Thiết kế cánh tay robot
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.86 MB, 38 trang )
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
A – phần Mở đầu
I – nguyên do chọn đề tài
Lịch sử trái đất đã trải qua nhiều cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật.
Tinh thần tìm tòi sáng tạo giúp con người ngày càng có nhiều những phát
minh, ý tưởng sáng tạo tìm ra những công cụ mới, con đường mới để trinh phục tự
nhiên mang lại niềm hạnh phúc cho nhân loại. Ngày nay, khoa học kỹ thuật hiện đại
đóng vai trò đặc biệt quan trọng quan trọng quan trọng quan trọng trong đời sống và sản xuất, trong đó dây
chuyền tự động, người máy công nghiệp (robot) giữ vai trò hàng đầu. Việc chế
tạo ra những chú robot thông minh nhằm mục tiêu thay thế sửa chữa sửa chữa con người trong một số
công việc đơn cử như:
– Các việc làm lặp đi lặp lại, nhàm chán, nặng nhọc: vận chuyển
nguyên vật liệu, lắp ráp, lau cọ nhà,.
– Trong môi trường tự nhiên tự nhiên khắc nghiệt hoặc nguy hiểm: như ngoài không gian
vũ trụ, trên chiến trường, dưới nước sâu, trong lòng đất, nơi có phóng xạ, nhiệt
độ cao,
– Những việc yên cầu độ đúng chuẩn cao: thông tắc mạch máu hoặc các
ống dẫn trong cơ thể, lắp ráp những cấu tử trong vi mạch,
Ngoài ra, việc sản xuất ra những chú robot còn:
– Tăng hiệu suất lao động.
– Nâng cao chất lượng và độ an toàn và đáng an toàn và đáng đáng tin cậy của sản phẩm.
– Giảm giá tiền mẫu mẫu sản phẩm nhờ sản xuất hàng loạt,
Để hoàn thành xong nhiện vụ đó, những chú robot thông minh được tạo ra
cần phải có sự kết hợp giữa điện tử, kỹ thuật điều khiển, công nghệ tiên tiến tiên tiến tiên tiến tiên tiến tiên tiến tiên tiến thông tin
và cơ khí. Trong đó kỹ thuật cơ khí đúng mực giữ vai trò đặc biệt quan trọng
để bảo vệ năng lực hoạt động giải trí giải trí giải trí giải trí của robot.
Để hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn có thể đưa đất nước thoát khỏi tình trạng nghèo nàn lạc hậu sánh vai
với tất cả những nước trên thế giới, tất cả chúng ta đã và đang thực thi sự nghiệp công
nghiệp hoá, văn minh hoá. Để có thể triển khai được điều này thì con người
Khoá luận tốt nghiệp đại học
1
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
Việt Nam, đặc biệt là thế hệ trẻ, những học sinh, sinh viên, những nhà khoa
học trẻ phải là lực lượng xung kích đi tiên phong trong việc tiếp cận với khoa
học kỹ thuật hiện đại, không ngừng rèn luyện giao lưu học hỏi tự làm mới
mình.
Là một sinh viên, với mong ước vận dụng những kiến thức kỹ thuật
điện tử, kỹ thuật vi tinh chỉnh và tinh chỉnh và điều khiển và tinh chỉnh và tinh chỉnh và đặc biệt là kỹ thuật cơ khí chính xác, chúng
tôi đã tham gia sản xuất thành công xuất sắc 1 số ít robot. Việc sản xuất robot rất phức
tạp nó yên cầu kỹ thuật tổng hợp gồm nhiều phần khác nhau, vì thế trong khoá
luận của mình tôi chỉ trình bày một phần nhỏ là Thiết kế cánh tay robot .
II – mục đích nghiên cứu
Với đề tài này tôi mong muốn sẽ phong cách phong cách phong cách phong cách phong cách phong cách phong cách phong cách phong cách phong cách phong cách phong cách thiết kế và sản xuất được 1 số ít ít cánh
tay robot đơn thuần có thể hoạt động, làm những việc làm đơn thuần trong đời
sống.
III – đối tượng người dùng người dùng người tiêu dùng người dùng người dùng người dùng người tiêu dùng nghiên cứu
Đối tượng điều tra và điều tra và điều tra và nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu sản xuất Cánh tay robot
đơn giản.
Iv – phạm vi nghiên cứu
Việc sản xuất robot rất phức tạp, nó yên cầu kỹ thuật tổng hợp gồm nhiều
phần khác nhau: kỹ thuật điện tử, kỹ thuật vi điều khiển, đặc biệt là kỹ thuật
cơ khí chính xác. Chính vì thế trong khoá luận của mình tôi chỉ nghiên cứu
một phần nhỏ là Thiết kế cánh tay robot.
V – trách nhiệm nghiên cứu
Chương 1: Động lực học tay máy.
Chương 2: Cơ sở triết lý thiết kế tay robot.
Vi – những giải pháp nghiên cứu
Tiến hành nghiên cứu theo giải pháp thực nghiệm.
Khoá luận tốt nghiệp đại học
2
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
b – nội dung
Chương 1: động lực học tay máy
Động lực học tay máy nghiên cứu quan hệ giữa lực, momen, năng
lượng,với những thông số kỹ thuật kỹ thuật kỹ thuật kỹ thuật kỹ thuật kỹ thuật hoạt động của nó. Nghiên cứu động lực học tay
máy để:
– Mô phỏng hoạt động của tay máy, khảo sát, thử nghiệm quy trình làm
việc của nó mà không phải dùng tay máy thật.
– Phân tích, đo lường và thống kê cấu trúc của tay máy.
– Phân tích, thiết kế mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới mạng lưới hệ thống điều khiển tay máy.
1.1. PHƯƠNG PHáP LAGRANGE
1.1.1. Cơ sở chung
Giả sử đã xác lập được một tập hợp những biến i, i = 1,n với tư cách
là hệ toạ độ tổng quát để mô tả vị trí những khâu của một tay máy n bậc tự do.
Lagrange của cơ hệ là hàm số của những toạ độ tổng quát:
L=TU
(1.1)
Trong đó: T và U tương ứng là động năng và thế năng của hệ thống.
Ta có công thức Lagrange như sau:
d L
L
i
.
dt i
i
i = 1,, n
(1.2)
Trong đó, i là lực tổng quát link với hệ toạ độ tổng quát i .
Đối với tay máy có cấu trúc chuỗi động hở, chọn hệ toạ độ tổng quát là
vectơ những biến khớp.
1
.
. q
.
n
Khoá luận tốt nghiệp đại học
3
(1.3)
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
Lực tổng quát có thể gồm có momen trên trục động cơ chấp hành (lực
phát động), momen ma sát tại những ổ trục, lực tương tác giữa phần công tác thao tác thao tác thao tác thao tác làm việc với
đối tượng,
Như vậy, so với trường hợp tay máy, công thức (1.2) bộc lộ quan hệ
giữa lực tổng quát ảnh hưởng ảnh hưởng ảnh hưởng tác động ảnh hưởng tác động lên hệ thống với vị trí, vận tốc và tần suất của các
khớp.
Để hiểu rõ công thức Lagrange, chúng ta xét ví dụ sau:
Mô hình động học của trục dao động
Xét một trục giao động như hình vẽ: Motor điện có momen quán tính
I m, trải qua hộp tụt giảm có tỷ số truyền bằng kr 1. Nhờ đó, trục được
.
truyền một momen dữ thế dữ thế chủ động và có vận tốc . Vật quay có khối lượng m,
momen quán tính I và toạ độ trọng tâm cách trục một khoảng l.
Chọn làm toạ độ tổng quát, khi đó động năng của hệ thống là:
T
.
1
I
2
2
.
1
Imkr2
2
2
(1.4)
Thế năng của hệ thống:
(1.5)
U mgl (1 cos )
Thay (1.4) và (1.5) vào (1.1) ta được:
.
1. 1
L= I 2 I m kr 2 2 mgl (1 cos )
2
2
Khoá luận tốt nghiệp đại học
4
Nguyễn Văn Dương
L
.
K31C SPKT
.
.
I I m kr 2
..
..
d L
2
I
I
k
m
r
dt .
;
L
mgl sin
(1.6)
(1.7)
Thay (1.6, 1.7) vào (1.2) và quan tâm quan tâm đến lực tổng quát gồm momen phát
.
động và momen ma sát F , ta được:
..
.
( I I m kr 2 ) mgl sin F
(1.8)
Cuối cùng ta có quy mô động lực học của hệ:
..
.
( I I m kr 2 ) F mgl sin
(1.9)
1.1.2. Tính động năng
Động năng T của hệ thống gồm động năng hoạt động của mỗi khâu
Tli và động năng của cơ cấu tổ chức tổ chức tổ chức tổ chức tổ chức tổ chức tổ chức tổ chức tổ chức tổ chức phát động tại những khớp Tmi :
n
T (Tli Tmi )
(1.10)
i 1
Động năng hoạt động Tli được tính theo sơ đồ:
Khoá luận tốt nghiệp đại học
5
Nguyễn Văn Dương
T li
K31C SPKT
1
2
.
V li
.
p i*T p i* d V
(1.11)
.
Trong đó pi* là véctơ tốc độ dài, là khối lượng riêng của phân tố thể
tích dV, Vli là thể tích của khâu thứ i:
.
*
.
p li
pi
i
ri
(1.12)
Vì động năng Tli có 3 thành phần: tịnh tiến, qua lại và quay. Trong đó
thành phần chủ yếu là tịnh tiến và quay, nên ta có:
1 .T (li)T (h). 1 .T (li)T T (li) .
Tli mli q Jp Jp q q Jo RI
i li Jo q
2
2
(1.13)
Trong đó:
T – Động năng.
U – Thế năng.
m – Khối lượng.
J – Jacobian.
I – Tensor quán tính tương ứng với khối tâm.
l, m – Là những chỉ số tương ứng với khâu (link) và với động cơ (motor).
Động năng của motor được tính nhờ công thức sau:
Tmi
. T
.
1
1 T
mi P. mi Pmi mi
I mi mi
2
2
Trong đó những thông số của rotor là:
– mi là khối lượng.
.
– P mi là tốc độ dài.
– I mi là tensor quán tính của rotor đối với khối tâm của nó.
– mi là vận tốc góc.
Khoá luận tốt nghiệp đại học
6
(1.14)
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
Tương tự (1.13) ta cũng có công thức:
Tmi
. T
.
.
1
1 .T
T
T
mi q J (pmi )T J (pmi ) q q J o( mi )T Rmi I mi
Rmi
J o( mi ) q
2
2
(1.15)
Vậy động năng của toàn hệ thống là:
T
.
.
.
1 n n
1 .T
b
(
q
)
q
q
q B(q) q
ij
i
j
2 i 1 j 1
2
(1.16)
1.1.3. Tính thế năng
Thế năng của hệ thống bằng tổng thế năng của từng khâu và của từng
motor:
n
U (U li U mi )
(1.17)
i 1
Giả thiết những khâu rắn tuyệt đối và lực duy nhất gây nên thế năng là
trọng lực, khi đó thế năng của những khâu được tính bởi công thức:
U li g oT p i* dV mli g oT pli
(1.18)
Vli
Trong đó: go là véctơ tần suất trọng trường trong hệ cơ sở.
Thế năng của motor:
U mi mmi g oT p mi
(1.19)
Thay (1.18 và 1.19) vào (1.17) ta được thế năng của hệ thống:
n
U (mli g oT pli mmi g oT p mi )
(1.20)
i 1
1.2. PHƯƠNG pháp NEWTON- EULER
1.2.1. Mô hình động học
Phương pháp Newton Euler thiết kế xây dựng quy mô dựa vào sự cân bằng
của hệ lực tính năng lên hệ thống.
Sơ đồ tính động lực học theo giải pháp Newton Euler.
Khoá luận tốt nghiệp đại học
7
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
Giả sử khâu thứ i của tay máy có kèm theo motor dẫn động khớp thứ
i+1 với những thông số link sau:
mi – Khối lượng của khâu thứ i,
li – Tensor quán tính của khâu thứ i,
I mi – Momen quán tính của rôto,
ri 1, C i – Véctơ từ gốc của i -1 đến trọng tâm Ci ,
r i, C i – Véctơ từ gốc của i đến trọng tâm Ci ,
ri 1,i – Véctơ từ gốc i-1 đến gốc i.
Các vận tốc và tần suất gồm có:
.
p C i – Vận tốc dài của trọng tâm Ci ,
.
p i – Vận tốc dài của gốc toạ độ i,
i – Vận tốc góc của khâu i,
m i Vận tốc góc của rôto trục i,
..
p C i – Gia tốc dài của trọng tâm Ci ,
..
p i – Gia tốc dài của gốc toạ độ i,
.
C i – Gia tốc góc của trọng tâm Ci ,
Khoá luận tốt nghiệp đại học
8
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
.
i – Gia tốc góc của khâu i,
.
m i – Gia tốc góc của rôto,
g o – Gia tốc trọng trường.
Các loại lực và momen công dụng gồm:
f i – Lực của khâu i tác dụng lên khâu i-1,
– fi 1 – Lực của khâu i+1 tác dụng lên khâu i,
i – Momen của khâu i tác dụng lên khâu i+1,
– i 1 – Momen của khâu i+1 tác dụng lên khâu i, tính theo trục i.
Chuyển động tịnh tiến của trọng tâm được mô tả bằng công thức
Newton:
..
(1.21)
f i f i 1 mi g o mi p ci
Công thức Euler được dùng cho hoạt động quay của khâu, trong đó
các momen được tính đối với toạ độ trọng tâm và trọng lực mig0 không gây
nên momen, vì nó đặt ngay tại trọng tâm nên:
i f i ri 1,Ci i 1 f i 1 ri ,Ci
.
d
( I i i k r ,i 1 q i 1 I mi 1 z mi 1 )
dt
(1.22)
Đạo hàm của thành phần thứ nhất ở vế phải:
.
d
( I i i ) I i i i ( I i i )
dt
(1.23)
Đạo hàm của thành phần thứ hai:
..
.
d .
(q i 1 I mi 1 z mi 1 ) q i 1 I mi 1 z mi 1 q i 1 I mi 1 i z mi 1
dt
(1.24)
Thay ( 1.23 và 1.24) vào (1.22) ta được công thức Euler:
i f i ri 1,Ci i 1 f i 1 ri ,Ci =
.
..
.
I i i i ( I ii ) + k r ,i 1 q i 1 I mi 1 z mi 1 k r ,i 1 q i 1 I mi 1 i z mi 1
Khoá luận tốt nghiệp đại học
9
(1.25)
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
1.2.2. Tính gia tốc của khâu
1.2.2.1 Tính gia tốc dài
Đối với khớp trượt, ký hiệu pi 1, pi lần lượt là véctơ vị trí của khớp i-1
và khớp i, ri 1,i là khoảng cách giữa hai trục của chúng, d i là khoảng dịch
chuyển theo khớp i, ta có:
.
.
.
p i ( p i1 d i z i1 i ri1.i )
.
Đạo hàm vận tốc p i theo thời gian, được:
..
..
..
.
.
.
p i p i 1 + d i z i 1 d i i 1 z i 1 i ri 1,i i d i z i 1 i (i 1 ri 1,i )
.
.
Thay r i 1,i d i zi 1 + i 1 ri 1,i vào phương trình trên ta được:
..
..
..
.
.
p i p i 1 + d i zi 1 + 2 d i i z i 1 i ri 1,i + i (i 1 ri 1,i )
– Đối với khớp quay:
.
.
p i p i 1 i ri 1.i
.
Đạo hàm vận tốc p i theo thời hạn ta được:
..
.
..
p i p i 1 + i ri 1,i + i (i 1 ri 1,i )
1.2.2.2. Tính gia tốc góc
– Đối với khớp trượt, vì i i 1 nên:
.
.
i i 1
.
– Đối với khớp quay, vì i i 1 i z i 1 nên:
.
.
..
.
i i 1 i z i 1 i i 1 z i 1
Khoá luận tốt nghiệp đại học
10
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
Chương 2: cơ sở kim chỉ nan thiết kế robot
2.1. những thông số kỹ thuật của robot
2.1.1. Sức nâng của tay máy
Đó là khối lượng lớn nhất của vật mà robot có thể nâng được (không kể
khối lượng của những cơ cấu trong tay máy) trong điều kiện kèm theo nhất định, ví dụ khi
tốc độ di dời cao nhất hoặc khi tay với dài nhất. Nếu robot có nhiều
cánh tay thì đó là tổng sức nâng của những tay. Đây là thông số rất quan trọng
với những robot vận chuyển, xếp dỡ, lắp ráp,
2.1.2. Số bậc tự do của phần công tác
Số bậc tự do là tổng số những toạ độ mà phần công tác có thể dịch chuyển
với thân robot. Số bậc tự do càng lớn thì hoạt động của robot càng linh hoạt,
nhưng điều khiển nó lại phức tạp. Trên thực tế, phần lớn những robot có 4 – 5 bậc
tự do.
Trong cơ học đã có công thức tính số bậc tự do DOF của một chuỗi
động học như sau:
DOF 6n 5k5 4k4 3k3 2k2 k1
Trong đó: – n là số khâu hoạt động được.
– k1, k2, k3, k4, k5 là số khớp bậc I, II, III, IV, V.
(khớp bậc I, II, III, IV, V có 5, 4, 3, 2, 1 năng lực chuyển động).
Nếu chuỗi động học là chuỗi hở thì số khâu bằng số khớp, nghĩa là:
nên:
n k1 k2 k3 k4 k5
DOF k5 2k4 3k3 4k2 5k1
Nếu chuỗi vừa hở vừa phẳng thì:
DOF k5 2k4
Khoá luận tốt nghiệp đại học
11
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
2.1.3. Vùng công tác
Vùng công tác của tay máy là thể tích (tính bằng m3 ) và hình dạng của
tay máy tạo ra khi hoạt động. Vùng công tác của tay máy không chỉ phụ thuộc
vào cấu trúc cơ khí mà còn phụ thuộc vào cả trình tự hoạt động của những khâu.
Một thông số khác tương quan đến vùng công tác của tay máy là tầm với
của tay máy. Nếu tăng tầm với sẽ tăng thể tích công tác, tuy nhiên nó sẽ gây
nên sự mất không đổi khác của tay máy khi làm việc.
2.1.4. Độ đúng mực định vị
Độ đúng chuẩn xác định là thông số biểu lộ năng lực đối tượng đạt được
chính xác tới điểm đích. Đó là một thông số rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến
sự thao tác đúng mực của phần công tác và năng lực bám quỹ đạo của nó.
Khoá luận tốt nghiệp đại học
12
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
Đối với thiết bị điều khiển số, độ chính xác lập vị liên quan đến hai
thông số là độ phân giải điều khiển và độ lặp lại.
Tuỳ theo nhu yếu công nghệ, người ta dùng những robot có độ chính xác
định vị trong khoảng 0,05 – 5 mm.
2.1.5. Tốc độ dịch chuyển
Để tăng hiệu suất người ta tăng tốc độ di dời (thẳng hoặc góc)
của phần công tác hoặc của từng khâu càng cao càng tốt. Tuy nhiên xét về mặt
cơ học, tốc độ cao sẽ dẫn đến những yếu tố như: giảm tính ổn định, lực quán tính
lớn, sự hư mòn nhanh những cơ cấu. Xét về mặt điều khiển, với độ phân giải nhất
định của bộ điều khiển, muốn tăng tốc độ dịch chuyển có thể phải giảm độ
chính xác định vị. Vì vậy, yếu tố chọn tốc độ dịch chuyển hài hòa và hài hòa và hợp lý luôn luôn
phải được đặt ra khi thiết kế cũng như lựa chọn robot.
2.2. thiết kế và tổng hợp robot
2.2.1. Các nguyên tắc chung
2.2.1.1. Xuất phát từ nhu yếu công nghệ
Mỗi robot đều được thiết kế và sản xuất để trực tiếp thực thi hoặc phục
vụ một quy trình sản xuất cụ thể. Vì vậy, những thông số kỹ thuật của robot phải
đáp ứng nhu yếu của nguyên công công nghệ. Ví dụ: robot hàn hồ quang phải
có năng lực chuyển dời que hàn theo đường hàn định trước, có tốc độ di
chuyển của phần công tác (kẹp que hàn) phải tương thích với chế độ hàn, có khả
năng tự kiểm soát và điều chỉnh để duy trì khoảng cách và góc nghiêng của que hàn so với
bề mặt vật hàn, phải có cơ cấu tự động hóa hóa cấp que hàn,Robot lắp ráp phải có
khả năng nắm được vật, chuyển dời và đặt vật đúng chỗ cần lắp và thực hiện
thao tác lắp,
2.2.1.2. Đảm bảo sự đồng điệu hệ thống
Robot phải làm việc trong hệ thống công nghệ cùng với những thiết bị khác
nên chúng phải phối hợp nhịp nhàng với nhau. Ví dụ, robot phục vụ (chuyển
gá phôi và thay dụng cụ) cho máy công cụ, khi nhận được tín hiệu gia công
Khoá luận tốt nghiệp đại học
13
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
xong cụ thể cụ thể thì phải tác động mở kẹp, nhặt cụ thể cụ thể bỏ lên băng tải, nhặt phôi
từ băng tải đặt vào cơ cấu kẹp, kẹp phôi, lùi ra khỏi vùng công tác, phát tín
hiệu kẹp xong để cho phép máy công cụ làm việc. Như vậy trạng thái làm việc
của máy, robot, băng tải,phải được thường xuyên giám sát, điều khiển đồng
bộ với nhau. Sự trục trặc trong phối hợp sẽ tạo ra những rối loạn và nguy hiểm.
2.2.1.3. Chọn cấu trúc điển hình
Kế thừa những cấu trúc nổi bật là một nguyên tắc cơ bản của thiết kế.
Công việc của ngưòi thiết kế là chọn cấu trúc điển hình, hiệu chỉnh chúng nếu
cần và tổng hợp nó vào hệ thống. Sử dụng cấu trúc nổi bật làm cho quá trình
thiết kế và sản xuất được đơn giản, nhanh chóng, chất lượng và rẻ tiền.
2.2.1.4. Đảm bảo sự hoà hợp giữa Robot với môi trường
Đây là một nguyên tắc để bảo vệ robot có thể làm việc hiệu quả, tin
cậy, an toàn, bền lâu. Nguyên tắc này tính đến nhiệt độ của môi trường, độ
ẩm, lượng khí hoặc chất gây hại, tỷ suất bụi, mức độ rung động,
2.2.1.5. Sự hoà hợp giữa Robot với người dùng
Đó là sự tác động của những thiết bị đến tâm sinh lý của người dùng. Sự
hài hoà thể hiện ở hình dạng, kích thước, vị trí, màu sắc, âm thanh,mà con
người cảm nhận khi tiếp xúc với thiết bị.
2.2.1.6. Thiết kế có xu thế sản xuất
Nguyên tắc này nói về tính công nghệ của kết cấu. Định hướng của nó
là thiết kế tạo ra cấu trúc sao cho việc chế tạo nó được thuận tiện nhất, rẻ tiền
nhất.
2.2.2. Các công việc cần phải tiến hành khi thiết kế Robot
Robot là một thiết bị rất phức tạp, việc thiết kế robot đòi hỏi khối lượng
công việc rất lớn, phong phú của một tập thể, trong đó có một người chịu trách
nhiệm thiết kế hệ thống và điều hành chung, những thành viên còn lại phụ
trách những hệ thống riêng biệt như: cơ khí, thuỷ lực, khí nén, điều khiển và
truyền động điện,nói chung quá trình thiết kế gồm những công việc sau:
Khoá luận tốt nghiệp đại học
14
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
1 – Phân tích quá trình công nghệ để xác định khâu nào phải sử dụng
robot, cần phải chú ý đặc biệt tới những khâu sử dụng lao động chân tay hoặc
điều kiện lao động khắc nghiệt. Sơ bộ nhìn nhận năng lực và hiệu suất cao của việc
sử dụng robot vào khâu đó.
2 – Nghiên cứu những thông số cấu trúc của đối tượng dự tính sẽ xử lý
bằng robot như: kích thước, khối lượng, trạng thái vật lý (cứng, lỏng hay
mềm), sự phân bố khối lượng của tải trọng,
3 – Nghiên cứu điều kiện môi trường sử dụng robot như: nhiệt độ, bụi,
rung động, khả năng gây cháy nổ,
4 – Xác định những thông số kỹ thuật chính của robot theo nhu yếu công
nghệ. Từ đó giám sát những chỉ tiêu kinh tế tài chính – kỹ thuật, lựa chọn giải pháp thiết
kế tương thích về mặt kinh tế và kỹ thuật.
5 – Phân chia cấu trúc thành những cụm cơ cấu chính. Xác định cụm nào có
sẵn trên thị trường có thể mua được, cụm nào sử dụng thiết kế đã có, cụm phải
thiết kế và chế tạo mới hoàn toàn. Phân chia thiết kế những cụm cho những bộ phận
chuyên ngành.
6 – Tổ hợp hệ thống, thử nghiệm trên mô hình. Trong giai đoạn này nên
sử dụng kỹ thuật mô hình hoá trên máy tính để giảm chi phí và thời hạn thử
nghiệm.
7 – Chế thử, thử nghiệm robot trong phòng thiết kế và trong sản xuất.
8 – Đánh giá cấu trúc về tính năng kỹ thuật, công nghệ chế tạo, kinh tế.
Từ đó đề xuất các biện pháp hoàn thiện kết cấu và công nghệ chế tạo robot.
2.2.3. Thiết kế Robot theo giải pháp tổ hợp Modul
Là phương pháp tổ hợp thiết bị từ các cụm kết cấu có công dụng chung,
như: thân, cơ cấu phát và truyền lực, phần công tác, phần điều khiển,đã
được thống nhất hoá và tiêu chuẩn hoá. Chúng được nối ghép và truyền năng
lượng hoặc thông tin cho nhau nhờ các cụ thể nối ghép nhanh.
Ưu điểm:
Khoá luận tốt nghiệp đại học
15
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
+ Giảm thời hạn thiết kế và chế tạo: vì sử dụng các bản thiết kế hoặc
cụm chế tạo có sẵn trên thi trường.
+ Đơn giản, ít phạm phải các kết cấu và công dụng thừa, thuận tiện
trong việc đổi khác nhu yếu công nghệ.
+ Nâng cao chất lượng và độ tin cậy của thiết bị.
+ Giảm giá thành thiết bị nhờ sản xuất hàng loạt.
+ Dễ dàng bảo dưỡng, bảo trì, sửa chữa, thay thế.
Nhược điểm:
+ Không thoả mãn được các nhu yếu cá biệt.
+ Trong một số trường hợp làm cho thiết bị cồng kềnh, nặng nề, tính
năng kỹ thuật không hợp lý.
2.3. một số kết cấu nổi bật của robot
2.3.1. Robot cố định và thắt chặt trên nền, dùng hệ toạ độ Đềcác và toạ độ trụ
Đây là loại robot có cánh tay hoạt động trên trụ dẫn hướng.
Trong thân 1 của robot chứa cơ cấu nâng tay và quay nó xung quanh
trục thẳng đứng. Chuyển động quay được phát động từ bộ động cơ tụt giảm 3,
qua cặp bánh răng 5, 4. Bánh răng 4 gắn liền với ống 6 và tang trống 7. Góc
quay của tang trống và của cánh tay được giám sát nhờ cặp sensor không tiếp
xúc 8. Xilanh khí nén 9 có tác dụng định vị chính xác vị trí góc của cánh tay.
Cơ cấu nâng cánh tay gồm động cơ điện 18, bộ truyền trục vít bánh vít 19,
bánh răng 20, thanh răng gắn trên ống 6. Cánh tay được kẹp và lên xuống theo
ống này. Cánh tay của robot co duỗi được là nhờ động cơ 10, cặp bánh răng thanh răng 11. Vị trí theo hướng kính của cánh tay được giám sát nhờ sensor
không tiếp xúc gắn trên tấm 12. Điểm dừng chính xác của cánh tay đạt được
nhờ xilanh khí nén 14.
Khoá luận tốt nghiệp đại học
16
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
Nhược điểm của loại robot này là khoảng dịch chuyển của cánh tay theo
phương thẳng đứng bị hạn chế bởi chiều dài dẫn hướng thường nhỏ. Vì vậy nó
được dùng cho việc nâng chuyển đơn giản.
Để khắc phục điểm yếu kém trên, người ta chế tạo loại robot có cánh tay
được gắn trên bàn trượt, có trụ dẫn hướng tựa hai đầu cho phép nâng chiều cao
phần công tác tới 2m, tải trọng từ 1 – 1000kg, số bậc tự do từ 3 – 7.
Loại robot này dùng hệ thống truyền động cơ khí – thuỷ lực. Chuyển
động quay quanh trục thẳng đứng được triển khai bởi hai xilanh thuỷ lực và
truyền động xích. Chuyển động thẳng đứng của bàn trượt cũng do các xilanh
thuỷ lực đảm nhiệm. Hệ truyền động cho bàn tay (quay, trượt, gấp và nhả vật)
được đặt trong cánh tay.
Khoá luận tốt nghiệp đại học
17
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
Một dạng khác thuộc nhóm này là các robot có cánh tay gấp.
Trên thân 1 có lắp các cơ cấu nâng hạ và quay giá cánh tay 33. Cánh tay
gồm hai khâu (22 và 25) dài như nhau, nối với nhau bằng khớp trụ và truyền
động qua nhau bằng xích. Góc quay của khâu bị động 22 gấp đôi góc quay
của khâu chủ động 25 để duy trì phương hoạt động ngang của phần công
tác. Phương nằm ngang của bàn tay được duy trì nhờ cơ cấu bình hành, gồm
các khâu 22, 25 và các thanh nối 21, 28. Trên đầu mút khâu 22 gắn giá 20 của
Khoá luận tốt nghiệp đại học
18
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
cổ tay và bàn tay. Động cơ thuỷ lực 15 quay cổ tay. Động cơ thuỷ lực 19 tạo
chuyển động ra vào (kẹp, nhả) của các ngón tay. Chuyển động nâng hạ giá 33
do động cơ thuỷ lực 34 đảm nhận. Cơ cấu quay giá 33 gồm hai xilanh thuỷ lực
2 và bộ truyền xích 7. Xilanh thuỷ lực 35 triển khai việc co duỗi cánh tay. Các
cảm biến 12, 32, 37 dùng để giám sát vị trí của bàn quay 10, cánh tay 25 và
giá 33.
2.3.2. Robot cố định trên nền, dùng hệ toạ độ cầu
Cánh tay được gắn trên trụ 31, quay quanh trục thẳng đứng nhờ xilanh
thuỷ lực 18. Xilanh thuỷ lực 17 tạo nên hoạt động lắc (quay) của cánh tay
quanh khớp vai. Xilanh 30 tạo hoạt động ra vào (hướng kính) của cánh tay.
Xilanh 13 trải qua bộ truyền xích 14 tạo hoạt động quay của cổ tay
quanh trục. Chuyển động quay cổ tay trong mặt phẳng thẳng đứng do xilanh
và bộ truyền xích đặt trong ống cẳng tay thực hiện.
Robot dùng hệ toạ độ cầu với cánh tay nhiều khâu: ưu điểm của loại
này là gọn, có vùng làm việc lớn.
Khoá luận tốt nghiệp đại học
19
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
Mâm 16 quay quanh trục thẳng đứng nhờ xilanh thuỷ lực 18. Cánh tay
liên hệ với mâm qua khớp quay. Xilanh thuỷ lực 21 có một đầu gắn với mâm
quay qua tấm nối 20, đầu kia gắn với khâu 8 trải qua chạc 24, tạo chuyển
động lắc lư cho khâu 8. Chuyển động quay của khâu 28 do xilanh thuỷ lực 9
thực hiện. Chuyển động lắc của cổ tay quanh hai trục vuông góc được thực
hiện nhờ hai động cơ thuỷ lực quay 1 và 3.
2.3.3. Robot treo
Robot treo được lắp và chuyển động trên các đường ray trên không. Vì
vậy chúng không chiếm diện tích quy hoạnh mặt phẳng sản xuất, ít cản trở chuyển động
của các thiết bị khác và có vùng làm việc rộng. Robot treo dùng để vận
chuyển nguyên vật liệu, thiết bị trong các phân xưởng, lắp ráp, rửa, phun
sơn,…
Cánh tay robot được gắn trên giá 1, có thể chuyển dời trên ray nhờ động
cơ bước thủy lực M1, hộp giảm tốc hai cấp và cơ cấu bánh răng – thanh răng.
Thanh răng được gắn trên thanh ray 11. Khâu dẫn 3 và khâu bị dẫn 5 của cánh
tay chuyển động nhờ các động cơ bước thuỷ lực có khuếch đại thuỷ lực M2 và
Khoá luận tốt nghiệp đại học
20
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
M3, thông qua hộp giảm tốc một cấp và các cặp vít me – đai ốc bi 9 – 10 và 8 7. Đó là các chuyển động quay, lắc lư quanh các trục 2 và 6. Trong các hộp
giảm tốc có các ly hợp điện từ RM1 và EM2 để phanh các cơ cấu khi ngắt
dòng điện cung cấp cho động cơ. Đầu lực 4 gắn với xilanh thuỷ lực XL1 tạo
chuyển động quay của cổ tay.
2.3.4. Robot có điều khiển thích nghi
Đây là loại robot có khả năng tự phản ứng một cách có lợi trước sự biến
động không lường trước được của môi trường dựa vào các thông số đo được
của môi trường như: vị trí, tính chất vật lý của đối tượng hoặc dựa vào trạng
thái các cơ cấu của robot,nhờ đó mà nó có thể làm được những công việc
mà robot thông thường không làm được như tìm kiếm, phân biệt đối tượng,
thay đổi lực kẹp, định vị hoặc xu thế chi tiết,
Hệ thống gồm robot chính 4 và robot phụ 7. Hai máng 5 và 6 cung cấp
hai chi tiết cần lắp. Cơ cấu thích nghi được lắp trên tay 3 của robot chính 4
qua lò xo phẳng dạng chữ thập 2. Trên lò xo có gắn hệ thống xác định lực tiếp
xúc giữa hai chi tiết theo các thành phần x, y, z. Tuỳ theo tỷ lệ lực giữa các
Khoá luận tốt nghiệp đại học
21
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
thành phần mà chương trình điều khiển xác định phương di chuyển của tay
sao cho tâm trục trùng với tâm lỗ.
2.4. cơ cấu tay kẹp
2.4.1 Một số cơ cấu tay kẹp
Các đối tượng mà robot phải giải quyết và xử lý rất khác nhau về hình dạng, kích
thước, tính chất vật lý nên tay kẹp cũng rất đa dạng. Tuy nhiên tay kẹp phải
đáp ứng được các yêu cầu sau:
+ Làm việc tin cậy: bắt đúng đối tượng, giữ chắc chắn nhưng không làm
hỏng đối tượng.
+ Nhỏ gọn, tác động nhanh.
+ Phạm vi hoạt động rộng.
Khoá luận tốt nghiệp đại học
22
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
2.4.1.1. Tay kẹp cơ khí
Là loại tay kẹp để giữ, di chuyển đối tượng bằng các mỏ kẹp, móc,
càng, tấm đỡ,
2.4.1.1.1. Tay kẹp không có điều khiển.
Loại này dùng mỏ, nhíp, chấu,Để kẹp vật nhờ tác dụng của lò xo
hoặc nhờ lực đàn hồi của chính các chi tiết trong hệ thống.
Đặc điểm:
+ Kết cấu đơn giản.
+ Không có nguồn dẫn động riêng, không có cơ cấu hãm nên lực kẹp
dao động theo kích thước của đối tượng.
Vì vậy chúng được thiết kế dùng trong sản xuất hàng khối.
2.4.1.1.2. Tay kẹp cơ khí có cơ cấu hãm.
Tay kẹp trên hình (a) được dùng với chi tiết tròn xoay. Lực kẹp được tạo
ra dưới tác dụng của trọng lực. Tấm nêm 4 tác dụng lên mặt nghiêng trên đuôi
các mỏ kẹp 1. Khi đặt vật xuống, nêm 4 tiến gần đến vật làm hai mỏ kẹp mở
rộng ra nhả vật do lực kéo của lò xo 13.
Cơ cấu hãm gồm thân 7 gắn liền với cần 5. Chốt hãm 10 gắn trên cần
12 nhưng có thể quay tự do trên đó. Trên lỗ của thân 7 có lồng hai bạc 8 và 9.
Bạc 8 có vấu phía dưới, bạc 9 có vấu phía trên và dưới. Các vấu này mỗi lần ăn
Khoá luận tốt nghiệp đại học
23
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
khớp và trượt tương đối với các vấu trên chốt 10 sẽ làm quay chốt đó 45o .
Trong hành trình dài dài nhả, thân 7 tiến gần đến đầu 3, chốt 10 tiếp xúc với bạc 8,
quay 45o, khi đi xuống tiếp xúc với mặt trên của bạc 9 lại quay tiếp 45o và bị
mắc trong lỗ. Hai mỏ kẹp bị giữ ở trạng thái nhả. Trong hành trình kẹp, sau
khi chốt 2 tiếp xúc với vật, đầu 3 và thân 7 tiến gần đến nhau. Chốt 10 tiếp xúc
với bạc 8 bị quay 45o. Khi đi xuống, chốt 10 lại tiếp xúc với bạc 9, bị quay
tiếp 45o nữa. Kết quả là chốt lọt qua được rãnh và lọt ra khỏi rãnh. Các mỏ 1
được khoá ở trạng thái kẹp.
Tay kẹp trên hình (b) làm việc theo nguyên tắc tựa như (a) nhưng dùng
để kẹp các chi tiết dạng đĩa, bánh răng, bạc trong thế thẳng đứng.
Tay kẹp trên hình (c) có nguyên lý tương tự (a, b). Nó kẹp vào mặt trụ
trong của vật nhờ một dãy bi 2 xếp theo vòng tròn. Mặt côn 1 có góc côn nhỏ
hơn góc ma sát giữa các viên bi và vật liệu chi tiết (thường 5o 6o ) tạo ra lực
kẹp khi nhấc vật (chuyển động lên) và nhả vật (chuyển động xuống).
Khoá luận tốt nghiệp đại học
24
Nguyễn Văn Dương
K31C SPKT
2.4.1.1.3. Tay kẹp có dẫn động.
Tay kẹp có truyền động thuỷ lực.
Hình (a) là hai tay kẹp dùng chung cụm cơ sở là xilanh thuỷ lực và hai
càng dẫn động. Mỏ kẹp có thể thay được vì vậy có thể dùng để kẹp vào mặt
trong hoặc mặt ngoài của chi tiết.
Hình (b) cho phép điều chỉnh khoảng cách giữa hai mỏ kẹp để có thể
kẹp các vật lớn, nhỏ khác nhau.
Tay kẹp có truyền động khí nén.
Các tay kẹp trên hình (a, b) có mỏ kẹp biến hóa được để dùng với các bề
mặt khác nhau về hình dạng và kích thước. Tay kẹp trên hình (c) sử dụng cơ
Khoá luận tốt nghiệp đại học
25
nghiệp hoá, hiện đại hoá. Để có thể thực thi được điều này thì con ngườiKhoá luận tốt nghiệp đại họcNguyễn Văn DươngK31C SPKTViệt Nam, đặc biệt là thế hệ trẻ, những học sinh, sinh viên, những nhà khoahọc trẻ phải là lực lượng xung kích đi tiên phong trong việc tiếp cận với khoahọc kỹ thuật hiện đại, không ngừng rèn luyện giao lưu học hỏi tự làm mớimình.Là một sinh viên, với mong muốn vận dụng những kiến thức kỹ thuậtđiện tử, kỹ thuật vi điều khiển và đặc biệt là kỹ thuật cơ khí chính xác, chúngtôi đã tham gia chế tạo thành công một số robot. Việc chế tạo robot rất phứctạp nó đòi hỏi kỹ thuật tổng hợp gồm nhiều phần khác nhau, vì vậy trong khoáluận của mình tôi chỉ trình bày một phần nhỏ là Thiết kế cánh tay robot .II – mục đích nghiên cứuVới đề tài này tôi mong muốn sẽ thiết kế và chế tạo được một số cánhtay robot đơn thuần có thể hoạt động, làm những công việc đơn giản trong đờisống.III – đối tượng nghiên cứuĐối tượng nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu chế tạo Cánh tay robotđơn giản.Iv – phạm vi nghiên cứuViệc chế tạo robot rất phức tạp, nó đòi hỏi kỹ thuật tổng hợp gồm nhiềuphần khác nhau: kỹ thuật điện tử, kỹ thuật vi điều khiển, đặc biệt là kỹ thuậtcơ khí chính xác. Chính vì vậy trong khoá luận của mình tôi chỉ nghiên cứumột phần nhỏ là Thiết kế cánh tay robot.V – nhiệm vụ nghiên cứuChương 1: Động lực học tay máy.Chương 2: Cơ sở lý thuyết thiết kế tay robot.Vi – các phương pháp nghiên cứuTiến hành nghiên cứu theo phương pháp thực nghiệm.Khoá luận tốt nghiệp đại họcNguyễn Văn DươngK31C SPKTb – nội dungChương 1: động lực học tay máyĐộng lực học tay máy nghiên cứu quan hệ giữa lực, momen, nănglượng,với các thông số chuyển động của nó. Nghiên cứu động lực học taymáy để:- Mô phỏng hoạt động của tay máy, khảo sát, thử nghiệm quá trình làmviệc của nó mà không phải dùng tay máy thật.- Phân tích, tính toán kết cấu của tay máy.- Phân tích, thiết kế hệ thống điều khiển tay máy.1.1. PHƯƠNG PHáP LAGRANGE1.1.1. Cơ sở chungGiả sử đã xác định được một tập hợp các biến i, i = 1,n với tư cáchlà hệ toạ độ tổng quát để mô tả vị trí các khâu của một tay máy n bậc tự do.Lagrange của cơ hệ là hàm số của các toạ độ tổng quát:L=TU(1.1)Trong đó: T và U tương ứng là động năng và thế năng của hệ thống.Ta có công thức Lagrange như sau:d Ldt ii = 1,, n(1.2)Trong đó, i là lực tổng quát liên kết với hệ toạ độ tổng quát i .Đối với tay máy có kết cấu chuỗi động hở, chọn hệ toạ độ tổng quát làvectơ các biến khớp.. qKhoá luận tốt nghiệp đại học(1.3)Nguyễn Văn DươngK31C SPKTLực tổng quát có thể bao gồm momen trên trục động cơ chấp hành (lựcphát động), momen ma sát tại các ổ trục, lực tương tác giữa phần công tác vớiđối tượng,Như vậy, đối với trường hợp tay máy, công thức (1.2) thể hiện quan hệgiữa lực tổng quát tác động lên hệ thống với vị trí, vận tốc và gia tốc của cáckhớp.Để hiểu rõ công thức Lagrange, chúng ta xét ví dụ sau:Mô hình động học của trục dao độngXét một trục dao động như hình vẽ: Motor điện có momen quán tínhI m, thông qua hộp giảm tốc có tỷ số truyền bằng kr 1. Nhờ đó, trục đượctruyền một momen chủ động và có vận tốc. Vật quay có khối lượng m,momen quán tính I và toạ độ trọng tâm cách trục một khoảng l.Chọn làm toạ độ tổng quát, khi đó động năng của hệ thống là:Imkr2(1.4)Thế năng của hệ thống:(1.5)U mgl (1 cos )Thay (1.4) và (1.5) vào (1.1) ta được:1. 1L= I 2 I m kr 2 2 mgl (1 cos )Khoá luận tốt nghiệp đại họcNguyễn Văn DươngK31C SPKTI I m kr 2….d Ldt .mgl sin(1.6)(1.7)Thay (1.6, 1.7) vào (1.2) và chú ý đến lực tổng quát gồm momen phátđộng và momen ma sát F, ta được:..( I I m kr 2 ) mgl sin F(1.8)Cuối cùng ta có mô hình động lực học của hệ:..( I I m kr 2 ) F mgl sin(1.9)1.1.2. Tính động năngĐộng năng T của hệ thống gồm động năng chuyển động của mỗi khâuTli và động năng của cơ cấu phát động tại các khớp Tmi :T (Tli Tmi )(1.10)i 1Động năng chuyển động Tli được tính theo sơ đồ:Khoá luận tốt nghiệp đại họcNguyễn Văn DươngT liK31C SPKTV lip i*T p i* d V(1.11)Trong đó pi* là véctơ vận tốc dài, là khối lượng riêng của phân tố thểtích dV, Vli là thể tích của khâu thứ i:p lipiri(1.12)Vì động năng Tli có 3 thành phần: tịnh tiến, qua lại và quay. Trong đóthành phần chủ yếu là tịnh tiến và quay, nên ta có:1 .T (li)T (h). 1 .T (li)T T (li) .Tli mli q Jp Jp q q Jo RIi li Jo q(1.13)Trong đó:T – Động năng.U – Thế năng.m – Khối lượng.J – Jacobian.I – Tensor quán tính tương ứng với khối tâm.l, m – Là các chỉ số tương ứng với khâu (link) và với động cơ (motor).Động năng của motor được tính nhờ công thức sau:Tmi. T1 Tmi P mi Pmi miI mi miTrong đó các thông số của rotor là:- mi là khối lượng.- P mi là vận tốc dài.- I mi là tensor quán tính của rotor đối với khối tâm của nó.