot tự động sẽ mang Krathong đã hoàn thành đặt lên bề mặt sông phía đội mình. Không có bất kỳ phần nào của robot đƣợc chạm hay tiếp xúc với mặt sông. Cuối cùng robot tự động sẽ mang ngọn lửa đèn đặt nhẹ lên trên đỉnh đèn trong Krathong đã đƣợc hoàn thành và đang nổi trên bề mặt sông. Khi thao tác các robot cũng không đƣợc chạm hay tiếp xúc với mặt sông và Krathong đã hoàn thành. Đội đầu tiên đặt đƣợc ngọn lửa đèn thành công sẽ là đội chiến thắng. Chiến thắng này đƣợc gọi là “ Loy Krathong”. Nếu không đội nào đạt đƣợc “ Loy Krathong” trong vòng 3 phút thì đội chiến thắng sẽ quyết định bằng cách tính điểm cho những phần việc đã hoàn thành.Mỗi trận đấu đƣợc diễn ra giữa đội đỏ và đội xanh. Mỗi trận đấu kéo dài trong 3 phút. Hình 1.1: Sân thi đấu
CHƢƠNG II: Ý TƢỞNG THIẾT KẾ 2.1. Những yêu cầu chung của Robot Krathong. - Kích thƣớc của robot: Trong vùng xuất phát của robot tự động, robot tự động phải có kích thƣớc không lớn hơn 1000mm chiều rộng và 1000mm chiều dài và chiều cao không quá 1400mm. Không có giới hạn về kích thƣớc khi trận đấu bắt đầu. Tổng trọng lƣợng của cả ba con robot không đƣợc vƣợt quá 50kg. - Nhiệm vụ của robot tự động vùng Krathong: + Nhiệm vụ 1: Robot tự động vùng Krathong sẽ thu thập đài hoa và hoa Krathong tại vị trí lƣu trữ rồi đặt chúng tại các vị trí chuẩn bị. Hình 2.1: Đài hoa Krathong.
Hình 2.2: Hoa Krathong + Nhiệm vụ 2: Khi hoa Krathong đã đƣợc thả lên mặt sông thì robot tự động vùng Krathong sẽ làm nhiệm vụ cuối cùng là thả ngọn lửa đèn lên hoa Krathong. Hình 2.3: Ngọn lửa đèn.
2.2. Ý tƣởng và phƣơng án thiết kế kết cấu cơ khí. Từ những nhiệm vụ của robot điều khiển tự động vùng Krathong nhóm đƣa ra những phƣơng án thiết kế cơ khí nhƣ sau: - Ý tƣởng phần cánh tay : Do đài hoa Krathong làm bằng xốp hình trụ với đáy có đƣờng kính trong là 76mm và đƣờng kính ngoài là 400mm, hoa Krathong đƣợc làm bằng xốp hình trụ có đƣờng kính trong là 76mm và đƣờng kính ngoài là 280mm và có chiều cao 100mm. Ngọn lửa đèn có đáy là một hình trụ làm bằng một ống nhựa rỗng có đƣờng kính ngoài 76mm, chiều cao 55mm và bề dày là 2mm. Cơ cấu cánh tay để lấy đƣợc đài hoa và hoa Krathong của chúng em là sử dụng cơ cấu xúc, còn ngọn lửa đèn sử dụng cơ cấu kẹp bằng khí nén. - Ý tƣởng phần đế : Yêu cầu khi thiết kế robot phải đảm bảo đƣợc độ vững chắc và thăng bằng cao vì vậy phần cơ khí quan trọng nhất phần đế vững chắc, gọn nhẹ và chịu lực tốt, có khối lƣợng vừa phải phù hợp với yêu cầu đề thi. Khung đế đƣợc làm bằng nhôm ống có bổ sung gỗ ở bên trong ống đê gia tăng độ cứng, giảm chấn động và thuận tiện cho quá trình lắp ghép. Các chi tiết đƣợc lắp ghép với nhau bằng đinh vít, không phải gia công nhiều. - Ý tƣởng phần thân: Sử dụng nhôm hình chữ nhật có chiều dài khoảng 1,2m để lấy đƣợc khối quà trên các cột trụ. Hình 2.4: Kích thước cột.
- Yêu cầu về động cơ: Do yêu cầu của luật chơi robocon năm nay là sự kết hợp chặt chẽ giữa các robot và phải hoàn thành công việc trong thời gian 3 phút nên tốc độ của các robot làm nhiệm vụ phải nhanh, chính xác nên yêu cầu tốc độ của động cơ bánh chủ chủ động lớn. Số lƣợng động cơ Công dụng Động cơ di chuyển 2 Động cơ nâng hạ 1 Động cơ đẩy tay lấy hoa và tay kẹp lửa 2 Bảng 1.1: Số lượng động cơ. 2.3. Ý tƣởng và phƣơng án thiết kế mạch điện Trong robot, mạch điện có thể ví nhƣ mạch máu trong cơ thể con ngƣời, nó có tác dụng liên kết tất cả các phần của robot lại với nhau thành một thể thống nhất. Mạch điện sử dụng cho robot phải đảm bảo đƣợc các yêu cầu sau:  Đảm bảo cung cấp đủ công suất cho các động cơ của robot hoạt động.  Hoạt động chính xác và ổn định.  Có tính linh hoạt cao trong việc thay thế và sử dụng. Để thiết kế đƣợc mạch cho robot chúng ta phải căn cứ vào những đặc điểm, yêu cầu kĩ thuật, chiến thuật của robot từ đó đi lựa chọn phƣơng án và các phần tử cho mạch. 2.4. Ý tƣởng và phƣơng án về lập trình điều khiển cho robot. 2.4.1. Lựa chọn chíp điều khiển 89V51RD2. Để điều khiển cho robot có thể sử dụng một trong các loại vi điều khiển nhƣ: 89C51, P89V51RD2, AVR, PIC (Programmable Interface Controller)… Trong quá trình tìm hiểu nhóm đã lựa chọn P89V51RD2 làm chíp để điều khiển cho robot của mình. Con chíp này có ƣu điểm sau: - Có những đặc tính gần giống với vi điều khiển 89C51 mà đã đƣợc giảng dạy trong chƣơng trình đào tạo của nhà trƣờng. - Có giá thành rẻ, dễ mua và dễ tìm hiểu. - Ngôn ngữ để lập trình quen thuộc dễ tiếp cận và dễ sử dụng.
- Mạch nạp cho chíp rất đơn giản dễ chế tạo. - Có khả năng nạp nạp trực tiếp chƣơng trình vào chíp ngay trên mạch mà không cần phải tháo chíp ra khỏi mạch. - Bên cạnh đó P89V51RD2 có những chức năng mới dễ dàng vận dụng cho việc lập trình cho robot: PCW, PCA, Timer2… Vậy có thể nói chíp P89V51RD2 rất ƣu việt. Đây là những lý do mà nhóm sử dụng nó. 2.4.2. Một số giải thuật phƣơng án lập trình. Với đề thi năm nay chúng ta có thể sử dụng một số giải thuật sau: + Giải thuật dò đƣờng: - Bám vạch - Đếm số vạch ngang… + Giải thuật bẻ lái: kết hợp giữa encoder và cơ cấu bẻ lái bằng trục vít. + Ngắt ngoài sử dụng cho encoder. + Hiện thị bằng led 7 thanh…
CHƢƠNG III: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ROBOT. 3.1. Thiết kế cơ khí. 3.1.1.Vẽ và mô phỏng trên phần mềm Inventor. Hình 3.1 : Bản vẽ tổng quan Robot Krathong.
a. Phần đế của robot: Hình 3.2: Đế toàn diện của robot. b. Phần thân robot. Hình 3.3: Thân robot và cơ cấu nâng hạ dùng bộ truyền xích. c. Phần cánh tay lấy hoa.
Hình 3.4: 2 cánh tay lấy hoa. d. Phần cánh tay kẹp lửa đèn. Hình 3.5: Cánh tay kẹp lửa đèn.
3.1.2. Bản vẽ lắp: phần phụ lục. 3.1.3. Tính toán động học. 3.1.3.1.Phƣơng trình động học thuận. * Phƣơng trình động học thuận là phƣơng trình biểu diễn quan hệ vị trí và hƣớng của robot thông qua các biến khớp, các biến khớp này là các góc qua của khớp quay và độ dịch chuyển tịnh tiến đối với khớp tịnh tiến. - Căn cứ vào phƣơng trình động học thuận này khi biết vị trí của các khớp ta có thể xác định vị trí và hƣớng của robot. - Căn cứ vào các thông số và hệ toạ độ đã đƣợc thiết lập ta có bảng DH của robot nhƣ sau: *Thiết lập phƣơng trình động học Robot l2 z1 O2 z2 O1 X2 x1 y1 y2 Miền làm việc l1 z0 Y0 O x0   Khâu d a i i i i l1* 1 0 0 -90 l2* 0 2 0 0 Bảng 1.2: ảng H. -Phƣơng trình động học thuận của robot.
Ma trận tổng quát Ai:  S  C  S  S  a C  Ci   i i i i i i C C C S  a S   Ai   S i i i i i i i 0 d S C   i i i 0  0 0 1 1 0 0 0   0 1 0 0 A    1 0 l1 10  0 0 0 1   1 0 00 0 0 10 A2    0 0 1 l 2   0 0 0 1 Vậy ta có phƣơng trình động lực học: 1 0 0 0   0 1 l 2 0 T  A .A    2 12 0  1 0 l1  0 1 0 0   Mà nx px  sx ax   n sy ay py  T  y pz  2n sz az z  0 1 0 0   Vậy : nx 1 ny 0 nz  0 sx  0 s 0 y s  1 z