Hướng dẫn cách chế tạo cánh tay robot 3 bậc tự do đơn giản

Đây là 1 loại sản phẩm được đề cập đến trong 1 bài báo công nghệ tiên tiến uy tín quốc tế. Trình bày giải pháp hiệu suất cao trong việc kiến thiết xây dựng bộ tinh chỉnh và điều khiển cho Cánh tay Robot 3 bậc tự do Fischertechnik. Sau đây hãy cùng Uniduc khám phá điều tra và nghiên cứu và khảo sát robot 3 bậc tự do này nhé.

Tổng quan về cánh tay Robot 3 bậc

Ngày nay, tay máy hay cánh tay Robot đang được vận dụng rất nhiều trong các ngành sản xuất công nghệ cao. Với vừa đủ công dụng tương thích tổng thể loại sản xuất như : sơn, hàn, bốc vác, lắp ráp, … Do vậy, nhu yếu nâng cấp cải tiến cũng như tăng trưởng ứng dụng Robot đang được các hãng sản xuất Robot vô cùng chăm sóc. Mỗi thiết bị cánh tay Robot luôn tương thích với những việc làm khác nhau. Những việc làm yên cầu sự đúng chuẩn tính xảo thì cần cánh tay Robot 6 bậc trở lên, những việc làm đơn giản chỉ là luân chuyển sản phẩm & hàng hóa thì cần cánh tay Robot 3 bậc trở xuống là hoàn toàn có thể cung ứng được nhu yếu.

Cánh tay Robot 3 bậc có 3 khớp quay tương thích với những việc làm nhu yếu độ đúng chuẩn trung bình. Nó có size nhỏ và giá rẻ hơn rất nhiều so với các loại cánh tay có số bậc cao hơn.

Fischertechnik là 1 quy mô Robot được sản xuất bởi nhà sáng tạo DR Artur Fischer người Đức vào năm 1964. Sản phẩm tương thích để làm thí nghiệm cho các ngành tự động hóa, chế tạo máy của các trường ĐH. Ngoài ra các hãng sản xuất ứng dụng phần cứng lớn cùng dùng quy mô này để trình diễn mô phỏng dây chuyền sản xuất sản xuất của công ty như : BMW hay Siemen. Với ngân sách khoảng chừng 400 USD / 1 bộ quy mô chính hãng, khá tương thích với doanh nghiệp cũng như trường học. Nhưng so với cá thể muốn điều tra và nghiên cứu tìm hiểu và khám phá thì còn rất đắt. Hiện nay, Robot triển khai xong hơn với việc lắp ráp thêm Vision để tăng độ đúng mực.

Phương pháp thực thi quy mô Robot 3 bậc tự do

Tổng quan về quy mô cánh tay robot 3 bậc

Hệ thống robot có các thành phần chính sau :

• 1 quy mô cánh tay Robot Fischertechnik : Robotic TXT Automation Robot – đây là cánh tay Robot 3 bậc tự do. Có tọa độ trụ và khoanh vùng phạm vi thao tác hình tròn trụ trong khoảng trống )
• 1 Mô hình băng tải ( Conveyor ) được lắp từ khối Fischertechnik
• 1 khay chứa loại sản phẩm cũng được lắp ghép từ Fischertechnik
• 1 Camera Webcam hxsj S20
• 1 cảm ứng tiệm cận E18-D80
• Và 1 mạch Arduino Mega để điều khiển và tinh chỉnh quy mô

Nguyên lý điều khiển và tinh chỉnh

Băng tải có trách nhiệm đưa mẫu sản phẩm đến vị trí cánh tay Robot, khi đến gần cảm ứng E18-D80. Cảm biến nhận diện được loại sản phẩm và truyền thông tin về bộ tinh chỉnh và điều khiển Arduino Mega làm băng tải dừng. Tiếp theo bộ điều khiển và tinh chỉnh truyền thông tin đến tọa độ được setup sẵn phía trên loại sản phẩm. Camera nhận diện lại vị trí sắc tố và tiến cánh tay robot thực thi gắp mẫu sản phẩm qua mạch L293D điều khiển và tinh chỉnh hiệu suất. Tín hiệu hình ảnh sẽ gửi về bộ điều khiển và tinh chỉnh TT để đưa về vị trí hàng đúng sắc tố đã setup.

Tìm hiểu thông số kỹ thuật kỹ thuật của động cơ ở các khớp

Phạm vi thao tác theo từng loại khớp

Thông số kỹ thuật động cơ

Xem thêm : Mô phỏng cánh tay Robot 2 bậc đơn giản trên Matlab

Bài toán tinh chỉnh và điều khiển tọa độ cánh tay Robot 3 bậc

Để tinh chỉnh và điều khiển đúng mực vị trí Robot cần đến điều đầiều tiên phải xác lập được gốc tọa độ, phương trình động học thuận và nghịch của Robot. Nguyên lý tinh chỉnh và điều khiển cánh tay Robot :

Đưa ra tọa độ mong ước ( X, Y, Z ) từ đó các thông số kỹ thuật vị trí các khớp quay Robot được tìm qua phương trình động học ngược. Giá trị thông số kỹ thuật khớp này sẽ được so sánh với thông số kỹ thuật khớp được phản hồi về từ cảm ứng Encoder. Sai lệch sẽ được bộ tinh chỉnh và điều khiển giải quyết và xử lý và tác động ảnh hưởng trực tiếp vào động cơ của cánh tay. Các thông số kỹ thuật khớp được phản hồi liên tục từ Encoder, qua phương trình động học thuận. Các vị trí tọa độ hiện tại của khâu chấp hành sẽ tính theo thời hạn thực

LabVIEW giải quyết và xử lý hình ảnh

LabView phân loại sắc tố theo 16 kệ trong khoảng chừng từ 0 đến 15 ( màu xanh ở vị trí kệ 6 và trắng ở kệ 15 ). Hàm sẽ phân loại để đặt mẫu sản phẩm vào ô tương ứng đúng mực. Để xác lập đúng chọn ngưỡng tham chiếu giá trị lớn hơn 0.4. Nếu giá trị thuộc kệ 6 lớn hơn 0.4 thì xác lập đó là màu xanh, và tương tự như với kệ 15 để xác lập màu trắng. Lưu đồ tổng quát

Giao diện ứng dụng

Lưu đồ thuật toán chương trình tinh chỉnh và điều khiển

Giao diện tinh chỉnh và điều khiển bằng tay ( Manual )

Giao diện tinh chỉnh và điều khiển tự động hóa ( Auto )

Mô phỏng quy mô cánh tay Robot 3 bậc

Chúng ta sẽ mô phỏng trong Simmechanics của Matlab để hoàn toàn có thể quy đổi quy mô Autodesk Inventor. Từ Inventor sang Simulink dưới dạng khối. Mô hình trong Simulink Matlab

Thuật toán tinh chỉnh và điều khiển

Bộ điều khiển và tinh chỉnh PID được dùng để điều khiển và tinh chỉnh cánh tay Robot 3 bậc tự do được phong cách thiết kế như sau

Trên đây là một số ít kiến thức và kỹ năng của chúng tôi về ứng dụng của bộ quy mô cánh tay Robot 3 bậc Fischertechnik. Các bạn hoàn toàn có thể tìm hiểu thêm thêm những bài viết và giải pháp công nghệ tiên tiến mới nhất tại Uniduc.

UNIDUC – KIẾN TẠO NHÀ MÁY SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG