ĐỒ ÁN - THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CÁNH TAY ROBOT 3 BẬC TỰ DO ỨNG DỤNG TRONG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM BẰNG XỬ LÝ ẢNH (Đặng Hữu Tuyến)
29 thg 10, 2024 | 10:07

ĐỒ ÁN - THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CÁNH TAY ROBOT 3 BẬC TỰ DO ỨNG DỤNG TRONG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM BẰNG XỬ LÝ ẢNH (Đặng Hữu Tuyến)



Cơ điện tử  là một trong những ngành kỹ  thuật cao đang phát triển mạnh mẽ. Robotics, là một trong những chuyên ngành kỹ  thuật  cơ điện tử, đang đƣợc  ứng dụng rộng rãi trên thế  giới, đã thu hút đƣợc nhiều sự  chú ý  ở  nƣớc ta. Để  xây dựng nền sản xuất hiện đại, chúng ta cần nhanh chóng ứng dụng và phát triển tự động hóa, nổi bật là các sản phẩm Cơ điện tử  nhƣ Robot, ô tô, …Đặt biệt trong số  những sản phẩm đƣợc ứng dụng rộng rải trong công nghiệp, thì robot  3 bậc tự  do  có tìm năng phát triển cao trong nền công nghiệp vì lợi thế  cót lõi của robot  3 bậc tự  do  là tốc độ, chính vì vậy robot  3 bậc tự  do  vẫn bắt đƣợc vật thể  dù băng tải không dừng điều này là một trong các lợi thế  giúp tăng tốc độ  của dây chuyền sản xuất.Và trên cũng là mục tiêu cót lõi của đề  tài, xây dựng đƣợc mô hình robot  3 bậc tự  do  bắt vật thể  trên băng tải dù băng tải không dừng, ngoài ra còn có thể  tạo robot  3 bậc  tự  do  thực hiện chạy theo hành trình có thể dạy học đƣợc.

Để  có thể  xây dựng đƣợc đề  tài ta cần phải nắm rõ đƣợc cơ sở  lý thuyết về phƣơng pháp phân tích, tính toán động học, động học ngƣợc và kỹ  thuật xử  lý  ảnh, đồng thời với các kiến thức liên quan đến  tính toán thiết kế  cơ khí, mạch điều khiển, lập trình vi điều khiển cũng nhƣ công nghệ  máy tính mới có thể  đƣa những lý thuyết cót  lõi  thành  mô  hình  thực  tế  đáp  ứng  đƣợc  các  nguyên  lý  hoạt  động  đề  ra.



NỘI DUNG:


MỤC LỤC  .......................................................................................................................  1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI  .......................................................................  4

1.1 BỐI CẢNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI  ...........................................................................  4

1.2 MỤC TIÊU  ................................................................................................................  6

CHƢƠNG 2 : THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KẾT CẤU CƠ KHÍ………………………16

2.1. THIẾT KẾ CÁNH TAY ROBOT  ............................................................................  7

2.1.1. Phân tích và lựa chọn cấu trúc cánh tay robot………………………...  7

2.1.2. Thông số kích thƣớc của cánh tay Robot…………………………….  8

2.1.3. Xây dựng phƣơng trình động học thuận………………………………  9

2.1.4 Quỹ đạo chuyển động của Robot trong không gian…………………..  12

2.1.5. Thiết kế các bộ phận của cánh tay……………………………………  12

2.1.5.1. Cơ cấu xoay cơ cấu chấp hành……………………………………..  12

2.1.5.2. Cơ cấu hút…………………………………………………………..  13

2.1.5.3. Tính chọn động cơ cho cơ cấu……………………………………..  13

2.1.5.4. Thiết kế 3D cho cánh tay robot 3 bậc tự do…………………………  14

2.2. THIẾT KẾ BĂNG TẢI  ..........................................................................................  16

2.2.1. Tính chọn kích thƣớc băng tải………………………………………...  16

2.2.2. Thiết kế 3D cho băng tải………………………………………………  17

2.2.2.1. Thiết kế khung băng tải……………………………………………..  17

2.2.2.2. Gá động cơ băng tải………………………………………………..  18

2.2.3. Lắp ráp băng tải……………………………………………………….  19

2.3. HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG  ......................................................................  20

