Nghiên cứu thiết kế, chế tạo các robot thông minh phục vụ cho các ứng dụng quan trọng - Tổng hợp các kết quả nghiên cứu

ruyền thứ 1. Dưới đây là bộ hồ sơ kỹ thuật của hệ thống băng truyền gồm: - H×nh 2.3.1. Các bản vẽ lắp Môđun dây chuyền dùng robot SCATM - H×nh 2.3.2. Các ảnh chụp Môđun dây chuyền dùng Robot SCATM (nhìn từ nhiều phía). - H×nh 2.3.3. Các bản vẽ và ảnh chụp về hệ thống khí nén. - H×nh 2.3.4. Các ảnh chụp hệ thống truyền dẫn động và biến tần - H×nh 2.3.5. Các ảnh chụp và bản vẽ lắp bộ phận thu hồi sản phẩm H×nh 2.3.1. B¶n vÏ l¾p M«®un d©y chuyÒn s¶n xuÊt dïng Robot SCATM 1 2 3 A A A A 1 T æn g sè K hè i l −î ng V Ët li Öu S è l− în g § ¬n v Þ 1 1 G hi c hó R ob ot S C A 1 M « ®u n b¨ ng t¶ i V Þ t rÝ T ªn g äi T ñ ®i Ön 3 2 N gu y? n Th i? n Ph úc N gu y? n V an M in h D uy ?t Th i? t k ? Tr . n hi ?m K i? m tr a H ? và tê n K ý N gà y S? lu ?n g: Đ ? tà i K C - 03 - 08 Tr un g tâ m N CK T T? d ?n g hó a Tr u? ng Đ ?i h ?c B ác h K ho a H à N ?i B ?n v ? s? : T? l? : H oµ ng A nh § ¹i D ¢ Y T R U Y Òn p h © n l o ¹ i s¶ n p h È m t h eo m ¸ u s ¾ c B ¶ n v Ï l¾ p SCATM H×nh 2.3.2. B¶n vÏ l¾p M«®un d©y chuyÒn s¶n xuÊt dïng Robot SCATM(nh×n tõ nhiÒu phÝa) H×nh 2.3.3.S¬ ®å vµ ¶nh chôp vÒ hÖ thèng khÝ nÐn ®iÒu khiÓn b¨ng truyÒn dïng Robot SCATM H×nh 2.3.4. Van khÝ nÐn ®iÖn tõ ®iÒu khiÓn Robot SCATM vµ b¨ng truyÒn H×nh 2.3.5. Bé phËn thu håi s¶n phÈm III. hÖ thèng ®iÒu khiÓn dcsx dïng robot scatm ®Ó ph©n lo¹i s¶n phÈm theo mµu s¾c 3.1. Nguyên tắc hoạt động Hoạt động được điều khiển là môđun dây chuyền sản xuất (DCSX) gồm robot SCATM làm việc với hệ thống băng tải được điều khiển bằng biến tần và được trang bị các sensor nhận biết màu sắc. Nhờ chương trình phần mềm điều khiển, các thông số chuyển động của robot SCATM và của băng tải được tính toán hoặc nạp vào thông qua bàn phím và màn hình của máy PC. Khi khởi động môđun DCSX làm việc, chương trình điều khiển sẽ đưa các bộ phận chấp hành về vị trí ban đầu. Trong quá trình làm việc từ các khớp quay các giá trị xung tương ứng với độ chuyển dịch tức thời đều được ghi nhớ và so sánh với các giá trị đặt trước hoặc tính toán ra, chương trình điều khiển sẽ xuất ra các lệnh để làm chuyển dịch các khớp động đến vị trí cần thiết. Độ chuyển dịch của 3 động cơ bước sẽ đảm bảo tọa độ X,Y và hướng mở của bàn kẹp. Tọa độ Z của nó được thực hiện bằng độ chuyển dịch của xilanh khí nén. Hệ thống robot được dạy học nhận biết màu qua các sensor. Khi có tín hiệu xuất hiện vật thể có màu đã chọn, bằng cách phối hợp các chuyển động của băng tải và của bản thân mình, robot SCATM được ra lệnh nhặt lấy vật thể có màu đó. Phân loại sản phẩm bằng màu sắc có thể trở thành phương thức phân loại được dùng rộng rãi nhất nếu lưu ý rằng có thể dễ dàng tạo ra tín hiệu màu sắc để nhìn thấy ở vị trí thuận lợi trên bất kỳ loại bao bì hoặc trực tiếp trên sản phẩm. Trên hình 2.3.6 là ảnh chụp môđun DCSX với robot SCATM đang làm việc cùng băng tải phân loại sản phẩm theo màu sắc. Hình 2.3.6. Tßan c¶nh m«®un DCSX dïng robot SCATM ®Ó ph©n lo¹i s¶n phÈm theo mµu s¾c 3.2. Các bộ phân chủ yếu Hệ thống điều khiển môđun DCSX dùng robot SCATM làm việc với băng tải phân loại sản phẩm, đã được thiết kế, chế tạo, lắp ráp và vận hành thử nghiệm đối với cả phần cứng và phần mềm. Phần cứng dùng bộ giao tiếp với máy tính PC qua cổng máy in, thực hiện các chuyển động của robot SCATM và của hệ thống băng tải theo các số liệu đã được lập trình. Các bộ phận phần cứng chủ yếu gồm có: Mạch giao tiếp với máy tính; Mạch logic và điều khiển động cơ bước; Mạch điều khiển khí nén v.v. Lấy ví dụ, trên hình 2.3.7. là sơ đồ điều khiển mạch động cơ bước. Hình 3.2 H×nh 2.3.7. S¬ ®å c¸c m¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b−íc Chương trình phần mềm được viết trên ngôn ngữ Visual C++. Việc thực hiện quỹ đạo chuyển động của bàn kẹp của robot SCATM được tự động tính toán theo chương trình con để giải các bài toán thuận và ngược động học, như đã trình bày ở phần trên. Trong quá trình điều khiển, chương trình bày tính toán giá trị của các góc khớp quay và so sánh với các giá trị nhận được từ các sensor gắn với các khớp quay để xuất ra các lệnh làm quay các động cơ tương ứng. Các số liệu được nhập vào từ bàn phím của máy PC. Khi khởi động, chương trình điều khiển sẽ đưa tay máy về vị trí ban đầu được xác định nhờ các bộ cảm biến vị trí gắn trên các hành trình của mỗi bậc tự do chuyển động. Hình 2.3.8 là trích đoạn chương trình phần mềm nói trên. Toàn bộ chương trình được trình bày ở phần IV của Báo cáo nhiệm vụ 2. Robot SCATM còn được điều khiển theo phương pháp “dạy học”, tức là dẫn dắt tay máy thực hiện các bước chuyển dịch cần thiết và các số liệu này 1 2 3 4 A B C D 4321 D C B A Title Number RevisionSize A4 Date: 21-Sep-2001 Sheet of File: C:\NGHIA\DKM.S01 Drawn By: 11 12 13 IC14D 74LS32 8 9 10 IC14C 74LS32 4 5 6 IC14B 74LS32 1 2 3 IC14A 74LS32 11 12 13 IC13D 74LS02 89 10 IC13C 74LS02 4 56 IC13B 74LS02 1 23 IC13A 74LS02 +5 R2 1213 IC2F 74LS04 1011 IC2E 74LS04 8 9 IC2D 74LS04 5 6 IC2C 74LS04 1 2 IC2A 74LS04 +5 A1 B2 C3 E14 E25 E36 Y0 15 Y1 14 Y2 13 Y3 12 Y4 11 Y5 10 Y6 9 Y7 7 IC5 74LS138 8 9 10 IC3C 74LS32 1 14 2 15 3 16 4 17 5 18 6 19 7 20 8 21 9 22 10 23 11 24 12 25 13 D2 DB25 A02 A13 A24 A35 A46 A57 A68 A79 B0 18 B1 17 B2 16 B3 15 B4 14 B5 13 B6 12 B7 11 E19 DIR1 IC7 74LS245 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 IC8 74LS373 D 0 3 Q 0 2 D 1 4 Q 1 5 D 2 7 Q 2 6 D 3 8 Q 3 9 D 4 13 Q 4 12 D 5 14 Q 5 15 D 6 17 Q 6 16 D 7 18 Q 7 19 O E 1 LE 11 IC9 74LS373 D 0 3 Q 0 2 D 1 4 Q 1 5 D 2 7 Q 2 6 D 3 8 Q 3 9 D 4 13 Q 4 12 D 5 14 Q 5 15 D 6 17 Q 6 16 D 7 18 Q 7 19 O E 1 C LK 11 IC10 74LS374D 0 3 Q 0 2 D 1 4 Q 1 5 D 2 7 Q 2 6 D 3 8 Q 3 9 D 4 13 Q 4 12 D 5 14 Q 5 15 D 6 17 Q 6 16 D 7 18 Q 7 19 O E 1 C LK 11 IC11 74LS374 D 0 3 Q 0 2 D 1 4 Q 1 5 D 2 7 Q 2 6 D 3 8 Q 3 9 D 4 13 Q 4 12 D 5 14 Q 5 15 D 6 17 Q 6 16 D 7 18 Q 7 19 O E 1 L E 11 IC12 74LS373 1A 2 1Y 4 1B 3 2A 5 2Y 7 2B 6 3A 11 3Y 9 3B 10 4A 14 4Y 12 4B 13 G 15 A /B 1 IC15 74LS257 +5 +5 A1 B2 C3 E14 E25 E36 Y0 15 Y1 14 Y2 13 Y3 12 Y4 11 Y5 10 Y6 9 Y7 7 IC1 