Đồ án thiết kế cánh tay robot

      81
mã tài liệu 301000100080
nguồn huongdandoan.com
đánh giá 5.0
mô tả 300 MB bao hàm tất cả file .....,.lưu thứ giải thuật.. CDR thuyết minh, bản vẽ nguyên lý, phiên bản vẽ thiết kế, và các tài liệu liên quan kèm theo đồ vật án này
giá 859,000 VNĐ
tải về đồ án

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CƠ ĐIỆN tử THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH CÁNH TAY ROBOT 4 BẬC TỰ do RRRR

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm học vừa qua, chúng em đã có được học rất nhiều các môn học về cơ khí, điện, điện tử. Và đồ án TỐT NGHIỆP lần này là dịp để tổng hòa hợp lại các môn học đó. Sau một thời gian nghiên cứu và phân tích về tính trong thực tế chúng em lựa chọn sản phẩm Robot 4 bậc tự do để gia công đề tài mang đến Đồ Án tốt nghiệp. Trải qua đồ này chúng em đang tích lũy, tổng hợp cùng phát huy được nhiều kiến thức của ngành Cơ điện tử đã được học trong thời gian qua .

Là sinh viên chuyên ngành Cơ Điện Tử bọn chúng em đã có trang bị các kiến thức cơ bạn dạng về chuyên nghành cơ khí chế tạo và những kiến thức không giống về điều khiển hệ thống điều khiển

Vì đấy là đồ án béo cuối khóa học, tổng hợp vừa đủ kiến thức của tương đối nhiều môn học buộc phải chúng em còn gặp gỡ phải nhiều khó khăn về cả tư liệu và kinh nghiệm cho quy trình thực hiện. Tuy nhiên trong quy trình thực hiện nhờ sự động viên giúp đỡ tạo đk của khoa và sự gợi ý tận tình của thầy Lê Cung, cũng như chúng ta sinh viên khác đã giúp chúng em chấm dứt đề tài này!

chúng em xin cảm ơn những thầy giáo cỗ môn tương tự như thầy giáo hướng dẫn đã tận tình giúp đỡ em trong thời hạn qua.

Bạn đang xem: Đồ án thiết kế cánh tay robot

Em xin chân thành cảm ơn.

MỤC LỤC

Nhận xét của gia sư hướng dẫn. 3

Nhận xét của giáo viên phản biện. 4

LỜI NÓI ĐẦU.. 5

MỤC LỤC.. 6

Chương 1: Tổng quan lại về Robot công nghiệp. 8

1.1. Các khái niệm cơ bản. 8

1.1.1. Robot cùng robotics. 8

1.1.2. Robot công nghiệp. 10

1.2. Cấu trúc cơ bản của robot công nghiệp. 11

1.2.1. Kết cấu chung. 11

1.2.2. Kết cấu của tay máy. 12

1.3. Phân các loại robot. 14

1.3.1. Phân loại theo phương thức hình học của không gian hoạt động. 14

1.3.2. Phân các loại theo nỗ lực hệ. 14

1.3.3. Phân loại theo điều khiển. 15

1.3.4. Phân một số loại theo nguồn dẫn động. 16

1.4. Ứng dụng của robot công nghiệp. 16

1.4.1. Ứng dụng vào công nghiệp. 16

1.4.2. Ứng dụng robot trong các thao tác làm việc cần khuếch tán lực. 17

1.4.3. Ứng dụng robot trong đính thêm ráp. 18

Chương 2: đo lường và tính toán thiết kế robot. 20

2.1. Yêu ước nhiệm vụ. 20

2.2. Chọn phương pháp thiết kế. 20

2.2.1. Robot 3 bậc thoải mái RRR.. 20

2.2.2. Robot 4 bậc tự do thoải mái RRRR.. 21

2.2.3. Lựa chọn phương án. 21

2.3. Tính chọn bộ động cơ và các thành phần của robot. 22

2.3.1. Chọn vật liệu. 22

2.3.2. Chọn đụng cơ. 22

2.3.3. Thiết kế thân của robot. 23

2.3.4. Thiết kế các khớp của robot. 24

2.4. Tính chọn các phần tử khác của hệ thống. 26

2.4.1. Thiết kế khối hệ thống băng tải 26

2.4.2. Thiết kế khay đựng sản phẩm.. 28

Chương 3: Động học tập tay sản phẩm thiết kế. 29

3.1. Động học tập thuận. 29

3.1.1. Qui tắc Denavit-Hartenberg. 29

3.1.2. Các ví dụ. 30

3.1.3. Nguyên lí các góc Euler. 32

3.2. Động học ngược. 33

3.2.1. Phát biểu bài toán. 33

3.2.2. Tách khâu cồn học. 34

3.2.3. Giải phương trình đụng học ngược cánh tay robot. 36

Chương 4: thiết kế mạch điều khiển. 43

4.1. Giới thiệu về chúng ta vi tinh chỉnh 8051. 43

4.1.1. Giới thiệu chung. 43

4.1.2. Giới thiệu về vi điều khiển và tinh chỉnh 8051. 43

4.1.3. Cấu trúc bên trong của IC 8051. 44

4.1.4. Chức năng những chân của vi điều khiển. 46

4.2. Thiết kế các module điều khiển. 49

4.2.1. Module vi điều khiển. 49

4.2.2. Bàn phím.. 50

4.2.3. Module công suất. 51

4.2.4. Kết luận về việc xây dựng mạch. 54

Chương 5: lập trình điều khiển. 55

5.1. Lưu thiết bị thuật toán. 55

5.1.1. Lưu đồ gia dụng thuật toán lịch trình chính. 55

5.1.2. Lưu vật dụng thuật toán hàm đánh giá save. 57

5.1.3. Hàm Start auto. 58

5.2. Chương trình điều khiển. 59

KẾT LUẬN.. 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 85

Chương 1: Tổng quan lại về Robot công nghiệp

*

Các có mang cơ bảnRobot và robotics

Từ thời cổ xưa, con fan đã mong mỏi muốn tạo ra những vật chất y như mình để bắt chúng phục vu cho bạn dạng thân. Ví dụ, vào kho thần thoại Hy lap tất cả chuyện người vĩ đại Promethe đúc ra con fan từ đất nung và truyền mang đến họ sự sống, hoặc chuyện tên quân lính Talus đẩy đà được làm bằng đồng và được giao nhiệm vụ bảo đảm an toàn hoang hòn đảo Crete.

