Thạc Sĩ Mô hình hoá và mô phỏng robot song song loại hexapod

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Luận văn đã hoàn thành trong thời gian, mặc dù trong quá trình làm luận văn
gặp r ất nhiều khó khăn trong việc tìm kiếm thông tin và tài liệu nghiên cứu nhưng
được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của PGS. TSKH. Nguyễ n Phùng Quang đề tài
đã đạt được một số kết quả s au:
- Nghiên cứu tổng quan về Robot nói chung và Robot song song nói riêng.
Đưa ra được mô hình toán học của đối tượng Hexapod (bậc tự do cơ cấu, phương
trình động học ngược và một số thông số kỹ thuật của Hexapod).
- Tìm hiểu bộ công cụ SimMechanics trong Matlab / Simmulink với các ứng
dụng của bộ công cụ này trong việc mô hình hoá các cơ cấu cơ khí. Trên cơ sở đó
tiến hành mô hình hoá Robot song song loại Hexapod bằng SimMechanics.
- Khảo sát hoạt động của Robot song song loại Hexapod ở 2 chế độ động
học ngược và động học thuận. Xây dựng một số sơ đồ Simulink phục vụ mô phỏng
toàn bộ hệ thố ng Hexapod khi muốn hệ thống được điều khiển theo một quỹ đạo
định trước.
Bên c ạnh những kết quả đạt được, đề tài còn tồn tại một số hạn chế, tác giả
mới chỉ đưa ra thuật toán điều khiển sử dụng bộ điều khiển PID kinh điển. Hướng
phát triển của đề tài là sẽ nâng cấp thuật toán điều khiển để đạt độ chính xác cao
hơn trong quá trình điều khiển.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn PGS. TSKH. Nguyễ n Phùng Quang,
người thầy đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu làm luận văn.
Vì lý do thời gian, trình độ cũng như những hạn chế đã kể trên, luận văn chắc chắn
không tránh khỏi những thiế u sót, tôi rất mong nhận được những ý kiến nhận xét,
đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn!
MỤC LỤC
Trang
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các c hữ viết tắt 1
Danh mục hình vẽ, đồ thị 2
Lời mở đầu 6
Chương 1- Nghiên cứu tổng quan về Ro bot 8
1.1 Giới thiệu chung về Robot 9
1.1.1 Khái niệm về Ro bot 9
1.1.2 Phân loại Robot 10
1.1.2.1 Phân loại theo dạng hình học c ủa không gian ho ạt động 10
1.1.2.2 Phân loại theo thế hệ 12
1.1.2.3 Phân loại theo bộ điều khiển 15
1.1.2.4 Phân loại theo nguồn dẫn động 16
1.1.2.5 Phân loại theo kết c ấu động học 17
1.2 Tổ ng quan về Ro bot song song loại He xapo d 20
1.2.1 Vài nét chung về Robot song song 20
1.2.2 Robot song song loại Hexapod 25
1.2.2.1 Cấu tr úc hình học 26
1.2.2.2 Mô tả to án học của đối tượng He xapod 26
Chương 2- Mô hình hoá Robot song song loại Hexapod
bằng bộ công c ụ SimMechanics
32
2.1 Giới thiệu chung về bộ công cụ SimMechanics 33
2.1.1 Simmec hanics và ứng dụng c ủa SimMechanics 33
2.1.2 Mô tả chuyển động với SimMechanics 34
2.1.2.1 Chuyển động và trạng thái chuyển động 34
2.1.2.2 Chuyển động của thân trong SimMechanics 34
2.1.2.3 SimMechanics thay thế sự định hướng của thân 36
2.1.2 Thư viện c ác khối chuẩn của SimMechanics 38
2.1.2.1 Thư viện c ác khối Bo dies 39
2.1.2.2 Thư viện c ác khối hạn c hế và tr uyề n động 40
2.1.2.3 Thư viện c ác phần tử lực 41
2.1.2.4 Thư viện c ác khớp 41
2.1.2.5 Thư viện cơ c ấu chấp hành và thiết bị đo 42
2.1.2.6 Các ứng dụng khác 43
2.2 Mô hình ho á Robot song song loại Hexapod 44
2.2.1 Xây dựng mô hình khối SimMechanics 44
2.2.2 Xây dựng cấu tr úc từng chân 46
2.2.2.1 Cấu tr úc chân thứ nhất 46
2.2.2.2 Cấu tr úc chân hai, ba, bố n, năm, sáu 47
2.2.3 Định dạng các khối 50
2.2.3.1 Tính toán c ác thô ng số đặc trưng c ần thiết của từng khối 50
2.2.3.2 Định dạng c ác khối trong sơ đồ SimMechanics 61
2.2.4 Hoàn chỉnh mô hình c ủa He xapod 65
Chương 3- Khảo s át ho ạt động của Robot song song loại He xapod 71
3.1 Khảo sát ho ạt động của Hexapo d ở chế độ động học ngược 72
3.1.1 Xây dựng mô hình 72
3.1.2 Lựa chọ n chế độ và kết quả 76
3.2 Khảo sát ho ạt động của Hexapo d ở chế độ động học thuận 79
3.3 Các sơ đồ Simulink phục vụ mô phỏng toàn bộ hệ thống Hexapod 82
3.3.1 Cơ sở to án học 82
3.3.2 Xây dựng các hệ thống con 84
3.3.2.1 Khối Plant 84
3.3.2.2 Khối Leg Tranjectory 85
3.3.2.3 Bộ điều khiển PID 88
3.3.2.4 Khối điểm đặt trước 89
Kết luận 91
Tài liệu tham khảo 92
[charge=450]http://up.4share.vn/f/2e1f171a1f1e1618/LV_08_CN_TDH_TTTH.pdf.file[/charge]