74LS138 1 2 3 IC3A 74LS32 4 5 6 IC3B 74LS32 11 1213 IC3D 74LS32 1 2 3 IC4A 74LS00 4 5 6 IC4B 74LS00 8 9 10 IC4C 74LS00 11 12 13 IC4D 74LS00 D0 3Q02 D1 4Q15 D2 7Q26 D3 8Q39 D4 13Q412 D5 14Q515 D6 17Q616 D7 18Q719 OE 1 LE 11 IC6 74LS373 VAO12 RA15RA14RA13 8X10K /RD /RD /WR /WR D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 ACK SLCT PE BUSY STROBE D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D4 D5 D6 D7 =1 DU LIEU AF =1 WR =1 RDSLCTIN INIT SLCTIN INIT AF STROBE =0 DIA CHI =0 NUA BYTE THAP =1 NUA BYTE CAO J1 RD WR được ghi vào bộ nhớ để sau đó lặp lại trong quá trình làm việc. Các “teaching box” này cũng được thiết lập trên màn hình (hình 2.3.9.) Hình 2.3.8 Trích đoạn chương trình điều khiển robot SCA khí nén. Hình 2.3.9. Thiết lập “teaching box” trên màn hình PhÇn iV B¸o c¸o tãm t¾t c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu theo nhiÖm vô 2 cña ®Ò tµi kc. 03.08 c¬ së tÝnh to¸n vµ x©y dùng c¸c ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh vÒ ®iÒu khiÓn vµ øng dông robot sca Trong phần IV của Báo cáo trình bày các kÕt qu¶ nghiªn cøu xây dựng các chương trình máy tính: - Ch−¬ng tr×nh tù ®éng thiÕt lËp m« h×nh ®éng häc robot (TDH) - Ch−¬ng tr×nh kiÓm nghiÖm lêi gi¶i bµi to¸n ®éng häc ng−îc (KN§H) - Ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n ®éng lùc häc (TDLH) - Chương trình điều khiển Robot SCA - Chương trình điều khiển môđun DCSX dùng robot SCA chọn lựa sản phẩm theo màu sắc. Toàn văn c¸c ch−¬ng tr×nh nµy tr×nh bµy trong B¸o c¸o tæng hîp vµ phô lôc KÕt luËn vÒ nhiÖm vô 2 TriÓn khai thùc hiÖn nhiÖm vô 2 lµ nghiªn cøu c¶i tiÕn n©ng cÊp robot SCA ®Ó ®¸p øng yªu cÇu th«ng minh hãa. §Ò tµi ®· nghiªn cøu thiÕt kÕ c¶i tiÕn robot SCA theo 2 ®Þnh h−íng: dïng khÝ nÐn ®Ó t¸c ®éng nhanh vµ m«®un hãa ®Ó v¹n n¨ng hãa kÕt cÊu. KÕt qu¶ lµ ®· thiÕt kÕ, chÕ t¹o, l¾p r¸p vµ vËn hµnh robot SCATM khÝ nÐn. Robot nµy cã 4 bËc tù do, 3 bËc ®Çu dïng ®éng c¬ b−íc, cßn bËc cuèi thùc hiÖn chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn dïng truyÒn ®éng khÝ nÐn. Cßn Robot SCA m«®un hãa lµ mét thiÕt kÕ thö nghiÖm t¹o bëi nh÷ng m«®un c¸nh tay. Mçi m«®un c¸nh tay lµ mét kh©u hoµn chØnh cña c¬ cÊu tay m¸y cña robot. PhÇn cèt lâi cña m«®un c¸nh tay lµ m«®un quay (rotation module). TriÓn khai c«ng viÖc nghiªn cøu thiÕt kÕ m«®un quay, §Ò tµi ®· b¾t gÆp néi dung t¹o ra nh÷ng khíp quay robot, trong ®ã ph¶i cã truyÒn ®éng b¸nh r¨ng kh«ng cã khe hë c¹nh r¨ng ®Ó khi ®iÒu khiÓn kh«ng bÞ trÔ. Do vËy ®· xuÊt hiÖn nhu cÇu nghiªn cøu vÒ m«®un quay dïng BRCL. Víi néi dung nghiªn cøu nµy §Ò tµi ®· nhËn ®−îc c¸c kÕt qu¶ khoa häc chñ yÕu sau: 1) §Ò xuÊt ph−¬ng ph¸p x©y dùng d¹ng r¨ng b¸nh r¨ng l−în sãng theo yªu cÇu cho tr−íc ®èi víi bé truyÒn BRCL (b¸nh r¨ng con l¨n) vµ thiÕt lËp ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh thiÕt kÕ hép gi¶m tèc BRCL. Ch−¬ng tr×nh nµy ®· ®−îc cÊp giÊy chøng nhËn b¶n quyÒn. 2) §Ò xuÊt ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o b¸nh r¨ng con l¨n trªn m¸y gia c«ng CNC vµ kh«ng dïng dao (dao phay l¨n hoÆc dao xäc) ®Ó tr¸nh gÆp ph¶i sai lÖch so víi d¹ng r¨ng lý thuyÕt. Trong tr−êng hîp s¶n xuÊt lo¹t lín ®Ò xuÊt dïng c¸c ph−¬ng ph¸p gia c«ng ¸p lùc tr−íc nguyªn c«ng mµi ®Ó chÕ t¹o BRCL, cã ®é chÝnh x¸c cao vÒ t¹o h×nh vµ gi¸ thµnh thÊp. 3) HiÖn thùc viÖc m«®un hãa thiÕt kÕ m«®un quay vµ kÕt cÊu robot ®Ó ®¸p øng nhu cÇu ®a d¹ng lo¹i h×nh robot trong lóc vÉn cã thÓ chuyªn m«n hãa s¶n xuÊt chÕ t¹o tõng lo¹i m«®un ®¶m b¶o ®−îc gi¸ thµnh gia c«ng vµ chÊt l−îng s¶n phÈm. 4) ChÕ t¹o thö nghiÖm thµnh c«ng nhiÒu s¶n phÈm BRCL. Trong ®ã cã m«®un quay robot dïng BRCL, c¸c hép gi¶m tèc BRCL dïng cho c«ng nghiÖp, hép gi¶m tèc BRCL phôc vô c«ng t¸c ®µo t¹o. Mét kÕt qu¶ tiªu biÓu trong nghiªn cøu thùc hiÖn NhiÖm vô 2 lµ t¹o ra m«®un d©y chuyÒn tù ®éng dïng Robot SCATM thao t¸c phèi hîp víi c¸c b¨ng truyÒn ®iÒu chØnh ®−îc tèc ®é, cã trang bÞ c¸c sensor nhËn biÕt ®−îc mµu s¾c nh»m phôc vô viÖc ph©n lo¹i s¶n phÈm, dù kiÕn lµ trong c«ng nghiÖp hµng tiªu dïng. Nội dung nghiên cứu này bao gồm một khối lượng lớn các công việc từ thiết kế, chế tạo, lắp ráp vận hành toàn bộ hệ thống chấp hành cơ, điện, khí nén, các thiết bị phần cứng của hệ thống điều khiển và chương trình phần mềm điều khiển toàn bộ hệ thống nói trên. PhÇn cuèi trong b¸o c¸o vÒ NhiÖm vô 2 tr×nh bµy kÕt qu¶ nghiªn cøu x©y dùng c¸c ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh sau: - Ch−¬ng tr×nh tù ®éng thiÕt lËp m« h×nh ®éng häc robot (TDH) - Ch−¬ng tr×nh kiÓm nghiÖm lêi gi¶i bµi to¸n ®éng häc ng−îc (KN§H) - Ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n ®éng lùc häc (TDLH) - Chương trình điều khiển Robot SCA - Chương trình điều khiển môđun DCSX dùng robot SCA chọn lựa sản phẩm theo màu sắc. b¸o c¸o tãm t¾t C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu nhiÖm vô 3 ®Ò tµi kc.03.08 nhãm s¶n phÈm robot re I. Giíi thiÖu chung Robot RE là gọi tắt tên một nhóm robot phục vụ kỹ thuật tái hiện ngược (Reverse Engineering). Nhận xét rằng, cơ cấu của các máy đo toạ độ CMM (Coordinate Measuring Machines) rất quen biết trong công nghiệp, cũng như cơ cấu của các thiết bị tay đo hoặc CMM cầm tay (Portable Coordinate Measuring Machine - PCMM) đều có cấu trúc động học như các loại cơ cấu robot. Trên cơ sở nhận xét đó hoàn toàn có thể vận dụng và phát triển các phương pháp nghiên cứu kỹ thuật robot để nghiên cứu các thiết bị đo CMM, kể cả phần cứng và phần mềm. Các phương pháp hiện đại trong kỹ thuật robot tỏ ra có nhiều ưu điểm nổi trội so với các phương pháp kinh điển khi vận hành khai thác các thiết bị CMM. Như đã biết, các thiết bị CMM kinh điển l¹i rất đắt tiền trong lóc nhiều xí nghiệp đang có nhu cầu bức súc trang bị các thiết bị này. Một vấn đề quan trọng của thiết bị CMM là nâng cao độ chính xác đo lường. Ngày nay có xu thế không đơn thuần nỗ lực nâng cao độ chính xác chế tạo thiết bị, vì đó là những việc rất khó khăn và rất đắt tiền. Vì thế người ta còn đồng thời nghiên cứu đề xuất những phần mềm có thể suy luận của phép đo với số lÇn đo ít nhất có thể. Với cách đặt vấn đề như trên, Đề tài đã triển khai đề mục nghiên cứu các nhóm sản phẩm robot RE với các nội sung sau: 1. Vận dụng các phương pháp của robotics để nghiên cứu các đặc tính hình động học, nhất là độ chính xác của các cơ cấu máy CMM 2. Xây dựng các chương trình phần mềm tái hiện các bề mặt phức tạp với số phép đo gi¶m thiểu. 3. Nghiên cứu cải tiến các cơ cấu thiết bị CMM để có khả năng hiện thực trong điều kiện chỉ có các trang bị thông thường cho công nghệ chế tạo. Trong lĩnh vực này Đề tài đã nhận được các kết quả sau: 1. So với các phương pháp kinh điển thì vận dụng các phương pháp hiện đại trong robotics tỏ ra hiệu quả hơn khi giải các bài toán động học thuận, động học ngược và bài toán di chuyển nhỏ liên quan đến độ chính xác cơ cấu tay đo, nhất là đối với trường hợp cơ cấu nhiều khâu phức tạp. 2. Xây dựng được chương trình phần mềm tái hiện các bề mặt phức tạp với số phép đo giảm thiểu và đã được cấp giấy bản quyền tác giả. 3. Đề xuất và tạo dựng thành công một loại thiết bị CMM kiểu mới, hoạt động theo tọa độ trụ Z = Z (r, ϕ), có độ chính xác đảm bảo, mà giá thành thấp. II. tãm t¾t mét sè kÕt qu¶ chñ yÕu 2.1. TÝnh to¸n vÒ ®é chÝnh x¸c t¸i hiÖn cña Robot RE Bµi to¸n ®Æt ra nh− sau: Do nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c nhau ë c¸c khíp ®éng cã thÓ xuÊt hiÖn c¸c sai sè dqi. Chóng sÏ g©y nªn sai sè ®Þnh vÞ vµ sai sè ®Þnh h−íng cña hÖ to¹ ®é g¾n liÒn víi ®iÓm mót cña kh©u cuèi cïng ( ë ®©y lµ ®Çu dß). C¸c gi¸ trÞ vÒ sai sè ®Þnh vÞ vµ ®Þnh h−íng nãi trªn lµ nh÷ng ®¹i l−îng cÇn x¸c ®Þnh. §èi víi m¸y ®o to¹ ®é x¸ch tay nh− mét thiÕt bÞ ®o l−êng, th× viÖc tÝnh sai sè l¹i cµng quan träng. Tuy nhiªn viÖc tÝnh to¸n sai sè cña c¸c c¬ cÊu kh«ng gian tõ 3 kh©u trë lªn lµ rÊt phøc t¹p. V× thÕ theo c¸c ph−¬ng ph¸p tÝnh h×nh häc th«ng th−êng ng−êi ta th−êng tÝnh to¸n sai sè cña c¸c nhãm c¬ cÊu d−íi 3 kh©u vµ kÕt hîp víi kinh nghiÖm ph©n tÝch kü thuËt tõng ®èi t−îng cô thÓ ®Ó ®Ò ra nh÷ng lêi gi¶i gÇn ®óng . ë ®©y trªn c¬ së c¸c quan hÖ ®éng häc robot khi di chuyÓn nhá ta x©y dùng ph−¬ng ph¸p tÝnh ®é chÝnh x¸c t¸i hiÖn cña robot RE nãi trªn. Bµi to¸n ®−îc thiÕt lËp cho tr−êng hîp chung c¬ cÊu tay m¸y 6 bËc tù do vµ thùc hiÖn tÝnh to¸n cho tr−êng hîp c¬ cÊu chuçi hë. Bµi to¸n nãi trªn ®−îc cô thÓ ho¸ nh− sau: Cho biÕt tr¹ng th¸i cña T6 (biÕt ®Þnh vÞ vµ ®Þnh h−íng cña ®iÓm t¸c ®éng cuèi tøc lµ còng biÕt c¸c phÇn tö cña ma trËn T6 [2]), ta cÇn x¸c ®Þnh ®é di chuyÓn nhá dT6 khi ®· biÕt tr−íc sù thay ®æi dqi ë c¸c khíp quay. Nh− ®· biÕt [2], sù thay ®æi nhá vÒ ®Þnh vÞ vµ ®Þnh h−íng cña T6 phô thuéc vµo 6 to¹ ®é khíp ®éng vµ cã thÓ m« t¶ b»ng ma trËn 6x6 sau ®©y. Ma trËn nµy ®−îc gäi lµ Jacobian cña c¬ cÊu tay m¸y. [2]. NguyÔn ThiÖn Phóc, Robot C«ng nghiÖp, NXB Khoa häc kü thuËt, Hµ Néi, 2004 ⎥⎥ ⎥⎥ ⎥⎥ ⎥⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎣ ⎡ ⎥⎥ ⎥⎥ ⎥⎥ ⎥⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎣ ⎡ = ⎥⎥ ⎥⎥ ⎥⎥ ⎥⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎣ ⎡ 6 5 4 3 2 1 6 6 5 6 4 6 3 6 2 6 1 6 6 6 5 6 4 6 3 6 2 6 1 6 1 6 5 6 4 6 3 6 2 6 1 6 6 6 5 6 4 6 3 6 2 6 1 6 6 6 5 6 4 6 3 6 2 6 1 6 6 6 5 6 4 6 3 6 2 6 1 6 6 6 6 6 6 6 dq dq dq dq dq dq dddddd dddddd dddddd d d d z T z T z T z T z T z T y T y T y T y T y T y T x T x T x T x T x T x T z T z T z T z T z T z T y T y T y T y T y T y T x T x T x T x T x T x T z T y T x T z T y T x T δδδδδδ δδδδδδ δδδδδδ δ δ δ (3.1) Trong ®ã c¸c phÇn tö ë mçi cét cña Jacobian t−¬ng øng c¸c vi ph©n ®é dÞch chuyÓn tÞnh tiÕn vµ quay cña mçi khíp ®éng. ë ®©y chØ toµn khíp quay nªn c¸c biÓu thøc sÏ ®−îc ®¬n gi¶n ®i nhiÒu. Tr×nh tù gi¶i bµi to¸n cã thÓ thùc hiÖn nh− sau: Khi ®· biÕt dqi , theo ph−¬ng tr×nh (1) ta x¸c ®Þnh ®−îc 2 vÐct¬ chuyÓn dÞch nhá tÞnh tiÕn T6d vµ quay T6δ ®èi víi hÖ to¹ ®é T6 : T6d =T6 dxi + T6 dyj + T6 dzk , (3.2) T6δ = T6δx i + T6δyj + T6δzk . (3.3) Trªn c¬ së (2) vµ (3) ta x¸c ®Þnh T6∆ [4]: ⎥⎥ ⎥⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢⎢ ⎢⎢ ⎢ ⎣ ⎡ − − − =∆ 0000 0 0 0 666 666 666 6 z T x T y T y T x T z T x T y T z T T d d d δδ δδ δδ (3.4) Råi sau ®ã tÝnh : dT6 = T6 T6∆ . (3.5) Muèn vËy tr−íc hÕt ph¶i x¸c ®Þnh c¸c phÇn tö trong tõng cét cña Jacobian ë ph−¬ng tr×nh (3.1). C¸c phÇn tö ë mçi cét t−¬ng øng víi c¸c vi ph©n ®é di chuyÓn cña mçi khíp ®éng. Khi gi¶i bµi to¸n ®éng häc robot ta ®· dïng c¸c ph−¬ng tr×nh quan hÖ sau [2] : 6 5 6 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 6 4 6 1 1 1 2 1 3 1 4 6 3 6 1 1 1 2 1 3 6 2 6 1 1 1 2 6 1 6 1 1 TTAAAAA TTAAAA TTAAA TTAA TTA = = = = = −−−−− −−−− −−− −− − C¸c cét cña ma trËn Jacobian t−¬ng øng víi c¸c thµnh phÇn cña iq T ∂ ∂ 6 : ,666 iT i T q T ∆=∂ ∂ (3.11) víi i=1,...6 tÝnh tõ cét 1 ®Õn cét 6 vµ lÇn l−ît thay T6 b»ng c¸c biÓu thøc tõ (3.6) ®Õn (3.10). B¶n th©n T6 lµ ma trËn biÓu thÞ tr¹ng th¸i ®Þnh vÞ vµ ®Þnh h−íng ®iÓm mót cña ®Çu dß. Nh− ®· biÕt [2], ng−êi ta th−êng biÓu thÞ ma trËn T6 d−íi d¹ng sau , 10006 ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡= iiiiT pasn (3.12) trong ®ã vect¬ pi x¸c ®Þnh “ ®Þnh vÞ” cña ®iÓm mót ®Çu dß, cßn c¸c vect¬ ni, si, ai, n»m theo 3 trôc cña hÖ to¹ ®é T6 ®Æt t¹i ®iÓm mót ®Çu dß, sÏ x¸c ®Þnh “ ®Þnh h−íng” cña T6. Khi ®· biÕt ni, si, ai, vµ pi cã thÓ tÝnh c¸c phÇn tö cña c¸c cét Jacobian theo c¸c c«ng thøc sau [2] : (3.7) (3.6) (3.8) (3.9) (3.10) iziz T iziy T izix T ixiyiyixiz T ixiyiyixiy T ixiyiyixix T a s n papad pspsd pnpnd = = = +−= +−= +−= δ δ δ 6 6 6 6 6 6 (3.13) 2.2. Nghiªn cøu, thiÕt kÕ, l¾p r¸p robot Robot RE-03 ho¹t ®éng theo täa ®é trô 2.2.1. Giíi thiÖu chung Môc tiªu NhiÖm vô 3 cña §Ò tµi lµ vËn dông c¸c ph−¬ng ph¸p cña robotics (khoa häc c«ng nghÖ robot) ®Ó nghiªn cøu vÒ CMM (m¸y ®o täa ®é) hoÆc PCMM (m¸y ®o täa ®é x¸ch tay). Con ®−êng ph¸t triÓn c¸c thiÕt bÞ nµy kh«ng chØ lµ biÖn ph¸p n©ng cao ®é chÝnh x¸c chÕ t¹o mµ cßn ®Æc biÖt quan t©m ®Õn ph−¬ng ph¸p suy luËn, xö lý, bï trõ b»ng c¸c phÇn mÒm kÌm theo. Néi dung nghiªn cøu ë c¸c phÇn trªn ®©y chøng tá r»ng c¶ hai con ®−êng nãi trªn ®Òu cã vai trß quan träng, ®Æc biÖt lµ con ®−êng thø nhÊt. Sù ch−a thµnh ®¹t cña c¶ 2 ph−¬ng ¸n Robot RE-01 vµ Robot RE-02 lµ bµi häc rót ra tõ thùc tÕ, r»ng chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ liªn quan ®Õn ®o l−êng ph¶i cã c¶ mét “hËu ph−¬ng” c«ng nghiÖp hïng m¹nh. Ph−¬ng ¸n thø 3, Robot RE-03 ra ®êi xuÊt ph¸t tõ ý thøc muèn kh¾c phôc c¸c khã kh¨n trªn, nh−ng l¹i lµ mét ®Ò xuÊt míi. ThËt vËy, Robot RE- 03 ho¹t ®éng theo täa ®é trô Z = Z (r, ϕ) víi 3 m«®un thiÕt bÞ: M«®un t¹o gãc quay ϕ; M«®un t¹o ®é di chuyÓn r h−íng t©m quay; M«®un t¹o ®é di chuyÓn theo trôc Z. C¶ 3 m«®un nµy cã thÓ chän lùa tõ c¸c thiÕt bÞ ®o l−êng chuÈn hãa do c¸c h·ng cã th−¬ng hiÖu næi tiÕng s¶n xuÊt víi ®é chÝnh x¸c vµ tin cËy cao. C¸c m¸y ®o täa ®é CMM hoÆc PCMM ®Òu ch−a cã lo¹i nµo ho¹t ®éng theo täa ®é trô c¶, trong lóc cã nhiÒu bÒ mÆt cong nÕu ®−îc ghi ®o theo täa ®é trôc th× rÊt thuËn tiÖn vµ gi¶m thiÓu ®−îc sè ®iÓm ®o. ¦u ®iÓm næi tréi cña viÖc t¹o dùng Robot RE-03 lµ gi¸ thµnh thÊp xuèng rÊt nhiÒu lÇn so víi viÖc nhËp ngo¹i c¸c lo¹i thiÕt bÞ CMM hoÆc PCMM. §Ò tµi ®· t¹o ra ®−îc 1 mÉu m¸y ®o theo täa ®é trô mang tªn Robot RE-03, mÆc dÇu kh«ng ph¶i víi môc ®Ých ®Ó ®o l−êng, mµ lµ thiÕt bÞ sè hãa (Digitizing Systems) ®Ó t¸i hiÖn c¸c bÒ mÆt cong, nh−ng cã ®é chÝnh x¸c vµ ®é tin cËy cao v× phô thuéc chñ yÕu vµo 3 m«®un thiÕt bÞ chuÈn hãa nhËp ngo¹i. Ngoµi 3 m«®un thiÕt bÞ chñ yÕu nãi trªn Robot RE-03 cßn cã bé phËn thiÕt bÞ ®iÖn tö ®Ó thu nhËn, chuyÓn ®æi c¸c tÝn hiÖu ®o tõ c¸c m«®un nãi trªn thµnh c¸c sè liÖu ®Çu vµo cña ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm, xö lý c¸c sè liÖu nhËn ®−îc tõ c¸c ®iÓm ®o, råi t¸i hiÖn ra bÒ mÆt cong ®ang ®−îc kh¶o s¸t. Víi nh÷ng giao diÖn t−¬ng øng ®−îc thiÕt lËp Robot RE-03 hßan toµn cã thÓ sö dông c¸c ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm t¸i hiÖn c¸c bÒ mÆt cong kh«ng gian do §Ò tµi tù x©y dùng vµ dïng chung cho nhiÒu thiÕt bÞ CMM vµ PCMM kh¸c. V× thÕ d−íi ®©y chØ giíi thiÖu nh÷ng phÇn dµnh riªng cho Robot RE- 03 . Ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm t¸i hiÖn mÆt cong vµ nh÷ng bé phËn cã chung trong c¸c thiÕt bÞ CMM hoÆc PCMM kh¸c ®· ®−îc tr×nh bµy ë c¸c môc trªn. 2.2.2. C¸c m«®un hîp thµnh Robot RE-03 2.2.2.1. M«®un quay ϕ H×nh 3.1.1. B¶n vÏ M«®un t¹o gãc quay ϕ T? l?:S? lu?ng: B?n v? s?: ROBOT RE-03 V?t li?u: thép CT5 Đ? tài KC - 03 - 08 Trung tâm NCKT T? d?ng hóa Tru?ng Đ?i h?c Bách Khoa Hà N?i Ký Ngày T.V.H.SON H? và tên Nguy?n Van Minh Nguy?n Thi?n Phúc Thi?t k? Tr. nhi?m Ki?m tra Duy?t Ø250 Modun góc quay H×nh 3.1.2. ¶nh chôp M«®un quay ϕ B¶ng th«ng sè kü thuËt cña M«®un quay ϕ §−êng kÝnh m©m quay: 250 mm V¹ch chia ®é: 360' víi ®é ph©n d¶i 1' Dung sai: 0,05 mm Tèc ®é quay: 3'30 s mét vßng quay §éng c¬: 24VDC, 20W 2.2.2.2. Môđun dịch chuyển r hướng tâm quay 3.1.3. ¶nh chôp m«®un dÞch chuyÓn r h−íng t©m Th«ng sè kü thuËt ®Çu ®o: Linear Gauge LGE-1025 (Mitutoyo) D¶i do: 25mm §é ph©n d¶i: 5µm §é chÝnh x¸c lÆp l¹i: 20µm Lùc ®Çu ®o: - khi ®i xuèng: 4,6 N; khi ®i ngang: 4,3N Khi ®i lªn: 4,0 N Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh vÞ trÝ ®o: Bé gi¶i m· tuyÕn tÝnh t¨ng dÇn biÕn tô tÜnh Tèc ®é ®¸p øng ®o: - TÜnh: 1,4 m/gi©y - §éng: 17,5 m/gi©y TÝn hiÖu ra: LÖch pha 900, Kho¶ng c¸ch s−ên tÝn hiÖu ra t−¬ng ®−¬ng 20µm KÝch th−íc ®Çu tiÕp ®iÓm ®o: φ 3 mm, mÆt cÇu, b»ng carbit æ ®ì: æ bi cÇu ChiÒu dµi c¸p tÝn hiÖu ra: 2 mÐt NhiÖt ®é m«i tr−êng lµm viÖc: 0 - 400C 2.2.2.3. Môđun dịch chuyển theo trục Z 3.1.4. ¶nh chôp m«®un dÞch chuyÓn r h−íng t©m quay Th«ng sè kü thuËt th−íc ®o cao hiÖn sè: Series 192-655 (Mitutoyo) HiÓn thÞ sè: LCD D¶i do: 0 - 600 mm §é ph©n d¶i: 0,01 m §é chÝnh x¸c: ± 0,04 Chøc n¨ng: ®Æt ®iÓm 0, cã c«ng t¾c chuyÓn ®æi chÕ ®é ®o tuyÖt ®èi-t−¬ng ®èi D÷ liÖu ra: SPC Nguån ®iÖn: 3 pin 1,5V Tèc ®é ®¸p øng lín nhÊt: kho¶ng 500 mm/gi©y B¸o ®éng: nguån pin yÕu NhiÖt ®é m«i tr−êng lµm viÖc: 0 - 400C Träng l−îng: 9,5 kg 2.2.2.4. Hép ®iÒu khiÓn vµ giao diÖn víi m¸y tÝnh S¬ ®å hÖ thèng ®iÒu khiÓn cña Robot RE Bé ®Öm c«ng suÊt Bé ®Öm RS 232 Bµn phÝm ®iÒu khiÓn §Çu ®o Bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt KĐ ®Öm Encoder do gãc Nguån cung cÊp 24MHz Quay tr¸i Quay ph¶i Đo dßng P3.0 P3.1 P1 P3.2 P3.4 B é V X L A T 89C 52 P0 XTAL1 XTAL2 P2. P2. P2. P3.3 P3.5 §éng c¬ quay m©m cÆp out +5v out +24v - 24V + HiÓn thÞ gi¸ trÞ ®o H×nh 3.1.5. ¶nh chôp hép ®iÒu khiÓn B¶ng th«ng sè kü thuËt Th«ng sè kü thuËt bé gi¶i m∙: Rotary Encorder Incremental E6B2-CWZ6C (OMRON - 06802) §é ph©n d¶i: 1000 xung/vßng D©y mµu vµng 24VDC D©y mµu xanh: 0V D©y mµu n©u: GND D©y mµu ®en: OUT A D©y mµu tr¾ng: OUT B D©y mµu da cam: OUT Z 2.2.3. L¾p r¸p vËn hµnh Robot RE-03 H×nh 3.1.6 Dïng Robot RE-03 ®Ó t¸i hiÖn bÒ mÆt “phom” dµy H×nh 3.1.7 C¸c kÕt qu¶ t¸i hiÖn bÒ mÆt “phom” dµy H×nh 3.1.8. Dïng Robot RE-03 ®Ó t¸i hiÖn bÒ mÆt t−îng “con c¸ heo” H×nh 3.1.9. T¸i hiÖn bÒ mÆt t−îng “con c¸ heo” H×nh 3.1.10. Dïng Robot RE-03 ®Ó t¸i hiÖn bÒ mÆt lä hoa kh«ng ®èi xøng H×nh 3.1.11. KÕt qu¶ t¸i hiÖn bÒ mÆt lä hoa kh«ng ®èi xøng 2.2.4. TrÝch ®o¹n ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm t¸i hiÖn c¸c bÒ mÆt cong phøc t¹p #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include "Grapht.h" #include "Mouset.h" #include "fontt.h" int T=20; void MemShow() { char St[20]; ultoa(MemAvail(),St,10); setfillstyle(1,4); bar(580,445,639,479); settextjustify(1,1); settextstyle(0,0,1); setcolor(15); outtextxy(610,465,St); } struct wndDraw { float ToaDox,ToaDoy; struct wndDraw *Dau,*Tiep; }; typedef wndDraw draw; class Main { int x1,y1,x2,y2,Number; int oldMx,oldMy,oldButton,chkWork; int oldMy3,oldMx3,oldButton2,oldButton3,oldButton4,My3,Mx3,clicked; int n,Click,Clicked,Mousepressed,mclick; int DLine,DCircle,Move; double XT,YT,R,M1,M2,M3; double Min1,Min2,Min3; long double GocMin1,GocMin3; int i,j; double ToaDox[1500],ToaDoy[1500]; int Mx1,My1,Mx2,My2; draw *TempDau,*Temp; Button cmdExit,cmdClear,cmdLine,cmdCircle,cmdSpeedup,cmdSpeedown,cmdRun; Window Window1,Window2; Tollboxs TollBox[10]; char *Mes[10]; public: int MouseX,MouseY; int Button,Mx,My; int xMotor,yMotor; void wndMainI(int x11,int y11,int x22,int y22) { x1=x11; y1=y11; x2=x22; y2=y22;Number=0; XT=0;YT=0; Min1=0;Min2=0;Min3=0; M1=0;M2=0;M3=0;R=0;0; xMotor=yMotor=0; } void wndMainInit(); void OutputMouse(int x,int y); void InputMouseL(); void InputMouseC(); void wndLine(); void XDTam(double x1,double y1,double x2,double y2,double x3,double y3); void CheckLine(); void wndCircle(); void DrawCircle(); void CheckCircle(); void wndDraw(); void Reset(); void Run(); void Write(int); void Speedup(); void Speedown(); void wndCheck(); }; Main wndMain; int main(void) { InitGraph(); MouseInit();MouseShow(); wndMain.wndMainInit();wndMain.wndDraw(); Shadow(72,42,getmaxx()-2,40,1); while(1) { wndMain.wndCheck(); } CloseGraph(); return(0); } void Main::wndMainInit() { wndMain.wndMainI(20,42,632,440); oldButton=Click=0; Clicked=chkWork=False;Mousepressed=0,Move=1; oldButton3=oldButton2=oldButton4=0; TempDau=new draw; Temp=TempDau;Temp->Tiep=NULL;Temp->Dau=NULL; Window1.WindowInit(0,22,getmaxx(),getmaxy()-40,7,"Robot Commander",False,True,False); Window2.WindowInit(0,0,0,0,0,"",False,True,False); cmdExit.Init(3,447,65,475,"Exit","",False); cmdSpeedup.Init(350,447,430,475,"Speedown","",False); cmdSpeedown.Init(440,447,520,475,"Speedup","",False); cmdClear.Init(280,447,340,475,"Clear","",False); cmdLine.Init(210,447,270,475,"Line","",False); cmdCircle.Init(140,447,200,475,"Circle","",False); cmdRun.Init(70,447,130,475,"Run","",False); Reset(); }; void Main::wndDraw() { MouseHide(); Window1.Draw(); Window2.Draw(); cmdExit.Draw(); cmdClear.Draw(); cmdLine.Draw(); cmdCircle.Draw(); cmdSpeedup.Draw(); cmdSpeedown.Draw(); cmdRun.Draw(); char St[10]; setcolor(0); setlinestyle(0,0,1); //Ruler for(i=0;i<y2-y1-30;i++) if(i%2==0) if(i%40==0) { line(x1-4,y1+24+i,x1+6,y1+24+i); itoa(i,St,10); settextjustify(2,1); settextstyle(0,1,1); outtextxy(x1-5,y1+24+i,St); } else line(x1,y1+24+i,x1+6,y1+24+i); for(i=0;i<x2-x1;i++) if(i%2==0) if(i%40==0) { line(x1+i,y1+14,x1+i,y1+22); itoa(i,St,10); settextjustify(1,0); settextstyle(0,0,1); outtextxy(x1+i,y1+13,St); } else line(x1+i,y1+18,x1+i,y1+22); MemShow(); MouseShow(); }; void Main::OutputMouse(int x,int y) { char St[10],Tg[10]; itoa(x-25,Tg,10); strcpy(St,"["); strcat(St,Tg); strcat(St,"x"); itoa(y-65,Tg,10); strcat(St,Tg); strcat(St,"]"); setfillstyle(1,7); bar(x2-35-36,y1-10-5,x2-35+36,y1-10+5); settextjustify(1,1); settextstyle(0,0,1);setcolor(0); outtextxy(x2-35,y1-10,St); setwritemode(XOR_PUT); setlinestyle(0,0,1); setcolor(6); line(x-20,y,x+20,y); line(x,y-20,x,y+20); setlinestyle(0,0,1); rectangle(x-3,y-3,x+3,y+3); setwritemode(COPY_PUT); if(mclick==1) { itoa(x-90,Tg,10); strcpy(St,"["); strcat(St,Tg); strcat(St,"x"); itoa(y-62,Tg,10); strcat(St,Tg); strcat(St,"]"); setfillstyle(1,7); bar(x2-160,y1-10-5,x2-80,y1-10+5); settextjustify(1,1); settextstyle(0,0,1);setcolor(3); outtextxy((x2-160+x2-80)/2,(y1-10+y1-10)/2,St); setwritemode(XOR_PUT); setlinestyle(0,0,1); setcolor(6); line(x-20,y,x+20,y); line(x,y-20,x,y+20); setlinestyle(0,0,1); rectangle(x-3,y-3,x+3,y+3); setwritemode(COPY_PUT); } } void Main::wndCheck() { MemShow(); Write(T); char STT[20],ST[20],STt[20]; int OldMx,OldMy,x,y; cmdExit.Check(); if(cmdExit.MClick==1) exit(1); cmdClear.Check(); if(cmdClear.MClick==1) {Reset();Number=0;Button=0;} cmdLine.Check(); if(cmdLine.MClick==1) {Move=0;DCircle=0;DLine=1;} cmdCircle.Check(); if(cmdCircle.MClick==1) {Move=0;DLine=0;DCircle=1;} cmdSpeedup.Check(); if(cmdSpeedup.MClick==1) {Speedup();} cmdSpeedown.Check(); if(cmdSpeedown.MClick==1) {Speedown();} cmdRun.Check(); if(cmdRun.MClick==1) {Run();} for(i=1;i<10;++i) { TollBox[i].Check(); } GetMouse(&Button,&Mx,&My);MouseX=Mx;MouseY=My; if(MouseGraphIn(20,65,632,440)) if(chkWork==False) { MouseHide(); chkWork=True; OutputMouse(Mx,My);oldMx=Mx; oldMy=My; } else; else if(chkWork==True) { OutputMouse(oldMx,oldMy); chkWork=False; MouseShow(); } if(chkWork) { if(DLine==1) CheckLine(); if(DCircle==1) CheckCircle(); KẾT LUẬN vÒ nhiÖm vô 3 1. Các phương pháp hiện đại trong robotics vận dụng cho việc tính toán cơ cấu các thiết bị CMM nổi trội so với các phương pháp kinh điển trong tính toán cơ cấu cơ khí thông thường, nhất là đối với các cơ cấu chuỗi hở nhiều khâu nối liên tiếp như các cơ cấu tay đo. Với các phương pháp đã vận dụng này có thể tính toán một cách hiệu quả khi giải các bài toán động học thuận, các bài toán động học ngược và các bài toán di chuyển nhỏ trong cơ cấu máy CMM. 2. Xây dựng được các phiên bản chương trình phần mềm tái hiện các bề mặt phức tạp với số phép đo giảm thiểu. Những phiên bản đầu tiên dựa vào ý tưởng của các thuật toán “Quả bóng rơi” (Ball Fall) hoặc “Delaunay” và các phương pháp nội suy thông thường. Phiên bản cuối có nhiều cải tiến và đã được cấp giấy bản quyền tác giả. 3. Sau khi nghiên cứu, thiết kế, chế thử một vài cơ cấu thiết bị tay đo CMM đã đề xuất một loại thiết bị CMM kiểu mới hoạt động theo toạ độ trụ Z = Z(r, φ). Kết cấu của thiết bị gồm 4 môđun: Môđun thay đổi độ cao Z; Môđun thay đổi góc quay φ quanh trục Z; Môđun thay đổi bán kính r hướng tâm quay và môđun đầu dò điện tử. Các môđun này đều hình thành từ những thiết bị đo lường tiêu chuẩn của nước ngoài, có độ chính xác cao và đều có tín hiệu đầu ra hiện số hoặc ghép nối được với máy tính. §ång thêi kÕt hîp víi ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm t¸i hiÖn c¸c bÒ mÆt cong phøc t¹p víi c¸c phÐp ®o kÌm phÇn suy luËn. V× thÕ thiÕt bÞ míi nµy cã thÓ ®¹t ®−îc ®é chÝnh x¸c tin cËy (phô thuéc vµo c¸c m«®un thiÕt bÞ ®o ®· ®−îc chuÈn hãa vµ ch−¬ng tr×nh xö lý sè liÖu ®o) vµ møc ®Çu t− gi¶m xuèng nhiÒu lÇn. b¸o c¸o tãm t¾t C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu nhiÖm vô IV ®Ò tµi kc.03.08 nhãm s¶n phÈm ®å g¸ CNC I. Giíi thiÖu chung §å g¸ gia c«ng phô thuéc vµo lo¹i h×nh ph«i gia c«ng vµ quy tr×nh c«ng nghÖ ®èi víi lo¹i s¶n phÈm ®ang ®−îc gia c«ng. Trªn m¸y c«ng cô CNC mäi thao t¸c ®Òu ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng sè. C¸c s¶n phÈm ®−îc gia c«ng trªn m¸y CNC rÊt ®a d¹ng. Ngoµi nh÷ng s¶n phÈm cã thÓ gia c«ng b»ng nh÷ng ®å g¸ cã s½n cña m¸y, cßn cã nhiÒu tr−êng hîp ph¶i tù t¹o ra ®å g¸ cho phï hîp. NÕu s¶n phÈm kh«ng ph¶i chØ chÕ t¹o ®¬n chiÕc mµ cã sè l−îng lín th× viÖc t¹o ra c¸c ®å g¸ nhanh, chÝnh x¸c vµ còng ®−îc ®iÒu khiÓn sè lµ lo¹i viÖc cã nhu cÇu bøc sóc. Mét trong nh÷ng gi¶i ph¸p kü thuËt lµm ®å g¸ CNC cã thÓ dïng robot song song (RBSS). VÊn ®Ò RBSS trë nªn hÊp dÉn nhiÒu nhµ nghiªn cøu tõ gi÷a thËp kû 90 khi nã ®−îc øng dông d−íi d¹ng thiÕt bÞ cã tªn lµ Hexapod ®Ó t¹o ra m¸y c«ng cô CNC 5 trôc. Thùc chÊt, còng cã thÓ hiÓu Hexapod lµ mét lo¹i ®å g¸ CNC. Hexapod lµ mét m«®un RBSS ®−îc kÕt cÊu trªn nguyªn lý c¬ cÊu Stewart. C¬ cÊu nµy gåm cã 6 ch©n, víi ®é dµi thay ®æi ®−îc, nèi víi gi¸ vµ tÊm ®éng ®Òu b»ng c¸c khíp cÇu. B»ng c¸ch thay ®æi ®é dµi cña c¸c ch©n cã thÓ ®iÒu khiÓn ®−îc ®Þnh vÞ vµ ®Þnh h−íng cña tÊm ®éng theo ý muèn. Víi ý thøc tiÕp cËn mét lÜnh vùc míi mÎ cña Robotics, vÊn ®Ò RBSS, §Ò tµi khi ®¨ng ký muèn nghiªn cøu t¹o dùng c¸c s¶n phÈm ®å g¸ CNC, trong ®ã néi dung chñ yÕu lµ Hexapod. Tuy nhiªn néi dung Hexapod kh«ng ®−îc duyÖt ®Ó cÊp kinh phÝ v× néi dung nµy trïng l¾p víi mét ®Ò tµi kh¸c. V× thÕ néi dung vÒ Hexapod kh«ng cã trong §Ò tµi nµy. C¬ cÊu RBSS cßn cã nhiÒu lo¹i h×nh kh¸c nhau. §Ò tµi ®· ®i s©u nghiªn cøu vµo 3 lo¹i sau vµ ®¹t ®−îc nh÷ng kÕt qu¶ b−íc ®Çu: 1. C¬ cÊu RBSS ph¼ng, 3 ch©n lµ lo¹i c¬ cÊu RBSS d¹ng ®¬n gi¶n nµy rÊt thÝch hîp cho ®å g¸ CNC. Phô thuéc vµo ®èi t−îng ®−îc gia c«ng, cã thÓ dïng lo¹i c¬ cÊu nµy víi nh÷ng biÕn thÓ rÊt kh¸c nhau. C¸c ch©n ®−îc thay ®æi ®é dµi cã thÓ b»ng xilanh thñy lùc, xilanh khÝ nÐn hoÆc b»ng vÝtme bi. Liªn quan ®Õn vÊn ®Ò nµy §Ò tµi ®· hoµn thµnh mét c«ng tr×nh nghiªn cøu t¹o ra thiÕt bÞ g¸ l¾p nhanh ®Ó gia c«ng vá hép ®éng c¬ xe m¸y trªn Trung t©m gia c«ng CNC nhËp tõ Anh Quèc cña C«ng ty §ång Th¸p. Ph−¬ng ¸n thiÕt kÕ ®· chän lùa lµ dïng hÖ thèng xilanh khÝ nÐn, bè trÝ t¸c ®éng lÇn l−ît vµo 3 ch©n cña c¬ cÊu RBSS. Hîp ®ång vµ b¶n thuyÕt minh c«ng tr×nh nµy giíi thiÖu trong phÇn phô lôc. H×nh 4.1.1. 2. Robot song song RBSS - 322 cã thÓ ho¹t ®éng nh− mét thiÕt bÞ gia c«ng CNC. C¸c ch©n cña RBSS ®−îc xÕp thµnh 3 nh¸nh ®«i, mçi ch©n cã 2 phÇn: phÇn ch©n trªn vµ phÇn ch©n d−íi. D¸ng dÊp bªn ngoµi cña RBSS - 322 gièng nh− kiÓu Robot Flex - Picker cña H·ng ABB. Khi thiÕt kÕ ®· tham kh¶o c¸c th«ng tin chµo hµng cña H·ng nµy, nh−ng kÕt cÊu c¸c bé truyÒn bªn trong ®· ®¬n gi¶n hãa ®i nhiÒu cho phï hîp kh¶ n¨ng tù t¹o trong n−íc víi kho¶n kinh phÝ dµnh cho c«ng viÖc nµy rÊt h¹n chÕ. §Þnh h−íng øng dông RBSS trong c«ng viÖc ®iªu kh¾c trªn c¸c vËt liÖu dÔ gia c«ng nh−ng cã kÝch th−íc lín, cång kÒnh, kh«ng ®−a lªn c¸c m¸y gia c«ng th«ng th−êng ®−îc. PhÇn ®¹t ®−îc kÕt qu¶ h¬n vµ thu ho¹ch ®−îc nhiÒu h¬n lµ x©y dùng ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm ®iÒu khiÓn RBSS - 322. 3. Robot “NhÖn n−íc” lµ mét ®Ò xuÊt míi, ®−îc ph¸t triÓn trªn nguyªn lý RBSS vµ gåm 2 phÇn. PhÇn thø nhÊt lµ mét RBSS ho¹t ®éng theo nguyªn lý c¬ cÊu Stewart. “tÊm ®éng” ®−îc treo trªn “tÊm gi¸” cè ®Þnh b»ng 6 d©y c¸p cã ®é dµi thay ®æi ®−îc nhê c¬ cÊu kiÓu têi quay vµ ®¶m b¶o ®é linh ho¹t nèi ghÐp gi÷a d©y c¸p víi c¸c tÊm nhê cã khíp cÇu. PhÇn thø 2 g¾n víi tÊm ®éng lµ mét hÖ thèng víi 4 c¬ cÊu tay m¸y h×nh b×nh hµnh. HÖ thèng c¬ cÊu nµy cã thÓ “xße réng” ra hoÆc “co côm” l¹i. ThiÕt bÞ nµy lµm nhiÖm vô mang c¸c èng n−íc mÒm cã vßi phun dïng ®Ó tÈy röa c¸c khoang hÇm ngÇm, mµ ë ®ã con ng−êi rÊt khã kh¨n hoÆc kh«ng thÓ thao t¸c ®−îc, vÝ dô v× m«i tr−êng qu¸ ®éc h¹i. ThiÕt bÞ nµy cã thÓ “co côm” l¹i vµ h¹ thÊp dÇn qua miÖng hÇm cã kÝch th−íc h¹n hÑp vµ khi ®· lät qua miÖng hÇm sÏ “xße réng” ra, ®ång thêi nhê kh¶ n¨ng thay ®æi “®Þnh vÞ vµ ®Þnh h−íng” cña tÊm ®éng, g¾n liÒn víi hÖ thèng 4 c¬ cÊu tay m¸y, mµ quü ®¹o phun n−íc sÏ ®−îc ®iÒu khiÓn theo ý muèn. Mäi thao t¸c nh− lµm thay ®æi ®é dµi cña 6 d©y c¸p treo tÊm ®éng vµ lµm “co côm” hoÆc “xße réng” 4 c¬ cÊu tay m¸y mang c¸c vßi phun n−íc, ®Òu ®−îc ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh. C¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ®Òu ®−îc l¾p ®Æt phÝa trªn miÖng hÇm, nªn rÊt thuËn tiÖn. Néi dung nghiªn cøu cña c«ng tr×nh nµy ®−îc ®Æt ra tõ nh÷ng lÇn trao ®æi, bµn b¹c víi Vietxopetro vÒ nhiÖm vô rÊt bøc xóc thay thÕ c¸c lao ®éng d−íi c¸c khoang hÇm tÇu chë dÇu th«, võa rÊt ®éc h¹i, võa rÊt khã röa s¹ch nªn rÊt chãng rØ lµm thñng vá tµu. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu tÝnh to¸n vµ m« pháng ho¹t h×nh c¸c thao t¸c cña “Robot - NhÖn n−íc” phôc vô cho nhiÖm vô nµy ®· ®−îc tr×nh bµy víi XÝ nghiÖp C¬ ®iÖn dÇu khi thuéc liªn doanh DÇu khÝ Vietxopetro vµ ®· ®−îc ®−a vµo kÕ ho¹ch triÓn khai. Nh−ng v× cã sù thay ®æi cña c¬ quan øng dông nªn ®Õn nay vÉn ch−a thùc hiÖn ®−îc. H×nh 4.1.2. Robo “Con nhÖn n−íc” II. C¬ cÊu RBSS 3 ch©n 2.1. Robot song song 3 ch©n RPS 2.1.1. KÕt cÊu h×nh häc Robot song song 3 RPS (Tªn gäi Robot song song 3 RPS lµ do lo¹i robot nµy cã cÊu t¹o gåm 3 ch©n, mçi ch©n gåm cã 1 khíp quay R, 1 khíp tÞnh tiÕn P vµ 1 khíp cÇu S), th−êng ®−îc thiÕt kÕ ®Ó mang ph«i gia c«ng hay mang c«ng cô ®Ó gia c«ng. Ba ch©n víi chiÒu dµi cã thÓ thay ®æi ®−îc ®iÒu khiÓn bëi c¸c ®éng c¬ sÏ dÉn ®éng cho bÖ di ®éng mang ph«i hay c«ng cô chuyÓn ®éng theo quÜ ®¹o x¸c ®Þnh tr−íc. Hai ®Çu cña c¸c ch©n nµy ®−îc liªn kÕt víi ®Õ cè ®Þnh vµ bÖ di ®éng b»ng c¸c khíp cÇu. ¦u ®iÓm cña lo¹i robot nµy lµ khèi l−îng nhá, cÊu tróc gän nhÑ, ®é cøng v÷ng cao, cã 3 bËc tù do vµ ®é chÝnh x¸c cao. TÊt c¶ c¸c thµnh phÇn c¬ khÝ ®−îc lùa chän vµ thiÕt kÕ cµng nhá gän cµng tèt vµ kh«ng cã khe hë theo chiÒu däc trôc cña c¸c ch©n, c¸c ch©n ®−îc ®iÒu khiÓn cña robot ®−îc dÉn ®éng b»ng c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh tuyÕn tÝnh. H×nh 4.2.1 m« t¶ s¬ ®å cña robot nµy. H×nh 4.2.1 C¬ cÊu chÊp hµnh song song 3 RPS - Chi tiÕt 1 : Bµn di ®éng cã 3 bËc tù do trong kh«ng gian, trong tr−êng hîp cô thÓ ë ®©y lµ phÇn bÒ mÆt dïng ®Ó g¸ dông cô c¾t kim lo¹i (®Çu dao phay,...) hoÆc l¾p ®å g¸ ph«i (th−íc chia ®é, kÑp ph«i gia c«ng ...) cã d¹ng tam gi¸c (th−êng lµ tam gi¸c ®Òu). Trªn bµn di ®éng sÏ l¾p ®Æt c¸c lo¹i ®å g¸ ®Ó kÑp chi tiÕt hoÆc l¾p ®Æt côm ®éng c¬ - ®µi dao gia c«ng. Bµn ®−îc thiÕt kÕ cã c¸c lç, chèt ®Þnh vÞ ®Ó l¾p ®å g¸. §å g¸ ®−îc l¾p chÆt trªn bµn di ®éng b»ng c¸c bul«ng. III. Robot song song RBSS - 322 3.1. Giíi thiÖu chung Vấn đề Robot song song (RBSS) trở nên hấp dẫn nhiều nhà nghiên cứu từ giữa thập kỷ 90 khi nó được ứng dụng dưới dạng thiết bị có tên là Hexapod để tạo ra máy công cụ CNC 5 trục. Hexapod là một môđun RBSS được kết cấu trên nguyên lý cơ cấu Stewart. Cơ cấu này gồm có 6 chân, với độ dài thay đổi được, nối với giá và tấm động đều bằng các khớp cầu. Bằng cách thay đổi độ dài của các chân có thể điều khiển sự định vị và định hướng của tấm động theo ý muốn. Ngoài các ứng dụng trong ngành chế tạo máy công cụ RBSS còn được áp dụng hiệu quả trong dụng cụ y học, trong hệ thống mô phỏng, trong thiết bị thiên văn, trắc địa và trong kỹ thuật phòng không v.v. Cơ cấu RBSS cũng có nhiều biến thể khác nhau và xuất hiện nhiều tên gọi khác nhau, ví dụ như Hexapod, Hexaglide, Hexagons, Hexa, Delta v.v. Dưới đây trình bày kết quả nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và điều khiển một kiểu robot song song. Trong thiết kế đã tham khảo phần tạo dáng từ mẫu chào hàng robot Flex Picker của hãng ABB. 3.2. Thiết kế kết cấu và lập trình điều khiển chuyển động của Robot. Trên hình 4.3.1. là bản vẽ 3D của Robot đã thiết kế và trên hình 3.2 là ảnh chụp sau khi đã lắp đặt vận hành. Các chân của Robot được xếp thành 3 nhánh đôi và được truyền động từ 3 động cơ riêng biệt. Mỗi chân gồm có 2 phần: phần trên (đùi) và phần dưới (ống chân). Chân nhánh nối với giá đỡ bằng khớp quay (khớp háng) và nối với tấm động bằng “khớp cổ chân”. Chỗ “cổ chân” và đầu gối” đều bố trí một khớp quay với trục quay có 2 đầu khớp cầu Hình 4.3.1. Bản vẽ 3D thiết kế RBSS-322 Hình 4.3.2. Ảnh chụp RBSS - 322 IV. KÕt luËn vÒ nhiÖm vô 4 Mét lÜnh vùc øng dông næi bËt cña robot song song (RBSS) lµ lµm thiÕt bÞ ®å g¸ (CNC) ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh. TiÕp cËn víi lÜnh vùc nµy còng nh− víi c¸c lÜnh vùc øng dông kh¸c cña RBSS, §Ò tµi ®· nhËn ®−îc kÕt qu¶ b−íc ®Çu, chñ yÕu vÒ ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n, ®iÒu khiÓn, nh−ng rÊt c¬ b¶n v× ®ã lµ nh÷ng c¬ së ®Ó triÓn khai c¸c øng dông trong thùc tÕ khi cã ®−îc sù ®Çu t− hoÆc ®Æt hµng cô thÓ sau nµy. Trong nh÷ng kÕt qu¶ ®ã nªn kÓ ®Õn: - Ph−¬ng ph¸p t¹o ra c¸c thiÕt bÞ ®å g¸ nhanh ph«i gia c«ng b»ng c¸ch theo ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn sè thay ®æi chiÒu dµi 3 ch©n cña RBSS ph¼ng. - T¹o ra robot song song RBSS - 322 ho¹t ®éng nh− mét thiÕt bÞ gia c«ng CNC trong c«ng viÖc ®iªu kh¾c trªn nh÷ng vËt thÓ lín, cång kÒnh kh«ng ®−a lªn bÖ c¸c m¸y th«ng th−êng ®−îc. - §Ò xuÊt mét kiÓu Robot - “NhÖn n−íc” nh»m phôc vô c«ng viÖc phun röa c¸c khoang hÇm tÇu chë dÇu th«, rÊt khã thao t¸c b»ng tay vµ rÊt ®éc h¹i. KÕt luËn chung §Ò tµi KC.03.08: “Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c robot th«ng minh phôc vô cho c¸c øng dông quan träng” triÓn khai 4 nhiÖm vô sau ®©y: NhiÖm vô 1: Nghiªn cøu t¹o ra nhãm s¶n phÈm Robot RP ®−îc n©ng cÊp vµ th«ng minh hãa. NhiÖm vô 2: Nghiªn cøu t¹o ra nhãm s¶n phÈm Robot SCA ®−îc n©ng cÊp vµ th«ng minh hãa. NhiÖm vô 3: Nghiªn cøu t¹o ra Robot RE th«ng minh phôc vô kü thuËt t¸i hiÖn c¸c bÒ mÆt cong. NhiÖm vô 4: Nghiªn cøu t¹o ra ®å g¸ gia c«ng CNC Hoµn thµnh c¸c NhiÖm vô nãi trªn, §Ò tµi ®· t¹o ra 13 s¶n phÈm, gåm 4 nhãm theo 4 NhiÖm vô ®· ®¨ng ký. Trong sè ®ã cã 7 s¶n phÈm lµ nh÷ng thiÕt bÞ míi kh«ng theo mÉu cã s½n nµo vµ 2 s¶n phÈm t¹o ra nhê c¶i biªn mÉu m¸y cña n−íc ngoµi. Ngoµi 9 s¶n phÈm ë d¹ng thiÕt bÞ §Ò tµi cã 4 s¶n phÈm kh¸c ë d¹ng c¸c phÇn mÒm m¸y tÝnh ®· ®−îc cÊp giÊy chøng nhËn b¶n quyÒn. C¸c kÕt qu¶ sau ®©y cã thÓ xem lµ c¸c kÕt qu¶ nèi bËt cña §Ò tµi vÒ ý nghÜa khoa häc, tÝnh míi vµ tÝnh s¸ng t¹o ®· ®¹t ®−îc. 1. Tạo ra Robot RP kiểu mới có nhiều ưu điểm nổi trội, được nâng cấp di chuyển linh hoạt bằng bánh xe nên gọi tên là Robocar RP và thông minh hóa nhờ có các sensor cùng hệ điều khiển tương ứng. Trên cơ sở đó đã tạo ra các biến thể của Robocar RP như một nhóm sản phẩm, như là Robocar “Chữ thập đỏ”, xe lăn điện chạy tự động, xe ghế chạy điện tự động. Các robocar này biết tự xử lý khi gặp chướng ngại, biết tìm đồ vật theo màu sắc, biết đi men theo tường chắn khi hoạt động ở môi trường không được xác định trước hành trình và khoảng cách di chuyển cụ thể. 2. Tạo ra các môđun dây chuyền sản xuất (DCSX) dùng robot SCATM chọn lựa sản phẩm theo màu sắc. Robot SCATM cải tiến với bậc tự do thứ 4 thay bằng khí nén tác động nhanh hoặc cải tiến theo phương án môđun hóa cho mỗi bậc tự do chuyển dịch. Trong đó dùng môđun quay bánh răng con lăn (BRCL). Môđun quay này có nhiều ưu điểm vượt trội rất nhỏ gọn và, nhất là triệt tiêu khe hở cạnh răng nên không bị trễ khi điều khiển 3. Tạo ra một máy đo tọa độ dạng mới, hoạt động theo tọa độ trụ. Đó là kết quả nghiên cứu phân tích của loại máy đo tọa độ hiện hành bằng các tiếp cận khác, cụ thể là theo phương pháp của robotics. Máy đo tọa độ dạng mới này với tên gọi là Robot RE - 03 có thể chế tạo ra với giá thành thấp mà vẫn đạt được độ chính xác cần thiết khi tái hiện các bề mặt nhờ tích hợp 3 môđun thiết bị đo đã được chuẩn hóa trong kỹ thuật đo lường. Đó là môđun dịch chuyển góc ϕ, môđun dịch chuyển hướng tâm r, môđun dịch chuyển theo chiều Z, và kết hợp với một chương trình phần mềm tự tạo để tái hiện các bề mặt cong phức tạp. Kèm theo các sản phẩm nói trên là những chương trình phần mềm. Trong số đó có 4 chương trình đã được cấp giấy chứng nhận bản quyền. VËn dông c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña §Ò tµi vµ c¶i tiÕn c¸c s¶n phÈm nãi trªn, víi nguån kinh phÝ tõ c¸c hîp ®ång ký víi 2 C«ng ty, 2 ViÖn nghiªn cøu, 2 BÖnh viÖn ë Hµ Néi ®· vµ ®ang t¹o ra mét sè s¶n phÈm øng dông. Trong sè ®ã cã thÓ kÓ ®Õn Robocar PHC (phun hãa chÊt phßng dÞch), Robocar BB (b−ng bª thïng r¸c nhiÔm khuÈn, nhiÔm ®éc, nhiÔm x¹). Nãi chung c¸c s¶n phÈm cña §Ò tµi ®Ò nh»m ®¸p øng nh÷ng yªu cÇu cô thÓ cña ®èi t−îng øng dông nh− ®· tr×nh bµy khi m« t¶ s¶n phÈm. Tuy nhiªn c¸c kÕt qu¶ nµy míi chØ ë trong ph¹m vi chÕ thö. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu nµy còng ®· ®−îc ph¶n ¸nh trong 16 bµi b¸o ®· ®−îc ®¨ng ë c¸c t¹p chÝ vµ TuyÓn tËp Héi nghÞ khoa häc toµn quèc vµ ë 3 héi nghÞ quèc tÕ. Cã 2 s¶n phÈm ®−îc trao gi¶i th−ëng: Huy ch−¬ng vµng ë Techmart 2003 t¹i Hµ Néi vµ Cóp vµng ë Techmart 2005 t¹i Tp Hå ChÝ Minh trao cho s¶n phÈm Robocar phun hãa chÊt phßng dÞch. Tµi liÖu tham kh¶o 1. Fu. K. S., Gonzaler R.C., Lee C.S.G. Robotics: Control, Sensing, Vision and Intelligence. Mc Graw - Hill, 1987. 2. Mair G. Industrial Robotics. Prentice Hall, 1988. 3. Murray R., Li Z., Sastry S., A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation CRC Press, 1989. 4. Paul R.P., Modeling, Trajectory Caculation and Servoing of a Computer Controlled Arm. Palo Alto Calif, 1972. 5. Paul R.P., Robot Manipulators: Mathematics, Programming and Control The MIT Press – Cambridge, Massachusetts and London, England, 1981. 6. Everett. H. R. Sensor for Mobile Robots. Canada, 1995 7. Agin G.L. “Vision Systems” - Handbook of Industrial Robotics. Ed. S. Y. Nof. NewYork, John Wiley & Sons, Inc 1999 8. Ronald C. “Intelligent Control of Robot Mobility” Handbook of Industrial Robotics. Ed. S.Y.Nof. NewYork, John Willey & Sons Inc, 1999. 9. Russell H. Taylor. “Medical Robotics and Computer Integrated Surgery”. Handbook of Industrial Robotics. Ed. S.Y.Nof. NewYork, John Wiley & Sons. Inc, 1999. 10. Hagen Sehempf. “Mobile Robots and Walking Machines” Handbook of Industrial Robotics. Ed. S.Y.Nof. NewYork, John Wiley & Sons. Inc, 1999. 11. Refael C. Gonzaler & Richard E. Woods. Digital Image Processing. Addison – Wesley, 1992. 12. . Pugh, A. (editor). Robot Sensors. Vol. 1 and Vol 2, Bedford UK, IFS Publications, 1986. 13. Pham and Heginbotham – Robot Grippers. Bedford, UK, IFS Publications, 1986. 14. Owen, T. Assembly with Robot. London: Kogan Page, 1985 15. Shimon Y. Nof, Handbook of Industrial Robotics, 2nded. John Wiley & Sons. Inc. 1999. 16. Snyder W.E., Industrial Robots: Computer Interfacing and Control. Prentice Hall Inc. New Jersey, 1985. 17. Stadler W., Analytical Robotics and Mechatronics McGraw – Hill, 1995. 18. Morgan, C. Robots: planning and implementation, UK, IFS Publications, 1984. 19. Owen, T. Assembly with Robot. London: Kogan Page, 1985 20. Vijay Kumar “Motion Planning and Control Robots” . Handbook of Industrial Robotics. Ed. S.Y.Nof. NewYork, John Wiley & Sons. Inc, 1999. 21. Refael C. Gonzaler & Richard E. Woods. Digital Image Processing. Addison – Wesley, 1992. 22. Schilling R.J., Fundamentals of Robotics, Analysis & Control. Prentice Hall, 1990. 23. Shimon Y. Nof, Handbook of Industrial Robotics, 2nded. John Wiley & Sons. Inc. 1999. 24. NguyÔn ThiÖn Phóc, TrÇn V¨n C−êng, VÒ mét ph−¬n−g ph¸p gi¶i bµi to¸n ng−îc ®éng häc khi tæng hîp quü ®¹o chuyÓn ®éng cña ng−êi m¸y. TuyÓn tËp c¸c b¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ Tù ®éng hãa toµn quèc lÇn thø II, 1996. 25. NguyÔn ThiÖn Phóc, §iÒu khiÓn chuyÓn ®éng robot hµn theo quü ®¹o ®Þnh tr−íc. TuyÓn tËo c«ng tr×nh Héi nghÞ C¬ häc toµn quèc lÇn thø VI, Hµ Néi, 12/1997. 26. NguyÔn ThiÖn Phóc, Ph¸p triÓn ph−¬ng ph¸p “c¸c nhãm 3” ®Ó gi¶i bµi to¸n ng−îc ®éng häc khi tæng hîp quü ®¹o chuyÓn ®éng cña tay m¸y – ng−êi m¸y. TuyÓn tËp c¸c b¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ C¬ häc m¸y ViÖt Nam, Hµ Néi, 1999. 27. NguyÔn ThiÖn Phóc, TrÇn Ngäc To¶n, TrÇn Minh NghÜa, NguyÔn TiÕn §øc, Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o robot SCA mini. TuyÓn tËp c«ng tr×nh khoa häc Héi nghÞ khoa häc toµn quèc vÒ c¬ kü thuËt tËp 2, 10/2001. 28. Koltrin N.I. C¬ häc m¸y, M, 1972 (tiÕng Nga). 29. Litvin F. L. Lý thuyÕt ¨n khíp b¸nh r¨ng. Moscva, 1968 (tiÕng Nga) 30. Duxev I.I., NguyÔn ThiÖn Phóc – Ph©n tÝch ®Æc tÝnh tiÕp xóc côc bé trªn c¬ së lý thuyÕt b«i tr¬n thñy ®éng, Moscva, 1977 (tiÕng Nga). 31. NguyÔn ThiÖn Phóc. C¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña c¸c lo¹i truyÒn ®éng trôc vÝt kiÓu míi. Leningrat, 1971 (tiÕng Nga). 32. NguyÔn ThiÖn Phóc. C¬ së lý thuyÕt tiÕp xóc enlip trong ¨n khíp b¸nh r¨ng kh«ng gian, Leningrat, 1978 (tiÕng Nga). 33. NguyÔn ThiÖn Phóc. Planetary cycloid roller gear reducer. VN Journal of Mechanics, N2. 2002. 34. NguyÔn ThiÖn Phóc “Robot c«ng nghiÖp” NXB khoa häc vµ kü thuËt, Hµ Néi, 2004. 35. NguyÔn ThiÖn Phóc, (vµ c¸c céng sù). Hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng con l¨n. TuyÓn tËp b¸o c¸o Héi nghÞ C¬ häc toµn quèc lÇn thø VII, 2002. 36. NguyÔn ThiÖn Phóc, NguyÔn TiÕn §øc, Lª Hoµng Giang. TÝnh to¸n thiÕt kÕ, chÕ t¹o c¸c m«®un quay trong robot. TuyÓn tËp b¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ tù ®éng hãa toµn quèc, lÇn thø V. 37. Wu.C.H. “Robot Accuracy Analysis based on Kinematics” IEEE Journal of Robotics and Automation 2 (3). 1986. 38. Waldron K. J., Kincel G.L., The relation between actuator geometry and mechanical effcienncy in robots. Preprints 4th CISM – IFToMM Symposium on Theory and Pract. Of Manipul. Warsawa, 1981 39. Stone H.W., Kinematic, Modeling Identification, and Control of Robotic Manipulators. Kluwer Academic publishers, 1987. 40. ABB ROBOTICS - Catalog 41. BRUYNINCKX H. The 321 - HEXA - a fully - parallel manipulator with closed-form position and velocity kinematics. IEEE Int Conf. Robotics and Automation, 1997 42 .CLAVEL R. Delta, a fast robot with parallel geometry - Int. Symp. Industrial Robots, Lausanne, Switzerland, 1988 43. HONEGGER M., CODOUREY a., BURDET E. Adaptive control of the Hexaglide, a 6 dof. Parallel manipulator IEEE Int Conf. Robotics and Automation, Albuquerque, 1997 44. LEE H.Y AND ROTH B. A closed form solution of the forward displacement analysis of a class of in parallel mechanisnas IEEE Int. Conf. Robotics and Automation, Atlanta, 1993. 45. Proceedings of the 10th World Congress on the Theory of Machines and Mechanisms. Oulu, Finland, 1999. 46. NguyÔn ThiÖn Phóc, Ng−êi m¸y pháng sinh vµ m« h×nh ®éng häc d¹ng tæng qu¸t. T¹p chÝ C¬ häc, sè 4, 1995. 47. NguyÔn ThiÖn Phóc, TrÇn Minh NghÜa, NguyÔn §×nh Nin. Nghiªn cøu t¹o dùng robot song song lo¹i hexa. TuyÓn tËp b¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ Tù ®éng hãa toµn quèc lÇn thø VI.