Đến năn 1921, từ bỏ “Robot” xuất hiện thêm lần đầu vào vở kịch “Rosum’s Universal Robots” ở trong nhà viết kịch viễn tưởng người séc, Karel Capek. Vào vở kịch này, ông cần sử dụng từ “Robot”, biến đổi thể của từ cội Slavo “Robota”, để hotline một sản phẩm lao công vị con bạn (nhân đồ gia dụng Rosum) tạo nên ra.

Vào trong thời điểm 40 bên văn viễn tưởng Nga, Issac Asimov, miêu tả robot là 1 chiếc máy tự động, với diện mạo của con người, được tinh chỉnh bằng một hệ thần khiếp khả trình Positron, do chủ yếu con fan lập trình. Asimov cũng để tên đến ngành khoa học nghiên cứu và phân tích về robot là Robotics, trong những số đó có 3 hình thức cơ bản:

Robot không được xúc phạm con người và không khiến tổn sợ cho con người.Hoạt động của robot yêu cầu tuân theo các qui tắc vị con người đặt ra. Các quy tắc này sẽ không phạm quy tắc sản phẩm công nghệ 1.Một robot buộc phải phải bảo đảm an toàn sự sống của chính mình nhưng không được phạm luật 2 hình thức trước.

Các lý lẽ trên về sau trở thành căn nguyên cho việc xây đắp robot.

trường đoản cú sự hư cấu của kỹ thuật viễn tưởng, robot từ từ được giới kỹ thuật tưởng tượng như những chiếc máy đặc biệt, được con bạn phỏng tác theo kết cấu và hoạt động của chính mình, dùng để thay cố mình trong một số quá trình xác định.

Để ngừng nhiệm vu đó, robot cần có khả năng cảm giác các thông số trạng thái của môi trường và triển khai các chuyển động tương tự con người.

Khả năng hoạt động của robot được bảo đảm bởi hệ thống cơ khí, gồm cơ cấu vận hễ để vận tải và cơ cấu hành động để rất có thể làm việc. Việc xây cất và sản xuất hệ thống này thuộc nghành nghề khoa học về cơ cấu tổ chức truyền động, chấp hành và vật tư cơ khí.

chức năng cảm nhận, có thu nhận bộc lộ về trạng thái môi trường xung quanh và trạng thái bạn dạng thân hệ thống, vị các cảm ứng (sensor) và các thiết bị tương quan thực hiện. Khối hệ thống này được call là hệ thống thu dấn và giải pháp xử lý tín hiệu, hay dễ dàng và đơn giản là hệ thống cảm biến.

mong mỏi phối hợp hoạt động vui chơi của hai khối hệ thống trên, bảo đảm cho robot hoàn toàn có thể tự kiểm soát và điều chỉnh “hành vi” của chính mình và chuyển động theo đúng chức năng quy định trong điều kiện môi trường thay đổi, vào robot buộc phải có hệ thống điều khiển. Phát hành các hệ thống điều khiển thuộc phạm vi năng lượng điện tử, kỹ thuật điều khiển và technology thông tin.

Một cách 1-1 giản, Robotics được hiểu là một ngành khoa học gồm nhiệm vụ nghiên cứu về thiết kế, sản xuất các robot và ứng dụng chúng trong số lĩnh vực hoạt động khác nhau của thôn hội loại người, như phân tích khoa học - kỹ thuật, ghê tế, quốc phòng và dân sinh.

Từ hiểu biết sơ cỗ về công dụng và kết cấu của robot, bọn họ hiểu Robotics là 1 trong khoa học tập liên ngành gồm: cơ khí, năng lượng điện tử, kỹ thuật tinh chỉnh và điều khiển và công nghệ thông tin. Theo thuật ngữ hiện tại nay, robot là thành phầm của ngành cơ điện tử.

điều tỉ mỷ nhân văn và tinh tướng khoa học - nghệ thuật của việc sản ra đời robot thống nhất tại 1 điểm: tiến hành hoài bão của con người là tạo nên thiết bị sửa chữa mình trong những hoạt động không thích hợp với mình như:

- Các các bước lặp đi lặp lại,nhàm chán, nặng nhọc: vận chuyển nguyên vật dụng liệu, gắn ráp, lau cọ nhà,…

- Trong môi trường thiên nhiên khắc nghiệt hoặc nguy hiểm: như ngoài không gian vũ trụ, trên chiến trường, dưới nước sâu, trong tâm địa đất, nơi tất cả phóng xạ, ánh nắng mặt trời cao,…

- những việc đòi hỏi độ đúng đắn cao như thông tắc mạch máu hoặc các ống dẫn trong cơ thể, gắn thêm ráp các cấu tử trong vi mạch…

- lĩnh vực ứng dụng của robot rất rộng và ngày càng được mở rộng thêm. Ngày nay, định nghĩa về robot đã mở rộng hơn tư tưởng nguyên thủy rất nhiều. Sự phỏng tác về kết cấu, chức năng, vóc dáng của con tín đồ là quan trọng nhưng không thể ngự trị trong kỹ thuật robot nữa. Kết cấu của rất nhiều con robot không giống xa cùng với kết cấu các bộ phận của cơ thể người và chúng cũng hoàn toàn có thể thực hiện nay được những câu hỏi vượt xa khả năng của con người.

Robot công nghiệp

Mặc dù, như định nghĩa phổ biến về robot đang nêu, không tồn tại gì giới hạn phạm vi ứng dụng của robot, nhưng bao gồm một thực tế là phần đông robot hiện đang sẵn có đều được sử dụng trong công nghiệp. Chúng có điểm sáng riêng về kết cấu, chức năng đã thống độc nhất hóa, thương mại hóa rộng lớn rãi. Lớp robot này được gọi là robot công nghiệp.

