Đồ án thiết kế cánh tay robot

mã tài liệu	301000100080
nguồn	huongdandoan.com
đánh giá	5.0
mô tả	300 MB bao hàm tất cả tệp tin .....,.lưu đồ giải thuật.. CDR thuyết minh, bản vẽ nguyên lý, bạn dạng vẽ thiết kế, và các tài liệu liên quan kèm theo trang bị án này
giá	859,000 VNĐ
	download đồ án

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

LỜI NÓI ĐẦU

Trong trong những năm học vừa qua, chúng em đã có học không ít các môn học tập về cơ khí, điện, điện tử. Và đồ án TỐT NGHIỆP lần này là dịp nhằm 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 thành phầm Robot 4 bậc từ bỏ do để triển khai đề tài mang đến Đồ Án xuất sắc nghiệp. Trải qua đồ này bọn chúng em vẫn tích lũy, tổng hợp với phát huy được nhiều kiến thức của ngành Cơ điện tử đã làm được học trong thời gian qua .

Là sinh viên chăm ngành Cơ Điện Tử chúng em đã làm được trang bị những kiến thức cơ phiên bản về chuyên nghành nghề cơ khí sản xuất và các kiến thức khác về điều khiển hệ thống điều khiển

Vì đấy là đồ án bự cuối khóa học, tổng hợp đầy đủ kiến thức của đa số môn học bắt buộc chúng em còn gặp gỡ phải nhiều trở ngại về cả tư liệu và kinh nghiệm tay nghề cho quá trình thực hiện. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện nhờ việc động viên giúp đỡ tạo đk của khoa với sự chỉ dẫn tận tình của thầy Lê Cung, cũng như các bạn sinh viên khác đã giúp chúng em ngừng đề tài này!

bọn chúng em xin cảm ơn các thầy giáo cỗ môn tương tự như thầy giáo khuyên bảo đã tận tình giúp đỡ em trong thời hạn qua.

Bạn đang đọc: Đồ án thiết kế cánh tay robot

Em xin thật tình cảm ơn.

MỤC LỤC

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn. 3

Nhận xét của giáo viên phản biện. 4

LỜI NÓI ĐẦU.. 5

MỤC LỤC.. 6

Chương 1: Tổng quan về Robot công nghiệp. 8

1.1. Các quan niệm cơ bản. 8

1.1.1. Robot với 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 mô hình hình học của không gian hoạt động. 14

1.3.2. Phân nhiều loại theo cầm hệ. 14

1.3.3. Phân các loại theo điều khiển. 15

1.3.4. Phân 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 vào các thao tác làm việc cần khuếch đại lực. 17

1.4.3. Ứng dụng robot trong thêm ráp. 18

Chương 2: giám sát và đo lường thiết kế robot. 20

2.1. Yêu mong 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 thoải mái RRRR.. 21

2.2.3. Lựa lựa chọn phương án. 21

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

2.3.1. Chọn đồ liệu. 22

2.3.2. Chọn rượu cồn cơ. 22

2.3.3. Thiết kế thân của robot. 23

2.3.4. Thiết kế những khớp của robot. 24

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

2.4.1. Thiết kế khối hệ thống băng tải 26

2.4.2. Thiết kế khay chứa sản phẩm.. 28

Chương 3: Động học tay đồ vật 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 bác toán. 33

3.2.2. Tách khâu đụng học. 34

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

Chương 4: xây cất mạch điều khiển. 43

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

4.1.1. Giới thiệu chung. 43

4.1.2. Giới thiệu về vi điều khiển 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 những 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 thiết kế mạch. 54

Chương 5: lập trình sẵn điều khiển. 55

5.1. Lưu thiết bị thuật toán. 55

5.1.1. Lưu đồ thuật toán lịch trình chính. 55

5.1.2. Lưu đồ thuật toán hàm chất vấn 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 về Robot công nghiệp

Các quan niệm cơ bảnRobot và robotics

Từ thời cổ xưa, con fan đã ao ước muốn tạo thành những đồ chất hệt như mình nhằm bắt chúng phục vu cho bản thân. Ví dụ, vào kho thần thoại Hy lap bao gồm chuyện người mập mạp Promethe đúc ra con người từ đất nung và truyền mang lại họ sự sống, hoặc chuyện tên bầy tớ Talus đẩy đà được làm bằng đồng đúc và được giao nhiệm vụ bảo vệ hoang đảo Crete.

Đến năn 1921, tự “Robot” lộ diện lần đầu trong vở kịch “Rosum’s Universal Robots” trong phòng viết kịch viễn tưởng người séc, Karel Capek. Vào vở kịch này, ông dùng từ “Robot”, đổi mới thể của từ cội Slavo “Robota”, để call một sản phẩm công nghệ lao công vị con tín đồ (nhân đồ Rosum) sinh sản ra.

Vào trong thời gian 40 bên văn viễn tưởng Nga, Issac Asimov, thể hiện robot là một trong chiếc lắp thêm tự động, với diện mạo của nhỏ người, được tinh chỉnh và điều khiển bằng một hệ thần gớm khả trình Positron, do bao gồm con bạn lập trình. Asimov cũng để tên mang lại ngành khoa học phân tích về robot là Robotics, trong số ấy có 3 nguyên tắc cơ bản:

Robot không được xúc phạm con tín đồ và không gây tổn hại cho bé người.Hoạt đụng của robot đề nghị tuân theo các qui tắc vì con tín đồ đặt ra. Những quy tắc này không phạm quy tắc thiết bị 1.Một robot bắt buộc phải bảo đảm sự sống của chính bản thân mình nhưng ko được vi phạm luật 2 bề ngoài trước.

Các cách thức trên sau đây trở thành nền tảng cho việc xây đắp robot.

từ sự hư cấu của kỹ thuật viễn tưởng, robot từ từ được giới kỹ thuật hình dung như những cái máy đặc biệt, được con tín đồ phỏng tác theo cấu trúc và hoạt động của chính mình, dùng làm thay cụ mình vào một số các bước xác định.

Để kết thúc nhiệm vu đó, robot cần phải có khả năng cảm nhận các thông số kỹ thuật trạng thái của môi trường thiên nhiên và tiến hành các hoạt động tương tự con người.

Khả năng hoạt động của robot được bảo đảm bởi hệ thống cơ khí, gồm cơ cấu vận đụng để vận động và cơ cấu hành vi để hoàn toàn có thể làm việc. Việc kiến thiết và chế tạo hệ thống này thuộc nghành nghề dịch vụ khoa học tập về tổ chức cơ cấu truyền động, chấp hành và vật liệu cơ khí.

tác dụng cảm nhận, gồm thu nhận tín hiệu về trạng thái môi trường thiên nhiên và trạng thái phiên bản thân hệ thống, vị các cảm biến (sensor) và các thiết bị liên quan thực hiện. Hệ thống này được điện thoại tư vấn là hệ thống thu dìm và xử lý tín hiệu, hay đơn giản và dễ dàng là hệ thống cảm biến.

hy vọng phối hợp hoạt động vui chơi của hai hệ thống trên, đảm bảo cho robot rất có thể tự điều chỉnh “hành vi” của bản thân và chuyển động theo đúng tác dụng quy định trong điều kiện môi trường thiên nhiên thay đổi, trong robot buộc phải có khối hệ thống điều khiển. Thiết kế các khối hệ thống điều khiển ở trong phạm vi năng lượng điện tử, kỹ thuật tinh chỉnh và technology thông tin.

Một cách đối kháng giản, Robotics được hiểu là một trong những ngành khoa học tất cả nhiệm vụ phân tích về thiết kế, sản xuất các robot và áp dụng chúng trong các lĩnh vực hoạt động khác nhau của xã hội loại người, như nghiên cứu khoa học - kỹ thuật, tởm tế, quốc phòng và dân sinh.

Từ gọi biết sơ cỗ về chức năng 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 công nghệ thông tin. Theo thuật ngữ hiện nay nay, robot là sản phẩm của ngành cơ năng lượng điện tử.

tinh vi nhân văn và chu đáo khoa học - kỹ thuật của việc sản hiện ra robot thống nhất ở một điểm: tiến hành hoài bão của con fan là tạo ra thiết bị thay thế mình trong những vận động không thích hợp với mình như:

- Các quá trình lặp đi lặp lại,nhàm chán, nặng trĩu nhọc: đi lại nguyên đồ gia dụng liệu, gắn ráp, lau cọ nhà,…

- Trong môi trường xung quanh khắc nghiệt hoặc nguy hiểm: như ngoài khoảng không vũ trụ, bên trên chiến trường, bên dưới nước sâu, trong trái tim đất, nơi gồm phóng xạ, nhiệt độ cao,…

- số đông việc đòi hỏi độ chính xác cao như thông tắc huyết mạch hoặc những ống dẫn trong cơ thể, gắn ráp những cấu tử trong vi mạch…

- nghành ứng dụng của robot rất rộng lớn và ngày dần được mở rộng thêm. Ngày nay, khái niệm về robot đã không ngừng mở rộng hơn khái niệm nguyên thủy khôn cùng nhiều. Sự rộp tác về kết cấu, chức năng, tầm dáng của con bạn là cần thiết nhưng không thể ngự trị trong chuyên môn robot nữa. Kết cấu của tương đối nhiều con robot không giống xa với kết cấu các thành phần của khung người người và chúng cũng hoàn toàn có thể thực hiện được những câu hỏi vượt xa tài năng của bé người.

Robot công nghiệp

Mặc dù, như định nghĩa bình thường về robot vẫn nêu, không có gì giới hạn phạm vi áp dụng của robot, nhưng bao gồm một thực tiễn là hầu hết robot hiện đang xuất hiện đều được dùng trong công nghiệp. Chúng có điểm sáng riêng về kết cấu, tính năng đã thống nhất hóa, thương mại dịch vụ hóa rộng lớn rãi. Lớp robot này được call là robot công nghiệp.

Kỹ thuật auto hóa trong công nghiệp đã đạt mức trình độ khôn cùng cao: không chỉ tự động hóa các quá trình vật lý mà lại cả quy trình xử lý thông tin. Vị vậy, tự động hóa vào công nghiệp tích hợp technology sản xuất, kỹ thuật điện, điện tử, kỹ thuật điều khiển auto trong đó có auto hóa nhờ vật dụng tính.

hiện tại nay, trong công nghiệp mãi sau 3 dạng tự động hóa hóa :

Tự động hóa cứng (Fixed Automation): được xuất hiện dưới dạng những thiết bị dây chuyền chuyên môn hóa theo đối tượng (sản phẩm). Nó được ứng dụng có tác dụng trong điều kiện sản xuất sản phẩm khối cùng với sản lượng không hề nhỏ các thành phầm cùng loại.Tự hễ hóa khả trình (Programmable Automation): được ứng dụng đa phần trong thêm vào loạt nhỏ, loạt vừa, đáp ứng phần nhiều nhu cầu sản phẩm công nghiệp. Khối hệ thống thiết bị dạng này là các thiết bị vạn năng điều khiển và tinh chỉnh số, chất nhận được dễ dàng lập trình lại để có thể biến đổi chủng các loại (tức là đổi khác quy trình công nghệ sản xuất ) sản phẩm.Tự đụng hóa linh hoạt (Flexible Automation): là dạng cách tân và phát triển của tự động hóa khả trình. Nó tích hợp công nghệ sản xuất cùng với kỹ thuật điều khiển và tinh chỉnh bằng lắp thêm tính, mang đến phép thay đổi đối tượng cấp dưỡng mà ko cần tinh giảm (hoặc hạn chế) sự can thiệp của bé người. Tự động hóa hóa linh hoạt được thể hiện dưới 2 dạng: tế bào cấp dưỡng linh hoạt và khối hệ thống sản xuất linh hoạt.

Robot công nghiệp gồm 2 đặc trưng cơ bản:

Là thiết bị vạn năng, được tự động hóa theo công tác và hoàn toàn có thể lập trình lại để đáp ứng nhu cầu một bí quyết linh hoạt, khôn khéo các nhiệm vụ khác nhau.Được ứng dụng giữa những trường hợp mang tính công nghiệp đặc thù như tải và xếp cởi nguyên đồ liệu, gắn thêm ráp, đo lường,…

Vì thể hiện 2 đặc trưng cơ bản trên của robot công nghiệp, hiện nay định nghĩa dưới đây về robot công nghiệp do viện nghiên cứu robot của Mỹ đề xuất được áp dụng rộng rãi:

Robot công nghiệp là tay thiết bị vạn năng, hoạt động theo lịch trình và có thể lập trình lại để dứt và nâng cao hiệu quả chấm dứt các nhiệm vụ khác biệt trong công nghiệp, như vận chuyển nguyên đồ gia dụng liệu, đưa ra tiết, phép tắc hoặc những thiết bị chuyên sử dụng khác.

Ngoài những ý trên, tư tưởng 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 1 trong máy tự động, được đặt cố định và thắt chặt hoặc di động cầm tay được, link giữa một tay máy cùng một hệ thống điều khiển theo chương trình, bao gồm thêt lặp đi tái diễn để dứt các công dụng vận rượu cồn và điều khiển trong quá trình sản xuất.

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

Cấu trúc cơ bản của robot công nghiệpKết cấu chung

Mọi RBCN được cấu thành bởi các khối hệ thống sau:

Tay đồ vật (manipulator) là cơ cấu tổ chức cơ khí gồm các khâu, khớp. Chúng hình thành cánh tay để tạo nên các hoạt động cơ bản, cổ tay khiến cho sự khéo léo, linh hoạt cùng bàn tay (end effector) nhằm trực tiếp kết thúc các thao tác trên đối tượng.Cơ cấu chấp hành tạo hoạt động cho những khâu của tay máy. Nguồn hễ lực của những cơ cấu chấp hành là cồn cơ các loại: điện, thủy lực, khí nén hoặc kết hợp giữa chúng.Hệ thống cảm biến gồm các sensor với thiết bị thay đổi tín hiệu cần thiết khác. Những robot cần khối hệ thống sensor vào để phân biệt trạng thái của phiên bản thân các cơ cấu của robot và các sensor không tính để nhận thấy trạng thái của môi trường.

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

Kết cấu của tay máy

Tay thiết bị là phần cơ sở, quyết định kỹ năng làm câu hỏi của RBCN. Đó là máy cơ khí bảo đảm an toàn cho robot khả năng vận động trong không gian và khả năng làm việc như nâng hạ vật, gắn thêm ráp,…Ý tưởng ban sơ của việc xây dựng và sản xuất tay trang bị là phỏng tác kết cấu và tính năng của tay người. Về sau, đây không thể là điều buộc phải nữa. Tay máy bây giờ rất phong phú và có nhiều loại có dáng vẻ khác siêu xa cùng với tay người. Mặc dù nhiên, trong chuyên môn robot tín đồ ta vẫn dùng các thuật ngữ rất gần gũi như: vai, cánh tay, cổ tay, bàn tay và các khớp… để chỉ tay máy và các phần tử của nó.

Trong kiến tạo và áp dụng tay máy, tín đồ ta suy nghĩ các thông số có ảnh hưởng lớn đến kĩ năng làm việc của bọn chúng như:

Sức nâng, độ cứng vững, lực kẹp của tay,…Tầm với tuyệt vùng có tác dụng việc: form size và mẫu mã vùng nhưng phần công tác có thể với tới.Sự khéo léo, nghĩa là khả năng xác định và lý thuyết phần công tác làm việc trong vùng có tác dụng việc. Thông số kỹ thuật này tương quan đến số bậc thoải mái của phần công tác.

trong khi để xác định và định hướng phần công tác một bí quyết tùy ý trong không khí 3 chiều cần phải có 6 bậc trường đoản cú do, trong số ấy 3 bậc tự do để định vị trí, 3 bậc tự do để định hướng.

1) Robot tọa độ góc (cartesian robot)

có cách gọi khác là kiểu chữ nhật, cần sử dụng 3 khớp trượt,cho phép phần công tác thực hiện một cách hòa bình các hoạt động thẳng, tuy nhiên song với 3 trục tọa độ. Vùng làm việc của tay thiết bị có bản thiết kế hộp chữ nhật. Bởi vì sự đơn giản về kết cấu, tay máy kiểu này còn có độ cứng vững cao, độ đúng mực được bảo đảm an toàn đồng phần đa trong toàn cục vùng làm việc nhưng không nhiều khéo léo. Vị vậy,tay máy loại tọa độ góc được dùng làm vận chuyển lắp ráp.

2) Robot tọa độ trụ (cylindrical robot)

không giống với tay máy giao diện tọa độ góc nghỉ ngơi khớp đầu tiên: dùng khớp quay vậy cho khớp trượt. Vùng thao tác làm việc của nó có hình trạng trụ rỗng. Khớp trượt nằm ngang được cho phép tay lắp thêm thò được vào vùng rỗng ở ngang. Độ cứng vững vàng cơ học của tay thứ trụ tốt thích hợp với tải nặng, tuy thế độ đúng mực định vị góc trong khía cạnh phẳng nằm ngang giảm khi trung bình với tăng.

3) Robot toa độ cầu (spherical robot)

Khác hình dạng trụ do khớp thứ 2 (khớp trượt) được thay bởi khớp quay. Giả dụ quỹ đạo vận động của phần công tác được biểu hiện trong tọa độ ước thì mỗi bậc trường đoản cú do khớp ứng với khả năng vận động và vùng làm việc của nó là khối mong rỗng. Độ cứng vững của tay trang bị này thấp hơn 2 nhiều loại trên cùng độ đúng đắn định vị phụ thuộc vào trung bình với. Tuy nhiên loại này có thể nhặt được đồ dùng dưới nền.

4) Scara

Được lời khuyên lần đầu vào khoảng thời gian 1979 tại trường đh Yamasashi (Nhật Bản) dùng cho quá trình lắp ráp. Đó là 1 kiểu tay thiết bị có cấu tạo đặc biệt gồm 2 khớp quay với 1 khớp trượt, cơ mà cả 3 khớp đều sở hữu trục song song với nhau. Kết cấu này làm cho tay đồ vật cứng vững rộng theo phương đứng tuy nhiên kém cứng vững vàng theo phương ngang. Nhiều loại này chuyên cần sử dụng cho công việc lắp ráp với sở hữu trọng nhỏ theo phương đứng.

5) Tay máy loại tay tín đồ (anthropomorphic)

bao gồm cả 3 khớp mọi xoay, trong số ấy trục quay trước tiên vuông góc với 2 trục kia. Vì chưng sự tương tự với tay người, khớp thứ 2 được gọi là khớp vai, khớp sản phẩm công nghệ 3 là khớp khuỷu nối cẳng tay cới khuỷu tay. Với kết cấu này, không tồn tại sự tương ứng giữa khả năng vận động của các khâu và số bậc từ bỏ do. Tay máy thao tác làm việc rất khôn khéo nhưng độ đúng mực định vị phụ thuộc vào vị trí của phần công tác trong vùng làm việc. Vùng thao tác làm việc của tay trang bị này gần giống một khối cầu.

Phân loại robot

Trong công nghiệp người ta áp dụng những điểm sáng khác nhau cơ bản nhất của robot sẽ giúp cho việc nhận ra được dễ dàng dàng. Bao gồm bốn yếu tố thiết yếu để phân loại robot như sau :

* theo hình thức hình học của không khí hoạt động.

* Theo cầm cố hệ robot.

* Theo bọn họ điều khiển.

Xem thêm: Truyen Ngon Tinh - Cô Nàng Dễ Thương

* Theo nguồn dẫn động.

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

a) Robot tọa độ góc (cartesian robot).

b) Robot tọa độ trụ (cylindrical robot).

c) Robot toa độ cầu (spherical robot).

Robot khớp phiên bản lề.Phân nhiều loại theo cụ hệ

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

1) Robot nắm hệ sản phẩm công nghệ nhất

- áp dụng tổ hợp các cơ cấu cam với công tắc nguồn giới hạn hành trình.

- Điều khiển vòng hở.

- rất có thể sử dụng băng từ bỏ hoặc băng đục lỗ để mang chương trình vào bộ điều khiển,tuy nhiên ko thể đổi khác chương trình được.

- Sử dụng phổ cập trong công việc gắp-đặt (pick & place)

2) Robot rứa hệ trang bị hai

- Điều khiển vòng bí mật các hoạt động của tay máy.

- có thể tự ra ra quyết định lựa lựa chọn chương trình đáp ứng nhu cầu dựa trên tín hiệu phản hồi từ cảm biến nhờ các chương trình đang được setup từ trước.

- hoạt động vui chơi của robot có thể lập trình được nhờ những công vậy như bàn phím, panen điều khiển.

3) Robot cầm hệ trang bị ba

- tất cả những điểm lưu ý như nhiều loại trên và điều khiển vận động trên cửa hàng xử lý tin tức thu nhận được từ hệ thống thu nhận hình ảnh.

- có chức năng nhận dạng tại mức độ tốt như phân minh các đối tượng có mẫu mã và kích cỡ khá biệt lập nhau.

4) Robot thế hệ vật dụng tư

- gồm những điểm lưu ý tương tự như vậy hệ sản phẩm công nghệ hai và thứ ba, có chức năng tự chắt lọc chương trình vận động và thiết kế lại mang lại các chuyển động dựa trên những tín hiệu thu nhận được từ cảm biến.

- Bộ điều khiển và tinh chỉnh phải có bộ lưu trữ tương đối bự để giải các bài toán tối ưu với điều kiện biên ko được xác định trước. Hiệu quả của câu hỏi sẽ là một trong những tập hợp những tín hiệu tinh chỉnh và điều khiển các đáp ứng nhu cầu của robot.

Phân các 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,…) cơ mà quãng đường hoặc góc dịch chuyển tỷ lệ với số xung điều khiển. Kiểu tinh chỉnh này đơn giản và dễ dàng nhưng đạt độ đúng đắn thấp.

b) Điều khiển kín (hay tinh chỉnh servo) áp dụng tín hiệu phản hồi vị trí để tăng độ chính xác điều khiển. Tất cả 2 kiểu tinh chỉnh servo: tinh chỉnh và điều khiển điểm – điểm và tinh chỉnh theo con đường (contour).

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

Điều khiển contour đảm bảo an toàn cho phần công tác dịch rời theo quỹ đạo bất kỳ, với tốc độ rất có thể điều khiển được. Có thể gặp gỡ kiểu điều khiển và tinh chỉnh này trên những robot hàn hồ nước quang,phun sơn.

Phân loại theo nguồn dẫn động

a) Robot sử dụng nguồn cấp điện.

b) Robot cần sử dụng nguồn khí nén.

c) Robot mối cung cấp thủy lực.

Ứng dụng của robot công nghiệpỨng dụng trong công nghiệp

Robot được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Số đông ứng dụng ban sơ bao tất cả gắp đặt vật liệu, hàn điểm và phun sơn.

1 trong những các bước kém năng suất duy nhất của con fan 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 ánh sáng cao khắp địa điểm trong xưởng. Việc tuyển dụng công nhân thao tác trong môi trường thiên nhiên nhiệt độ cao như vậy là một trong vấn đề cực nhọc khăn so với ngành công nghiệp này với robot thuở đầu đã được áp dụng để sửa chữa công nhân thao tác trong đk môi trường chặt chẽ như vào lò đúc, xưởng rèn và xưởng hàn. Đối cùng với robot thì ánh nắng mặt trời cao lại không đáng sợ.

Hình 1.1: Robot hàn điểm trong xí nghiệp sản xuất cơ khí

trong số nhà máy chế tạo xe tương đối thì hàn điểm là công việc sử dụng robot các nhất: form xe được cố định vào một xe được tinh chỉnh từ xa đi khắp công ty máy. Lúc xe cho trạm hàn, kẹp sẽ cố định các cụ thể đúng vào vị trí yêu cầu hàn, trong những khi đó robot di chuyển dọc theo những điểm hàn được thiết kế trước.

Sơn là một các bước nặng nhọc và ô nhiễm đối với sức khỏe của nhỏ người, nhưng lại lại hoàn toàn không nguy hiểm đối với robot. Ko kể ra, con tín đồ phải mất hai năm để núm kĩ được kĩ thuật và kỹ năng trở thành một thợ sơn lành nghề trong khi robot rất có thể học được tất cả kiến thức đó chỉ trong vòng vài giờ và có chức năng lập lại một cách đúng chuẩn các rượu cồn tác sơn phức tạp. Điều đó diễn đạt một cách tiến đáng kể trong việc kết hợp giữa năng suất và quality cũng như nâng cấp chế độ thao tác cho con bạn trong môi trường thiên nhiên độc hại. Toàn bộ các robot xịt sơn phần nhiều được “dạy” vì một thợ sơn bài bản giữ đầu phun và dịch rời 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 đề nghị có những khớp sao cho người thợ sơn rất có thể dễ dàng dẫn hướng cho chúng. Robot còn được áp dụng trong nhiều nghành nghề dịch vụ khác nữa như phục vụ cho vật dụng công cụ, làm khuôn vào cong nghiệp đồ nhựa, gắn thêm kính xe pháo hơi, gắp hang thoát khỏi băng sở hữu và đặt chúng vào các trạm trung chuyển.

Ứng dụng robot vào các thao tác làm việc cần khuếch tán lực

Kỹ thuật robot được ứng dụng thứ nhất trong công nghiệp phân tử nhân với sự cải cách và phát triển của tinh chỉnh và điều khiển qua màn hình để xử lý vật tư phóng xạ. Gần đay hơn robot được thực hiện để hàn tự xa và bình chọn đường ống vào vùng lây nhiễm xạ nặng. Tai nạn xí nghiệp sản xuất điện hạt nhân Three Mile Island sống Pennsylvania năm 1979 can dự sự cách tân và phát triển và vận dụng của robot vào công nghiệp phân tử nhân. Lò phản nghịch ứng số 2 (TMI-2) mất hóa học làm nguội, tạo cho lò phản bội ứng thiết yếu bị hư sợ hãi nặng, đặt một vùng rộng lớn trong tình trạng tất yêu can thiệp được bởi bé người. Vì chưng sự vạc xạ nặng, các các bước dọn dẹp chỉ hoàn toàn có thể được tiến hành thông qua điều khiển và tinh chỉnh từ xa qua robot. Một ứng dụng thịnh hành nữa là sử dụng robot để bốc tháo dỡ hàn hóa, thứ liệu, phôi có trọng lượng lớn, cồng kềnh trong các ngành công nghiệp nặng. Robot nhiều loại này có thể nâng tải trọng lên tới mức tối nhiều một tấn một cách dễ dãi với độ chính xác vị trí nhỏ dại hơn 1mm. Hình 1.2 trình diễn một robot được gọi là “Hercules of Today”, biểu lộ sự kết hợp của kỹ thuật điều khiển và tinh chỉnh chính xác, thủy lực và kỹ thuật năng lượng điện tử.

