Báo cáo Đề tài Robotic Arm Design for Manipulation in Tabletop Clutter
Cánh tay robot là một thuật ngữ thông dụng để mô tả thiết bị
mang dáng dấp và có chức năng như tay người được điều
khiển tự động để thực hiện một số thao tác nhất định.
Các thế hệ :
TH1: điều khiển theo chu trình cứng, ko nhận biết dc thông tin
TH2: Điều khiển theo dạng chương trình mềm và bước đầu có
khả năng nhận biết dc thông tin
TH3: Điều khiển dạng tinh khôn, có khả năng nhận biết thông
tin và bước đầu đã có một số chức năng lí trí con người.
Sự phát triển của cánh tay robot ngày càng nâng cao năng
suất lao động, tự động hóa trong quá trình sản xuất, giảm bớt
sức lao động cho con ngườ
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM BÁO CÁO ĐỀ TÀI TÊN ĐỀ TÀI: Robotic Arm Design for Manipulation in Tabletop Clutter GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS. HUỲNH THÁI HOÀNG SINH VIÊN THỰC HIỆN : NHÓM 12 Ễ ÀNGUY N THANH HO NG 41101247 NGUYỄN THÀNH NHÂN 41102376 BÙI ĐỨC SINH 41102895 PHAN NGỌC THIỆN 41103373 MỤC LỤC A. Giới thiệu cánh tay robot và các công dụng B. Giới thiệu cánh tay robot Tabletop Clutter • Mô tả: • Phác thảo: Lý th ết• uy : • Thiết kế: ế ả ế ế• K t qu thi t k : • Kết luận: A GIỚI THIỆU CÁNH TAY ROBOT VÀ CÁC CÔNG DỤNG Cánh tay robot là một thuật ngữ thông dụng đểmô tả thiết bị ấ ềmang dáng d p và có chức năng như tay người được đi u khiển tự động để thực hiện một số thao tác nhất định. Các thế hệ : TH1: điều khiển theo chu trình cứng, ko nhận biết dc thông tin TH2: Điều khiển theo dạng chương trình mềm và bước đầu có khả năng nhận biết dc thông tin TH3: Điều khiển dạng tinh khôn, có khả năng nhận biết thông tin và bước đầu đã có một số chức năng lí trí con người. Sự phát triển của cánh tay robot ngày càng nâng cao năng suất lao động, tự động hóa trong quá trình sản xuất, giảm bớt sức lao động cho con người ROBOT công nghiệp: ROBOT không gian: B Giới thiệu cánh tay robot Tabletop Clutter I MÔ TẢ Tay máy Tabletop Clutter là tay máy một bậc tự do, hoạt động trên các mô hình phạm vi nhỏ như trên bàn với các chức năng đơn giản, . Giải thích một bậc tự do. Mô hình gồmmột motor DC để tạo nên một cánh tay đơn giản gắp thảmột vật. Một tay gắp sẽ được sử dụng để gắp thả đồ vật đúng nơi cần đến. Yêu cầu đặt ra là thả vật vào trong Drop off target nhanh nhất có thể. Mô hình thiết kế II PHÁC THẢO • Các giới hạn: • Cánh tay quay được từ 20 ‐ 180 độ S i ố á ị í hả d ới độ• a s qu v tr t ư 5 1. DC MOTORS IN CONTROL SYSTEMS Phương trình cơ bản của động cơ DC Momen quay Điện áp hồi tiếp 1.2. Mathematical Modeling of PM DC Motors The armature is modeled as a circuit with resistance Ra connected in series with an inductance La and a voltage source e , a, representing the back emf (electromotive force) in the armature when the rotor rotates The . motor variables and parameters are defined as follows: Sơ đồ phần ứng động cơ DC Các thông số của DC Motor Sơ đồ dòng tín hiệu Phương trình trạng thái Hàm truyền tổng của DC Motor Sơ đồ khối tổng quát của Motor Fig 4‐72 shows a block‐diagram representation. of the dc‐motor system. The advantage of using the block diagram is that it gives a clear picture of the transfer function 2.2 Speed Control of DC Motors: Closed‐Loop Response As seen previously the output speed of the , motor is highly dependant on the value of torque TL We can improve the speed . performance of the motor by using a proportional feedback controller The controller . is composed of a sensor (usually a tachometer for speed applications) to sense the speed and an amplifier with gain K (proportional control). Sơ đồ cơ động cơ có hồi tiếp Sơ đồ khối kiểm soát tốc độ DC motor Hàm truyền kiểm soát tốc độ Ngõ ra ởmiền thời gian với hàm unit Đáp ứng xác lập 2.3 Position Control The position response in the open‐loop case may be obtained by integrating the speed response Φ{s) = Ω(s)/s The open‐loop transfer. . function is therefore Hàm truyền tổng điều khiển vị trí Hàm truyền điều khiển vị trí 4.1 Kết quả thiết kế: 4.1.1 Position Sensor or Speed Sensor For position‐control applications, an incremental encoder or a potentiometer may be attached directly to the motor shaft to measure the rotation of the armature In speed control it is customary to . , connect a tachometer to the motor shaft. Sensor‐ shaft inertia and damping are normally too small to b i l d d i th t d l Th t t fe nc u e n e sys em mo e . e ou pu rom each sensor is proportional to the variable it is measuring. We will assume a proportionality gain of 1; that is, Kt = 1 (speed control), and Ks= 1 (position control). 4.1.2 Power Amplifier 1. The maximum voltage that can be output by the amplifier is effectively limited to 20 V . 2. The maximum current that the amplifier can pro ide to the motor is limited to 8 Av . Therefore, Amp gain 2 V/V Amplifier input saturation limits ±10 V Current saturation limits ±4 A 4.1.3 Kiểm soát tốc độ Sơ đồ khối điều khiển tốc độ Hàm truyền điều khiển tốc độ Mô phỏng điều khiển tốc độ 4.1.4 Kiểm soát vị trí: Hàm truyền kiểm soát vị trí Mô phỏng kiểm soát vị trí Sơ đồ tổng quát chung Kết luận Việc xây dựng mô hình vật lý tay máy một bậc tự do đã cho các kết quảmong muốn. Mô hình này có thể dùng trong phòng thí nghiệm để quan sát và đánh giá mức độ hoạt động cũng như điều chỉnh các thông số kĩ thuật sao cho đáp ứng yêu cầu sử dụng hay giảng dạy. Hướng phát triển của đề tài là xây dựng mô hình tay máy nhiều bậc tự do dựa trên mô hình tay máy một bậc tự do đơn giản . R12 low cost small articulated bench top robot arm: Tài liệu tham khảo Sách Kuo_Automatic Control Systems_9th ed_ 2009 Y.Itkis, Control systems of variable structure, New York, Wiley, 1976. J J E Slotine and S Asada Robot analysis and control. . . , , A. Wiley‐Interscience Publication, John Wiley& Sons, Inc. 1986. RESEARCH ON IMPLEMENTING ROBOTIC MANIPULATOR BASED ON FUZZY LOGIC CONTROL An Affordable Robotic Arm Design for Manipulation in T bl t Cl tta e op u er Design and Development of a Competitive Low‐Cost Robot Arm with Four Degrees of Freedom. The end Thank you for listening!!!
File đính kèm:
- bao_cao_de_tai_robotic_arm_design_for_manipulation_in_tablet.pdf