Luận Văn Tìm hiểu về rôbôt công nghiệp

MỤC LỤC TRANG
LỜI NÓI ĐẦU 5
Chương I. Tổng quan về rôbôt 8
1.1.các kháI niệm về rôbôt .8
1.2. Phân loại . .9
1.2.1. Phân loại theo hình học không gianhoạt động 9
1.2.1.1. Rôbôt toạ độ vuông góc . .9
1.2.1.2. Rôbôt toạ độ trụ 9
1.2.1.3. Rôbôt toạ độ cầu .9
1.2.1.4.Rôbôt khớp bản lề .9
1.2.2. Phân loại theo thế hệ .9
1.2.2.1. Phân loại theo thế hệ thứ nhất .10
1.2.2.2. Phân loại theo thế hệ thứ 2 10
1.2.2.3. Phân loại theo thế hệ thứ 3 10
1.2.2.4. Phân loại theo thế hệ thứ 4 11
1.2.2.5. Phân loại theo thế hệ thứ 5 11
1.2.3.Phân loại theo điều khiển .11
1.2.3.1.Phân loại theo điều khiển hở 12
1.2.3.2. Phân loại theo điều khiển kín .12
1.2.4. Phân loại theo nguồn dẫn động .12
1.2.4.1. Theo nguồn cấp đIện 12
1.2.4.2. Theo nguồn khí nén .12
1.2.4.3. Theo nguồn thuỷ lực .12
1.3. Ứng dụng 12
1.3.1. Mục tiêu của ứng dụng 12
1.3.2. Các bước ứng dụng 13
Chương II : Cấu tạo chung của rôbôt 15
2.Tay máy 15
2.1.1.Bậc tự do của tay máy .15
2.1.2.Tay máy toạ độ vuông góc .15
2.1.3.Tay máy toạ độ trụ 17
2.1.4.Tay máy toạ độ cầu .18
2.1.5.Tay máy toạ độ toàn khớp bản lề và SCARA 18
2.1.6.Cổ tay máy .18
2.1.7.Các chế độ hoạt động của tay máy và rôbôt công nghiệp .19
Chương III. Cơ sở lựa chọn rôbôt 21
3.1. Các thông số kỹ thuật 21
3.1.1. Sức nâng của tay máy 21
3.1.2. Số bậc tự do của phần công tác 22
3.1.3. Vùng cơ công tác .22
3.1.4. Độ chính xác định vị .22
3.1.5. Tốc độ định vị .23
3.1.6. Đặc tính của hệ điều khiển 23
3.1.6.1. Kiểu điều khiển 23
3.1.6.2. Bộ nhớ 23
3.1.6.3. Giao diện với thiết bị ngoại vi 23
3.1.6.4. Các tiện ích 24
3.2. Thiết kế và tổ hợp .24
3.2.1. Các nguyên tắc chung 24
3.2.1.1. Đảm báo sự đồng bộ của hệ thống 24
3.2.1.2. Xuất phát từ yêu cầu công nghệ .24
3.2.1.3. Chọn kết cấu điển hình .24
3.2.1.4. Đảm bảo sự hoà hợp với môi trường .25
3.2.1.5. Sự hoà hợp giữa rôbôt với người dùng .25
3.2.1.6. Thiết kế có định hướng sản xuất . .25
3.2.2. Các công việc phải tiến hành khi thiết kế rôbôt 25
3.2.3. Thiết kế theo phương pháp tổ hợp modul 26
3.3. Một số kết cấu điển hình . 28
3.3.1. Rôbôt cố định trên nền . 28
3.3.2. Rôbôt cố định trên nền dùng toạ độ cầu 30
3.3.3. Rôbôt treo . 31
3.3.4. Rôbôt cố định thích nghi 31
3.4. Cơ cấu tay kẹp 32
3.4.1. Khái niệm và phân loại 32
3.4.2. Kết cấu .33
3.4.2.1. Tay kẹp cơ khí 33
3.4.2.2.Tay kẹp dùng chân không và điện từ .35
3.4.2.3. Tay kẹp dùng buồng đàn hồi 35
3.4.2.4. Tay kẹp thích nghi .35
3.4.3 Phương pháp tính toán tay kẹp 36
3.4.3.1. Tính toán tay kẹp cơ khí .37
3.4.3.2. Tính toán tay kẹp chân không và điện từ .38
Chương IV: Hệ phương trình động học 38
4.1. Đặt vấn đề .38
4.2. Xác định trạng thái của rôbôt tại điểm tác động cuối . 38
4.3. Mô hình động học của dụng cụ .40
4.3.1. Ma trận quan hệ 40
4.3.2. Bộ thông số DH 41
4.3.2. Thiết lâp hệ toạ độ 41
4.3.4. Mô hình biến đổi 42
4.3.5. Mô hình toán đồ chuyển đổi .43
4.4. Trình tự thiết lập hệ phương trình động học của rôbôt 44
4.5. Mô hình đồ toán chuyển đổi .47
Chương V. Tổng hợp chuyển động của rôbôt .48
5.1. Nhiệm vụ tổng hợp chuyển động của rôbôt 48
5.2. Bài toán động học ngược 48
5.3. Các phương pháp giải các bài toán ngược 50
5.3.1. Trường hợp n bậc tự do .50
5.3.2. GiảI bài toán động học ngược của rôbôt stanford 51
Chương VI. Cơ sở điều khiển rôbôt 59
6.1. Khái niệm chung về điều khiển rôbôt .59
6.2. Cơ sở điều khiển rôbôt .61
6.2.1. Thiết kế quỹ đạo 61
6.2.1.1. Quỹ đạo trong không gian khớp 62
6.2.1.2. Quỹ đạo trong không gian công tác 62
6.2.2. Điều khiển chuyển động 62
6.2.2.1. Điều khiển trong không gian khớp 62
6.3. Hệ thống điều khiển rôbôt 65
6.3.1. Hệ thống chấp hành .65
6.3.1.1. Hệ thống truyền dẫn cơ khí 66
6.3.1.2. Động cơ 66
6.3.1.3. Khuyếch đại công suất 68
6.3.1.4. Nguồn cung cấp chính 68
6.3.2. Điều khiển động cơ servo 68
6.3.2.1. Điều khiển động cơ đIện .68
6.3.2.2. Điều khiển động cơ thuỷ lực 69
6.4. Hệ thống cảm biến 70
6.4.1.KháI niệm và phân loại 70
6.4.2. Nguyên lý làm việc .72
6.5. Hệ thống điều khiển 76
6.5.1. Kiến trúc chức năng .76
chương VII. Lập trình rôbôt 79
7.1. Giới thiệu .79
7.2. Mô tả vật thể và nhiệm vụ .81
7.2.1.Lập trình làm kiểu mẫu 81
7.2.2. Lập trình hướng đối tượng 83
7.3. Mô tả vật thể và nhiệm vụ .83
7.3.1. Mô tả vật thể .83
7.4. Mô tả nhiệm vụ 85
Chương VIII. .88
8.1. Giới thiệu chung 88
8.2. Truyền động cơ khí .89
8.2.1. Bộ truyền bánh răng sóng .89
8.2.2. Bộ truyền bánh răng con lăn – cycloid hành tinh 90
8.2.3. Truyền vít bi đai ốc 90
8.3. Ứng dụng truyền động đIện 91
8.3.1. Động cơ 1 chiều 91
8.3.2. Động cơ bước 93
8.4. Truyền động thuỷ khí .95
8.4.1. Khái niệm cơ bản .95
8.4.1.1. Các phương trình cơ bản làm việc ở chế độ bình ổn 96
8.4.1.2. Các phương trình cơ bản làm việc ở chế độ chuyển tiếp 98
8.5. Khí nén 100
8.5.1. Đặc điểm chung. .100
8.5.2. Tính toán lựa chọn xylanh khí nén .110
8.6. Truyền động thuỷ lực .113
6.1. Đặc điểm chung 113
6.2. Truyền động thuỷ lực 114
6.3. Thiết bị điều khiển 117
Mục lục 120