DUT.LRCC

Thiết kế và chế tạo cánh tay robot 3 bậc tự do ứng dụng trong phân loại sản phẩm bằng xử lý ảnh

GVHD :T.S Nguyễn Danh Ngọc

SVTH : Bùi Đăng Quân

Đặng Hữu Tiến   2

2.4. MÔ HÌNH TỔNG QUAN CỦA HỆ THỐNG  .......................................................  20

CHƢƠNG 3:THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN  ..................................................  22

3.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN  ..................................................................  22

3.2. CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG HỆ THỐNG  ...........................................  22

3.2.1. Vi điều khiển Arduino Nano  …………………………………….22

3.2.2 Driver A4988  …………………………………………………………..24

3.2.3 Servo MG966R…….  …………………………………………………...24

3.2.4. Cảm biến quang:……………………………………………………….25

3.2.5. Module giảm áp Lm2596……………………………………………...  26

3.2.6 Công tắc hành trình…………………………………………………….  27

3.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỀU KHIỂN  ........................................................  28

CHƢƠNG 4: XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN  ....................................  29

4.1. LƢU ĐỒ THUẬT TOÁN CHƢƠNG TRÌNH CHÍNH  .........................................  29

4.2. GIỚI THIỆU VỀ XỬ LÝ ẢNH VISUAL STUDIO  ..............................................  30

4.2.1. Giới thiệu thƣ viện Emgu CV…………………………………………  30

4.2.3. Quy trình xử lý ảnh…………………………………………………...  31

4.2.4. Một số hàm xử lý trong Emgu Cv…………………………………….  32

KẾT LUẬN  ...................................................................................................................  36

TÀI LIỆU THAM KHẢO  .............................................................................................  38

CODE XỬ LÝ ẢNH :  ...................................................................................................  39

CODE ARDUINO  ...








LINK DOWNLOAD



Cơ điện tử  là một trong những ngành kỹ  thuật cao đang phát triển mạnh mẽ. Robotics, là một trong những chuyên ngành kỹ  thuật  cơ điện tử, đang đƣợc  ứng dụng rộng rãi trên thế  giới, đã thu hút đƣợc nhiều sự  chú ý  ở  nƣớc ta. Để  xây dựng nền sản xuất hiện đại, chúng ta cần nhanh chóng ứng dụng và phát triển tự động hóa, nổi bật là các sản phẩm Cơ điện tử  nhƣ Robot, ô tô, …Đặt biệt trong số  những sản phẩm đƣợc ứng dụng rộng rải trong công nghiệp, thì robot  3 bậc tự  do  có tìm năng phát triển cao trong nền công nghiệp vì lợi thế  cót lõi của robot  3 bậc tự  do  là tốc độ, chính vì vậy robot  3 bậc tự  do  vẫn bắt đƣợc vật thể  dù băng tải không dừng điều này là một trong các lợi thế  giúp tăng tốc độ  của dây chuyền sản xuất.Và trên cũng là mục tiêu cót lõi của đề  tài, xây dựng đƣợc mô hình robot  3 bậc tự  do  bắt vật thể  trên băng tải dù băng tải không dừng, ngoài ra còn có thể  tạo robot  3 bậc  tự  do  thực hiện chạy theo hành trình có thể dạy học đƣợc.

Để  có thể  xây dựng đƣợc đề  tài ta cần phải nắm rõ đƣợc cơ sở  lý thuyết về phƣơng pháp phân tích, tính toán động học, động học ngƣợc và kỹ  thuật xử  lý  ảnh, đồng thời với các kiến thức liên quan đến  tính toán thiết kế  cơ khí, mạch điều khiển, lập trình vi điều khiển cũng nhƣ công nghệ  máy tính mới có thể  đƣa những lý thuyết cót  lõi  thành  mô  hình  thực  tế  đáp  ứng  đƣợc  các  nguyên  lý  hoạt  động  đề  ra.



NỘI DUNG:


MỤC LỤC  .......................................................................................................................  1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI  .......................................................................  4

1.1 BỐI CẢNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI  ...........................................................................  4

1.2 MỤC TIÊU  ................................................................................................................  6

CHƢƠNG 2 : THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KẾT CẤU CƠ KHÍ………………………16

2.1. THIẾT KẾ CÁNH TAY ROBOT  ............................................................................  7

2.1.1. Phân tích và lựa chọn cấu trúc cánh tay robot………………………...  7

2.1.2. Thông số kích thƣớc của cánh tay Robot…………………………….  8

2.1.3. Xây dựng phƣơng trình động học thuận………………………………  9

2.1.4 Quỹ đạo chuyển động của Robot trong không gian…………………..  12

2.1.5. Thiết kế các bộ phận của cánh tay……………………………………  12

2.1.5.1. Cơ cấu xoay cơ cấu chấp hành……………………………………..  12

2.1.5.2. Cơ cấu hút…………………………………………………………..  13

2.1.5.3. Tính chọn động cơ cho cơ cấu……………………………………..  13

2.1.5.4. Thiết kế 3D cho cánh tay robot 3 bậc tự do…………………………  14

2.2. THIẾT KẾ BĂNG TẢI  ..........................................................................................  16

2.2.1. Tính chọn kích thƣớc băng tải………………………………………...  16

2.2.2. Thiết kế 3D cho băng tải………………………………………………  17

2.2.2.1. Thiết kế khung băng tải……………………………………………..  17

2.2.2.2. Gá động cơ băng tải………………………………………………..  18

2.2.3. Lắp ráp băng tải……………………………………………………….  19

2.3. HỆ THỐNG CẤP PHÔI TỰ ĐỘNG  ......................................................................  20

DUT.LRCC

Thiết kế và chế tạo cánh tay robot 3 bậc tự do ứng dụng trong phân loại sản phẩm bằng xử lý ảnh

GVHD :T.S Nguyễn Danh Ngọc

SVTH : Bùi Đăng Quân

Đặng Hữu Tiến   2

2.4. MÔ HÌNH TỔNG QUAN CỦA HỆ THỐNG  .......................................................  20

CHƢƠNG 3:THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN  ..................................................  22

3.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN  ..................................................................  22

3.2. CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG HỆ THỐNG  ...........................................  22

3.2.1. Vi điều khiển Arduino Nano  …………………………………….22

3.2.2 Driver A4988  …………………………………………………………..24

3.2.3 Servo MG966R…….  …………………………………………………...24

3.2.4. Cảm biến quang:……………………………………………………….25

3.2.5. Module giảm áp Lm2596……………………………………………...  26

3.2.6 Công tắc hành trình…………………………………………………….  27

3.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỀU KHIỂN  ........................................................  28

CHƢƠNG 4: XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN  ....................................  29

4.1. LƢU ĐỒ THUẬT TOÁN CHƢƠNG TRÌNH CHÍNH  .........................................  29

4.2. GIỚI THIỆU VỀ XỬ LÝ ẢNH VISUAL STUDIO  ..............................................  30

4.2.1. Giới thiệu thƣ viện Emgu CV…………………………………………  30

4.2.3. Quy trình xử lý ảnh…………………………………………………...  31

4.2.4. Một số hàm xử lý trong Emgu Cv…………………………………….  32

KẾT LUẬN  ...................................................................................................................  36

TÀI LIỆU THAM KHẢO  .............................................................................................  38

CODE XỬ LÝ ẢNH :  ...................................................................................................  39

CODE ARDUINO  ...








LINK DOWNLOAD

M_tả
M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: