Công Nghệ RoBot Trông Công Nghiệp - Nguyễn Trung Hòa phần 6

Hệ thống điều khiển càng có tác dụng bao nhiêu, máy móc càng có khả năng được gọi là rôbốt bấy nhiêu. Một đặc điểm tiêu biểu để phân biệt robot nữa đó là khả năng đưa ra các lựa chọn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công Nghệ RoBot Trông Công Nghiệp - Nguyễn Trung Hòa phần 6 55Robot c«ng nghiÖp f51(n) f51(O) 0 0 C6 -S6 0 0 f52(n) f52(O) 0 0 = S6 C6 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 f51 = C5[C234(C1 x + S1 y) + S234 z] - S5(S1 x + C1 y) Trong ®ã : f52 = -S234(C1 x + S1 y) + C234 z Cho c©n b»ng c¸c phÇn tö ma trËn t−¬ng øng, ta cã : S6 = -C5[C234(C1 Ox + S1 Oy) + S234 Oz] - S5(S1 Ox + C1 Oy) C6 = -S234(C1 Ox + S1 Oy) + C234 Oz VËy : θ6 = arctg2(S6 , C6) (4-45) C¸c ph−¬ng tr×nh (4-38), (4-41), (4-42), (4-43), (4-44) vµ (4-45) x¸c ®Þnh tÖpnghiÖm khi gi¶i bµi to¸n ®éng häc ng−îc cña robot Elbow.4.6. KÕt luËn : Ph−¬ng ph¸p gi¶i bµi to¸n ®éng häc ng−îc ®−a ra trong ch−¬ng nÇy sö dôngc¸c hµm l−îng gi¸c tù nhiªn. C¸c gãc th−êng ®−îc x¸c ®Þnh th«ng qua hµm arctang haibiÕn. Ph−¬ng ph¸p nÇy ®−îc ®−a ra bëi Pieper vµ ¸p dông tèt víi nh÷ng robot ®¬n gi¶n,Th−êng ta nhËn ®−îc nghiÖm ë d¹ng c«ng thøc ®¬n gi¶n. Khi gi¶i bµi to¸n ®éng häc ng−îc cã thÓ x¶y ra hiÖn t−îng “suy biÕn” . Khi cãnhiÒu h¬n mét tÖp nghiÖm ®èi víi bµi to¸n ng−îc ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ vµ h−íng cña bµntay, th× c¸nh tay ®−îc gäi lµ suy biÕn. Dïng ph−¬ng ph¸p Pieper, c¸c nghiÖm nhËn ®−îc th−êng cã 4 d¹ng c«ng thøc,mçi d¹ng cã mét ý nghÜa ®éng häc riªng. D¹ng thø nhÊt : - sinΦ ax + cosΦ ay = 0 D¹ng nÇy cho ta mét cÆp nghiÖm c¸ch nhau 1800, nã m« t¶ hai h×nh thÓ t−¬ngøng cña robot. NÕu c¸c tö sè vµ mÉu sè ®Òu b»ng kh«ng, robot bÞ suy biÕn, lóc ®ãrobot mÊt ®i mét bËc tù do. -S1px + C1py = d2 D¹ng thø hai : D¹ng nÇy còng cho ta cÆp nghiÖm sai kh¸c nhau 1800, mét lÇn n÷a l¹i tån t¹ikh¶ n¨ng suy biÕn khi tö sè vµ mÉu sè b»ng 0. Robot ë tr−êng hîp nÇy th−êng cã métkhíp tÞnh tiÕn vµ ®é dµi tÞnh tiÕn ®−îc coi lµ > 0. C1px + S1py = S2d3 D¹ng thø ba : - C2d3 = - pz vµ d¹ng thø t− :TS. Ph¹m §¨ng Ph−íc 56Robot c«ng nghiÖp y2 x2 O2 C¸c ph−¬ng th×nh nÇy th−êng cã nghiÖm duy nhÊt. z2 y1 Ngoµi c¸c d¹ng phæ biÕn, khi robot cã θ2 hay nhiÒu khíp song song (VÝ dô hairobot Elbow), c¸c gãc cña tõng khíp ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch gi¶i ®ång thêinhiÒu khíp trong mèi quan hÖ tæng c¸c gãc khíp. x1 a2 a1 y0 θ1 O T×m ra c¸c nghiÖm phï hîp víi h×nh 1thÓ cña robot (vÞ trÝ vµ h−íng) lµ mét trong z1nh÷ng vÊn ®Ò khã kh¨n nhÊt. HÇu nh− ch−a cã thuËt to¸n chung nµo mµ nhê ®ã cã thÓ x0 O0t×m ra ®−îc tÖp nghiÖm cho mäi robot. Tuy nhiªn ph−¬ng ph¸p ®−a ra trong ch−¬ng z0nÇy ®· thiÕt lËp ®−îc c¸c nghiÖm sè ë d¹ng t−êng minh, trùc tiÕp. H×nh 4.3 : HÖ to¹ ®é vµ c¸c th«ng sè cña robot 2 kh©u ph¼ng Khi lËp tr×nh ®iÒu khiÓn robot ta ph¶i dùa vµo c¸c giíi h¹n vËt lý ®Ó chän c¸cnghiÖm vËt lý, nghÜa lµ lo¹i trõ c¸c nghiÖm to¸n kh«ng thÝch hîp ®Ó x¸c ®Þnh mét cÊuh×nh duy nhÊt cña robot.Bµi tËp ch−¬ng IV :Bµi 1 : Cho mét vÞ trÝ mong muèn cña kh©u chÊp hµnh cuèi cña robot cã 3 kh©u ph¼ngnh− h×nh 4.2; Dïng ph−¬ng ph¸p h×nh häc ®Ó x¸c ®Þnh cã bao nhiªu lêi gi¶i cña bµito¸n ®éng häc ng−îc ? NÕu h−íng cña kh©u chÊp hµnh cuèi còng ®−îc x¸c ®Þnh, th× cãbao nhiªu lêi gi¶i ?Bµi 2 : Dïng ph−¬ng ph¸p h×nh häc ®Ó gi¶i bµi to¸n ®éng häc ng−îc (x¸c ®Þnh c¸c gãcθ1, θ2 ) cña robot cã hai kh©u×nh 4.2 nh− h×nhcÊu h×nh RRR H ph¼ng : Robot 4.3 :TS. Ph¹m §¨ng Ph−íc 57Robot c«ng nghiÖpBµi 3 : ThiÕt lËp hÖ ph−¬ng tr×nh ®éng häc cña robot SCARA (h×nh 4.4) vµ gi¶i bµito¸n ®éng häc ng−îc cña nã. a2 z0 z1 θ1 θ2 x ...