ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ROBOT - Đề tài Thiết kế Robot Scara 3 bậc tự do (Nguyễn Tiến Phát) Full | Cộng đồng Kỹ thuật cơ điện Việt Nam EBOOKBKMT

I. Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế robot SCARA 3 bậc tự do

II. Số liệu cho trước:

1. Tải trọng … kg.

2. Tầm với … m.

3. Độ chính xác lặp: (x, y) = … mm, (z) = … mm.

4. Vận tốc cực đại khâu tác động cuối ….

5. Gia tốc cực đại khâu tác động cuối …..

III. Nội dung thực hiện:

1. Phân tích nguyên lý và thông số kỹ thuật hệ thống điều khiển

- Tổng quan về hệ thống điều khiển

- Nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển

- Xác định các thành phần của hệ thống điều khiển

2. Thiết kế hệ thống điều khiển

- Mô hình hóa và xác định hàm truyền

- Đánh giá tính ổn định của hệ thống

- Mô phỏng và phân tích, đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống

- Lựa chọn các thiết bị cho hệ thống điều khiển: cảm biến, thiết bị điều khiển, cơ cấu chấp hành

- Thiết kế sơ đồ mạch điện và mạch điều khiển (1 bản A0)

3. Lập trình điều khiển

- Lập trình điều khiển robot (1 chương trình điều khiển)

- Lập trình mô phỏng chuyển động (1 chương trình mô phỏng trên Simmechanics, …)

NỘI DUNG:

BẢNG PHỤ LỤC..................................................................................................................................4

DANH SÁCH HÌNH VẼ..................................................................................................................4

DANH SÁCH BẢNG....................................................................................................................... 9

Chương 1. Phân tích nguyên lý và thông số kỹ thuật.....................................................................11

1.1. Tổng quan:...............................................................................................................................11

1.2. Nguyên lý hoạt động................................................................................................................12

1.3. Các thành phần của hệ thống điều khiển.............................................................................13

1.4. Thông số kỹ thuật cần thiết kế của robot:............................................................................14

1.5. Bài toán điều khiển Robot......................................................................................................17

Chương 2. Thiết kế hệ thống cơ khí.................................................................................................19

Mô hình nghiên cứu.......................................................................................................................19

2.1. Động học robot SCARA..........................................................................................................19

2.1.1. Động học thuận robot......................................................................................................19

2.1.2. Động học ngược robot:.....................................................................................................23

2.1.3. Ý nghĩa của bài toán động học robot.............................................................................26

2.2. Động lực học robot SCARA:..................................................................................................27

2.2.1. Động lực học thuận...........................................................................................................27

2.2.2. Động lực học ngược..........................................................................................................35

2.3. Vật liệu, khối lượng, momen quán tính các khâu.................................................................36

2.3.1. Khâu 0 (Khâu cố định).....................................................................................................36

2.3.2. Khâu 1 và khâu 2:............................................................................................................ 38

2.3.3. Khâu 3................................................................................................................................42

Chương 3. Không gian làm việc và thiết kế quỹ đạo Robot.................................................................45

3.1. Không gian làm việc................................................................................................................45

3.2. Thiết lập quy luật chuyển động của 3 khâu:........................................................................46

Chương 4. Mô hình hóa các khâu của Robot..................................................................................51

Tổng quan....................................................................................................................................... 51

4.1. Động cơ điện một chiều...........................................................................................................52

4.2. Trục vít me đai ốc bi............................................................................................................... 54

4.3. Mô hình hóa khâu vít me đai ốc bi (Khâu 3)........................................................................55

4.4. Mô hình hóa khâu 1 và 2........................................................................................................57

4.5. Xác định các thông số của động cơ:......................................................................................58

4.6. Tính toán và kiểm tra tính ổn định của các hàm truyền G(s):.................................................59

4.7. Mô phỏng và đánh giá tính ổn định của các chỉ tiêu chất lượng..............................................73

4.7.1. Xây dựng mô hình Simulink mô tả cho một khớp của Robot:..........................................73

4.7.2. Sử dụng Matlab – Simulink để mô phỏng cho một trục chuyểnđộng và cho toàn bộ

Robot:..........................................................................................................................................74

4.7.3. Xác định sai lệch tĩnh và đánh giá chất lượng đáp ứng:....................................................77

Chương 5. Thiết kế hệ thống điều khiển..........................................................................................81

5.1. Phương pháp điều khiển PD theo momen:...........................................................................81

5.2. Phương pháp điều khiển PID:...............................................................................................92

Chương 6. Mô phỏng nguyên lý hoạt động (SIMMECHANICS).................................................99

Chương 7. Lựa chọn thiết bị và thiết kế mạch điều khiển..................................................................100

7.1. Chọn các phần tử của hệ thống điều khiển..........................................................................100

7.2. Xác định hàm điều khiển......................................................................................................103

7.2.1. Điều khiển vị trí (Position).............................................................................................103

7.2.2. Điều khiển tốc độ (Speed):.............................................................................................109

7.2.3. Điều khiển lực, momen (Torque)..................................................................................113

7.3. Xây dựng bản vẽ....................................................................................................................117

Tài liệu tham khảo:....

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)