Luận Văn Phân tích động học robot song song 3 RPS

Lời nói đầu

Robot ngày nay được ứng dụng rất nhiều trong các ngành kỹ thuật, trong các nhà máy, xí nghiệp, từ những thế hệ máy móc cũ, người công nhân phải thao tác rất nhiều thì ngày nay đã có những phần công việc được thay thế bằng dây chuyền tự động.
Mục tiêu ứng dụng kỹ thuật robot trong công nghiệp là nhằm nâng cao năng suất dây chuyền công nghệ, nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh sản phẩm, đồng thời cải thiện điều kiện lao động. Các robot được điều khiển bằng máy tính hoặc các bộ vi xử lý, chúng có thể dễ dàng lập trình được để thực hiện các nhiệm vụ khác nhau. Bên cạnh đó các bộ phận được chế tạo dưới dạng mođun hóa làm cho việc thay đổi mở rộng tính năng được dễ dàng và linh hoạt.
Trong những năm gần đây, người ta đặc biệt chú ý tới việc ứng dụng robot có cấu trúc song song vào thực tế vì tính ưu việt của loại robot này.
Trong đồ án này, em tiến hành nhiên cứu đề tài "Phân tích động học robot song song 3 RPS ".Đồ án gồm 3 chương:
- Chương 1: Tổng quan về robot có cấu trúc song song.
- Chương 2: Cơ sở lý thuyết chung về phân tích động học vật rắn không gian
- Chương 3: Phân tích động học robot song song 3 RPS.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo GS. TSKH Nguyễn Văn Khang, TS. Nguyễn Phong Điền cùng toàn thể các thầy giáo trong bộ môn cơ học ứng dụng đã hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Mục lục
Lời nói đầu 6
Chương 1: Tổng quan về robot có cấu trúc song song 10
1.1 Giới thiệu chung về Robot 10
1.1.1 lịch sử ra đời và phát triển Robot 10 1.1.2 Robot có cấu trúc song song
1.2 Phân loại chung về Robot 15
1.3 Một số ứng dụng của robot công nghiệp 17
1.4 Cấu trúc robot song song 18 1.4.1 Cấu trúc cơ cấu 18
1.4.2 Khâu, khớp, chuỗi động và cơ cấu chấp hành của robot song song 18
1.4.3 Bậc tự do của robot cấu trúc song song 20
1.4.4 Các bài toán cơ bản về động học và động lực học của robot song song 23
1.5 Phân loại robot song song 24
1.5.1 Robot song song đối xứng 24
1.5.2 Các robot song song phẳng 25
1.5.3 Các robot song song cầu 26
1.5.4 Các robot song song không gian 27
1.6 Kết cấu của robot song song 3RPS 28
Chương 2: Cơ sở lý thuyết chung về phân tích động học của vật rắn trong không gian 30
2.1 Ma trận cosin chỉ hướng 30
2.1.1 Định nghĩa ma trận cosin chỉ hướng của vật rắn 30
2.1.2 Một vài tính chất cơ bản của ma trận cosin chỉ hướng 31
2.1.3 ý nghĩa của ma trận cosin chỉ hướng của vật rắn 32
2.2 Các ma trận quay cơ bản 33
2.3 Vận tốc góc của vật rắn 35

Chương 3: Phân tích động học Robot song song 3RPS 38
3.1 Bài toán phân tích vị trí 38
3.1.1 Các phương trình liên kết cho Robot song song 3RPS tổng 38 quát
3.1.2 Bài toán động học thuận 42
3.1.3 Bài toán động học ngược 42
3.1.4 Tính toán vị trí cho một Robot song song 3RPS cụ thể 43
3.2 Bài toán phân tích Jacobi 46
3.2.1 Ma trận Jacobi của Robot song song trong không gian 46
3.2.2 Phân tích Jacobi Robot song song 3RPS tổng quát 47
3.2.3 Phân tích Jacobi cho một Robot song song 3RPS cụ thể 49
3.3 Mô phỏng số bằng phần mềm Maple và Pro/Engineer 53
3.3.1 Mô phỏng bằng phần mềm Maple 53
3.3.2 Mô phỏng bằng phần mềm Pro/Engineer 54
3.4 Kết quả tính toán và mô phỏng bằng Maple và Pro/Engineer 57
3.4.1 Bài toán động học thuận 57
3.4.2 Bài toán động học ngược 71
Kết luận 79
Phục lục 81
Tài liệu tham khảo 86