Kỹ thuật tự động hóa trong công nghiệp đã đạt mức trình độ siêu cao: không chỉ tự động hóa hóa các quy trình vật lý mà cả quy trình xử lý thông tin. Vày vậy, tự động hóa hóa trong công nghiệp tích hợp technology sản xuất, chuyên môn điện, năng lượng điện tử, kỹ thuật điều khiển auto trong kia có tự động hóa hóa nhờ máy tính.

hiện nay, trong công nghiệp vĩnh cửu 3 dạng tự động hóa :

Tự động hóa cứng (Fixed Automation): được hiện ra dưới dạng các thiết bị dây chuyền trình độ chuyên môn hóa theo đối tượng người tiêu dùng (sản phẩm). Nó được vận dụng có tác dụng trong đk sản xuất sản phẩm khối cùng với sản lượng rất cao các sản phẩm cùng loại.Tự hễ hóa khả trình (Programmable Automation): được ứng dụng chủ yếu trong chế tạo loạt nhỏ, loạt vừa, đáp ứng đa số nhu cầu thành phầm công nghiệp. Hệ thống thiết bị dạng này là những thiết bị vạn năng điều khiển số, cho phép dễ dàng lập trình sẵn lại để sở hữu thể chuyển đổi chủng một số loại (tức là biến đổi quy trình công nghệ sản xuất ) sản phẩm.Tự rượu cồn hóa linh động (Flexible Automation): là dạng phát triển của tự động hóa hóa khả trình. Nó tích hợp công nghệ sản xuất với kỹ thuật tinh chỉnh bằng sản phẩm tính, mang lại phép biến hóa đối tượng tiếp tế mà ko cần giảm bớt (hoặc hạn chế) sự can thiệp của nhỏ người. Tự động hóa linh hoạt được thể hiện dưới 2 dạng: tế bào thêm vào linh hoạt và hệ thống sản xuất linh hoạt.

Robot công nghiệp có 2 đặc trưng cơ bản:

Là thứ vạn năng, được tự động hóa hóa theo lịch trình và hoàn toàn có thể lập trình lại để thỏa mãn nhu cầu một cách linh hoạt, khéo léo các trách nhiệm khác nhau.Được ứng dụng trong những trường hợp mang ý nghĩa công nghiệp đặc thù như vận tải và xếp cởi nguyên vật liệu, gắn ráp, đo lường,…

Vì biểu thị 2 đặc thù cơ phiên bản trên của robot công nghiệp, hiện giờ định nghĩa sau đây về robot công nghiệp vì chưng viện phân tích robot của Mỹ đề xuất được thực hiện rộng rãi:

Robot công nghiệp là tay máy vạn năng, hoạt động theo công tác và hoàn toàn có thể lập trình lại để chấm dứt và nâng cao hiệu quả xong các nhiệm vụ không giống nhau trong công nghiệp, như vận chuyển nguyên thiết bị liệu, bỏ ra tiết, luật hoặc những thiết bị chuyên sử dụng khác.

Ngoài các ý trên, khái niệm theo tiêu chuẩn chỉnh TOCT 25686-85 của Nga còn bổ sung cho robot công nghiệp tính năng điều khiển trong quá trình sản xuất :

Robot công nghiệp là một trong máy trường đoản cú động, được đặt cố định và thắt chặt hoặc di động cầm tay được, links giữa một tay máy và một khối hệ thống điều khiển theo chương trình, gồm thêt lặp đi lặp lại để hoàn thành các công dụng vận rượu cồn và tinh chỉnh trong quá trình sản xuất.

Với đặc điểm rất có thể lập trình lại, robot công nghiệp là thiết bị tự động hóa khả trình và ngày dần trở thành thành phần không thể thiếu được của những tế bào hoặc hệ thống sản xuất linh hoạt.

Cấu trúc cơ bạn dạng của robot công nghiệpKết cấu chung

Mọi RBCN được cấu thành vị các hệ thống sau:

Tay vật dụng (manipulator) là cơ cấu tổ chức cơ khí gồm các khâu, khớp. Bọn chúng hình thành cánh tay để tạo các vận động cơ bản, cổ tay làm cho sự khéo léo, linh hoạt cùng bàn tay (end effector) để trực tiếp kết thúc các thao tác trên đối tượng.Cơ cấu chấp hành tạo vận động cho các khâu của tay máy. Nguồn rượu cồn lực của các cơ cấu chấp hành là cồn cơ những loại: điện, thủy lực, khí nén hoặc phối kết hợp giữa chúng.Hệ thống cảm ứng gồm các sensor với thiết bị biến đổi tín hiệu quan trọng khác. Những robot cần hệ thống sensor vào để nhận biết trạng thái của bản thân các cơ cấu của robot và những sensor xung quanh để nhận thấy trạng thái của môi trường.

Hệ thống điều khiển (controller) bây chừ thường là máy tính xách tay để đo lường và điều khiển hoạt động của robot.

Kết cấu của tay máy

Tay vật dụng là phần cơ sở, quyết định năng lực làm việc của RBCN. Đó là vật dụng cơ khí bảo đảm an toàn cho robot khả năng chuyển động trong không gian và năng lực làm vấn đề như nâng hạ vật, lắp ráp,…Ý tưởng thuở đầu của việc xây cất và chế tạo tay sản phẩm là rộp tác cấu trúc và tính năng của tay người. Về sau, đây không thể là điều nên nữa. Tay máy bây chừ rất đa dạng mẫu mã và có rất nhiều loại có tầm dáng khác rất xa cùng với tay người. Mặc dù nhiên, trong chuyên môn robot fan ta vẫn dùng các thuật ngữ thân quen như: vai, cánh tay, cổ tay, bàn tay và các khớp… để chỉ tay máy cùng các bộ phận của nó.

Trong kiến tạo và sử dụng tay máy, tín đồ ta quan tâm đến các thông số kỹ thuật có ảnh hưởng lớn đến tài năng làm vấn đề của chúng như:

Sức nâng, độ cứng vững, lực kẹp của tay,…Tầm với hay vùng có tác dụng việc: form size và ngoại hình vùng mà phần công tác có thể với tới.Sự khéo léo, tức thị khả năng xác định và kim chỉ nan phần công tác làm việc trong vùng làm cho việc. Thông số này liên quan đến số bậc thoải mái của phần công tác.

hình như để xác định và định hướng phần công tác một bí quyết tùy ý trong không khí 3 chiều cần phải có 6 bậc từ bỏ do, trong các số đó 3 bậc tự do thoải mái để xác định trí, 3 bậc tự do để định hướng.

