Bài giảng Robot công nghiệp: Chương 4 - Nhữ Quý Thơ (ĐH Công nghiệp Hà Nội)

Chương 4 - Cơ sở điều khiển robot của Bài giảng Robot công nghiệp có nội dung phân tích cơ sở lý thuyết điều khiển robot công nghiệp, giải quyết bài toán thiết kế quỹ đạo chuyển động cho robot công nghiệp trong không gian khớp và không gian công tác.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Robot công nghiệp: Chương 4 - Nhữ Quý Thơ (ĐH Công nghiệp Hà Nội) Robotcôngnghiệp Handoutformechatronicsclass2011 © Giảngviên:NhữQuýThơ TrườngđạihọcCôngNghiệpHàNội Khoacơkhí–BộmônCơđiệntử Phone:04.37655121(Ext324)Mobile:0947593636 Email:nhuquytho@haui.edu.vn Homepage:www.haui.edu.vnCopyright NhuQuyTho 2011 1 Chương 4 Cơ sở điều khiển robot Phân tích cơ sở lý thuyết điều khiển robot công nghiệp, giải quyết bài toán thiết kế quỹ đạo chuyển động cho robot công nghiệp trong không gian khớp và không gian công tác.Copyright NhuQuyTho 2011 2 Nội dung chính của điều khiển robot liên quan tới nhữngvấnđềsau: Quanhệgiữaquỹđạohoạtđộngcủaphầncôngtác vớicácthôngsốđộnghọc,độnglựchọccủataymáy. Luật, phương pháp điều khiển và cấu trúc của hệ điềukhiển. Các cơ cấu của hệ thống điều khiển như cơ cấu phátđộng,cảmbiến,bộđiềukhiển,cùngcáccơcấu chuyểnđổivàtruyềntínhiệugiữachúng. Lậptrìnhchorobot.Copyright NhuQuyTho 2011 3 4.1.ThiếtkếquỹđạoQuỹđạolàvấnđềchungtrongđiềukhiểnrobot,vìđểhoànthành nhiệm vụ cụ thể của mình thì trước hết phần công tác phải di chuyểntheođúngquỹđạoxácđịnh.Nóicáchkhác,quỹđạolàyếu tố cơ bản để mô tả hoạt động của robot. Việc thiết kế quỹ đạo cungcấpdữliệuđầuvàochohệthốngđiềukhiểnnêncũnglàcơ sởtrựctiếpchoviệcđiềukhiển.  Phânbiệthaithuậtngữ đườngdịchchuyển hàmýchỉtậphợp cácđiểmtrongkhônggianmàkhâucầnđiềukhiểnphảiđiqua trong quá trình làm việc, nó chứa đựng các yếu tố hình học thuầntúy.  Thuật ngữ quỹ đạo chuyển động hay gọi tắt là quỹ đạo bao gồmcảyếutốhìnhhọccủađườngdịchchuyểnlẫnyếutốthời gianthựchiệnchuyểnđộngđónhưvậntốc,giatốc.Vìvậybài toán thiết kế quỹ đạo liên quan đến các vấn đề động học và độnglựchọc.  Cácyếutốđầuvàocủabàitoánbaogồmđườngdịchchuyểnvà Copyright NhuQuyTho 2011 4 4.1.Thiếtkếquỹđạo Cácyếutốđầuralàquỹđạocủaphầncôngtác.Nóichung,mô tảchínhxácđườngdịchchuyểnlàrấtkhókhăn.Ngườitagiảmbớt cácthamsốbằngcáchquyđịnhcácđiểmbiêncủavùnghoạtđộng, thêmcácđiểmtrunggianmàđườngphảiđiqua,sauđóxấpxỉ(nội suy)bằngcácđườngđơngiản.tươngtựnhưvậy,yếutốthờigian củaquỹđạokhôngthểxácđịnhchotừngđiểmmàthườngquyđịnh cho cả đoạn đường. Chúng cũng thường được quy định bằng các giá trị giới hạn như vận tốc cho phép, hay gia tốc cho phép, hoặc gánbằngcácgiátrịmặcđịnh. Bàitoánthiếtkếquỹđạođượcđặtratrongcảkhônggiankhớp lẫn vùng hoạt động. Các ràng buộc về đường dịch chuyển thuần túycácyếutốhìnhhọcthườngđựơcmôtảtrongvùnghoạtđộng. Ngượclạilựcchuyểnđộngcủahệthốngthườngxuấtpháttừcác khớp,nênviệcđiềukhiểncácđộngcơdẫnđộngđòihỏixácđịnh quyluậtbiếnthiêntheothờigiancủacácbiếnkhớp,việcnàythực hiệntrongkhônggiankhớp. Copyright NhuQuyTho 2011 5 4.1.1Thiếtkếquỹđạotrongkhônggiankhớp  Chuyển động của tay máy thường được mô tả trong vùnglàmviệcbằngcácđiểmnút(gồmđiểmđầu,điểm cuối,vàcóthểcómộtsốđiểmtrunggian)vàthờigian chuyểnđộng.Vìvậy,đểthiếtkếquỹđạotrongkhông gian khớp phải giải bài toán ngược động học để xác địnhgiátrịcácbiếnkhớptạicácđiểmnút.Sauđóthiết lập các hàm nội suy q(t) để mô tả quỹ đạo vừa nhận được.  Thuật toán thiết kế quỹ đạo trong không gian khớp yêucầu:+Khôngđòihỏitínhtoánquánhiều; +Vịtrí,vậntốc,cóthểcảgiatốccủacáckhớp phảiđượcbiểudiễnbằngcáchàmliêntục; +Giảmthiểucáchiệuứngbấtlợi,vídụquỹđạo khôngtrơn.Copyright NhuQuyTho 2011 6 4.1.1Thiếtkếquỹđạotrongkhônggiankhớp• 4.1.1.1.Chuyểnđộngđiểmđiểm:• Chuyển động điểm điểm sử dụng cho một số loại robot như robothànđiểm,tánđinh,xếpdỡvậtliệu,trongdạngchuyểnđộng này,ngườitachỉquantâmđếncáctọađộđiểmđầu,điểmcuốicủa đườngdịchchuyểnvàthờigianchuyểnđộnggiữacác ...