- mi là vận tốc góc.Khoá luận tốt nghiệp đại học(1.14)Nguyễn Văn DươngK31C SPKTTương tự (1.13) ta cũng có công thức:Tmi. T1 .Tmi q J (pmi )T J (pmi ) q q J o( mi )T Rmi I miRmiJ o( mi ) q(1.15)Vậy động năng của toàn hệ thống là:1 n n1 .Tq B(q) qij2 i 1 j 1(1.16)1.1.3. Tính thế năngThế năng của hệ thống bằng tổng thế năng của từng khâu và của từngmotor:U (U li U mi )(1.17)i 1Giả thiết các khâu rắn tuyệt đối và lực duy nhất gây nên thế năng làtrọng lực, khi đó thế năng của các khâu được tính bởi công thức:U li g oT p i* dV mli g oT pli(1.18)VliTrong đó: go là véctơ gia tốc trọng trường trong hệ cơ sở.Thế năng của motor:U mi mmi g oT p mi(1.19)Thay (1.18 và 1.19) vào (1.17) ta được thế năng của hệ thống:U (mli g oT pli mmi g oT p mi )(1.20)i 11.2. PHƯƠNG pháp NEWTON- EULER1.2.1. Mô hình động họcPhương pháp Newton Euler xây dựng mô hình dựa vào sự cân bằngcủa hệ lực tác dụng lên hệ thống.Sơ đồ tính động lực học theo phương pháp Newton Euler.Khoá luận tốt nghiệp đại họcNguyễn Văn DươngK31C SPKTGiả sử khâu thứ i của tay máy có kèm theo motor dẫn động khớp thứi+1 với các thông số liên kết sau:mi – Khối lượng của khâu thứ i,li – Tensor quán tính của khâu thứ i,I mi – Momen quán tính của rôto,ri 1, C i – Véctơ từ gốc của i -1 đến trọng tâm Ci ,r i, C i – Véctơ từ gốc của i đến trọng tâm Ci ,ri 1,i – Véctơ từ gốc i-1 đến gốc i.Các vận tốc và gia tốc gồm có:p C i – Vận tốc dài của trọng tâm Ci ,p i – Vận tốc dài của gốc toạ độ i,i – Vận tốc góc của khâu i,m i Vận tốc góc của rôto trục i,..p C i – Gia tốc dài của trọng tâm Ci ,..p i – Gia tốc dài của gốc toạ độ i,C i – Gia tốc góc của trọng tâm Ci ,Khoá luận tốt nghiệp đại họcNguyễn Văn DươngK31C SPKTi – Gia tốc góc của khâu i,m i – Gia tốc góc của rôto,g o – Gia tốc trọng trường.Các loại lực và momen tác dụng gồm:f i – Lực của khâu i tác dụng lên khâu i-1,- fi 1 – Lực của khâu i+1 tác dụng lên khâu i,i – Momen của khâu i tác dụng lên khâu i+1,- i 1 – Momen của khâu i+1 tác dụng lên khâu i, tính theo trục i.Chuyển động tịnh tiến của trọng tâm được mô tả bằng công thứcNewton:..(1.21)f i f i 1 mi g o mi p ciCông thức Euler được dùng cho chuyển động quay của khâu, trong đócác momen được tính đối với toạ độ trọng tâm và trọng lực mig0 không gâynên momen, vì nó đặt ngay tại trọng tâm nên:i f i ri 1,Ci i 1 f i 1 ri ,Ci( I i i k r ,i 1 q i 1 I mi 1 z mi 1 )dt(1.22)Đạo hàm của thành phần thứ nhất ở vế phải:( I i i ) I i i i ( I i i )dt(1.23)Đạo hàm của thành phần thứ hai:..d .(q i 1 I mi 1 z mi 1 ) q i 1 I mi 1 z mi 1 q i 1 I mi 1 i z mi 1dt(1.24)Thay ( 1.23 và 1.24) vào (1.22) ta được công thức Euler:i f i ri 1,Ci i 1 f i 1 ri ,Ci =..I i i i ( I ii ) + k r ,i 1 q i 1 I mi 1 z mi 1 k r ,i 1 q i 1 I mi 1 i z mi 1Khoá luận tốt nghiệp đại học(1.25)Nguyễn Văn DươngK31C SPKT1.2.2. Tính gia tốc của khâu1.2.2.1 Tính gia tốc dàiĐối với khớp trượt, ký hiệu pi 1, pi lần lượt là véctơ vị trí của khớp i-1và khớp i, ri 1,i là khoảng cách giữa hai trục của chúng, d i là khoảng dịchchuyển theo khớp i, ta có:p i ( p i1 d i z i1 i ri1.i )Đạo hàm vận tốc p i theo thời gian, được:……p i p i 1 + d i z i 1 d i i 1 z i 1 i ri 1,i i d i z i 1 i (i 1 ri 1,i )Thay r i 1,i d i zi 1 + i 1 ri 1,i vào phương trình trên ta được:……p i p i 1 + d i zi 1 + 2 d i i z i 1 i ri 1,i + i (i 1 ri 1,i )- Đối với khớp quay:p i p i 1 i ri 1.iĐạo hàm vận tốc p i theo thời gian ta được:….p i p i 1 + i ri 1,i + i (i 1 ri 1,i )1.2.2.2. Tính gia tốc góc- Đối với khớp trượt, vì i i 1 nên:i i 1- Đối với khớp quay, vì i i 1 i z i 1 nên:..i i 1 i z i 1 i i 1 z i 1Khoá luận tốt nghiệp đại học10Nguyễn Văn DươngK31C SPKTChương 2: cơ sở lý thuyết thiết kế robot2.1. các thông số kỹ thuật của robot2.1.1. Sức nâng của tay máyĐó là khối lượng lớn nhất của vật mà robot có thể nâng được (không kểkhối lượng của các cơ cấu trong tay máy) trong điều kiện nhất định, ví dụ khitốc độ dịch chuyển cao nhất hoặc khi tay với dài nhất. Nếu robot có nhiềucánh tay thì đó là tổng sức nâng của các tay. Đây là thông số rất quan trọngvới các robot vận chuyển, xếp dỡ, lắp ráp,2.1.2. Số bậc tự do của phần công tácSố bậc tự do là tổng số các toạ độ mà phần công tác có thể dịch chuyểnvới thân robot. Số bậc tự do càng lớn thì hoạt động của robot càng linh hoạt,nhưng điều khiển nó lại phức tạp. Trên thực tế, phần lớn các robot có 4 – 5 bậctự do.Trong cơ học đã có công thức tính số bậc tự do DOF của một chuỗiđộng học như sau:DOF 6n 5k5 4k4 3k3 2k2 k1Trong đó: – n là số khâu chuyển động được.- k1, k2, k3, k4, k5 là số khớp bậc I, II, III, IV, V.(khớp bậc I, II, III, IV, V có 5, 4, 3, 2, 1 khả năng chuyển động).Nếu chuỗi động học là chuỗi hở thì số khâu bằng số khớp, nghĩa là:nên:n k1 k2 k3 k4 k5DOF k5 2k4 3k3 4k2 5k1Nếu chuỗi vừa hở vừa phẳng thì:DOF k5 2k4Khoá luận tốt nghiệp đại học11Nguyễn Văn DươngK31C SPKT2.1.3. Vùng công tácVùng công tác của tay máy là thể tích (tính bằng m3 ) và hình dạng củatay máy tạo ra khi hoạt động. Vùng công tác của tay máy không chỉ phụ thuộcvào kết cấu cơ khí mà còn phụ thuộc cả trình tự chuyển động của các khâu.Một thông số khác liên quan đến vùng công tác của tay máy là tầm vớicủa tay máy. Nếu tăng tầm với sẽ tăng thể tích công tác, tuy nhiên nó sẽ gâynên sự mất ổn định của tay máy khi làm việc.2.1.4. Độ chính xác định vịĐộ chính xác định vị là thông số thể hiện khả năng đối tượng đạt đượcchính xác tới điểm đích. Đó là một thông số rất quan trọng, nó ảnh hưởng đếnsự thao tác chính xác của phần công tác và khả năng bám quỹ đạo của nó.Khoá luận tốt nghiệp đại học12Nguyễn Văn DươngK31C SPKTĐối với thiết bị điều khiển số, độ chính xác định vị liên quan đến haithông số là độ phân giải điều khiển và độ lặp lại.Tuỳ theo yêu cầu công nghệ, người ta dùng các robot có độ chính xácđịnh vị trong khoảng 0,05 – 5 mm.2.1.5. Tốc độ dịch chuyểnĐể tăng năng suất người ta tăng tốc độ dịch chuyển (thẳng hoặc góc)của phần công tác hoặc của từng khâu càng cao càng tốt. Tuy nhiên xét về mặtcơ học, tốc độ cao sẽ dẫn đến các vấn đề như: giảm tính ổn định, lực quán tínhlớn, sự hư mòn nhanh các cơ cấu. Xét về mặt điều khiển, với độ phân giải nhấtđịnh của bộ điều khiển, muốn tăng tốc độ dịch chuyển có thể phải giảm độchính xác định vị. Vì vậy, vấn đề chọn tốc độ dịch chuyển hợp lý luôn luônphải được đặt ra khi thiết kế cũng như lựa chọn robot.2.2. thiết kế và tổ hợp robot2.2.1. Các nguyên tắc chung2.2.1.1. Xuất phát từ yêu cầu công nghệMỗi robot đều được thiết kế và chế tạo để trực tiếp thực hiện hoặc phụcvụ một quá trình sản xuất cụ thể. Vì vậy, các thông số kỹ thuật của robot phảiđáp ứng yêu cầu của nguyên công công nghệ. Ví dụ: robot hàn hồ quang phảicó khả năng di chuyển que hàn theo đường hàn định trước, có tốc độ dichuyển của phần công tác (kẹp que hàn) phải phù hợp với chế độ hàn, có khảnăng tự điều chỉnh để duy trì khoảng cách và góc nghiêng của que hàn so vớibề mặt vật hàn, phải có cơ cấu tự động cấp que hàn,Robot lắp ráp phải cókhả năng nắm được vật, di chuyển và đặt vật đúng chỗ cần lắp và thực hiệnthao tác lắp,2.2.1.2. Đảm bảo sự đồng bộ hệ thốngRobot phải làm việc trong hệ thống công nghệ cùng với các thiết bị khácnên chúng phải phối hợp nhịp nhàng với nhau. Ví dụ, robot phục vụ (chuyểngá phôi và thay dụng cụ) cho máy công cụ, khi nhận được tín hiệu gia côngKhoá luận tốt nghiệp đại học13Nguyễn Văn DươngK31C SPKTxong chi tiết thì phải tác động mở kẹp, nhặt chi tiết bỏ lên băng tải, nhặt phôitừ băng tải đặt vào cơ cấu kẹp, kẹp phôi, lùi ra khỏi vùng công tác, phát tínhiệu kẹp xong để cho phép máy công cụ làm việc. Như vậy trạng thái làm việccủa máy, robot, băng tải,phải được thường xuyên giám sát, điều khiển đồngbộ với nhau. Sự trục trặc trong phối hợp sẽ tạo ra những rối loạn và nguy hiểm.2.2.1.3. Chọn kết cấu điển hìnhKế thừa các kết cấu điển hình là một nguyên tắc cơ bản của thiết kế.Công việc của ngưòi thiết kế là chọn kết cấu điển hình, hiệu chỉnh chúng nếucần và tổ hợp nó vào hệ thống. Sử dụng kết cấu điển hình làm cho quá trìnhthiết kế và chế tạo được đơn giản, nhanh chóng, chất lượng và rẻ tiền.2.2.1.4. Đảm bảo sự hoà hợp giữa Robot với môi trườngĐây là một nguyên tắc để đảm bảo robot có thể làm việc hiệu quả, tincậy, an toàn, bền lâu. Nguyên tắc này tính đến nhiệt độ của môi trường, độẩm, lượng khí hoặc chất gây hại, mật độ bụi, mức độ rung động,2.2.1.5. Sự hoà hợp giữa Robot với người dùngĐó là sự tác động của các thiết bị đến tâm sinh lý của người dùng. Sựhài hoà thể hiện ở hình dạng, kích thước, vị trí, màu sắc, âm thanh,mà conngười cảm nhận khi tiếp xúc với thiết bị.2.2.1.6. Thiết kế có định hướng sản xuấtNguyên tắc này nói về tính công nghệ của kết cấu. Định hướng của nólà thiết kế tạo ra kết cấu sao cho việc chế tạo nó được dễ dàng nhất, rẻ tiềnnhất.2.2.2. Các công việc cần phải tiến hành khi thiết kế RobotRobot là một thiết bị rất phức tạp, việc thiết kế robot đòi hỏi khối lượngcông việc rất lớn, đa dạng của một tập thể, trong đó có một người chịu tráchnhiệm thiết kế hệ thống và điều hành chung, những thành viên còn lại phụtrách các hệ thống riêng biệt như: cơ khí, thuỷ lực, khí nén, điều khiển vàtruyền động điện,nói chung quá trình thiết kế gồm các công việc sau:Khoá luận tốt nghiệp đại học14Nguyễn Văn DươngK31C SPKT1 – Phân tích quá trình công nghệ để xác định khâu nào phải sử dụngrobot, cần phải chú ý đặc biệt tới các khâu sử dụng lao động chân tay hoặcđiều kiện lao động khắc nghiệt. Sơ bộ đánh giá khả năng và hiệu suất cao của việcsử dụng robot vào khâu đó.2 – Nghiên cứu các thông số kết cấu của đối tượng dự định sẽ xử lýbằng robot như: kích thước, khối lượng, trạng thái vật lý (cứng, lỏng haymềm), sự phân bố khối lượng của tải trọng,3 – Nghiên cứu điều kiện môi trường sử dụng robot như: nhiệt độ, bụi,rung động, khả năng gây cháy nổ,4 – Xác định các thông số kỹ thuật chính của robot theo yêu cầu côngnghệ. Từ đó tính toán các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật, lựa chọn phương án thiếtkế phù hợp về mặt kinh tế và kỹ thuật.5 – Phân chia kết cấu thành các cụm cơ cấu chính. Xác định cụm nào cósẵn trên thị trường có thể mua được, cụm nào sử dụng thiết kế đã có, cụm phảithiết kế và chế tạo mới hoàn toàn. Phân chia thiết kế các cụm cho các bộ phậnchuyên ngành.6 – Tổ hợp hệ thống, thử nghiệm trên mô hình. Trong giai đoạn này nênsử dụng kỹ thuật mô hình hoá trên máy tính để giảm chi phí và thời gian thửnghiệm.7 – Chế thử, thử nghiệm robot trong phòng thiết kế và trong sản xuất.8 – Đánh giá kết cấu về tính năng kỹ thuật, công nghệ chế tạo, kinh tế.Từ đó đề xuất các biện pháp hoàn thiện kết cấu và công nghệ chế tạo robot.2.2.3. Thiết kế Robot theo phương pháp tổ hợp ModulLà phương pháp tổ hợp thiết bị từ các cụm kết cấu có công dụng chung,như: thân, cơ cấu phát và truyền lực, phần công tác, phần điều khiển,đãđược thống nhất hoá và tiêu chuẩn hoá. Chúng được nối ghép và truyền nănglượng hoặc thông tin cho nhau nhờ các chi tiết nối ghép nhanh.Ưu điểm:Khoá luận tốt nghiệp đại học15Nguyễn Văn DươngK31C SPKT+ Giảm thời gian thiết kế và chế tạo: vì sử dụng các bản thiết kế hoặccụm chế tạo có sẵn trên thi trường.+ Đơn giản, ít phạm phải các kết cấu và chức năng thừa, thuận tiệntrong việc thay đổi yêu cầu công nghệ.+ Nâng cao chất lượng và độ tin cậy của thiết bị.+ Giảm giá thành thiết bị nhờ sản xuất hàng loạt.+ Dễ dàng bảo dưỡng, bảo trì, sửa chữa, thay thế.Nhược điểm:+ Không thoả mãn được các yêu cầu cá biệt.+ Trong một số trường hợp làm cho thiết bị cồng kềnh, nặng nề, tínhnăng kỹ thuật không hợp lý.2.3. một số kết cấu điển hình của robot2.3.1. Robot cố định trên nền, dùng hệ toạ độ Đềcác và toạ độ trụĐây là loại robot có cánh tay chuyển động trên trụ dẫn hướng.Trong thân 1 của robot chứa cơ cấu nâng tay và quay nó xung quanhtrục thẳng đứng. Chuyển động quay được phát động từ bộ động cơ giảm tốc 3,qua cặp bánh răng 5, 4. Bánh răng 4 gắn liền với ống 6 và tang trống 7. Gócquay của tang trống và của cánh tay được giám sát nhờ cặp sensor không tiếpxúc 8. Xilanh khí nén 9 có tác dụng định vị chính xác vị trí góc của cánh tay.Cơ cấu nâng cánh tay gồm động cơ điện 18, bộ truyền trục vít bánh vít 19,bánh răng 20, thanh răng gắn trên ống 6. Cánh tay được kẹp và lên xuống theoống này. Cánh tay của robot co duỗi được là nhờ động cơ 10, cặp bánh răng thanh răng 11. Vị trí theo hướng kính của cánh tay được giám sát nhờ sensorkhông tiếp xúc gắn trên tấm 12. Điểm dừng chính xác của cánh tay đạt đượcnhờ xilanh khí nén 14.Khoá luận tốt nghiệp đại học16Nguyễn Văn DươngK31C SPKTNhược điểm của loại robot này là khoảng dịch chuyển của cánh tay theophương thẳng đứng bị hạn chế bởi chiều dài dẫn hướng thường nhỏ. Vì vậy nóđược dùng cho việc nâng chuyển đơn giản.Để khắc phục nhược điểm trên, người ta chế tạo loại robot có cánh tayđược gắn trên bàn trượt, có trụ dẫn hướng tựa hai đầu cho phép nâng chiều caophần công tác tới 2m, tải trọng từ 1 – 1000kg, số bậc tự do từ 3 – 7.Loại robot này dùng hệ thống truyền động cơ khí – thuỷ lực. Chuyểnđộng quay quanh trục thẳng đứng được thực hiện bởi hai xilanh thuỷ lực vàtruyền động xích. Chuyển động thẳng đứng của bàn trượt cũng do các xilanhthuỷ lực đảm nhiệm. Hệ truyền động cho bàn tay (quay, trượt, gấp và nhả vật)được đặt trong cánh tay.Khoá luận tốt nghiệp đại học17Nguyễn Văn DươngK31C SPKTMột dạng khác thuộc nhóm này là các robot có cánh tay gấp.Trên thân 1 có lắp các cơ cấu nâng hạ và quay giá cánh tay 33. Cánh taygồm hai khâu (22 và 25) dài như nhau, nối với nhau bằng khớp trụ và truyềnđộng qua nhau bằng xích. Góc quay của khâu bị động 22 gấp đôi góc quaycủa khâu chủ động 25 để duy trì phương chuyển động ngang của phần côngtác. Phương nằm ngang của bàn tay được duy trì nhờ cơ cấu bình hành, gồmcác khâu 22, 25 và các thanh nối 21, 28. Trên đầu mút khâu 22 gắn giá 20 củaKhoá luận tốt nghiệp đại học18Nguyễn Văn DươngK31C SPKTcổ tay và bàn tay. Động cơ thuỷ lực 15 quay cổ tay. Động cơ thuỷ lực 19 tạochuyển động ra vào (kẹp, nhả) của các ngón tay. Chuyển động nâng hạ giá 33do động cơ thuỷ lực 34 đảm nhận. Cơ cấu quay giá 33 gồm hai xilanh thuỷ lực2 và bộ truyền xích 7. Xilanh thuỷ lực 35 thực hiện việc co duỗi cánh tay. Cáccảm biến 12, 32, 37 dùng để giám sát vị trí của bàn quay 10, cánh tay 25 vàgiá 33.2.3.2. Robot cố định trên nền, dùng hệ toạ độ cầuCánh tay được gắn trên trụ 31, quay quanh trục thẳng đứng nhờ xilanhthuỷ lực 18. Xilanh thuỷ lực 17 tạo nên chuyển động lắc (quay) của cánh tayquanh khớp vai. Xilanh 30 tạo chuyển động ra vào (hướng kính) của cánh tay.Xilanh 13 thông qua bộ truyền xích 14 tạo chuyển động quay của cổ tayquanh trục. Chuyển động quay cổ tay trong mặt phẳng thẳng đứng do xilanhvà bộ truyền xích đặt trong ống cẳng tay thực hiện.Robot dùng hệ toạ độ cầu với cánh tay nhiều khâu: ưu điểm của loạinày là gọn, có vùng làm việc lớn.Khoá luận tốt nghiệp đại học19Nguyễn Văn DươngK31C SPKTMâm 16 quay quanh trục thẳng đứng nhờ xilanh thuỷ lực 18. Cánh tayliên hệ với mâm qua khớp quay. Xilanh thuỷ lực 21 có một đầu gắn với mâmquay qua tấm nối 20, đầu kia gắn với khâu 8 thông qua chạc 24, tạo chuyểnđộng lắc lư cho khâu 8. Chuyển động quay của khâu 28 do xilanh thuỷ lực 9thực hiện. Chuyển động lắc của cổ tay quanh hai trục vuông góc được thựchiện nhờ hai động cơ thuỷ lực quay 1 và 3.2.3.3. Robot treoRobot treo được lắp và chuyển động trên các đường ray trên không. Vìvậy chúng không chiếm diện tích mặt bằng sản xuất, ít cản trở chuyển độngcủa các thiết bị khác và có vùng làm việc rộng. Robot treo dùng để vậnchuyển nguyên vật liệu, thiết bị trong các phân xưởng, lắp ráp, rửa, phunsơn,…Cánh tay robot được gắn trên giá 1, có thể di chuyển trên ray nhờ độngcơ bước thủy lực M1, hộp giảm tốc hai cấp và cơ cấu bánh răng – thanh răng.Thanh răng được gắn trên thanh ray 11. Khâu dẫn 3 và khâu bị dẫn 5 của cánhtay chuyển động nhờ các động cơ bước thuỷ lực có khuếch đại thuỷ lực M2 vàKhoá luận tốt nghiệp đại học20Nguyễn Văn DươngK31C SPKTM3, thông qua hộp giảm tốc một cấp và các cặp vít me – đai ốc bi 9 – 10 và 8 7. Đó là các chuyển động quay, lắc lư quanh các trục 2 và 6. Trong các hộpgiảm tốc có các ly hợp điện từ RM1 và EM2 để phanh các cơ cấu khi ngắtdòng điện cung cấp cho động cơ. Đầu lực 4 gắn với xilanh thuỷ lực XL1 tạochuyển động quay của cổ tay.2.3.4. Robot có điều khiển thích nghiĐây là loại robot có khả năng tự phản ứng một cách có lợi trước sự biếnđộng không lường trước được của môi trường dựa vào các thông số đo đượccủa môi trường như: vị trí, tính chất vật lý của đối tượng hoặc dựa vào trạngthái các cơ cấu của robot,nhờ đó mà nó có thể làm được những công việcmà robot thông thường không làm được như tìm kiếm, nhận biết đối tượng,thay đổi lực kẹp, định vị hoặc định hướng chi tiết,Hệ thống gồm robot chính 4 và robot phụ 7. Hai máng 5 và 6 cung cấphai chi tiết cần lắp. Cơ cấu thích nghi được lắp trên tay 3 của robot chính 4qua lò xo phẳng dạng chữ thập 2. Trên lò xo có gắn hệ thống xác định lực tiếpxúc giữa hai chi tiết theo các thành phần x, y, z. Tuỳ theo tỷ lệ lực giữa cácKhoá luận tốt nghiệp đại học21Nguyễn Văn DươngK31C SPKTthành phần mà chương trình điều khiển xác định phương di chuyển của taysao cho tâm trục trùng với tâm lỗ.2.4. cơ cấu tay kẹp2.4.1 Một số cơ cấu tay kẹpCác đối tượng mà robot phải xử lý rất khác nhau về hình dạng, kíchthước, tính chất vật lý nên tay kẹp cũng rất đa dạng. Tuy nhiên tay kẹp phảiđáp ứng được các yêu cầu sau:+ Làm việc tin cậy: bắt đúng đối tượng, giữ chắc chắn nhưng không làmhỏng đối tượng.+ Nhỏ gọn, tác động nhanh.+ Phạm vi hoạt động rộng.Khoá luận tốt nghiệp đại học22Nguyễn Văn DươngK31C SPKT2.4.1.1. Tay kẹp cơ khíLà loại tay kẹp để giữ, di chuyển đối tượng bằng các mỏ kẹp, móc,càng, tấm đỡ,2.4.1.1.1. Tay kẹp không có điều khiển.Loại này dùng mỏ, nhíp, chấu,Để kẹp vật nhờ tác dụng của lò xohoặc nhờ lực đàn hồi của chính các chi tiết trong hệ thống.Đặc điểm:+ Kết cấu đơn giản.+ Không có nguồn dẫn động riêng, không có cơ cấu hãm nên lực kẹpdao động theo kích thước của đối tượng.Vì vậy chúng được thiết kế dùng trong sản xuất hàng khối.2.4.1.1.2. Tay kẹp cơ khí có cơ cấu hãm.Tay kẹp trên hình (a) được dùng với chi tiết tròn xoay. Lực kẹp được tạora dưới tác dụng của trọng lực. Tấm nêm 4 tác dụng lên mặt nghiêng trên đuôicác mỏ kẹp 1. Khi đặt vật xuống, nêm 4 tiến gần đến vật làm hai mỏ kẹp mởrộng ra nhả vật do lực kéo của lò xo 13.Cơ cấu hãm gồm thân 7 gắn liền với cần 5. Chốt hãm 10 gắn trên cần12 nhưng có thể quay tự do trên đó. Trên lỗ của thân 7 có lồng hai bạc 8 và 9.Bạc 8 có vấu phía dưới, bạc 9 có vấu phía trên và dưới. Các vấu này mỗi lần ănKhoá luận tốt nghiệp đại học23Nguyễn Văn DươngK31C SPKTkhớp và trượt tương đối với các vấu trên chốt 10 sẽ làm quay chốt đó 45o .Trong hành trình nhả, thân 7 tiến gần đến đầu 3, chốt 10 tiếp xúc với bạc 8,quay 45o, khi đi xuống tiếp xúc với mặt trên của bạc 9 lại quay tiếp 45o và bịmắc trong lỗ. Hai mỏ kẹp bị giữ ở trạng thái nhả. Trong hành trình kẹp, saukhi chốt 2 tiếp xúc với vật, đầu 3 và thân 7 tiến gần đến nhau. Chốt 10 tiếp xúcvới bạc 8 bị quay 45o. Khi đi xuống, chốt 10 lại tiếp xúc với bạc 9, bị quaytiếp 45o nữa. Kết quả là chốt lọt qua được rãnh và lọt ra khỏi rãnh. Các mỏ 1được khoá ở trạng thái kẹp.Tay kẹp trên hình (b) làm việc theo nguyên lý tương tự (a) nhưng dùngđể kẹp các chi tiết dạng đĩa, bánh răng, bạc trong thế thẳng đứng.Tay kẹp trên hình (c) có nguyên lý tương tự (a, b). Nó kẹp vào mặt trụtrong của vật nhờ một dãy bi 2 xếp theo vòng tròn. Mặt côn 1 có góc côn nhỏhơn góc ma sát giữa các viên bi và vật liệu chi tiết (thường 5o 6o ) tạo ra lựckẹp khi nhấc vật (chuyển động lên) và nhả vật (chuyển động xuống).Khoá luận tốt nghiệp đại học24Nguyễn Văn DươngK31C SPKT2.4.1.1.3. Tay kẹp có dẫn động.Tay kẹp có truyền động thuỷ lực.Hình (a) là hai tay kẹp dùng chung cụm cơ sở là xilanh thuỷ lực và haicàng dẫn động. Mỏ kẹp có thể thay được vì vậy có thể dùng để kẹp vào mặttrong hoặc mặt ngoài của chi tiết.Hình (b) cho phép điều chỉnh khoảng cách giữa hai mỏ kẹp để có thểkẹp các vật lớn, nhỏ khác nhau.Tay kẹp có truyền động khí nén.Các tay kẹp trên hình (a, b) có mỏ kẹp thay đổi được để dùng với các bềmặt khác nhau về hình dạng và kích thước. Tay kẹp trên hình (c) sử dụng cơKhoá luận tốt nghiệp đại học25