1) Robot tọa độ góc (cartesian robot)

nói một cách khác là kiểu chữ nhật, cần sử dụng 3 khớp trượt,cho phép phần công tác thực hiện một cách chủ quyền các chuyển động thẳng, tuy vậy song với 3 trục tọa độ. Vùng thao tác làm việc của tay thứ có ngoại hình hộp chữ nhật. Vị sự đơn giản dễ dàng về kết cấu, tay thứ kiểu này còn có độ cứng vững vàng cao, độ đúng chuẩn được đảm bảo an toàn đồng đa số trong cục bộ vùng thao tác nhưng ít khéo léo. Bởi vậy,tay máy kiểu tọa độ góc được dùng để làm vận gửi lắp ráp.

2) Robot tọa độ trụ (cylindrical robot)

không giống với tay máy kiểu dáng tọa độ góc sống khớp đầu tiên: dùng khớp quay núm cho khớp trượt. Vùng thao tác của nó có dạng hình trụ rỗng. Khớp trượt nằm ngang chất nhận được tay thiết bị thò được vào vùng rỗng ở ngang. Độ cứng vững cơ học của tay lắp thêm trụ tốt thích phù hợp với tải nặng, dẫu vậy độ chính xác định vị góc trong phương diện phẳng ở ngang bớt khi trung bình với tăng.

3) Robot toa độ cầu (spherical robot)

Khác kiểu dáng trụ vì khớp thứ hai (khớp trượt) được thay bởi khớp quay. Nếu quỹ đạo hoạt động của phần công tác được diễn đạt trong tọa độ cầu thì từng bậc từ do khớp ứng với khả năng hoạt động và vùng thao tác của nó là khối ước rỗng. Độ cứng vững của tay sản phẩm công nghệ này thấp rộng 2 một số loại trên và độ chính xác định vị phụ thuộc vào khoảng với. Tuy nhiên loại này hoàn toàn có thể nhặt được vật dụng dưới nền.

4) Scara

Được khuyến nghị lần đầu vào khoảng thời gian 1979 tại trường đại học Yamasashi (Nhật Bản) dùng cho quá trình lắp ráp. Đó là một trong kiểu tay đồ vật có kết cấu đặc biệt gồm 2 khớp quay cùng 1 khớp trượt, nhưng mà cả 3 khớp đều sở hữu trục tuy vậy song với nhau. Kết cấu này làm tay máy cứng vững hơn theo phương đứng cơ mà kém cứng vững vàng theo phương ngang. Một số loại này chuyên dùng cho công việc lắp ráp với thiết lập trọng nhỏ theo phương đứng.

5) Tay máy phong cách tay fan (anthropomorphic)

bao gồm cả 3 khớp những xoay, trong số đó trục quay đầu tiên vuông góc cùng với 2 trục kia. Do sự giống như với tay người, khớp thứ 2 được call là khớp vai, khớp sản phẩm 3 là khớp khuỷu nối cẳng tay cới khuỷu tay. Cùng với kết cấu này, không có sự tương ứng giữa khả năng chuyển động của những khâu với số bậc trường đoản cú do. Tay máy thao tác làm việc rất khôn khéo nhưng độ đúng chuẩn định vị phụ thuộc vị trí của phần công tác trong vùng làm việc. Vùng thao tác làm việc của tay lắp thêm này tương tự một khối cầu.

Phân các loại robot

Trong công nghiệp bạn ta sử dụng những đặc điểm khác nhau cơ bản nhất của robot để giúp đỡ cho việc nhận biết được dễ dàng dàng. Tất cả bốn yếu hèn tố chính để phân một số loại robot như sau :

* theo mô hình hình học tập của không khí hoạt động.

* Theo nuốm hệ robot.

* Theo chúng ta điều khiển.

Xem thêm: Thuốc Neopeptine: Công Dụng, Liều Dùng, Lưu Ý Tác Dụng Phụ, Giá Bán

* Theo nguồn dẫn động.

Phân loại theo phương thức hình học của không gian hoạt động

a) Robot tọa độ góc (cartesian robot).

b) Robot tọa độ trụ (cylindrical robot).

c) Robot toa độ ước (spherical robot).

Robot khớp bản lề.Phân loại theo nắm hệ

Theo vượt trình cải tiến và phát triển của robot,ta có thể chia ra theo những mức độ sau đây:

1) Robot thay hệ sản phẩm nhất

- thực hiện tổ hợp những cơ cấu cam với công tắc nguồn giới hạn hành trình.

- Điều khiển vòng hở.

- có thể sử dụng băng trường đoản cú hoặc băng đục lỗ để mang chương trình vào cỗ điều khiển,tuy nhiên không thể biến hóa chương trình được.

- Sử dụng phổ cập trong quá trình gắp-đặt (pick and place)

2) Robot rứa hệ đồ vật hai

- Điều khiển vòng kín các vận động của tay máy.

- rất có thể tự ra đưa ra quyết định lựa lựa chọn chương trình thỏa mãn nhu cầu dựa trên biểu lộ phản hồi từ cảm ứng nhờ các chương trình sẽ được cài đặt từ trước.

- hoạt động vui chơi của robot rất có thể lập trình được nhờ các công cố kỉnh như bàn phím, panen điều khiển.

3) Robot vắt hệ trang bị ba

- gồm những đặc điểm như các loại trên cùng điều khiển chuyển động trên cửa hàng xử lý thông tin thu nhận thấy từ hệ thống thu dìm hình ảnh.

- có khả năng nhận dạng ở tại mức độ phải chăng như rõ ràng các đối tượng người tiêu dùng có mẫu thiết kế và form size khá khác hoàn toàn nhau.

4) Robot thế hệ máy tư

- tất cả những đặc điểm tương tự như vậy hệ thiết bị hai với thứ ba, có chức năng tự chắt lọc chương trình hoạt động và lập trình lại mang lại các vận động dựa trên những tín hiệu thu cảm nhận từ cảm biến.

- Bộ điều khiển phải có bộ nhớ lưu trữ tương đối lớn để giải những bài toán buổi tối ưu với điều kiện biên không được xác minh trước. Tác dụng của câu hỏi sẽ là một trong những tập hợp những tín hiệu điều khiển và tinh chỉnh các đáp ứng nhu cầu của robot.

Phân nhiều loại theo điều khiển

a) Điều khiển hở cần sử dụng truyền động cách (động cơ năng lượng điện hoặc hộp động cơ thủy lực, khí nén,…) mà lại quãng con đường hoặc góc dịch rời tỷ lệ cùng với số xung điều khiển. Kiểu điều khiển và tinh chỉnh này dễ dàng và đơn giản nhưng đạt độ đúng đắn thấp.

b) Điều khiển kín (hay điều khiển servo) thực hiện tín hiệu ý kiến vị trí nhằm tăng độ đúng đắn điều khiển. Có 2 kiểu điều khiển servo: tinh chỉnh và điều khiển điểm – điểm và điều khiển và tinh chỉnh theo đường (contour).

với kiểu tinh chỉnh điểm - điểm phần công tác di chuyển từ điểm đó đến điểm tê theo con đường thẳng với vận tốc cao (không thao tác làm việc ). Nó chỉ thao tác làm việc tại các điểm dừng. Kiểu tinh chỉnh và điều khiển này được dùng trên các robot hàn điểm, vận chuyển, tán đinh, bắn đinh,…

Điều khiển contour bảo đảm an toàn cho phần công tác dịch rời theo hành trình bất kỳ, cùng với tốc độ hoàn toàn có thể điều khiển được. Bao gồm thể chạm mặt kiểu tinh chỉnh và điều khiển này trên những robot hàn hồ nước quang,phun sơn.

Phân nhiều loại theo mối cung cấp dẫn động

a) Robot dùng nguồn cấp cho điện.

b) Robot sử dụng nguồn khí nén.

c) Robot mối cung cấp thủy lực.

Ứng dụng của robot công nghiệpỨng dụng vào công nghiệp

Robot được ứng dụng rộng thoải mái trong những ngành công nghiệp. đều ứng dụng lúc đầu bao tất cả gắp đặt vật liệu, hàn điểm và phun sơn.

1 trong những các bước kém năng suất duy nhất của con tín đồ là rèn luyện kim loại ở ánh nắng mặt trời cao. Các công việc này yên cầu công nhân dịch chuyển phôi có cân nặng lớn với nhiệt độ cao khắp vị trí trong xưởng. Bài toán tuyển dụng công nhân làm việc trong môi trường nhiệt chiều cao như vậy là 1 vấn đề cạnh tranh khăn so với ngành công nghiệp này và robot ban đầu đã được sử dụng để sửa chữa thay thế công nhân làm việc trong đk môi trường ngặt nghèo như vào lò đúc, xưởng rèn và xưởng hàn. Đối với robot thì ánh nắng mặt trời cao lại không đáng sợ.

Hình 1.1: Robot hàn điểm trong nhà máy sản xuất cơ khí

trong số nhà máy cung ứng xe tương đối thì hàn điểm là các bước sử dụng robot các nhất: form xe được cố định và thắt chặt vào một xe pháo được điều khiển và tinh chỉnh từ xa đi khắp bên máy. Lúc xe mang đến trạm hàn, kẹp sẽ cố định và thắt chặt các cụ thể đúng vào vị trí phải hàn, trong những lúc đó robot di chuyển dọc theo những điểm hàn được lập trình trước.

Sơn là một công việc nặng nhọc và ô nhiễm và độc hại đối với sức mạnh của bé người, nhưng lại trọn vẹn không nguy hiểm đối với robot. Ngoài ra, con bạn phải mất 2 năm để ráng kĩ được kinh nghiệm và năng lực trở thành một thợ sơn tay nghề cao trong khi robot hoàn toàn có thể học được tất cả kiến thức đó chỉ trong vòng 2 tiếng đồng hồ và có khả năng lập lại một cách chính xác các động tác tô phức tạp. Điều đó miêu tả một cách tiến đáng kể trong việc phối kết hợp giữa năng suất và chất lượng cũng như nâng cấp chế độ làm việc cho con người trong môi trường thiên nhiên độc hại. Toàn bộ các robot xịt sơn đều được “dạy” vày một thợ sơn bài bản giữ đầu phun và di chuyển nó đi đúng hướng, đường đi nó khắc ghi và khi robot thực hiện các bước phun sơn thì nó chỉ câu hỏi đi theo lối đi đã được định sẵn. Như thế, robot xịt sơn nên có những khớp sao cho những người thợ sơn rất có thể dễ dàng dẫn hướng mang đến chúng. Robot còn được sử dụng trong nhiều nghành nghề dịch vụ khác nữa như giao hàng cho máy công cụ, làm khuôn vào cong nghiệp thứ nhựa, thêm kính xe pháo hơi, gắp hang thoát ra khỏi băng download và đặt nó vào các trạm trung chuyển.

Ứng dụng robot vào các làm việc cần khuếch tán lực

Kỹ thuật robot được ứng dụng thứ nhất trong công nghiệp hạt nhân cùng với sự cải cách và phát triển của điều khiển qua màn hình để xử lý vật tư phóng xạ. Ngay gần đay hơn robot được sử dụng để hàn tự xa và bình chọn đường ống vào vùng truyền nhiễm xạ nặng. Tai nạn xí nghiệp điện hạt nhân Three Mile Island sinh hoạt Pennsylvania năm 1979 cửa hàng sự trở nên tân tiến và áp dụng của robot vào công nghiệp hạt nhân. Lò phản nghịch ứng số 2 (TMI-2) mất chất làm nguội, tạo cho lò làm phản ứng bao gồm bị hư sợ hãi nặng, đặt một vùng to lớn trong tình trạng cần thiết can thiệp được bởi con người. Bởi sự phát xạ nặng, các công việc dọn dẹp chỉ rất có thể được tiến hành thông qua tinh chỉnh và điều khiển từ xa qua robot. Một ứng dụng thông dụng nữa là sử dụng robot nhằm bốc cởi hàn hóa, đồ dùng liệu, phôi tất cả trọng lượng lớn, cồng kềnh trong những ngành công nghiệp nặng. Robot nhiều loại này rất có thể nâng download trọng lên đến mức tối đa một tấn một cách dễ ợt với độ đúng chuẩn vị trí nhỏ tuổi hơn 1mm. Hình 1.2 trình diễn một robot được call là “Hercules of Today”, biểu đạt sự phối kết hợp của kỹ thuật điều khiển và tinh chỉnh chính xác, thủy lực cùng kỹ thuật điện tử.

