Đồ án robot GRYPHON

RÔ BỐT GRYPHON NHÓM 4
i
θ
là góc giữa hai đường vuông góc chung nói trên.
Bộ thông số này được gọi là bộ thông số Denavit – Hartenberg hoặc viết tắt là bộ
thông số DH.
Biến khớp:
Nếu khớp động i là khớp quay thì
i
θ
là biến khớp,
i
θ
=
*
i
θ
.
Nếu khớp động i là tịnh tiến thì
d
i
là biến khớp.
Để kí hiệu biến khớp dùng thêm dấu * và trong trường hợp khớp tịnh tiến thì
a
i

được xem là bằng 0.
CHƯƠNG II:
HỆ PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA ROBOT GRYPHON
2.1.Giới thiệu mô hinh và nguyên tắc hoạt động
Rô bốt Gryphon do hãng FeedBack của Anh sản xuất phục vụ cho mục đích
nghiên cứu. Đây là 1 rô bốt 5 trục kèm theo bàn kẹp như hình 2
- Trục hông (waist axis)
- Trục vai (shoulder)
- Trục khuỷu tay (elbow axis)
- Trục cổ tay (tool pitch axis)
- Trục cổ tay (tool roll axis)
- Bàn kẹp (grypper)
Những ưu điểm nổi bật của rô bốt là chuyển động nhanh, chính xác và mềm mại.
Rô bốt được điều khiển bởi 4 vi xử lý cho phép điều khiển đặt vật chính xác. Mỗi
trục của rô bốt được điều khiển bởi 1 động cơ bứơc với bộ mã phản hồi. Trong bộ
điều khiển, 1 vi xử lý sẽ giám sát vị trí của các trục. Hai cái khác sẽ quản lí các động
cơ và cái còn lại sẽ giám sát cả 3 trên đồng thời làm nhiệm vụ giao tiếp với máy chủ.
2.2.Công thức xác định vị trí
5
RÔ BỐT GRYPHON NHÓM 4
Khi áp dụng phương pháp Denavit-Hartenberg gắn các hệ trục toạ độ vào các
khâu ta thu được sơ đồ động học của rô bốt Gryphon như hình 3

- Bảng thông số DH
CHƯƠNG III:
XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC ROBOT
GRYPHON
GRYPHON là robot có5 khâu với cấu hình RRRRR. Tất cả 5 khâu đều chuyển động
quay.
Hình 3.1 Robot GRYPHON
6
RÔ BỐT GRYPHON NHÓM 4
Khâu
i
θ
∗
i
α
i
a
i
d
Khớp
1
1
θ
∗
90
0
2
a
1
d
R
2
2
θ
∗
0
4
a
0 R
3
3
θ
∗
0 a5 0 R
4
4
θ
∗
90
0
0
-
3
d
R
5
5
θ
∗
0 0
6
d
R
* : Các biến khớp
Hình 3.2 Bảng thông số DH của robot GRYPHON
Trong ví dụ mô phỏng robot này chúng ta chọn các giá trị như sau:
2
a
= 0.2m
4
a
= 0.4m a
5
=0.4m
1
d
= 0.6m d
3
=0.1m
6
d
= 0.25m
Các giá trị
*
i
θ
chọn ban đầu bằng 0
3.1 Xây dựng hệ toạ độ.
Bật nút lệnh số 5 trên menu ngang, dưới.
Vào menu chính : FILE -> LOAD -> ROBOTFILE chọn DHTempl ->OPEN.
Vào menu chính : ROBOTICS -> ROBOTMOTION + KINEMATICS ->
KINEMATICS DATAChọn Active Join -> Ok -> Activ Joint (1) RZ (khớp thứ
nhất là khớp quay) -> Ok -> Nhập các thông số DH của khâu thứ nhất.
7
RÔ BỐT GRYPHON NHÓM 4


Vào lại bước 4 -> Number Active Joint(1) -> Ok -> ấn đúp chuột vào vệt xanh hoặc
đưa con trỏ vào phần nhập dữ liệu (text box) ấn 2 (Bây giờ số khớp động là 2), nhập
các thông số DH cho khâu số 2. Khâu 3,4,5 làm tương tự.


Kết quả các hệ tọa độ gắn trên các khâu như hình sau:
8
RÔ BỐT GRYPHON NHÓM 4

Ta có thể kiểm tra các số liệu đã nhập bằng cách kích chuột vào menu :
ROBOTICS -> ROBOTMOTION + KINEMATICS -> KINEMATICS DATA ->
KINEMATIC INFOMATION để xem lại số khâu, khớp và các thông số DH. Nếu
vào dữ liệu sai ta có thể hiệu chỉnh lại.

3.2.Thiết kế hình dáng robot
(Chú ý:mỗi lần thiết kế hoặc chỉnh sửa xong chúng ta phải Save vào robot file)
Thiết kế robot
Vào menu 3D-CAD -> select group -> robot group-> ok (Để thiết kế robot)
9
RÔ BỐT GRYPHON NHÓM 4
Thiết kế khâu 0 (đế)
Vào menu 3D-CAD -> create/import new 3D body-> block ( chọn khối hình hộp).
+ Chọn kích thước khâu

+ Gán cho khâu 0
Đặt tên cho khâu:
10
RÔ BỐT GRYPHON NHÓM 4
Ấn OK ta được khâu như hình vẽ
Thiết kế khâu thứ nhất
Vào menu 3D-CAD -> create/import new 3D body-> cylinder ( chọn khối hình trụ).
Chọn kích thước khâu 1
11
RÔ BỐT GRYPHON NHÓM 4
Sau khi chọn kích thước-> Ok ->gán cho khâu 1 ->đặt tên -> nhấn OK . Ta được
khâu như hình vẽ
Nếu chưa vừa ý chúng ta có thể sửa chửa kích thước khâu, thay đổi vị trí của
khâu, thay đổi màu hoặc có thể xóa đi.
Làm tương tự với các số liệu như sau để thiết kế hình dáng các khâu còn lại
X Y Z R
Khâu1.1 0,2 0,1 0,1
Khâu 1.2 0,1
Khâu 2 0.1
0.06
0.1
0.06
0,4
Khâu 2.1 0.12 0,06
Khâu 3 0.4 0.06 0,04
Khâu 3.1 0,08 0.05
Khâu 4 0.25 0,02
Khâu 4.1 0,11 0,03
Khâu 4.2 0.04
• Kết quả hình dáng robot sau khi thiết kế.
12
RÔ BỐT GRYPHON NHÓM 4
3.3 Thiết kế dụng cụ làm việc.
• Vào menu 3D-CAD -> select group -> tool group-> ok (Để thiết kế
dụng cụ làm việc)
• Có 2 cách để thiết lập dụng cụ lam việc:
- Cách 1: Thiết kế bằng 3D-cad:
- Cách 2: Load một dụng cụ làm việc có sẵn trong thư viện.
- Bước 1: vào file-> load-> toolfile:
13
RÔ BỐT GRYPHON NHÓM 4
-
- Bước 2:Chọn 1 toolfile trong thư viện->open:
3.4 Thiết kế đối tượng làm việc
• Vào menu 3D-CAD -> select group -> body group-> ok (Để thiết kế đối
tượng làm việc làm việc)
• Ta bắt đầu tạo bàn làm việc lần lượt các bước theo hình vẽ sau:
14

Xem chi tiết: Đồ án robot GRYPHON