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

Ứng dụng robot trong đính thêm ráp

Một nghệ thuật sản xuất gồm mục tiêu lâu dài là đơn vị máy tự động hóa hoàn toàn, ở đó một phiên bản thiết kế được thể bây giờ mộ t trạm xây cất bằng vật dụng tính, không tồn tại sự can thiệp của con fan vào quá trình sản xuất. Hãy thử hình dung một môi trường xung quanh sản xuất auto hoàn toàn; từ ý tưởng sản phẩm, gồm những chỉ tiêu kỹ thuật cấp cho cao, tín đồ ta xây dựng ra sản phẩm; kế tiếp đặt đồ liệu, lập ra chương trình gia công, lập ra chiến lược đường đi của chi tiế t trong nhà máy; điều khiển cung cấp chi tiết vào sản phẩm công nghệ gia công, gắn ráp cùng kiểm tra auto thông qua các máy gia công CNC và những robot tĩnh và robot di động.

Những thành tựu của một môi trường thiên nhiên sản xuất như thế đã cùng đang được đầu tư nghiên cứu và cải tiến và phát triển trong các năm qua. Hiện nay các nhà máy sản xuất lớn văn minh đều vận dụng mô hình auto hoá trả toàn, đặc biệt là phần xây dựng ở v.i.p và phần xử lý cụ thể ở cấp thấp. Trong những trở ngại đó là liên kết các tầng cùng với nhau. Một trở ngại khác là nhu cầu phương thức xuất ra các đặc tả thủ tục từ mô hình máy vi tính của sản phẩm. Ví dụ, câu hỏi lập ra một cách auto trình tự lắp ráp các chi tiết với nhau trong khâu đính thêm ráp.

Robot được sử dụng để auto hoá quy trình lắp ráp một trong những nhà máy như thế. Khâu này tập trung nhiều lao hễ và khó hơn các so với dự tính. Ví dụ, cầm một cái mỏ hàn tay dễ dàng và tháo dỡ nó ra từng phần. Gồm bao nhiêu bỏ ra tiết? bao gồm bao nhiêu biện pháp lắp ráp nó? bạn cũng có thể lắp ráp nó bởi một tay hay không? bạn có thể nhắm mắt thêm được nó tốt không? hiện nay bạn đang gặp mặt phải sự số lượng giới hạn của robot. Sự phát triển của cảm biến và sự ứng dụng nó vào robot là yếu hèn tố đặc biệt cơ bản để áp dụng robot trong đính thêm ráp. Mang ví dụ, đầu mỏ hàn là 1 trong những vật thể nhỏ, nên để lắp ráp nó chúng ta cần tập trung mọi cụ thể lại, kiếm tìm vị trí cùng hướng gắn thêm ráp mang đến từng chi tiết, lấy chi tiết đầu tiên với đặt nó vào tổ chức cơ cấu kẹp chặt, lấy một chi tiết nữa theo như đúng thứ tự với lắp vào cụ thể đầu tiên.

Việc lắp ráp còn liên quan đến nhiều xử lý khác nhau: đưa một cụ thể vào một chi tiết kia, để một chi tiết trên một chi tiết khác, siết chặt đai ốc, siết vít, tuyệt phun keo, v.v... Mặc dù nhiên, tuỳ trường hợp rõ ràng để quyết định có áp dụng robot trong công đoạn lắp ráp tuyệt không. Trong thực tế , lúc sản phẩm được thiết kế khéo léo thì fan công nhân có thể lắp ráp sản phẩm trong một thời hạn rất ngắn.

Hình 1.3 Robot gắn ráp Misubishi RV – 2AJ

Chương 2: đo lường và tính toán thiết kế robotYêu mong nhiệm vụ

Với đề tài được lựa chọn là robot đính ráp, nhiệm vụ của robot là lắp ráp một thành phầm được định trước, trong nội dung đề tài robot đang thực hiện công việc lắp ráp giống hệt như robot RV-2AJ của hệ thống CIM thuộc Viện technology cơ khí và tự động hóa hóa. Bởi vậy ta gồm chu trình thao tác của robot như sau: sau khoản thời gian nhận được tín hiệu bắt đầu hoạt rượu cồn ( gồm khay đựng thành phầm tới ), robot sẽ gắp khay đựng đặt lên trên giá, tiếp đó robot vẫn đi gắp bút và đồng hồ thời trang cho lên khay, thường xuyên robot gắp khay sẽ chứa thành phầm đặt quay trở lại băng tải.

Để hoàn thành quá trình lắp ráp thì robot phải thực hiện các công việc sau: gắp khay lên giá chỉ đỡ, sau đó thực hiện hai lần gắp đồng hồ thời trang và một lần gắp bút cho vào khay đựng và ở đầu cuối là gắp khay chứa sản phẩm trên giá chỉ đỡ trở lại băng tải để chuyển sản phẩm đi.

Để gắp được một vật robot phải thực hiện các chuyển động sau: bao gồm chuyển hễ xoay thân cho tới phía có vật, gập thân tiếp cận vật nên gắp, kẹp vật, nâng thân lên, xoay về vị trí khay, gập thân xuống với thả thứ vào vào khay chứa.

Chọn cách thực hiện thiết kếRobot 3 bậc thoải mái RRR

Robot với thông số kỹ thuật 3 bậc tự do RRR, bao hàm : khớp thứ nhất là khớp xoay góp cánh tay chuyển phiên sang hai bên, tiếp chính là 2 khớp xoay giúp cánh tay gập lên xuống để nâng hạ vật và tay kẹp dùng để gắp vật.

Hình 2.1: Sơ đồ rượu cồn của robot 3 bậc tự do RRR

Ưu điểm:

+ xây đắp cơ khí ko phức tạp.

+ rất có thể thực hiện nay được yêu ước của đề tài

Nhược điểm:

+ khoảng với của robot dong dỏng do đó không khí làm việc hạn chế.

+ Robot ít linh động nên việc điều khiển tiếp cận vật khó khăn.

Robot 4 bậc tự do RRRR

Robot với cấu hình 4 bậc thoải mái RRRR, bao hàm : khớp đầu tiên là khớp xoay góp cánh tay chuyển phiên sang hai bên, tiếp chính là 3 khớp xoay góp cánh tay gập lên xuống nhằm nâng hạ vật và tay kẹp dùng làm gắp vật.

Hình 2.2: Sơ đồ đụng của robot 4 bậc tự do RRRR

Ưu điểm:

+ trung bình với của robot lớn hơn so cùng với robot 3 bậc tự do thoải mái RRR. Vì chưng đó không khí làm bài toán lớn hơn, tương xứng hơn với công việc.

+ với 4 bậc thoải mái robot linh hoạt hơn trong việc dịch rời tiếp cận vật.

Nhược điểm:

+ kiến tạo cơ khí phức tạp hơn đối với robot 3 bậc tự do RRR.

+ Điều khiển robot cũng phức hợp hơn.

Lựa chọn phương án

Ta chọn lựa phương án kiến tạo là robot 4 bậc tự do RRRR.

Vì không khí làm việc lớn hơn, robot linh hoạt rộng và phù hợp với yêu cầu của đề tài.

Vậy nội dung tiến hành đề tài vẫn là xây đắp và sản xuất robot 4 bậc tự do RRRR. Robot sẽ thực hiện quá trình lắp ráp thành phầm mô bỏng theo các bước robot thêm ráp trong chống CIM của Viện công nghệ cơ khí và auto hóa.

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

Hình 2.3: Sơ đồ động cánh tay robot

Tính chọn động cơ và các phần tử của robotChọn đồ dùng liệuVật liệu có tác dụng robot đa phần là vật liệu bằng nhựa cứng.Đế được làm bằng thép, tay kẹp làm bằng nhôm.Chọn rượu cồn cơ

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

Hình 2.4: Động cơ bước

Động cơ áp dụng nguồn 12V, DC. Chiếc khởi cồn của bộ động cơ 1.3A.

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

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

Thiết kế thân của robot

Thân được gia công từ vật liệu là vật liệu nhựa cứng.

Bị hạn chế trong các thiết bị gia công cơ khí đúng đắn nên để định đồng tâm hai lỗ nhằm gắn trục khớp trên nhị mặt bên của khớp là cực kỳ khó. Vậy buộc phải em chọn phương án ghép nhị mặt bên lại với nhau, kẹp giữ chặt sau đó tối ưu khoan lỗ. Về cơ bản đã triệt tiêu đáng chú ý sai số trong quy trình lắp ráp robot cũng giống như độ đồng chổ chính giữa của trục.

Hình 2.6: làm nên thân robot

Thiết kế các khớp của robotKhớp 1 ( Khớp đế )

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

Thiết kế:

- Trục luân chuyển là trục thép Ө30, được cố định và thắt chặt theo phương đứng bởi 2 ổ bi đỡ; ổ bi được giữ bởi 2 thanh nhôm tuy nhiên song, gồm lót lớp đệm mỏng mảnh chống rung cùng trượt.

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

Sơ vật khớp cù 1(khớp đế).

Hình 2.7: cấu trúc khớp 1

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

Khớp 2, 3, 4Trục khớp này hầu hết chịu lực giảm tại 2 vị trí nối cùng với khâu tiếp theo, thực hiện trục Ө10.Truyền động bằng hộp giảm tốc trục vít bánh vít của hộp động cơ gạt nước bao gồm tỷ số truyền i = 50.

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

Truyền động mang đến khớp bằng động cơ bước, được nối với bộ truyền hộp động cơ gạt nước qua một nối trục, khớp được gắn thêm chặt vào trục chổ chính giữa của bánh vít trong bộ truyền. Vì vậy khi hộp động cơ quay sẽ tạo cho khớp tảo theo, nâng cánh tay lên xuống.

Tay kẹp

Ứng dụng nguyên lý tay kẹp hình bình hành để hoàn toàn có thể đóng mở má kẹp song song, tiếp xúc giỏi hơn với đồ dùng công tác. Truyền động mang lại má kẹp đóng góp mở bằng xilanh khí nén.

Hình 2.9: Tay kẹp của robot.

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

Hình 2.10: Xylanh

Van tinh chỉnh và điều khiển xylanh:

Van hòn đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển và tinh chỉnh dòng tích điện khí nén bằng cách đóng mở hay chuyển đổi vị trí để thay đổi hướng của mẫu năng lượng. Trong vấn đề này em dùng nhiều loại van hòn đảo chiều 5 của 2 vị trí. Nguyên lý hoạt động vui chơi của van đảo chiều như sau: Khi có tín hiệu tác động ảnh hưởng sẽ làm cho cửa p. Thông với cửa ngõ A. Khi không tồn tại tín hiệu tác động thì dưới tác dụng của lò xo cửa p. Sẻ thông với cửa ngõ B.

Hình 2.11: Van đảo chiều

Tính lựa chọn các phần tử khác của hệ thốngThiết kế khối hệ thống băng tảiChọn sơ đồ dùng động

Hình 2.12: Sơ đồ rượu cồn băng tải

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

Chọn rượu cồn cơ

Băng tải chuyển động với vận tốc chậm buộc phải ta chọn hộp động cơ gạt nước ôtô gồm tích phù 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 nút 12 KwTốc độ con quay 3000 vg/phTốc độ quay đầu ra 90 vg/phBộ truyền xíchChọn đĩa xích dữ thế chủ động có 2 lần bán kính 3cm, đĩa xích bị động có đường kính 6cm.Chọn xích các loại xích ống bé lăn.Băng tảiChọn vật liệu làm băng thiết lập là vải bạt.Chiều rộng băng sở hữu : 15cmChiều lâu năm băng thiết lập : 75cmĐường kính tang : 3cmThiết kế khay cất sản phẩm

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

Chọn vật liệu là gỗ mềm vì dễ chế tạo.Khay chứa có cấu tạo và form size như hình 3.14.

Hình 2.14: cấu tạo 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 tiến hành đồ án, tuy thời gian tương đối ngắn tuy nhiên nhóm bọn chúng em đã không còn sức cố gắng để có thể thu thập những thông tin và các vấn đề tương quan đến vật án về lý thuyết – bản vẽ – quy mô thực tế và sau cùng đã dứt đúng thời hạn quy định. Cũng qua 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 bản thân trong tương lai. Nắm rõ những khó khăn cần phải giải quyết khi bắt tay vào đồ vật án tốt nghiệp cuối khóa, cách bố trí thời gian một cách phải chăng khoa học thì mới rất có thể hoàn thành. Tuy vậy đo kiến thức và kỹ năng và tay nghề còn tinh giảm nên không tránh ngoài thiếu sót tuy nhiên nhờ sự giúp đỡ của những bạn, Thầy Lê Cung cùng khoa sư phạm kỹ thuật đã giúp em xong đồ án này.

Những kết quả đạt được: Qua quá trình thực hiện chủ đề nhóm đã dứt thuyết minh, các bạn dạng vẽ và mô hình của hệ thống. Robot sản xuất đã triển khai được các bước lắp ráp bởi yêu cầu đặt ra một cách kha khá chính xác.

Những tiêu giảm của đề tài: Do khả năng và tay nghề còn tiêu giảm nên việc triển khai đề tài còn có những hạn chế như sau:

Tốc độ dịch chuyển của robot còn chậm.Độ đúng chuẩn khi gắn ráp không cao.Sử dụng hộp động cơ bước tinh chỉnh theo vòng hở buộc phải động cơ dễ dẫn đến lạc cách và dẫn tới sự mất đúng chuẩn khi thao tác làm việc của robot.

Hướng cải tiến và phát triển của đề tài:

Giao tiếp hệ thống với laptop để tinh chỉnh trực tiếp khối hệ thống trên đồ vật tinh.Sử dụng bộ động cơ RC servo núm cho hộp động cơ bước nhằm điểu khiển theo vòng kín, từ đó robot sẽ di chuyển được nhanh hơn và đúng mực hơn.Sử dụng những cơ cấu đúng mực và cứng vững hơn nhằm robot chuyển động một cách chắc chắn và linh hoạt.

Một đợt nữa em chân thành cảm ơn quí Thầy, Cô vào Khoa Cơ Khí với thầy Lê Cung đã đon đả hướng dẫn, cùng tất cả các bạn đã góp em ngừng đồ án này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

<1> Chi tiết máy tập I. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm. Nxb Giáo dục, hà nội 1997.

<2> Chi tiết đồ vật tập II. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm. Nxb Giáo dục, tp. Hà nội 1994.

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

<4> Tính toán thi công hệ dẫn hộp động cơ khí, Tập I, Trịnh Chất, Lê Văn Uyển. Nxb Giáo dục, tp. Hà nội 1997.

<5> Tính toán thiết kế hệ dẫn hộp động cơ khí, Tập II, Trịnh Chất, Lê Văn Uyển. Nxb Giáo dục, thành phố hà nội 2000.

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

<7> Vẽ nghệ thuật cơ khí tập I. Nai lưng Hữu Quế. Nxb Giáo dục, thủ đô 1996.

<8> Vẽ kỹ thuật cơ khí tập II. Trằn Hữu Quế. Nxb Giáo dục, hà thành 1998.

<9> Họ vi tinh chỉnh 8051. Tống Văn Ôn. Nxb Lao hễ – thôn hội, thành phố hà nội 2001.

<10> Cấu trúc cùng lập trình họ vi điều khiển và tinh chỉnh 8051. Nxb kỹ thuật kĩ thuật, hà thành 2004.