Hình 1.2: Robot dùng trong làm việc động lực học của Đức

Ứng dụng robot trong đính ráp

Một kỹ thuật sản xuất tất cả mục tiêu lâu dài hơn là công ty máy tự động hóa hoàn toàn, ở đó một bản thiết kế được thể hiện tại mộ t trạm thi công bằng vật dụng tính, không có sự can thiệp của con bạn vào quá trình sản xuất. Hãy thử tưởng tượng một môi trường thiên nhiên sản xuất auto hoàn toàn; từ ý tưởng phát minh sản phẩm, gồm những chỉ tiêu kỹ thuật cấp cho cao, fan ta kiến thiết ra sản phẩm; kế tiếp đặt đồ dùng liệu, lập ra chương trình gia công, lập ra kế hoạch đường đi của bỏ ra tiế t trong nhà máy; điều khiển cung cấp chi tiết vào sản phẩm công nghệ gia công, đính thêm ráp cùng kiểm tra tự động thông qua những máy gia công CNC và các robot tĩnh với robot di động.

Những thành tích của một môi trường thiên nhiên sản xuất như thế đã cùng đang được đầu tư nghiên cứu vớt và trở nên tân tiến trong nhiều năm qua. Hiện giờ các nhà máy sản xuất lớn tân tiến đều áp dụng mô hình auto hoá trả toàn, đặc biệt là phần xây đắp ở cao cấp và phần xử lý chi tiết ở cung cấp thấp. Một trong những trở ngại đó là liên kết những tầng cùng với nhau. Một khó khăn khác là nhu cầu phương thức xuất ra các đặc tả giấy tờ thủ tục từ mô hình máy tính xách tay của sản phẩm. Ví dụ, việc lập ra một cách tự động trình tự đính thêm ráp các cụ thể với nhau vào khâu đính ráp.

Robot được áp dụng để tự động hoá quá trình lắp ráp giữa những nhà trang bị như thế. Khâu này triệu tập nhiều lao rượu cồn và khó khăn hơn các so cùng với dự tính. Ví dụ, cầm một cái mỏ hàn tay đơn giản và dễ dàng và túa nó ra từng phần. Bao gồm bao nhiêu bỏ ra tiết? có bao nhiêu phương pháp lắp ráp nó? chúng ta cũng có thể lắp ráp nó bởi một tay hay không? chúng ta có thể nhắm mắt thêm được nó giỏi không? hiện giờ bạn đang gặp gỡ phải sự giới hạn của robot. Sự cải cách và phát triển của cảm biến và sự áp dụng nó vào robot là yếu ớt tố đặc biệt cơ bạn dạng để ứng dụng robot trong đính ráp. đem ví dụ, đầu mỏ hàn là một trong những vật thể nhỏ, phải để gắn ráp nó họ cần tập trung mọi cụ thể lại, tra cứu vị trí và hướng đính thêm ráp cho từng chi tiết, lấy cụ thể đầu tiên và đặt nó vào tổ chức cơ cấu kẹp chặt, lấy một cụ thể nữa theo như đúng thứ tự với lắp vào chi tiết đầu tiên.

Việc thêm ráp còn liên quan đến những xử lý khác nhau: đưa một cụ thể vào một chi tiết kia, đặt một chi tiết trên một cụ thể khác, siết chặt đai ốc, siết vít, hay phun keo, v.v... Mặc dù nhiên, tuỳ trường hợp ví dụ để quyết định có áp dụng robot trong công đoạn lắp ráp hay không. Trong thực tiễn , khi sản phẩm được thiết kế theo phong cách khéo léo thì tín đồ công nhân có thể lắp ráp sản phẩm trong một thời gian rất ngắn.

Hình 1.3 Robot gắn thêm ráp Misubishi RV – 2AJ

Chương 2: giám sát thiết kế robotYêu cầu nhiệm vụ

Với chủ đề được chọn là robot thêm ráp, trách nhiệm của robot là đính ráp một sản phẩm được định trước, trong ngôn từ đề tài robot sẽ thực hiện công việc lắp ráp giống như robot RV-2AJ của hệ thống CIM nằm trong Viện công nghệ cơ khí và auto hóa. Vì thế ta tất cả chu trình thao tác làm việc của robot như sau: sau khoản thời gian nhận được tín hiệu bắt đầu hoạt hễ ( tất cả khay đựng thành phầm tới ), robot đã gắp khay đựng đặt lên trên giá, tiếp đó robot đang đi gắp bút và đồng hồ đeo tay cho lên khay, liên tiếp robot gắp khay vẫn chứa sản phẩm đặt quay trở lại băng tải.

Để hoàn thành các bước lắp ráp thì robot phải triển khai các các bước sau: gắp khay lên giá đỡ, tiếp đến thực hiện nhì lần gắp đồng hồ và một lần gắp bút cho vào khay đựng và ở đầu cuối là gắp khay chứa sản phẩm trên giá chỉ đỡ quay trở lại băng sở hữu để chuyển sản phẩm đi.

Để gắp được 1 vật robot phải tiến hành các chuyển động sau: bao hàm chuyển đụng xoay thân tới phía bao gồm vật, gập thân tiếp cận vật bắt buộc gắp, kẹp vật, nâng thân lên, luân phiên về địa điểm khay, gập thân xuống với thả đồ gia dụng vào vào khay chứa.

Chọn phương pháp thiết kếRobot 3 bậc thoải mái RRR

Robot với cấu hình 3 bậc tự do RRR, bao hàm : khớp trước tiên là khớp xoay góp cánh tay chuyển phiên sang nhị bên, tiếp chính là 2 khớp xoay góp cánh tay gập lên xuống nhằm nâng hạ vật cùng tay kẹp dùng làm gắp vật.

