%20(1)%20(1).png)
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CÁNH TAY ROBOT 4 BẬC ỨNG DỤNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM (Nguyễn Ngọc Hưng) Full
.png)
Trong các họ Robot, chúng ta không thể không nhắc đến ROBOT CÔNG NGHIỆP với những đặc thù mà những Robot khác không có. Cánh tay robot phân loại sản phẩm theo màu với khả năng linh hoạt, độ chính xác cực cao, được ứng dụng rộng rãi trên khắp các nước thay thế con người làm những công việc ở trong môi trường độc hại hay chế tạo Robot khác với độ chính xác mà con người không thể làm bằng tay được.
Sau một thời gian làm việc, nghiên cứu, tham khảo chúng em đã hoàn thành đề tài “Thiết kế và chế tạo cánh tay Robot 4 bậc ứng dụng phân loại sản phẩm”, bài làm còn dựa trên nhiều lý thuyết, vì vậy chúng em đang hoàn thiện và ứng dụng trong thực tế.
NỘI DUNG:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2
1.1. Giới thiệu 2
1.2. Một số mô hình cánh tay Robot 5
1.3. Các vấn đề liên quan đến thiết kế và điều khiển Robot 4 bậc tự do 8
1.4. Mục tiêu của đồ án 11
1.5. Nhiệm vụ của đồ án 12
1.6. Đặt đầu bài 12
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 13
2.1. Lựa chọn phương án thiết kế cánh tay robot 4 bậc RRRR 13
2.2. Phương án điều khiển 14
2.3. Động cơ step 16
2.4. Bộ điều khiển Arduino Nano 16
2.5. Cơ cấu truyền động 17
2.6. Vật liệu 17
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH, THÍ NGHIỆM 18
3.1. Mô tả quy trình hệ thống phân loại sản phẩm của cánh tay robot 4 bậc 18
3.1.1. Chia vùng chức năng của quy trình hệ thống 18
3.1.2. Mô tả các vùng chức năng của nhiệm vụ 18
3.2. Thiết kế cơ khí, tính toán chọn động cơ 19
3.2.1. Sơ đồ động cánh tay robot 4 bậc tự do 19
i
3.2.2. Tính toán các kết cấu cơ khí 20
3.3. Phần thiết kế mạch điện 37
3.3.1. Sơ đồ khối 37
3.3.2. Các thiết bị điện cho hệ thống 37
3.3.3. Điều khiển động cơ bước step 45
3.3.4. Điều khiển Servo RC 48
3.4. Xây dựng thuật toán điều khiển 49
3.4.1. Mô hình hóa cánh tay robot 49
3.4.2. Động học thuận 50
3.4.3. Động học ngược 51
3.4.4. Giải thuật điều khiển 53
CHƯƠNG 4: THI CÔNG VÀ CHẠY THỬ 56
4.1. Mô hình hoàn thiện 56
4.2. Kết quả chạy thực nghiệm 56
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57
5.1. Các yêu cầu cho thiết bị 57
5.2. Mức độ hoàn thành 57
5.3. Đánh giá 57
5.4. Kết luận 58
5.5. Hướng phát triển 58
KẾT LUẬN 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO 61
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Robot đóng gói và sắp xếp pallet................................................................ 3
Hình 1.2: Robot đóng gói và sắp xếp pallet................................................................ 3
Hình 1.3: Robot gắp sản phẩm.................................................................................... 4
Hình 1.4: Robot phân loại rác..................................................................................... 4
Hình 1.5: Cánh tay Movemaster RV-M1 của Mitsubishi........................................... 5
Hình 1.6: Robot ANNO.............................................................................................. 7
Hình 1.7: Sơ đồ khối của robot công nghiệp.............................................................. 9
Hình 2.1: Nguyên lí điều khiển kín robot................................................................. 15
Hình 2.2: Sự tương tác giữa các phần tử, bộ phận trong nguyên lí điều khiển kín. .15
Hình 2.3: Hệ thống điều khiển vòng hở.................................................................... 16
Hình 3.1: Sơ đồ động cánh tay robot 4 bậc............................................................... 20
Hình 3.2: Tay gắp G4 Gripper sử dụng động cơ MG996R...................................... 20
Hình 3.3: Động cơ Servo 996R................................................................................. 22
Hình 3.4: Tính khối lượng thanh thép khâu 3........................................................... 23
Hình 3.5: Tính khối lượng thanh thép khâu 2........................................................... 24
Hình 3.6: Động cơ NEMA17.................................................................................... 26
Hình 3.7: Thông số kích thước động cơ NEMA17................................................... 27
Hình 3.8: Chiều rộng đai răng................................................................................... 28
Hình 3.9: Bảng tra số răng........................................................................................ 28
Hình 3.10: Tính khối lượng tấm xoay khâu 1........................................................... 30
Hình 3.11: Chiều rộng đai răng................................................................................. 33
Hình 3.12: Bảng tra số răng...................................................................................... 33
Hình 3.13: Pulley 16 răng......................................................................................... 35
Hình 3.14: Pulley 80 răng......................................................................................... 35
Hình 3.15: Dây đai GT2 3.2.3 Thiết kế 3D cho cánh tay và hệ thống......................36
Hình 3.16 Bản vẽ 3D cánh tay robot 4 bậc............................................................... 36
Hình 3.17 Bản vẽ 3D hệ thống phân loại sản phẩm.................................................. 36
v
Hình 3.16: Kit Arduino Nano với vi điều khiển ATEMEGA328.............................38
Hình 3.17: Sơ đồ chân Arduino Nano....................................................................... 39
Hình 3.18: Driver A4988.......................................................................................... 39
Hình 3.19: Bảng chế độ hoạt động của A4988......................................................... 40
Hình 3.20: Module LM2596..................................................................................... 41
Hình 3.21: Mosfet IRF540........................................................................................ 41
Hình 3.22: Cảm biến vật cản..................................................................................... 42
Hình 3.23: Cảm biến màu TCS3200......................................................................... 43
Hình 3.24: Động cơ DC giảm tốc JGB37-520 (12V/200rpm).................................. 44
Hình 3.25: Công tắc hành trình................................................................................. 45
Hình 3.26: Cấu tạo bên trong của Servo RC............................................................. 48
Hình 3.27: Các trục tọa độ trên robot....................................................................... 49
Hình 3.28: Sơ đồ giải thuật điều khiển..................................................................... 54
Hình 4.1: Hệ thống phân loại sản phẩm bằng cánh tay robot 4 bậc......................... 56
LINK DOWNLOAD (VIP)
Trong các họ Robot, chúng ta không thể không nhắc đến ROBOT CÔNG NGHIỆP với những đặc thù mà những Robot khác không có. Cánh tay robot phân loại sản phẩm theo màu với khả năng linh hoạt, độ chính xác cực cao, được ứng dụng rộng rãi trên khắp các nước thay thế con người làm những công việc ở trong môi trường độc hại hay chế tạo Robot khác với độ chính xác mà con người không thể làm bằng tay được.
Sau một thời gian làm việc, nghiên cứu, tham khảo chúng em đã hoàn thành đề tài “Thiết kế và chế tạo cánh tay Robot 4 bậc ứng dụng phân loại sản phẩm”, bài làm còn dựa trên nhiều lý thuyết, vì vậy chúng em đang hoàn thiện và ứng dụng trong thực tế.
NỘI DUNG:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2
1.1. Giới thiệu 2
1.2. Một số mô hình cánh tay Robot 5
1.3. Các vấn đề liên quan đến thiết kế và điều khiển Robot 4 bậc tự do 8
1.4. Mục tiêu của đồ án 11
1.5. Nhiệm vụ của đồ án 12
1.6. Đặt đầu bài 12
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 13
2.1. Lựa chọn phương án thiết kế cánh tay robot 4 bậc RRRR 13
2.2. Phương án điều khiển 14
2.3. Động cơ step 16
2.4. Bộ điều khiển Arduino Nano 16
2.5. Cơ cấu truyền động 17
2.6. Vật liệu 17
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH, THÍ NGHIỆM 18
3.1. Mô tả quy trình hệ thống phân loại sản phẩm của cánh tay robot 4 bậc 18
3.1.1. Chia vùng chức năng của quy trình hệ thống 18
3.1.2. Mô tả các vùng chức năng của nhiệm vụ 18
3.2. Thiết kế cơ khí, tính toán chọn động cơ 19
3.2.1. Sơ đồ động cánh tay robot 4 bậc tự do 19
i
3.2.2. Tính toán các kết cấu cơ khí 20
3.3. Phần thiết kế mạch điện 37
3.3.1. Sơ đồ khối 37
3.3.2. Các thiết bị điện cho hệ thống 37
3.3.3. Điều khiển động cơ bước step 45
3.3.4. Điều khiển Servo RC 48
3.4. Xây dựng thuật toán điều khiển 49
3.4.1. Mô hình hóa cánh tay robot 49
3.4.2. Động học thuận 50
3.4.3. Động học ngược 51
3.4.4. Giải thuật điều khiển 53
CHƯƠNG 4: THI CÔNG VÀ CHẠY THỬ 56
4.1. Mô hình hoàn thiện 56
4.2. Kết quả chạy thực nghiệm 56
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57
5.1. Các yêu cầu cho thiết bị 57
5.2. Mức độ hoàn thành 57
5.3. Đánh giá 57
5.4. Kết luận 58
5.5. Hướng phát triển 58
KẾT LUẬN 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO 61
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Robot đóng gói và sắp xếp pallet................................................................ 3
Hình 1.2: Robot đóng gói và sắp xếp pallet................................................................ 3
Hình 1.3: Robot gắp sản phẩm.................................................................................... 4
Hình 1.4: Robot phân loại rác..................................................................................... 4
Hình 1.5: Cánh tay Movemaster RV-M1 của Mitsubishi........................................... 5
Hình 1.6: Robot ANNO.............................................................................................. 7
Hình 1.7: Sơ đồ khối của robot công nghiệp.............................................................. 9
Hình 2.1: Nguyên lí điều khiển kín robot................................................................. 15
Hình 2.2: Sự tương tác giữa các phần tử, bộ phận trong nguyên lí điều khiển kín. .15
Hình 2.3: Hệ thống điều khiển vòng hở.................................................................... 16
Hình 3.1: Sơ đồ động cánh tay robot 4 bậc............................................................... 20
Hình 3.2: Tay gắp G4 Gripper sử dụng động cơ MG996R...................................... 20
Hình 3.3: Động cơ Servo 996R................................................................................. 22
Hình 3.4: Tính khối lượng thanh thép khâu 3........................................................... 23
Hình 3.5: Tính khối lượng thanh thép khâu 2........................................................... 24
Hình 3.6: Động cơ NEMA17.................................................................................... 26
Hình 3.7: Thông số kích thước động cơ NEMA17................................................... 27
Hình 3.8: Chiều rộng đai răng................................................................................... 28
Hình 3.9: Bảng tra số răng........................................................................................ 28
Hình 3.10: Tính khối lượng tấm xoay khâu 1........................................................... 30
Hình 3.11: Chiều rộng đai răng................................................................................. 33
Hình 3.12: Bảng tra số răng...................................................................................... 33
Hình 3.13: Pulley 16 răng......................................................................................... 35
Hình 3.14: Pulley 80 răng......................................................................................... 35
Hình 3.15: Dây đai GT2 3.2.3 Thiết kế 3D cho cánh tay và hệ thống......................36
Hình 3.16 Bản vẽ 3D cánh tay robot 4 bậc............................................................... 36
Hình 3.17 Bản vẽ 3D hệ thống phân loại sản phẩm.................................................. 36
v
Hình 3.16: Kit Arduino Nano với vi điều khiển ATEMEGA328.............................38
Hình 3.17: Sơ đồ chân Arduino Nano....................................................................... 39
Hình 3.18: Driver A4988.......................................................................................... 39
Hình 3.19: Bảng chế độ hoạt động của A4988......................................................... 40
Hình 3.20: Module LM2596..................................................................................... 41
Hình 3.21: Mosfet IRF540........................................................................................ 41
Hình 3.22: Cảm biến vật cản..................................................................................... 42
Hình 3.23: Cảm biến màu TCS3200......................................................................... 43
Hình 3.24: Động cơ DC giảm tốc JGB37-520 (12V/200rpm).................................. 44
Hình 3.25: Công tắc hành trình................................................................................. 45
Hình 3.26: Cấu tạo bên trong của Servo RC............................................................. 48
Hình 3.27: Các trục tọa độ trên robot....................................................................... 49
Hình 3.28: Sơ đồ giải thuật điều khiển..................................................................... 54
Hình 4.1: Hệ thống phân loại sản phẩm bằng cánh tay robot 4 bậc......................... 56
LINK DOWNLOAD (VIP)
.png)
.png "Hướng dẫn download ti liệu")
.png "Hướng dẫn download ti liệu")
.png)
.png "Hướng dẫn, hỗ trợ tìm kiếm tài liệu học tập và tư vấn hỏi đáp")
.png "SÁCH - Cẩm nang thợ điện học - Từ phổ thông tới thợ điện (Nguyễn Văn Phong) Full")
.png "Chia sẻ và hỗ trợ mua tài khoản VIP/Pro trên Tailieu.vn (Update 2026)")
.png "QUYẾT ĐỊNH 438:QĐ-CT - Ban hành Quy chế giáo dục chính trị trong Quân đội nhân dân và Dân quân tự vệ Việt Nam (Full)")
Không có nhận xét nào: