Động lực học ngược của rô bốt song song 3RRR

Trong bài viết này khi giải quyết bài toán động lực học ngược của robot song song dựa trên ý tưởng xem đây là bài toán điều khiển chương trình, đó là xác định động lực lên các khâu dẫn để khâu thao tác thực hiện chuyển động yêu cầu được cho dưới dạng bài toán không cần đến phương trình động học, ví dụ như khi thực hiện quỹ đạo theo yêu cầu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Động lực học ngược của rô bốt song song 3RRR Tuyển tập Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ nhất về Động lực học và Điều khiển Đà Nẵng, ngày 19-20/7/2019, tr. 190-195, DOI 10.15625/vap.2019000277 Động lực học ngược của rô bốt song song 3RRR Đỗ Đăng Khoa1), Ngô Hồng Đăng2), Phan Đăng Phong2), Đỗ Sanh1) 1) Trường Đại học Bách khoa Hà Nội,2)Viện Nghiên cứu Cơ khí Email: dangnh@narime.gov.vn Tóm tắt phương pháp này sẽ xuất hiện các thông số phụ (các nhân Robot song song đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh tử Lagrange) và đặc biệt xuất hiện các nội lực (mặc dù vực như vấn đề tác hợp gia công cơ khí thực hiện nhiều nguyên yêu cầu của bài toán không cần đến). công đồng thời, vấn đề phân tải trong quá trình vận chuyển, Để khảo sát loại bài toán này, về mặt động học, xem thao tác của robot. Tuy nhiên đây là loại cơ cấu có cấu trúc Robot song song như là cơ cấu nối ghép các chuỗi động phức tạp. Hiện nay thường sử dụng hai phương pháp cho việc và trên cơ sở đó có thể sử dụng phương pháp ma trận khảo sát loại cơ cấu này: Phương pháp nhân tử Lagrange và truyền, nhờ đó có thể tính các đại lượng động học của Phương pháp tách cấu trúc. rôbốt phức tạp và về mặt động lực áp dụng phương trình Trong bài báo này khi giải quyết bài toán động lực học ngược Lagrange dạng ma trận loại trừ các nhân tử Lagrange dù của robot song song dựa trên ý tưởng xem đây là bài toán điều rô bốt song song là các cơ hệ chịu liên kết khiển chương trình, đó là xác định động lực lên các khâu dẫn để khâu thao tác thực hiện chuyển động yêu cầu được cho dưới 2. Nội dung khảo sát dạng bài toán không cần đến phương trình động học, ví dụ như Trong báo cáo khảo sát Robot song song phẳng khi thực hiện quỹ đạo theo yêu cầu. Với quan điểm này các tác 3RRR như Hình 1. Robot này có thể xem như được ghép giả đã đề xuất phương pháp gồm hai bước: bởi hai chuỗi nối tiếp : Bước 1: Sử dụng phương pháp ma trận giải bài toán động học Chuỗi 1: 01ABCE05: gồm 2 khâu quay, và 3 khâu song để xác định trạng thái động học yêu cầu; phẳng. Bước 2: trên cơ sở Bước 1, Sử dụng phương trình động lực Chuỗi 2: 01ABDF07 cũng 2 khâu quay và 3 khâu song dạng ma trận để xác định động lực thỏa mãn yêu cầu đặt ra với phẳng. ý tưởng dựa trên Nguyên lý Phù hợp buộc các yếu tố động lực Đây là hai chuỗi nối tiếp nối ghép nhờ khâu tam giác phải đáp ứng các yêu cầu từ trạng thái động học. đều BCD có chuyển động song phẳng Yêu cầu đặt ra là trọng tâm C3 của tam giác đều ABC Từ khóa. Phương pháp ma trận truyền, Phương trình động lực phải chuyển động theo luật xác định: dạng ma trận, Nguyên lý Phù hợp, Robot song song, Bài toán 0 xC 3 = x0 + H 0 cos(t ); Điều khiển chương trình. yC 3 = y0 + H 0 sin t ; 0 (1) 1. Mở đầu  = 0 (1 − sin t ); Robot song song đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như vấn đề tác hợp gia công cơ khí thực hiện nhiều nguyên công đồng thời, vấn đề phân tải trong quá trình vận chuyển, thao tác của robot. Các vấn đề này được quan tâm bởi nhiều tác giả không những từ các nhà khoa học nước ngoài [4,5] và bắt đầu có nhiều quan tâm của các nhà khoa học trong nước [1,2,3]. Sự phức tạp đối với loại Robot song song là sự ghép nối các chuỗi hở và các chuỗi kín, vì thế liên kết với nhau bởi nhiều phương trình liên kết. Hiện nay để khảo sát loại rô bốt này phải sử dụng phương trình dạng nhân tử (do có phương trình liên kết), phương pháp tách cấu trúc (để tách các chuỗi động). Do đó khi sử dụng phương pháp này phải sử dụng đồng thời cả hai phương pháp được sử dụng trong động lực Hình 1. Robot song song 3RRR học: Phương pháp phương trình Lagrange dạng nhân tử, Phương pháp D’Alembert. Khi sử dụng đồng thời hai Đỗ Đăng Khoa, Ngô Hồng Đăng, Phan Đăng Phong, Đỗ Sanh Trong đó  là góc quay tuyệt đối của khâu tam giác, cos q7 − sin q7 −l2  l1  l1  t7 =  sin q7 cos q7 0  ; r5 =  0  : r7 =  0  ; x0,y0, 0 , 0 là các hằng số đã cho.  0 0 1   1   1      Yêu cầu này tương đương với thực hiện chuyển động cos(q3 + 3 ) − sin(q3 + 3 l2    chương trình được viết trong dạng sau:   (3) t0 =  sin(q3 + ) cos(q3 + ) 0   3 3  ...