Hình 2.1: Sơ đồ động của robot 3 bậc thoải mái RRR

Ưu điểm:

+ kiến tạo cơ khí ko phức tạp.

+ có thể thực hiện tại được yêu mong của đề tài

Nhược điểm:

+ tầm với của robot không lớn do đó không gian làm vấn đề hạn chế.

+ Robot ít năng động nên việc tinh chỉnh tiếp cận vật cực nhọc khăn.

Robot 4 bậc tự do RRRR

Robot với cấu hình 4 bậc tự do RRRR, bao gồm : khớp đầu tiên là khớp xoay giúp cánh tay luân chuyển sang nhị bên, tiếp chính là 3 khớp xoay giúp cánh tay gập lên xuống để nâng hạ vật với tay kẹp dùng làm gắp vật.

Hình 2.2: Sơ đồ động của robot 4 bậc thoải mái RRRR

Ưu điểm:

+ tầm với của robot lớn hơn so cùng với robot 3 bậc tự do thoải mái RRR. Do đó không khí làm việc lớn hơn, phù hợp hơn cùng với công việc.

+ với 4 bậc tự do robot linh hoạt rộng trong việc dịch rời tiếp cận vật.

Nhược điểm:

+ thi công cơ khí phức hợp hơn đối với robot 3 bậc tự do thoải mái RRR.

+ Điều khiển robot cũng phức tạp hơn.

Lựa chọn phương án

Ta chọn lựa phương án xây cất là robot 4 bậc tự do RRRR.

Vì không gian làm bài toán lớn hơn, robot linh hoạt hơn và phù hợp với yêu mong của đề tài.

Vậy nội dung triển khai đề tài vẫn là xây đắp và chế tạo robot 4 bậc tự do thoải mái RRRR. Robot sẽ thực hiện công việc lắp ráp thành phầm mô bỏng theo quá trình robot lắp ráp trong chống CIM của Viện technology cơ khí và tự động hóa.

Robot tất cả 4 khâu ( 3 thanh truyền nồi giữa những khớp và tay kẹp) cùng 4 khớp xoay.

Hình 2.3: Sơ đồ hễ cánh tay robot

Tính chọn động cơ và các thành phần của robotChọn đồ liệuVật liệu có tác dụng robot hầu hết là nhựa cứng.Đế được làm bằng thép, tay kẹp làm bằng nhôm.Chọn đụng cơ

Cánh tay robot đề nghị được tinh chỉnh và điều khiển một cách đúng chuẩn nên ta chon hộp động cơ bước để tinh chỉnh và điều khiển các khớp.

Hình 2.4: Động cơ bước

Động cơ thực hiện nguồn 12V, DC. Chiếc khởi động của bộ động cơ 1.3A.

Để truyền hoạt động cho các khớp xoay ta nối trục của động cơ bước với bộ truyền trục vít bánh vít. Ở đây ta dùng bộ truyền bánh vít trục vít của hộp động cơ gạt nước của ôtô.

Hình 2.5: Sơ đồ ghép nối hộp động cơ bước và bộ truyền trục vít bánh vít

Thiết kế thân của robot

Thân được làm từ vật liệu là vật liệu bằng nhựa cứng.

Bị hạn chế trong những thiết bị tối ưu cơ khí đúng mực nên để định đồng trung ương hai lỗ nhằm gắn trục khớp trên nhị mặt bên của khớp là khôn xiết khó. Vậy đề xuất em chọn phương pháp ghép nhì mặt bên lại với nhau, kẹp ổn định sau đó gia công khoan lỗ. Về cơ bạn dạng đã triệt tiêu đáng kể sai số trong quá trình lắp ráp robot cũng như độ đồng trọng điểm của trục.

Hình 2.6: dạng hình thân robot

Thiết kế những khớp của robotKhớp 1 ( Khớp đế )

Đây là khớp đế chuyển phiên của cánh tay, hầu hết chịu lực uốn và nén.

Thiết kế:

- Trục xoay là trục thép Ө30, được cố định và thắt chặt theo phương đứng bằng 2 vòng bi đỡ; ổ bi được giữ bằng 2 thanh nhôm song song, gồm lót lớp đệm mỏng manh chống rung và trượt.

- khối hệ thống truyền đụng là bộ giảm tốc TV-BV gồm tỉ số truyền i = 60.

Sơ vật khớp con quay 1(khớp đế).

Hình 2.7: kết cấu khớp 1

1. Trục khớp; 2. Ổ bi. 3. Bộ truyền TV-BV; 4.Động cơ bước.

Khớp 2, 3, 4Trục khớp này đa phần chịu lực giảm tại 2 địa điểm nối với khâu tiếp theo, áp dụng trục Ө10.Truyền động bởi hộp giảm tốc trục vít bánh vít của động cơ gạt nước bao gồm tỷ số truyền i = 50.

Hình 2.8: Sơ thứ khớp 2, 3, 41. Động cơ bước; 2. Trục vít; 3.Bánh vít

Truyền động cho khớp bởi động cơ bước, được nối với cỗ truyền bộ động cơ gạt nước qua một nối trục, khớp được đính chặt vào trục vai trung phong của bánh vít trong cỗ truyền. Cho nên khi động cơ quay sẽ tạo cho khớp con quay theo, nâng cánh tay lên xuống.

Tay kẹp

Ứng dụng nguyên tắc tay kẹp hình bình hành để rất có thể đóng mở má kẹp tuy nhiên song, tiếp xúc giỏi hơn với trang bị công tác. Truyền động cho má kẹp đóng mở bằng xilanh khí nén.

Hình 2.9: Tay kẹp của robot.

Chọn xylanh: Chọn xylanh tác động ảnh hưởng 2 chiều hành trình 100mm nhằm đóng mở tay kẹp.

Hình 2.10: Xylanh

Van tinh chỉnh xylanh:

Van đảo chiều bao gồm nhiệm vụ điều khiển và tinh chỉnh dòng tích điện khí nén bằng cách đóng mở hay thay đổi vị trí để biến hóa hướng của loại năng lượng. Trong đề bài này em dùng loại van đảo chiều 5 của 2 vị trí. Nguyên lý buổi giao lưu của van hòn đảo chiều như sau: Khi tất cả tín hiệu ảnh hưởng tác động sẽ có tác dụng cửa p thông với cửa ngõ A. Khi không có tín hiệu tác động ảnh hưởng thì dưới công dụng của lốc xoáy cửa p. Sẻ thông với cửa ngõ B.

