Tính toán, thiết kế và mô hình hóa mô phỏng động học robot Kuka (Trần Văn Hưng)

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước vấn đề tự động hóa có vai trò đặc biệt quan trọng.

Nhằm nâng cao nâng suất dây chuyền công nghệ, nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm, cải thiện điều kiện lao động, nâng cao năng suất lao động.đặt ra là hệ thống sản xuất phải có tính linh hoạt cao.Robot công nghiệp, đặc biệt là những tay máy robot là bô phận quan trọng để tạo ra những hệ thống đó.

Tay máy Robot đã có mặt trong sản xuất từ nhiều năm trước, ngày nay tay máy Robot đã dùng ở nhiều lĩnh vực sản xuất, xuất phát từ những ưu điểm mà tay máy Robot đó và đúc kết lại trong quá trình sản xuất làm việc, tay máy có những tính năng mà con người không thể có được, khả năng làm việc ổn định, có thể làm việc trong môi trường độc hại .Do đó việc đầu tư nghiêc cứu, chế tạo ra những loại tay máy Robot phục vụ cho công cuộc tự động hóa sản xuất là rất cần thiết cho hiện tại và tương lai.

“Tính toán, thiết kế và mô hình hóa mô phỏng động học robot Kuka” giúp em làm quen và tìm hiểu kĩ hơn với những vấn đề cốt lõi và cơ bản nhất về robot và rất có ích cho chúng em sau này. Qua đó em có thể tìm hiểu sâu hơn và tìm hiểu được cách tiếp cận và giải quyết các vấn đề của môn học. Đồng thời qua làm đồ án cũng hình thành thêm các kĩ năng làm việc,lập kế hoạch,viết báo cáo rất có ích cho sau này.

Do kiến thức còn hạn chế và thời gian không quá 3 tháng để hoàn thành nên em không tránh khỏi những sai sót trong thiết kế, cũng như cách trình bày. Rất mong sự thông cảm chỉ bảo và hướng dẫn của quý thầy cô và các bạn để đồ án tốt nghiệp của em được tốt hơn.

Em xin chân thành cảm ơn.

Nghệ An, ngày 08 tháng 05 năm 2018

Người thực hiện

Trần Văn Hưng

TÓM TẮT

Ngành công nghiệp robot trên thế giới đã đưa được sản phẩm là robot công nghiệp để phục vụ sản xuất, thậm chí phục vụ nhu cầu giải trí cũng như chăm sóc con người. Với ngành công nghiệp của Việt Nam thì robot chưa được xuất hiện nhiều trong các dây truyền sản xuất. Vì sản phẩm này còn quá đắt đối với thị trường Việt Nam.

Nhằm nội địa hóa sản phẩm, cũng như nghiên cứu chuyên sâu về robot, em chọn đề tài “Tính toán, thiết kế và mô hình hóa mô phỏng động học robot Kuka”. Đề tài này hướng tới có thể tiến hành chế tạo cánh tay robot trên thực tế, xác định vật liệu cũng như cơ cấu truyền động của mỗi bậc, tính toán thời gian thực hiện một chu trình từ đó có phương án kết hợp dây chuyền theo thời gian thực.

Với hình ảnh 3D sẽ giúp sinh viên hướng tới thiết kế các loại robot khác nhau, ứng dụng dc phần mềm Solidwork trong tính toán, thiết lập góc độ.

Mục đích của đề tài này là nghiên cứu về cấu tạo và xây dựng những giải pháp phần cứng cánh tay robot năm bậc tự do. Nhằm làm chủ kỹ thuật chế tạo robot, có thể áp dụng vào phòng thí nghiệm của các trường cao đẳng, đại học cũng như ứng dụng trong sản xuất công nghiệp.

LỜI NÓI ĐẦU 1

TÓM TẮT 2

DANH SÁCH HÌNH ẢNH 5

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 6

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP 7

1.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN. 7

1.1.1. Robot và Robotics 7

1.1.2. Robot công nghiệp (RBCN) 9

1.2. CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA RBCN 10

1.2.1. Kết cấu chung 10

1.2.2. Kết cấu của tay máy 11

1.3. PHÂN LOẠI ROBOT 14

1.3.1. Phân loại theo kết cấu: 14

1.3.2. Phân loại theo điều khiển 14

1.3.3. Phân loại theo ứng dụng 15

CHƯƠNG 2.TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC ROBOT 16

2.1. BÀI TOÁN THUẬN CỦA ĐỘNG HỌC TAY MÁY 16

2.1.1. Hệ tọa độ vật 16

2.1.2. Ma trận quay 17

2.1.3. Quay một véc tơ: 18

2.2. BÀI TOÁN ĐỘNG HỌC NGƯỢC CỦA TAY MÁY: 21

2.2.1. Cơ cấu ba khâu phẳng: 22

2.2.2. Cơ cấu cầu: 24

2.3 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC ROBOT KUKA 6 BẬC TỰ DO 25

2.3.1.Phương trình động học thuận 25

2.3.2. Phương trình động học ngược 27

CHƯƠNG. MÔ HÌNH HÓA MÔ PHÒNG ROBOT TRÊN SOLIDWORK 30

3.1. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SOLIDWORK. 30

3.1.1.Tính năng thiết kế trên phần mềm Solidworks 31

3.1.2. Tính năng lắp ráp các chi tiết 31

3.1.3. Xuất bản vẽ trên phần mềm solidworks 31

3.1.4. Tính năng gia công trên Solidworks 31

3.1.5. Phân tích động lực học trên Solidworks 31

3.1.6. Ưu điểm Solidworks 32

3.2. MÔ PHỎNG ROBOT KUKA TRÊN SOLIDWORK. 32

3.2.1. Chi tiết và trục tọa độ 3D. 32

3.2.2. Tiến hành Mates từng chi tiết 39

3.2.3. Tiến Hành mô phỏng 41

KẾT LUẬN 46

HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

LINK DOWNLOAD