Thông tin tài liệu:
Tham khảo bài thuyết trình 'giáo trình robot công nghiệp', kỹ thuật - công nghệ, tự động hoá phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Robot Công nghiệp - Bộ môn Máy tự động
Nội dung môn học gồm ba phần
1. Các khái niệm cơ bản, nền tảng cơ học – cơ khí trong kết cấu robot.
2. Điều khiển robot.
3. Ứng dụng robot.
Tài liệu tham khảo:
1. Modernling and control robotic.
2. Robotic control.
3. Robot và hệ thống công nghệ robot hoá.
4. Kỹ thuật robot.
5. Robot công nghiệp.
Các lĩnh vực có quan hệ chặt chẽ:
1. Toán học cao cấp.
2. Cơ lí thuyết.
3. Cơ học máy.
4. Kỹ thuật điều khiển.
5. Động học và động lực học máy.
5. Công nghệ thông tin.
Chương 1: Các vấn đề cơ bản về robot. (3 tiết)
1.1. Các khái niệm cơ bản và phân loại robot:
1.1.1. Robot và robotic:
Theo tiêu chuẩn AFNOR của pháp:
Robot là một cơ cấu chuyển đổi tự động có thể chương trình hoá,
lập lại các chương trình, tổng hợp các chương trình đặt ra trên các
trục toạ độ; có khả năng định vị, di chuyển các đối tượng vật chất;
chi tiết, dao cụ, gá lắp … theo những hành trình thay đổi đã chương
trình hoá nhằm thực hiện các nhiệm vụ công nghệ khác nhau.
Theo tiêu chuẩn VDI 2860/BRD:
Robot là một thiết bị có nhiều trục, thực hiện các chuyển động có
thể chương trình hóa và nối ghép các chuyển động của chúng trong
những khoảng cách tuyến tính hay phi tuyến của động trình. Chúng
được điều khiển bởi các bộ phận hợp nhất ghép kết nối với nhau, có
khả năng học và nhớ các chương trình; chúng được trang bị dụng cụ
hoặc các phương tiện công nghệ khác để thực hiện các nhiệm vụ
sản xuất trực tiếp hay gián tiếp.
Theo tiêu chuẩn GHOST 1980:
Robot là máy tự động liên kết giữa một tay máy và một cụm điều
khiển chương trình hoá, thực hiện một chu trình công nghệ một cách
chủ động với sự điều khiển có thể thay thế những chức năng tương
tự của con người.
Bên cạnh khái niệm robot còn có khái niệm robotic, khái niệm này có
thể hiểu như sau:
Robotics là một nghành khoa học có nhiệm vụ nghiên cứu về thiết kế,
chế tạo các robot và ứng dụng chúng trong các lĩnh vực hoạt động
khác nhau của xã hội loài người như nghiên cứu khoa học - kỹ thuật,
kinh tế, quốc phòng và dân sinh.
Robotics là một khoa học liên nghành gồm cơ khí, điện tử, kỹ thuật
điều khiển và công nghệ thông tin. Nó là sản phẩm đặc thù của
nghành cơ điện tử (mechatronics).
1.1.2. Robot công nghiệp:
Mặc dù lĩnh vực ứng dụng của robot rất rộng và ngày càng được mở
rộng thêm, song theo thống kê về các ứng dụng robot sau đây chúng
đựoc sử dụng chủ yếu trong công nghiệp, vì vậy khi nhắc đến robot
người ta thường liên tưởng đến robot công nghiệp.
Lĩnh vực 1985 1990
Hàn 35% 5%
Phục vụ máy NC và hệ thống TĐLH 20% 25%
Đúc 10% 5%
Lắp ráp 10% 35%
Phun phủ 10% 5%
Sơn 5% 15%
Các ứng dụng khác 10% 10%
Robot công nghiệp là một lĩnh vực riêng của robot, nó có đặc trưng
riêng như sau:
- Là thiết bị vạn năng đựoc TĐH theo chương trình và có thể lập trình
lại để đáp ứng một cách linh hoạt khéo léo các nhiệm vụ khác nhau.
- Được ứng dụng trong những trường hợp mang tính công nghiệp đặc
trưng như vận chuyển và xếp dỡ nguyên vật liệu, lắp ráp, đo lường.
Do có hai đặc trưng trên nên robot công nghiệp có thể định nghĩa như
sau:
Theo Viện nghiên cứu robot của Mĩ đề xuất:
RBCN là tay máy vạn năng, hoạt động theo chương trình và có thể
lập trình lại để hoàn thành và nâng cao hiệu quả hoàn thành các
nhiệm vụ khác nhau trong công nghiệp, như vận chuyển nguyên vật
liệu, chi tiết, dụng cụ hoặc các thiết bị chuyên dùng khác.
Hay theo định nghĩa GHOST 25686 – 85 như sau:
RBCN là tay máy được đặt cố định hay di động, bao gồm thiết bị
thừa hành dạng tay máy có một số bậc tự do hoạt động và thiết bị
điều khiển theo chương trình, có thể tái lập trình để hoàn thành các
chức năng vận động và điều khiển trong quá trình sản xuất.
Trong môn học này chỉ đi sâu nghiên cứu về robot công nghiệp trên
các khía cạnh phân tích lựa chọn sử dụng, khai thác…
1.2. Các cấu trúc cơ bản của robot công nghiệp:
1.2.1. Cấu trúc chung:
Một RBCN bao gồm các phần cơ bản sau:
Tay Máy: (Manipulator) là cơ cấu cơ khí gồm các khâu, khớp. Chúng
hình thành cánh tay(arm) để tạo các chuyển động cơ bản, Cổ tay
(Wrist) tạo nên sự khéo léo, linh hoạt và bàn tay (Hand) hoặc phần
công tác (End Effector) để trực tiếp hoàn thành các thao tác trên đối
tượng.
Hệ thống cảm biến: gồm các sensor và thiết bị chuyển đổi tín
hiệu khác. Các robot cần hệ thống sensor trong để nhận biết trạng
thái của bản thân các cơ cấu của robot và các sensor ngoài để nhận
biết trạng thái của môi trường.
Cơ cấu chấp hành: tạo chuyển động cho các khâu của tay máy.
Nguồn động lực của các cơ cấu chấp hành là động cơ các loại:
Điện, thuỷ lực, khí nén hoặc kết hợp giữa chúng.
Hệ thống điều khiển: (controller) hiện nay thường là hệ thống điều
khiển số có máy tính để giám sát và điều khiển hoạt động của robot
1.2.2. Kết cấu tay máy:
Tay máy là phần cơ sở quyết định khả năng làm việc của robot. Đó là
phần cơ khí đảm bảo cho robot khả năng chuyển động trong không
gian và khả năng làm việc như- nâng, hạ vật, lắp ráp...Tay máy hiện
nay rất đa dạng và nhiều loại khác xa với tay người. Tuy nhiên, trong
kỹ thuật robot vẫn dùng các thuật ngữ quen thuộc để chỉ các bộ
phận của tay máy như vai (shoulder), Cánh tay (Arm), cổ tay (Wrist),
bàn tay (Hand) và các khớp (Articulations),...
Trong thiết kế quan tâm đến các thông số có ảnh ...