Hình 2.11: Van đảo chiều

Tính chọn các bộ phận khác của hệ thốngThiết kế hệ thống băng tảiChọn sơ đồ động

Hình 2.12: Sơ đồ cồn băng tải

1. Động cơ; 2 bộ truyền TV-BV; 3.Bộ truyền xích; 4.Băng tải

Chọn cồn cơ

Băng tải hoạt động với vận tốc chậm bắt buộc ta chọn hộp động cơ gạt nước ôtô tất cả tích hòa hợp sẵn hộp tụt giảm trục vít bánh vít có thông số kỹ thuật như sau:

Hình 2.13: cấu tạo động cơ gạt nước

Công suất định nấc 12 KwTốc độ tảo 3000 vg/phTốc độ quay đầu ra 90 vg/phBộ truyền xíchChọn đĩa xích chủ động có đường kính 3cm, đĩa xích thụ động có đường kính 6cm.Chọn xích nhiều loại xích ống bé lăn.Băng tảiChọn vật tư làm băng tải là vải bạt.Chiều rộng lớn băng tải : 15cmChiều lâu năm băng tải : 75cmĐường kính tang : 3cmThiết kế khay chứa sản phẩm

Khay dùng để chứa sản phẩm yêu ước gọn nhẹ, dễ dàng thực hiện thao tác làm việc lắp ráp mang lại cánh tay robot.

Chọn vật tư là mộc mềm vị dễ chế tạo.Khay chứa có cấu trúc và form size như hình 3.14.

Hình 2.14: cấu trúc khay chứa

...............................................................................

MOV P0,#0FFH

MOV P1,#0FFH

CALL HAM_KT_SAVE_B3_4

MOV P0,#0FFH

MOV P1,#0FFH

SETB ROLE

CALL DELAY_500MS

JMP X

END

KẾT LUẬN

Qua 15 tuần thực hiện đồ án, tuy thời hạn tương đối ngắn nhưng nhóm chúng em đã không còn sức nỗ lực để rất có thể thu thập những tin tức và những vấn đề liên quan đến vật án về lý thuyết – bản vẽ – quy mô thực tế và ở đầu cuối đã hoàn thành đúng thời hạn quy định. Cũng qua đồ vật án này em đã học hỏi và giao lưu thêm được nhiều kiến thức và kinh nghiệm tay nghề quý báu về nghề nghiệp của mình trong tương lai. Nắm rõ những trở ngại cần phải giải quyết và xử lý khi bắt tay vào đồ dùng án xuất sắc nghiệp cuối khóa, cách bố trí thời gian một cách hợp lí khoa học thì mới có thể hoàn thành. Mặc dù đo kiến thức và kỹ năng và tay nghề còn giảm bớt nên ko tránh ngoài thiếu sót tuy thế nhờ sự giúp sức của những bạn, Thầy Lê Cung cùng khoa sư phạm kỹ thuật đã hỗ trợ em xong đồ án này.

Những tác dụng đạt được: Qua quy trình thực hiện chủ đề nhóm đã kết thúc thuyết minh, các bản vẽ và mô hình của hệ thống. Robot chế tạo đã thực hiện được quá trình lắp ráp bởi yêu cầu đưa ra một cách tương đối chính xác.

Những giảm bớt của đề tài: Do kỹ năng và kinh nghiệm tay nghề còn giảm bớt nên việc thực hiện đề tài còn có những tiêu giảm như sau:

Tốc độ di chuyển của robot còn chậm.Độ đúng mực khi đính thêm ráp chưa cao.Sử dụng hộp động cơ bước tinh chỉnh theo vòng hở buộc phải động cơ dễ dẫn đến lạc cách và dẫn đến sự mất đúng đắn khi làm việc của robot.

Hướng trở nên tân tiến của đề tài:

Giao tiếp khối hệ thống với máy tính để điều khiển trực tiếp hệ thống trên sản phẩm công nghệ tinh.Sử dụng hộp động cơ RC servo thay cho động cơ bước để điểu khiển theo vòng kín, từ đó robot sẽ dịch rời được nhanh hơn và đúng chuẩn hơn.Sử dụng các cơ cấu chính xác và cứng vững vàng hơn để robot vận động một cách chắc hẳn rằng và linh hoạt.

Một đợt tiếp nhữa em chân thành cảm ơn quí Thầy, Cô vào Khoa Cơ Khí cùng thầy Lê Cung đã thân mật hướng dẫn, thuộc tất cả các bạn đã góp em dứt đồ án này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

<1> Chi tiết sản phẩm tập I. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm. Nxb Giáo dục, thủ đô 1997.

<2> Chi tiết sản phẩm tập II. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm. Nxb Giáo dục, hà nội 1994.

<3> Thiết kế chi tiết máy. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm. Nxb Giáo dục, hà nội 1998.

<4> Tính toán xây dựng hệ dẫn hộp động cơ khí, Tập I, Trịnh Chất, Lê Văn Uyển. Nxb Giáo dục, hà thành 1997.

<5> Tính toán xây cất hệ dẫn động cơ khí, Tập II, Trịnh Chất, Lê Văn Uyển. Nxb Giáo dục, hà nội 2000.

<6> Dung sai và lắp ghép. Ninh Đức Tốn. Nxb Giáo dục, thành phố hà nội 2001.

<7> Vẽ kỹ thuật cơ khí tập I. è cổ Hữu Quế. Nxb Giáo dục, thủ đô 1996.

<8> Vẽ chuyên môn cơ khí tập II. Trằn Hữu Quế. Nxb Giáo dục, tp hà nội 1998.

<9> Họ vi điều khiển và tinh chỉnh 8051. Tống Văn Ôn. Nxb Lao hễ – thôn hội, tp. Hà nội 2001.

<10> Cấu trúc và lập trình họ vi điều khiển và tinh chỉnh 8051. Nxb công nghệ kĩ thuật, thủ đô 2004.