thiết kế mạch điều khiển mô hình cánh tay máy 5 bậc tự do dùng vi xử lý 8085, chương 2

Thông thường cấu trúc chấp hành của tay máy công nghiệp được mô hình hóa trong dạng chuổi động với các khâu và khớp như trong nguyên lý máy với các giả thuyết cơ bản như sau: - Chỉ dùng các khớp động loại 5 (khớp quay, khớp tịnh tiến, khớp vít) - Trục quay hướng tịnh tiến của các khớp thì song song hay vuông góc với nhau. - Chuổi động là chuổi động hở, đơn giản. Dưới đây là chuổi động của một tay máy công nghiệp tổng quát có 6 bậc tự do, các khớp A, B,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế mạch điều khiển mô hình cánh tay máy 5 bậc tự do dùng vi xử lý 8085, chương 2 Chương 2: Phaân loaïi tay maùy theo caáu truùc sô ñoà ñoäng Thoâng thöôøng caáu truùc chaáp haønh cuûa tay maùy coâng nghieäp ñöôïc moâ hình hoùa trong daïng chuoåi ñoäng vôùi caùc khaâu vaø khôùp nhö trong nguyeân lyù maùy vôùi caùc giaû thuyeát cô baûn nhö sau: - Chæ duøng caùc khôùp ñoäng loaïi 5 (khôùp quay, khôùp tònh tieán, khôùp vít) - Truïc quay höôùng tònh tieán cuûa caùc khôùp thì song song hay vuoâng goùc vôùi nhau. - Chuoåi ñoäng laø chuoåi ñoäng hôû, ñôn giaûn. Döôùi ñaây laø chuoåi ñoäng cuûa moät tay maùy coâng nghieäp toång quaùt coù 6 baäc töï do, caùc khôùp A, B, F laø caùc khôùp toång quaùt coù nghæa laø chuùng coù theå laø khôùp quay, cuõng coù theå laø khôùp tònh tieán, caùc khôùp D, E, K chæ laø nhöõng khôùp quay. Caùc khaâu ñöôïc ñaùnh soá baét ñaàu töø khaâu 0 _ giaù coá ñònh , tieáp ñeán laø caùc khaâu 1, 2, …, n _ caùc khaâu ñoäng _ khaâu toång quaùt kyù hieäu laø khaâu i, (i=0,1,2,…,n), khaâu, khaâu n cuoái cuøng laø khaâu mang baøn keïp cuûa tay maùy. Töông töï nhö tay ngöôøi ñeå baøn keïp (baøn tay) laøm vieäc ñöôïc caàn coù ba loaïi chuyeån ñoäng, töông öùng vôùi caùc chuyeån ñoäng naøy laø ba daïng caáu truùc cuûa tay maùy nhö sau: Caáu truùc chuyeån ñoäng toaøn boä (Chaân ngöôøi) caáu truùc naøy thöïc hieän chuyeån ñoäng ñem toaøn boä tay maùy (tay ngöôøi) ñeán vò trí laøm vieäc . Caáu truùc naøy heát söùc ña daïng vaø thoâng thöôøng neáu khoâng phaûi laø tay maùy hoaït ñoäng trong heä thoáng maø chuyeån ñoäng naøy caàn coù söï kieåm soaùt ngöôøi ta thöôøng coi tay maùy laø ñöùng yeân khaâu 0 goïi giaù coá ñònh cuûa tay maùy. Caáu truùc xaùc ñònh haøm keïp bao goàm caùc khôùp AB vaø F caùc khaâu 1, 2 vaø 3, chuyeån ñoäng cuûa caáu truùc naøy nhaèm ñem theo baøn keïp tôùi vò trí laøm vieäc .Do giaû thieát veà loaïi khôùp ñoäng duøng trong cheá taïo maùy thoâng thöôøng ta coù nhöõng phoái hôïp sau ñaây cuûa caùc khôùp vaø töø ñoù taïo neân caùc caáu truùc xaùc ñònh vò trí cuûa baøn keïp trong caùc khoâng gian vò trí laøm vieäc khaùc nhau cuûa baøn keïp . Phoái hôïp TTT nghóa laø 3 khôùp ñeàu laø khôùp tònh tieán vaø moät khôùp quay. Ñaây laø caáu truùc hoaït ñoäng trong heä toïa ñoä ñeà caùc so vôùi caùc toïa ñoä S0 vì ñieåm M naèm treân khaâu 3 ñöôïc xaùc ñònh bôûi ba chuyeån ñoäng tònh tieán vaø moät chuyeån ñoäng quay (töùc laø hai toïa ñoä daøi) Phoái hôïp TRT, RTT hayTTR, nghóa laø moät khôùp tònh tieán hai khôùp quay (caùc caáu truùc 2,3 vaø 4). Ñaây laø laø caáu truùc hoaït ñoäng trong heä toïa ñoä truï so vôùi ñieåm S0 vì ñeå M treân khaâu 3 ñöôïc xaùc ñònh bôû hai chuyeån ñoäng tònh tieán vaø moät chuyeån ñoäng quay (töùc laø hai toïa ñoä daøi moät toïa ñoä goác) Phoái hôïp RTR, RRT hay TTR nghóa laø hai khôùp tònh tieán vaø hai khôùp quay (caùc caáu truùc 5, 6, 7, 8, 9 vaø 10). Ñaây laø caáu truùc hoaït ñoäng trong heä toïa ñoä caàu so vôùi heä S0, vì ñieåm M treân khaâu 3 ñöôïc xaùc ñònh bôûi moät chuyeån ñoäng tònh tieán vaø hai chuyeån ñoäng quay (töùc laø moät toïa ñoä daøi, hai toïa ñoä goùc) Phoái hôïp RRR nghóa laø ba khôùp quay (caùc caáu truùc 11,12) ñaây laø caùc caáu truùc hoïat ñoäng trong heä toïa ñoä goùc so vôùi heä S0 vì ñieåm M treân khaâu 3 ñöôïc xaùc ñònh bôûi ba chuyeån ñoäng quay (töùc laø ba toïa ñoä goùc), caáu truùc naøy ñöôïc goïi laø caáu truùc phoûng sinh hoïc. Tuy nhieân trong thöïc teá, ñoái vôùi caùc tay maùy chuyeân duøng hay chuyeân moân hoùa vaø ñaëc bieät ñaûm baûo giaù thaønh ñaàu tö vaøo tay maùy thaáp, ngöôøi ta khoâng nhaát thieát luùc naøo cuõng phaûi cheá taïo tay maùy coù ñuû soá ba khôùp ñoäng cho caáu truùc xaùc ñònh vò trí. 3.4 GIÔÙI THIEÄU ROBOT L2001: ROBOT L2001 coù 4 baäc töï do ñeàu laø khôùp quay, söû duïng ñoäng cô ñieän moät chieàu coù coâng suaát cöïc ñaïi 3W, soá voøng quay cuûa ñoäng cô vaø chuyeån ñoäng caùc khôùp cuûa tay maùy tay maùy phuï thuoäc vaøo ñieän aùp ñaët vaøo ñoäng cô vaø coù theå ñieàu chænh voâ caáp. Keát caáu boä truyeàn ñoäng cô khí ñôn giaûn thoâng qua boä baùnh raêng giaûm toác 3 caáp, caáp thöù 3 laø boä truïc vít- baùnh vít do ñoù khaû naêng töï haõm raát toát khi laøm vieäc. Ñeå xöû lyù coâng vieäc haõm chính xaùc vaø khöû quaùn tính, tay maùy ñöôïc trang bò heä thoáng ñieàu khieån baèng boä vi xöû lyù, noù coù chöùc naêng ñieàu khieån theo chöông trình meàm do ngöôøi cheá taïo laäp saün. caùc cheá ñoä haõm ñoäng cô (haõm ngöôïc) ñöôïc tính toaùn tröôùc trong chöông trình nhaèm baûo ñaûm tính chính xaùc cho cô caáu khi coù quaùn tính öùng vôùi caùc giôùi haïn haønh trình cuûa töøng chöông trình. Caùc boä phaän an toaøn giuùp tay maùy hoaït ñoäng toát khi laøm vieäc vaø ngay caû khi maát ñieän,boä nhôù seõ löu laïi chöông trình. Boä vi xöû lyù ñöôïc laép caùc coång ra-vaøo ñeå noái keát vôùi caùc phaàn töû khaùc nhö baêng taûi, caùc khôùp xoay hoaëc caùc daây chuyeàn saûn xuaát giuùp môû roäng vieäc söû duïng. Baûn thaân boä vi xöû lyù coù caùc boä ñeám, boä ñònh thôøi giuùp xaùc ñònh ca laøm vieäc vaø soá saûn phaåm vaän chuyeån ñöôïc öùng vôùi moãi ca … Caùc chuyeån ñoäng cuûa caùc khôùp ñöôïc giôùi haïn bôûi cöû haønh trình. Tay maùy ñöôïc öùng duïng trong caùc coâng vieäc nhö : caáp phoâi cho maùy baùn töï ñoäng, vaän chuyeån saûn phaåm nhöïa töø maùy eùp nhöïa, phaùt hieän vaø loaïi boû pheá phaåm trong daây chuyeàn saûn xuaát … Ñieàu caàn quan taâm ôû ñaây cuûa ngöôøi nghieân cöùu laø giaù thaønh saûn xuaát thaáp, do ñoù phuø hôïp vôùi ñieàu kieän nöôùc ta hieän nay . Maëc duø ñoä chính xaùc cuûa tay maùy chöa cao laém, nhöng vôùi yeâu caàu coâng ngheä nhaát ñònh naøo ñoù tay maùy coù theå ñaùp öùng ñöôïc. Hình 3.3 : Sô ñoà moâ hình ROBOT L2001  Ghi chuù : 1. Baøn keïp ...