GIÁO TRÌNH - Thực tập Robot công nghiệp (Ths. Tưởng Phước Thọ) Full
Robot công nghiệp cũng là một máy công nghiệp. Chúng được sử dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, ngoài công nghiệp Robot còn làm những công việc khác nhau khi công việc của con người ngày càng trở nên nặng nhọc và nguy hiểm hơn. Ngày nay, các Robot được kết hợp lại với nhau cùng các máy móc khác làm thành một hệ thống tự động linh hoạt. Giống như máy CNC hay trung tâm gia công, Robot công nghiệp được thiết kế để trợ giúp quá trình sản xuất, nhưng Robot không chỉ đơn thuần là một máy công nghiệp, chúng có thể được sử dụng ở mọi lĩnh vực công nghiệp có thể sản xuất ra sản phẩm hay phục vụ, dịch vụ, và có thể thực hiện một số lượng lớn công việc cũng như dễ dàng thay đổi các chức năng công việc. Một hệ thống sản xuất bao gồm các máy móc, Robot, cảm biến, máy tính,…
Giáo trình này là tài liệu hướng dẫn vận hành, lập trình điều khiển Robot công nghiệp ABB IRB 120 và phần mềm lập trình mô phỏng ABB ROBOT STUDIO 5.14 dành cho sinh viên các ngành Cơ Điện tử, Công nghệ Tự động, Cơ khí Chế tạo Máy. Thông qua các công cụ hỗ trợ của hệ thống điều khiển robot và phần mềm lập trình mô phỏng giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về các ứng dụng cũng như khả năng làm việc của Robot công nghiệp. Qua đó, sinh viên có thể áp dụng kiến thức trong học phần lý thuyết Robot công nghiệp để tính toán, mô phỏng và so sánh với hoạt động của Robot thật. Các bài tập thực hành được thiết kế với mục đích cho sinh viên làm quen với các quy tắc chung khi vận hành Robot công nghiệp, làm nền tảng cho sinh viên có thể dễ dàng tiếp cận và làm việc với các loại robot khác nhau trong thực tế sản xuất.
NỘI DUNG:
Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP .................... 9
1. GIỚI THIỆU ........................................................................................ 9
2. LỊCH SỬ ............................................................................................ 10
3. CÁC KHÁI NIỆM SỬ DỤNG TRONG ROBOT ............................ 14
4. PHÂN LOẠI ROBOT ...................................................................... 14
4.1 Phân loại theo thế hệ .................................................................... 14
4.2 Phân loại theo hệ thống điều khiển .............................................. 17
4.3 Phân loại theo không gian hoạt động ........................................... 17
5. CẤU TRÚC CỦA ROBOT CÔNG NGHIỆP ................................... 17
6. BIỂU DIỄN VỊ TRÍ ROBOT - BÀI TOÁN ĐỘNG HỌC
THUẬN VÀ NGHỊCH CỦA ROBOT ................................................... 19
6.1 Phương pháp mô hình hóa hình học – biểu diễn vị trí của Robot ...... 19
6.2 Bài toán động học thuận và nghịch tìm vị trí ............................... 20
7. BÀI TẬP VỀ NHÀ CHƯƠNG 1 ....................................................... 23
Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ ROBOT ABB, HỆ THỐNG ĐIỀU
KHIỂN ROBOT ABB VÀ PHẦN MỀM ROBOT STUDIO ............. 25
1. CƠ BẢN VỀ ROBOT VÀ PHẦN MỀM LẬP TRÌNH .................... 25
1.1 Tổng quan về robot ABB ............................................................ 25
1.2 FlexPendant.................................................................................. 28
1.3 Giới thiệu phần mềm Robot Studio ............................................. 30
1.3.1 Giao diện Robot Studio ....................................................... 31
1.3.2 Điều hướng cửa sổ đồ họa bằng chuột ................................ 33
1.4 Tọa độ trong robot ....................................................................... 33
6
2. DI CHUYỂN ROBOT BẰNG FLEXPENDANT (JOGGING) ........ 34
3. TẠO TỌA ĐỘ TOOL ....................................................................... 43
3.1 Ưu điểm việc tạo tọa độ tool ........................................................ 43
3.2 Các bước thực hiện tạo tọa độ tool .............................................. 43
4. WORKOBJECT ................................................................................ 45
4.1 Ưu điểm việc tạo Workoject ........................................................ 45
4.2 Các bước thực hiện tạo Workoject............................................... 45
5. BACKUP AND RESTORE ............................................................... 47
5.1 Các bước thực hiện chức năng backup ........................................ 47
5.2 Các bước thực hiện chức năng restore ......................................... 48
6. BÀI TẬP THỰC HÀNH CHƯƠNG 2 .............................................. 48
Chương 3: CÁC TẬP LỆNH VÀ LẬP TRÌNH DI CHUYỂN
ROBOT BẰNG PLEXPENDANT ...................................................... 51
1. CÁC TẬP LỆNH CƠ BẢN CỦA ROBOT ...................................... 51
2. CÁCH LẬP TRÌNH TRÊN PLEXPENDANT ............................... 60
3. CHƯƠNG TRÌNH CON ................................................................... 65
3.1 Cơ bản về lệnh chương trình trong lập trình robot ..................... 65
3.2 Các bước tạo chương trình con .................................................... 66
4. KHỞI TẠO TÍN HIỆU I/O ................................................................ 68
4.1 Khởi tạo bus ................................................................................. 68
4.2 Khởi tạo Unit ............................................................................... 69
4.3 Khởi tạo tín hiệu (signal) ............................................................. 70
4.4 Xem tín hiệu I/O trên FlexPendant .............................................. 70
5. BÀI TẬP THỰC HÀNH CHƯƠNG 3 .............................................. 71
Chương 4: LẬP TRÌNH ĐỒ HỌA CHO ROBOT ............................. 73
1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 73
1.1 Giới thiệu về lập trình đồ họa ..................................................... 73
1.2 Chuẩn bị cho bài thực hành ........................................................ 74
7
2. TẠO ĐƯỜNG CONG ........................................................................ 75
2.1 Tạo một đường viền quanh bề mặt (Border Around Surface) ...... 75
2.2 Tạo đường viền từ các điểm (Border from Point) ....................... 76
3. TẠO PATH ......................................................................................... 78
3.1 Tạo workobject từ ba điểm tham chiếu ....................................... 78
3.2 Tạo một Path từ curve ................................................................. 79
3.3 Tạo một quỹ đạo từ các gờ cạnh ................................................. 83
4. TINH CHỈNH TARGET ..................................................................... 84
4.1 Dịch chuyển quỹ đạo Path .......................................................... 84
4.2 Định hướng target ........................................................................ 84
5. THÊM ĐIỂM TIẾP CẬN VÀ ĐIỂM RỜI ĐI .................................... 86
5.1 Thêm điểm tiếp cận và điểm rời đi .............................................. 86
5.2 Cài đặt cấu hình trục cho robot ................................................... 88
5.3 Điều chỉnh lệnh ........................................................................... 90
6. MÔ PHỎNG CHƯƠNG TRÌNH ....................................................... 91
6.1 Đồng bộ chương trình với Controller ảo (Virtual Controller) ...... 91
6.2 Cài đặt và chạy mô phỏng ........................................................... 91
7. PHÁT HIỆN VA CHẠM ................................................................... 93
7.1 Định nghĩa va chạm .................................................................... 94
7.2 Thiết lập cấu hình va chạm ......................................................... 95
8. NGĂN NGỪA VA CHẠM ................................................................ 95
9. CHỨC NĂNG KIỂM TRA KHẢ NĂNG VỚI TỚI CỦA
ROBOT (REACHABILITY) .................................................................. 96
10. THÊM MỘT ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA VÀO TRẠM ....................... 99
11. BÀI TẬP THỰC HÀNH CHƯƠNG 4
LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
Robot công nghiệp cũng là một máy công nghiệp. Chúng được sử dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, ngoài công nghiệp Robot còn làm những công việc khác nhau khi công việc của con người ngày càng trở nên nặng nhọc và nguy hiểm hơn. Ngày nay, các Robot được kết hợp lại với nhau cùng các máy móc khác làm thành một hệ thống tự động linh hoạt. Giống như máy CNC hay trung tâm gia công, Robot công nghiệp được thiết kế để trợ giúp quá trình sản xuất, nhưng Robot không chỉ đơn thuần là một máy công nghiệp, chúng có thể được sử dụng ở mọi lĩnh vực công nghiệp có thể sản xuất ra sản phẩm hay phục vụ, dịch vụ, và có thể thực hiện một số lượng lớn công việc cũng như dễ dàng thay đổi các chức năng công việc. Một hệ thống sản xuất bao gồm các máy móc, Robot, cảm biến, máy tính,…
Giáo trình này là tài liệu hướng dẫn vận hành, lập trình điều khiển Robot công nghiệp ABB IRB 120 và phần mềm lập trình mô phỏng ABB ROBOT STUDIO 5.14 dành cho sinh viên các ngành Cơ Điện tử, Công nghệ Tự động, Cơ khí Chế tạo Máy. Thông qua các công cụ hỗ trợ của hệ thống điều khiển robot và phần mềm lập trình mô phỏng giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về các ứng dụng cũng như khả năng làm việc của Robot công nghiệp. Qua đó, sinh viên có thể áp dụng kiến thức trong học phần lý thuyết Robot công nghiệp để tính toán, mô phỏng và so sánh với hoạt động của Robot thật. Các bài tập thực hành được thiết kế với mục đích cho sinh viên làm quen với các quy tắc chung khi vận hành Robot công nghiệp, làm nền tảng cho sinh viên có thể dễ dàng tiếp cận và làm việc với các loại robot khác nhau trong thực tế sản xuất.
NỘI DUNG:
Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP .................... 9
1. GIỚI THIỆU ........................................................................................ 9
2. LỊCH SỬ ............................................................................................ 10
3. CÁC KHÁI NIỆM SỬ DỤNG TRONG ROBOT ............................ 14
4. PHÂN LOẠI ROBOT ...................................................................... 14
4.1 Phân loại theo thế hệ .................................................................... 14
4.2 Phân loại theo hệ thống điều khiển .............................................. 17
4.3 Phân loại theo không gian hoạt động ........................................... 17
5. CẤU TRÚC CỦA ROBOT CÔNG NGHIỆP ................................... 17
6. BIỂU DIỄN VỊ TRÍ ROBOT - BÀI TOÁN ĐỘNG HỌC
THUẬN VÀ NGHỊCH CỦA ROBOT ................................................... 19
6.1 Phương pháp mô hình hóa hình học – biểu diễn vị trí của Robot ...... 19
6.2 Bài toán động học thuận và nghịch tìm vị trí ............................... 20
7. BÀI TẬP VỀ NHÀ CHƯƠNG 1 ....................................................... 23
Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ ROBOT ABB, HỆ THỐNG ĐIỀU
KHIỂN ROBOT ABB VÀ PHẦN MỀM ROBOT STUDIO ............. 25
1. CƠ BẢN VỀ ROBOT VÀ PHẦN MỀM LẬP TRÌNH .................... 25
1.1 Tổng quan về robot ABB ............................................................ 25
1.2 FlexPendant.................................................................................. 28
1.3 Giới thiệu phần mềm Robot Studio ............................................. 30
1.3.1 Giao diện Robot Studio ....................................................... 31
1.3.2 Điều hướng cửa sổ đồ họa bằng chuột ................................ 33
1.4 Tọa độ trong robot ....................................................................... 33
6
2. DI CHUYỂN ROBOT BẰNG FLEXPENDANT (JOGGING) ........ 34
3. TẠO TỌA ĐỘ TOOL ....................................................................... 43
3.1 Ưu điểm việc tạo tọa độ tool ........................................................ 43
3.2 Các bước thực hiện tạo tọa độ tool .............................................. 43
4. WORKOBJECT ................................................................................ 45
4.1 Ưu điểm việc tạo Workoject ........................................................ 45
