thực tập robot tính toán động học
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.42 MB, 22 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬBỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">i
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">1.7 Quy hoạch quỹ đạo:...8
1.7.1 Quy hoạch quỹ đạo qua hai điểm:...8
1.7.2 Quỹ đạo qua ba điểm:...11
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">Hình 1. 6 Vùng hoạt động của bộ nghiệm 1...7
Hình 1. 7 Vùng hoạt động của bộ nghiệm 2...7
Hình 1. 8 Lưu đồ giải thuật vẽ 2 điểm...8
Hình 1. 9 Mơ hình simulink di chuyển qua 2 điểm...9
Hình 1. 10 Quỹ đạo trục X...10
Hình 1. 11 Quỹ đạo trục Y...11
Hình 1. 12 Lưu đồ vẽ quỹ đạo qua 3 điểm...11
Hình 1. 13 Mơ hình simulink đi qua 3 điểm...12
Hình 1. 14 Quỹ đạo đi qua ba điểm của trục X...13
Hình 1. 15 Quỹ đạo đi qua ba điểm của trục Y...14
iii
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">Danh sách bảng
Bảng 1. 1 Bảng D-H...1
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">TÀI LIỆU THAM KHẢO
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">TÀI LIỆU THAM KHẢO
Từ (1.12), (1.14), (1.16) ta có tổng cộng hai bộ nghiệm như sau:
18118\ * MERGEFORMAT (.)
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">1.5 Kiểm chứng động học bằng matlab:
1.5.1 Tính động học thuận trên matlab Chương trình của hàm Transmatrix:
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">TÀI LIỆU THAM KHẢO
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">1.6 Xác định khơng gian làm việc của robot:
Khơng gian làm việc: có nghĩa là các điểm tham chiếu và nội suy nằm trên hệ trục tọa độ Descartes (vị trí và hướng) của một vị trí cụ thể trên cánh tay robot - thường là khâu cuối.
Với các giới hạn góc lần lượt là:
20120\* MERGEFORMAT (.) Ta khảo sát đối với trường hợp
Sử dụng matlab, ta vẽ được không gian làm việc của robot như sau:
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">TÀI LIỆU THAM KHẢO
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.7 Quy hoạch quỹ đạo:
1.7.1 Khái niệm và các bước quy hoạch quỹ đạo:
- Xây dựng các hàm đa thức theo thời gian liên quan tới vị trí, vận tốc và gia tốccho robot từ điểm bắt đầu để đích đến.
- Các bước quy hoạch quỹ đạo:
1. Xác định công việc robot sẽ thực hiện.
2. Xác định không gian làm việc của robot dựa vào các điều kiện ràng buộc cho trước.
3. Xác định các điểm đi qua trong không gian làm việc.
4. Áp dụng phương pháp quy hoạch quỹ đạo phù hợp.
Hình 1. 8 Các bước quy hoạch quỹ đạo 1.7.2 Quy hoạch quỹ đạo chuyển động từ điểm tới điểm: Các điều kiện ràng buộc:
1. Tại điểm bắt đầu: 2. Tại điểm đích:
Đa thức bậc ba (the 3 order polynomial)<small>rd</small>
Từ các điều kiện ràng buộc ta có:
Các phương trình ràng buộc được trình bày ở dạng ma trận
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">Đặt Ta có = 𝑌 𝐴𝑋
Do đó các tham số của đa thực bậc 3 có thể được tính bằng cơng thức sau: Các nghiệm có thể đươc tính như sau:
1.7.3 Quy hoạch quỹ đạo qua hai điểm:
Lập quỹ đạo chuyển động cho robot giữa 2 điểm A và B. Với tọa độ và thời gian đi qua các điểm A và B là như sau: A (10, 10) với = 0 và B (-20, -20) với = 2 . Vận tốc khi di𝑡<small>A</small> 𝑠 𝑡<small>b</small> 𝑠 chuyển qua A và B lần lượt là 𝑣<small>A</small>= <small>và </small>𝑣<small>B</small>= .
- Lưu đồ giải thuật:
Hình 1. 9 Lưu đồ giải thuật vẽ 2 điểm
11
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">TÀI LIỆU THAM KHẢO - Mơ hình Simulink:
Hình 1. 10 Mơ hình simulink di chuyển qua 2 điểm - Chương trình trong khối Matlab Function:
function [x,y] =TrajectoryPlanning(t,Pa,va,Pb,vb,Pc,vc, t_cycle, numCycles) current_cycle = floor(t / (t_cycle)) ;
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">- Quy hoạch quỹ đạo qua hai điểm:
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">TÀI LIỆU THAM KHẢO
Hình 1. 12 Quỹ đạo trục Y 1.7.4 Quỹ đạo qua ba điểm:
Lập quỹ đạo chuyển động cho robot giữa 3 điểm A, B và C. Với tọa độ và thời gian đi qua các điểm A, B và C là như sau: A (10,10) với , B (-20,-20) với , C(10,-20) với và A(10,10) với . Vận tốc khi di chuyển qua A, B và C lần lượt là
. - Lưu đồ giải thuật:
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">Hình 1. 13 Lưu đồ vẽ quỹ đạo qua 3 điểm - Mơ hình simulink:
Hình 1. 14 Mơ hình simulink đi qua 3 điểm - Chương trình trong khổi Matlab Function:
function [x,y] =TrajectoryPlanning(t,Pa,va,Pb,vb,Pc,vc, t_cycle, numCycles) current_cycle = floor(t / (t_cycle)) ;
</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">- Quy hoạch quỹ đạo qua hai điểm:
Hình 1. 15 Quỹ đạo đi qua ba điểm của trục X
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">Chương 2. Kết luận
Thông qua việc áp dụng lý thuyết đã học ta áp dụng phương pháp đặt trục của J.Craid ta xác định được các thông số của bảng D-H và thực hiện tính tốn động học thuận, nghịch của robot. Sau đó, ta tiến hành kiểm chứng động học thuận, nghịch thông qua mô phỏng simulink và được kết quả khớp với tính tốn lý thuyết. Từ những kết quả động học, ta mô phỏng vẽ không gian làm việc cho ta biết được phạm vi, giới hạn hoạt động của cánh tay robot. Sau đó, Quy hoạch quỹ đạo làm việc của cánh tay robot lần lượt qua 2 điểm, 3 điểm.
17
</div>