4.2 Các bước thực hiện tạo Workoject............................................... 45
5. BACKUP AND RESTORE ............................................................... 47
5.1 Các bước thực hiện chức năng backup ........................................ 47
5.2 Các bước thực hiện chức năng restore ......................................... 48
6. BÀI TẬP THỰC HÀNH CHƯƠNG 2 .............................................. 48
Chương 3: CÁC TẬP LỆNH VÀ LẬP TRÌNH DI CHUYỂN
ROBOT BẰNG PLEXPENDANT ...................................................... 51
1. CÁC TẬP LỆNH CƠ BẢN CỦA ROBOT ...................................... 51
2. CÁCH LẬP TRÌNH TRÊN PLEXPENDANT ............................... 60
3. CHƯƠNG TRÌNH CON ................................................................... 65
3.1 Cơ bản về lệnh chương trình trong lập trình robot ..................... 65
3.2 Các bước tạo chương trình con .................................................... 66
4. KHỞI TẠO TÍN HIỆU I/O ................................................................ 68
4.1 Khởi tạo bus ................................................................................. 68
4.2 Khởi tạo Unit ............................................................................... 69
4.3 Khởi tạo tín hiệu (signal) ............................................................. 70
4.4 Xem tín hiệu I/O trên FlexPendant .............................................. 70
5. BÀI TẬP THỰC HÀNH CHƯƠNG 3 .............................................. 71
Chương 4: LẬP TRÌNH ĐỒ HỌA CHO ROBOT ............................. 73
1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 73
1.1 Giới thiệu về lập trình đồ họa ..................................................... 73
1.2 Chuẩn bị cho bài thực hành ........................................................ 74
7
2. TẠO ĐƯỜNG CONG ........................................................................ 75
2.1 Tạo một đường viền quanh bề mặt (Border Around Surface) ...... 75
2.2 Tạo đường viền từ các điểm (Border from Point) ....................... 76
3. TẠO PATH ......................................................................................... 78
3.1 Tạo workobject từ ba điểm tham chiếu ....................................... 78
3.2 Tạo một Path từ curve ................................................................. 79
3.3 Tạo một quỹ đạo từ các gờ cạnh ................................................. 83
4. TINH CHỈNH TARGET ..................................................................... 84
4.1 Dịch chuyển quỹ đạo Path .......................................................... 84
4.2 Định hướng target ........................................................................ 84
5. THÊM ĐIỂM TIẾP CẬN VÀ ĐIỂM RỜI ĐI .................................... 86
5.1 Thêm điểm tiếp cận và điểm rời đi .............................................. 86
5.2 Cài đặt cấu hình trục cho robot ................................................... 88
5.3 Điều chỉnh lệnh ........................................................................... 90
6. MÔ PHỎNG CHƯƠNG TRÌNH ....................................................... 91
6.1 Đồng bộ chương trình với Controller ảo (Virtual Controller) ...... 91
6.2 Cài đặt và chạy mô phỏng ........................................................... 91
7. PHÁT HIỆN VA CHẠM ................................................................... 93
7.1 Định nghĩa va chạm .................................................................... 94
7.2 Thiết lập cấu hình va chạm ......................................................... 95
8. NGĂN NGỪA VA CHẠM ................................................................ 95
9. CHỨC NĂNG KIỂM TRA KHẢ NĂNG VỚI TỚI CỦA
ROBOT (REACHABILITY) .................................................................. 96
10. THÊM MỘT ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA VÀO TRẠM ....................... 99
11. BÀI TẬP THỰC HÀNH CHƯƠNG 4
LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
Không có nhận xét nào: