Tổng quan về Robotcôngnghiệp
Từ xa xưa, con người đã khao khát chế tạo ra những sinh vật giống mình để phục vụ nhu cầu của bản thân, nhưng điều này cần phải tuân thủ ba nguyên tắc cơ bản.
- Robot không được xúc phạm can người và không gây tổn hại do conngười.
- Hoạt động của robot phải tuân theo các quy tắc do con người đặt ra, | quy tắc này không viphạm nguyên tắc thứnhất.
• Một robot phải bảo vệ sự sống của mình nhưng không vi phạm hai nguyên tắctrên.
Các nguyên tắc thiết kế robot đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển công nghệ này, với mục tiêu tạo ra những máy móc đặc biệt có khả năng thay thế con người trong các công việc lặp đi lặp lại, nhàm chán và nặng nhọc Robot được hình dung là giải pháp hiệu quả cho các nhiệm vụ như vận chuyển, lắp ráp, và hoạt động trong những môi trường khắc nghiệt như không gian, lòng đất, hoặc lò phản ứng hạt nhân.
Người máy công nghiệp đầu tiên mang tên Verstran được phát triển bởi một công ty Mỹ, đánh dấu sự ra đời của loại robot tminate vào năm 1900, được ứng dụng đầu tiên trong ngành công nghiệp ô tô.
Mỹ và nhiều quốc gia khác như Anh, Thụy Điển, Nhật Bản, Đức và Italia đang đẩy mạnh sản xuất robot công nghiệp Theo sự dẫn dắt của Mỹ, các quốc gia trên toàn cầu đã tham gia vào cuộc đua phát triển công nghệ robot công nghiệp.
Vào năm 1967, Trường Đại học Tổng hợp Stanford, Mỹ, đã phát triển một người máy có khả năng hoạt động theo sự điều khiển của mắt và chân, cùng với khả năng định hướng và nhận biết bằng bàn kẹp Đến năm 1974, công ty Cineinnati của Mỹ giới thiệu người máy T3, được điều khiển bằng máy tính, có khả năng nâng vật nặng lên tới 40kg và chuyển vật trên băng tải Trong những năm 80, nhờ vào những tiến bộ khoa học như vi xử lý và tin học, người máy trở nên phổ biến hơn và giá thành sản xuất giảm đáng kể.
1.1.2 Cấu trúc chung của Robot công nghiệp
Một Robot công nghiệp được cấu thành bởi các hệ thống sau:
Tay máy là một cơ cấu cơ khí bao gồm các khâu và khớp, tạo thành cánh tay để thực hiện các chuyển động cơ bản Cổ tay của tay máy mang lại sự khéo léo và linh hoạt, trong khi bàn tay (End Effector) thực hiện các thao tác trực tiếp trên đối tượng.
Cơ cấu chấp hành đóng vai trò quan trọng trong việc tạo chuyển động cho các khâu của tay máy, sử dụng nguồn động lực từ các loại động cơ như điện, thủy lực, khí nén hoặc sự kết hợp giữa chúng.
Hệ thống cảm biến bao gồm các cảm biến và thiết bị chuyển đổi tín hiệu cần thiết, giúp robot nhận biết trạng thái của các cơ cấu bên trong và môi trường xung quanh Các robot sử dụng cảm biến nội bộ để theo dõi tình trạng hoạt động của chính mình, đồng thời sử dụng cảm biến bên ngoài để nhận diện các yếu tố môi trường.
Hệ thống điều khiển (controller) hiện nay thường là máy tính để giám sát và điều khiển hoạt động của robot.
-Theo không gian làm việc
Robot này có ba bậc chuyển động cơ bản, cho phép di chuyển tịnh tiến dọc theo ba trục vuông góc, tạo ra không gian làm việc hình hộp chữ nhật Cấu hình này rất phù hợp cho những ứng dụng cần không gian làm việc lớn và đảm bảo độ chính xác cao mà robot mang lại.
2.Robot toạ độ trụ (cylindricalrobot)
Robot có ba bậc chuyển động cơ bản gồm hai trục chuyển động tịnh tiến và một trục quay
3.Robot toạ độ cầu (sphericalrobot)
Robot hình cầu là loại robot được thiết kế với hai khớp quay và một khớp lăng trụ, bao gồm hai trục quay và một trục tuyến tính Với cấu trúc này, robot có khả năng hoạt động trong không gian theo tọa độ hình cầu, mang lại sự linh hoạt trong các ứng dụng công nghiệp và nghiên cứu.
HÌNH 1.3: Sơ đồ và nguyên lý robot cầu
4.Robot khớp bản lề (articularrobot)
Robot khớp nối, hay còn gọi là robot khớp bản lề, là loại robot có các khớp quay Chúng có thể được cấu tạo từ những hệ thống đơn giản với hai khớp cho đến các cấu trúc phức tạp hơn với 10 khớp hoặc nhiều hơn, có khả năng tương tác linh hoạt với nhau.
Ba bậc chuyển động cơ bản gồm ba trục quay, cả kiểu robot SCARA
+Phân loại theo thế hệ
Theo quá trình phát triển của robot, ta có thể chia ra theo các mức độ sau đây:
1.Robot thế hệ thứ nhất
Robot hoạt động lặp lại theo chu trình không thay đổi, được chia thành hai loại: robot playback và robot theo chương trình định trước Chương trình có thể là “cứng”, không thay đổi được, hoặc “mềm”, có thể điều chỉnh linh hoạt theo yêu cầu công nghệ thông qua bảng điều khiển hoặc máy tính.
Sử dụng tổ hợp các cơ cấu cam với công tác giới hạn hànhtrình.
Có thể sử dụng băng từ hoặc băng đục lỗ để đưa chương trình vào bộ điều khiển, tuy nhiên loại này không thay đổi chương trìnhđược.
Sử dụng phổ biến trong công việc gắp – đặt (pick and place).
Robot được trang bị các cảm biến cho phép gửi tín hiệu phản hồi về trạng thái và vị trí của nó, cũng như thông tin về môi trường xung quanh như vị trí của đối tượng thao tác và nhiệt độ Những dữ liệu này giúp hệ thống điều khiển lựa chọn thuật toán phù hợp để thực hiện các thao tác xử lý hiệu quả.
Robot điều khiển thích nghi cấp thấp là loại robot có khả năng tự điều chỉnh hoạt động để thích ứng với sự thay đổi của môi trường thao tác Những robot này sử dụng cảm biến trong quá trình điều khiển, cho phép thiết lập các vòng điều khiển kín kiểu servo, mang lại hiệu quả cao trong việc thực hiện nhiệm vụ.
Điều khiển vòng kín các chuyển động của taymáy.
Người dùng có khả năng tự quyết định lựa chọn chương trình phù hợp dựa trên tín hiệu phản hồi từ cảm biến, nhờ vào các chương trình đã được cài đặt trước đó.
ĐỘCHỌCROBOT
Bài toán độnghọcthuận
Bài toán động học thuận trong robot học liên quan đến việc xác định quy luật biến đổi của các tham số động học từ chương trình chuyển động đã cho dưới dạng hàm qi(t) Mục tiêu chính là thiết lập phương trình động học của robot và xác định vị trí của tay kẹp Một trong những phương pháp phổ biến để giải bài toán này là phương pháp Denavit-Hartenberg.
Cơ sở của phương pháp Denavit-Hartenberg (D-H).
Theo DH, tại mỗi khớp ta gắn một hệ trục toạ độ, quy ước về cách đặt hệ toạ độ này như sau:
Trụcz i được liên kết với trục của khớp thứ i+1 Chiều củaz i được chọn tuỳ ý.
Trục x i được xác định là đường vuông góc chung giữa trục khớp i và khớp i+1, hướng từ điểm trục của khớp i tới khớp i+1 Nếu hai trục song song, x i có thể chọn bất kỳ là đường vuông góc chung giữa hai trục khớp Trong trường hợp hai trục cắt nhau, x i được xác định theo chiều của z i × z i+1.
( hoặc quy tắc bàn tay phải).
Trụcy i được xác định theo x i vàz i theo quy tắc bàn tay phải.
Các thông số động học Denavit – Hartenberg được xác định như sau: d i : khoảng cách Oi-1và Oitheo trục zi-1.
i : góc giữa 2 đường vuông góc chung Là góc quay quanh trục zi-1để trục xi-1chuyển đến trục xitheoqui tắc bàn tay phải.
i: góc xoay đưa trục z i-1về ziquanh zitheo quy tắc bàn tay phải. a i : khoảng dịch chuyển giữa 2 trục khớp động kề nhau. b, Đặt bài toán.
Biết giá trị các biến khớp qi(i = 1,
2,của tay kẹp, tức là xác đinh ma trận T
3, 4, 5) cần phải xác định vị trí và hướng
T=A 0 A 1 A 2 A 3 A 4 c, Đặt các hệ trục tọa độ.
- Chọn O0x0y0z0làm hệ cơ sởgốc.
+ Tâm O0trùng với tâm khớp 1.
+ z0trùng với trục khớp 1, chiều tùy ý.
+ x0tùy chọn,miễn là x0vuông góc với z0.
+ y0được chọn sao cho hệ tạo thành một tam diện thuận.
- Hệ trục tọa độ Oixiyizi:
+ z i đặt tại khớp tiếp theo tương tự z0.
+ xilà đường vuông góc chung nhỏ nhất nối từ zi-1đến zi( chiều từ zi-1đến zi).
+ O i là giao điểm của xivà zi.
+ yixác định theo quy tắc bàn tay phải.
- Hệ trục tọa độ đặt tại khâu tác động cuốiOnxnynzn
+ ynnằm trong mặt phẳng kẹp, vuông góc với phương kẹp,chiều tùy ý.
+ zn(hoặc xi) hướng tới đối tượng.
+ trục còn lại là xn(hoặc zn): vuông góc với mặt phẳng kẹp, chiều đảm bảo hệ tạo thành mộttam diện thuận.
- Quy tắc D-H quy ước cách đặt các hệ tọa độ lênRobot
- Quy tắc D-H sử dụng 4 phép biến đổi để đưa hệ tọa độ Oivề trùng với hệ tọa độOi+1.
R(z,q)là phép quay quanh trục zimột góc α để đưa trục tọa độ xivề trùng vớixi+1.
T(z,d)là phép tịnh tiến theo phương z một lượng d để 2 hệ tọa độ Oivà Oi+1có cùng caođộ.
T(x,a)là phép tịnh tiến theo phương xi+1một lượng a để hệ tọa độ Oivề trùng với Oi+1.
R(x,α)là phép quay quanh trục xi+1một góc β để đưa trục tọa độ zivề trùng vớizi+1.
Khớp Rz,q Tz,d Tx,a Rx,α
5 (q5) d5 0 0 0 d, Động học thuận về vị trí của robot.
Hệ trục thứ i mô tả ma trận vị trí và hướng so với hệ trục thứ i-1 thông qua phép biến đổi tọa độ thuần nhất D-H.
A 4 3= 0 1 0 0 cos(q) -sin(q).cos(α) sin(q).sin(α) a.cos(q) sin(q) cos(q).cos(α) -cos(q).cos(α) a.sin(q)
0 0 0 1 cos(q2) -sin(q2) 0 a2.cos(q2) sin(q2) cos(q2) 0 a2.sin(q2)
0 0 0 1 cos(q3) -sin(q3) 0 a3.cos(q3) sin(q3) cos(q3) 0 a3.sin(q3)
A 5 4 - Giải ma trận T bằng matlab:
Các bước thực hiện trên matlab như sau:
+ Khai báo các biến khớp 𝑞 i (𝑞1, q2, q3, q4, q5)
+Kết quả giải trong matlab ta tìm được ma trận T:
- Ma trận T là ma trận 4x4 có dạng:T=A0 1 A1 2 A2 3 A3 4 A4 5 cos(q5) -sin(q5) 0 0 sin(q5) cos(q5) 0 0
Sau khi nhân xong trên matlab ta có giá trị T là:
The equation T represents a complex relationship involving trigonometric functions and parameters q1, q2, q3, q4, and q5 It combines sine and cosine functions to describe the interactions between various angles, highlighting the dependency of T on these angular variables The first component of T illustrates how the sine of q1 and q5 interacts with the cosine terms, while the second component emphasizes the influence of these angles on the sine of q1 Additionally, T incorporates terms related to d5, a2, and a3, demonstrating how these parameters further modify the overall expression This intricate formulation is essential for understanding the geometric and physical implications of the system being analyzed.
[ - cos(q1) * sin(q5) - cos(q5) * (cos(q4) * (sin(q1) * sin(q2) * sin(q3) - cos(q2) * cos(q3) * sin(q1)) + sin(q4) * (cos(q2) * sin(q1) * sin(q3) + cos(q3) * sin(q1) * sin(q2))), sin(q5) * (cos(q4) * (sin(q1) *sin(q2) * sin(q3) - cos(q2) *cos(q3) *sin(q1)) + sin(q4) * (cos(q2) * sin(q1)
The expression combines trigonometric functions involving angles q1, q2, q3, q4, and q5, illustrating the relationship between these angles in a mathematical model It features terms such as sin(q3) and cos(q3) multiplied by sin(q1) and sin(q2), highlighting the interplay between sine and cosine functions The equation also incorporates parameters d5, a2, and a3, indicating their influence on the overall calculation This formulation is essential for understanding the dynamics of the system being analyzed, emphasizing the geometric and trigonometric principles at play.
[ cos(q5) * (cos(q4) * (cos(q2) * sin(q3) + cos(q3) * sin(q2)) + sin(q4) * (cos(q2) * cos(q3) - sin(q2) * sin(q3))),
The expression involves a complex trigonometric calculation represented as sin(q5) multiplied by a combination of cosine and sine functions of various angles (q2, q3, q4) It highlights the interaction between these angles, resulting in a series of sine and cosine products that contribute to the overall formula Additionally, the equation incorporates parameters such as d1, a2, d5, and a3, which adjust the relationships between the angles, ultimately leading to a specific value that reflects the system's geometric configuration This intricate relationship of angles and parameters is crucial for understanding the underlying mechanics of the system.
Hệ phương trình động học thuận Robot:
N x = sin(q1) * sin(q5) + cos(q5) *(cos(q4) * (cos(q1) * cos(q2) * cos(q3) - cos(q1) *sin(q2)
*sin(q3)) - sin(q4) *(cos(q1) *cos(q2) * sin(q3) + cos(q1) *cos(q3) *sin(q2)))
N y = - cos(q1) * sin(q5) - cos(q5) * (cos(q4) * (sin(q1) * sin(q2) * sin(q3) - cos(q2) * cos(q3)
*sin(q1)) + sin(q4) * (cos(q2) * sin(q1) * sin(q3) + cos(q3) * sin(q1) * sin(q2)))
N z = cos(q5) * (cos(q4) * (cos(q2) * sin(q3) + cos(q3) * sin(q2)) + sin(q4) * (cos(q2) * cos(q3) - sin(q2) * sin(q3)))
S x = cos(q5) * sin(q1) - sin(q5) * (cos(q4) * (cos(q1) * cos(q2) * cos(q3) - cos(q1) * sin(q2)
*sin(q3)) - sin(q4) * (cos(q1) * cos(q2) * sin(q3) + cos(q1) * cos(q3) * sin(q2)))
S y = sin(q5) * (cos(q4) * (sin(q1) *sin(q2) * sin(q3) - cos(q2) *cos(q3) *sin(q1)) + sin(q4)
*(cos(q2) * sin(q1) * sin(q3) + cos(q3) * sin(q1) * sin(q2))) - cos(q1) * cos(q5)
S z = -sin(q5) * (cos(q4) * (cos(q2) * sin(q3) + cos(q3) * sin(q2)) + sin(q4) * (cos(q2) * cos(q3) - sin(q2) * sin(q3)))
A x = cos(q4) * (cos(q1) * cos(q2) * sin(q3) + cos(q1) * cos(q3) * sin(q2)) + sin(q4) * (cos(q1)
*cos(q2) * cos(q3) - cos(q1) * sin(q2) *sin(q3))
A y = cos(q4) * (cos(q2) * sin(q1) * sin(q3) + cos(q3) * sin(q1) * sin(q2)) - sin(q4) * (sin(q1)
*sin(q2) * sin(q3) - cos(q2) * cos(q3) *sin(q1))
A z = sin(q4) * (cos(q2) * sin(q3) + cos(q3) * sin(q2)) - cos(q4) * (cos(q2) * cos(q3) - sin(q2)
P x= d5*(cos(q4)*(cos(q1)*cos(q2)*sin(q3)+cos(q1)*cos(q3)*sin(q2))+sin(q4)*(cos(q1)
*cos(q2)*cos(q3)-cos(q1)*sin(q2)*sin(q3)))+a2*cos(q1)*cos(q2)+a3*cos(q1)*cos(q2)
P y = d5 * (cos(q4) * (cos(q2) * sin(q1) * sin(q3) + cos(q3) * sin(q1) * sin(q2)) - sin(q4) *(sin(q1)
* sin(q2) * sin(q3) - cos(q2) * cos(q3) * sin(q1))) + a2 * cos(q2) * sin(q1) + a3 *cos(q2) *cos(q3)
P z = d1 + a2 * sin(q2) - d5 * (cos(q4) * (cos(q2) * cos(q3) - sin(q2) * sin(q3)) - sin(q4) * (cos(q2)
* sin(q3) + cos(q3) * sin(q2))) + a3 * cos(q2) * sin(q3) + a3 * cos(q3) * sin(q2)
2.1.2 Động học ngượcrobot.a, Đặt bài toán.
Để xác định ma trận T cho vị trí và hướng của tay hàn, cần xác định các biến khớp αi (i=1 5) dựa trên vị trí và hướng của tay hàn Phương pháp giải bài toán này sẽ giúp tối ưu hóa quá trình hàn.
- Input: Ma trận T là tích các ma trận thành phần đã tính ở chương 2
Ma trận A là tọa độ thực đãbiết.
- Output: Kết quả của biến khớp qi (i = 1,2,3,4,5).
Bài toán động học thuận yêu cầu xác định chuyển động của các tọa độ khâu thao tác dựa trên chuyển động của các tọa độ khớp Để giải quyết bài toán động học ngược cho robot 5 bậc tự do, chúng tôi sẽ sử dụng phần mềm EXCEL, đặc biệt là gói công cụ Solver trong phần mềm này.
Trong bài toán động học ngược, khi đã biết chuyển động của các tọa độ thao tác, mục tiêu là xác định chuyển động của các tọa độ khớp Các phương pháp giải bài toán này được chia thành hai nhóm chính: phương pháp giải tích và phương pháp số.
Sau đây em sẽ trình bày phương pháp giải tích để giải bài toán động học ngược cho robot hàn vật 5 bậc tự do.
- Từ ma trận T ta được hệ phương trình động họcnghịch:
Với a14, a24, a34, a31, a12 là các tọa độ thực đã biết.
Vì Robot hàn vật có 5 bậc tự do, nên ta chỉ cần cần 5 phương trình để giải ra 5 ẩn tương ứng:
Hình 2.1: Nhập dữ liệu đầu vào cho bài toán trên excel
- Thông số các điểm làm việc trên quỹ đạo chuyển động của tay hàn sau khi giải xong bài toán động học ngược trên excel
Bảng 2.2: Tọa độ vị trí làm việc và biến khớp
Sau khi hoàn thành bài toán động học cho robot 5 bậc tự do với khớp quay, nghiên cứu động học của robot tập trung vào việc xác định quan hệ chuyển động của các khâu thông qua hai bài toán: động học thuận và động học ngược Mục tiêu của hai bài toán này là xác định mối liên hệ giữa vị trí của khâu tác động cuối của tay máy và các biến khớp của tay máy.
Động họcngượcrobot
3.1 Thiết kế quỹ đạo chuyển động trong không giankhớp
Hình 3.1 Các điểm chốt trong quỹ đạo làm việc
Sau khi giải xong bài toán động học ngược robot ta có bảng thông số quỹ đạo chuyển động của robot.
Từ đó chúng ta biểu diễn sự chuyển động của các biến khớp q ( q1,q2,q3,q4,q5) và chuyển động của tay hàn robot.
3.2 Cơ sở nội suy quỹ đạo trong không giankhớp
Quỹ đạo không gian khớp có dạng hàm bậc 3:
𝑢(𝑡)=𝑎1𝑡 3 +𝑏 1𝑡 2 +𝑐 1𝑡+𝑑1 (*) Phương trình tiếp tuyến với quỹ đạo U(t) hay phương trình vận tốc tại thời điểm t là:
-Xét𝑢 𝑖 (𝑡): Điều kiện về vận tốc công nghệ tại điểm đầu và cuối quỹ đạo.
QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNGCỦAROBOT
Thiết kế quỹ đạo chuyển động trong không gianlàmviệc
Hình 3.1 Các điểm chốt trong quỹ đạo làm việc
Sau khi giải xong bài toán động học ngược robot ta có bảng thông số quỹ đạo chuyển động của robot.
Từ đó chúng ta biểu diễn sự chuyển động của các biến khớp q ( q1,q2,q3,q4,q5) và chuyển động của tay hàn robot.
3.2 Cơ sở nội suy quỹ đạo trong không giankhớp
Quỹ đạo không gian khớp có dạng hàm bậc 3:
𝑢(𝑡)=𝑎1𝑡 3 +𝑏 1𝑡 2 +𝑐 1𝑡+𝑑1 (*) Phương trình tiếp tuyến với quỹ đạo U(t) hay phương trình vận tốc tại thời điểm t là:
-Xét𝑢 𝑖 (𝑡): Điều kiện về vận tốc công nghệ tại điểm đầu và cuối quỹ đạo.
-Điều kiện chuyển tiếp trơn tại điểm chuyển tiếp:
3.3 Nội suy quỹ đạo trong không giankhớp
Sự thay đổi của biến khớp q1 theo thời gian
Sự thay đổi của biến khớp q2 theo thời gian
Sự thay đổi của biến khớp q3 theo thời gian
Sự thay đổi của biến khớp q4 theo thời gian
Sự thay đổi của biến khớp q5 theo thời gian
Sau khi hoàn thành hai bài toán động học cho Robot hàn vật 5 bậc tự do, chúng ta có thể xác định hướng và vị trí của tay hàn trong không gian làm việc từ các biến khớp qi Từ hướng và vị trí của tay hàn, ta có thể tìm ra bộ biến khớp cần thiết cho bài toán của robot Nhờ vào các phần mềm như Matlab và Excel, việc giải quyết bài toán trở nên dễ dàng hơn, cho phép xác định vị trí của điểm tác động cuối, hướng của khâu cuối, cũng như vận tốc và gia tốc của bất kỳ khâu nào trong không gian, đồng thời xác định phạm vi hoạt động của Robot hàn.
Sự chuyển động của robot hàn được điều khiển thông qua quỹ đạo di chuyển từ p1 đến p14, tạo ra một chu trình làm việc ổn định Để đảm bảo robot hoạt động mượt mà và hiệu quả trong quá trình hàn, việc thiết kế kết cấu của robot là rất quan trọng Điều này sẽ được phân tích chi tiết trong chương 4 về kết cấu robot hàn vật.
Nội suy quỹ đạo trong khônggian khớp
Sự thay đổi của biến khớp q1 theo thời gian
Sự thay đổi của biến khớp q2 theo thời gian
Sự thay đổi của biến khớp q3 theo thời gian
Sự thay đổi của biến khớp q4 theo thời gian
Sự thay đổi của biến khớp q5 theo thời gian
Sau khi hoàn thành hai bài toán động học thuận và động học ngược cho Robot hàn vật 5 bậc tự do, chúng ta có thể xác định hướng và vị trí của tay hàn trong không gian làm việc từ các biến khớp qi Ngược lại, từ hướng và vị trí của tay hàn, ta tìm ra bộ biến khớp qi cần thiết cho bài toán cho robot Sử dụng các phần mềm như Matlab và Excel, việc giải quyết bài toán trở nên dễ dàng, cho phép xác định vị trí của điểm tác động cuối, hướng của khâu cuối, cũng như vận tốc và gia tốc của bất kỳ khâu nào trong không gian Điều này giúp tối ưu hóa vị trí tay hàn và phạm vi hoạt động của Robot hàn vật 5 bậc tự do.
Để đảm bảo sự chính xác và hiệu quả trong quá trình hàn, việc xây dựng quỹ đạo chuyển động của tay hàn robot là rất quan trọng, giúp robot thực hiện các bước chuyển động phù hợp với yêu cầu công việc Quá trình này được thực hiện theo từng điểm từ p1 đến p14 tại các điểm thời gian cụ thể, tạo nên một chu trình làm việc ổn định và hiệu quả Để đạt được hiệu suất làm việc mượt mà, việc thiết kế và xây dựng kết cấu robot hàn vật cũng đóng vai trò quan trọng, và sẽ được đề cập chi tiết trong chương 4: Kết cấu robot hàn vật.
KẾT CẤU ROBOTHÀNVẬT
Mô phỏng robot 5 bậc tự do hàn vật trên phầm mềm vẽ3Dsolidworks
-Giới thiệu phần mềm solidworks
Phần mềm Solidworks là một trong những phần mềm chuyên về thiết kế 3D do hãngDassault
Solidworks là hệ thống phần mềm thiết kế cơ khí lý tưởng cho các xí nghiệp vừa và nhỏ, đáp ứng hầu hết các nhu cầu thiết kế hiện nay Ra mắt lần đầu vào năm 1998, Solidworks đã nhanh chóng trở thành công cụ phổ biến trong ngành công nghiệp tại Việt Nam.
Từ năm 2003 đến nay, phần mềm phiên bản 2018 đã phát triển mạnh mẽ với thư viện cơ khí phong phú Phần mềm này không chỉ phục vụ cho các xí nghiệp cơ khí mà còn mở rộng ứng dụng sang nhiều lĩnh vực khác như đường ống, kiến trúc, trang trí nội thất và mỹ thuật.
-Một số chức năng căn bản trong solidworks
Các khối được xây dựng trên cơ sở kỹ thuật parametric, mô hình hóa.
Chức năng báo lỗi giúp người sử dụng dễ dàng biết được lỗi khi thực hiện lệnh.
Bảng FeatureManager design tree giúp người dùng dễ dàng theo dõi các đối tượng đã tạo và điều chỉnh thứ tự thực hiện lệnh Những lệnh này có tính trực quan, giúp người sử dụng dễ nhớ và thao tác hiệu quả hơn.
Dữ liệu được liên thông giữa các môi trường giúp cập nhật nhanh sự thay đổi của các môi trường.
Hệ thống quản lý kích thước và ràng buộc trong môi trường vẽ phát giúp người dùng dễ dàng tạo các biên dạng, đồng thời giảm thiểu lỗi trong quá trình thiết kế.
Trong môi trường Drawing, người dùng có thể tạo ra các hình chiếu vuông góc cho các chi tiết hoặc bản lắp, với tỉ lệ và vị trí được quy định theo ý muốn mà không làm thay đổi kích thước của chúng.
Công cụ tạo kích thước tự động và kích thước theo quy định của người sử dụng.
Tạocácchúthíchchocáclỗmộtcáchnhanhchóng.Chứcnăngghiđộnhámbềmặt,dungsaikích thước và hình học được sử dụng dễdàng.
Trong môi trường bản vẽ lắp (Assembly).
Cácchitiết3Dsaukhithiếtkếxongcóthểlắpráplạivớinhautạothànhmộtbộphậnmáyhoặcmột máy hoàn chỉnh. Xây dựng các đường dẫn thể hiện quy trình lắpghép.
Xác định các bậc tự do cho chi tiết lắp ghép.
Chức năng CAE của SolidWorks là một ưu điểm nổi bật, nhờ việc tích hợp phần mềm phân tích Cosmos, một trong những phần mềm phân tích hàng đầu thế giới Điều này cho phép người dùng thực hiện các bài phân tích phức tạp ngay trong môi trường SolidWorks mà không cần sử dụng phần mềm khác Với module phân tích Cosmos, người dùng có thể giải quyết nhiều bài toán kỹ thuật đa dạng và thú vị.
Phân tích động lực học (bài toán phân tích ứng suất khi cơ cấu chuyển động con lăn di chuyển trên ray).
Phân tích sự va chạm của các chi tiết.
Phân tích thủy khí động học là quá trình nghiên cứu dòng chảy của nước qua robine và cách bố trí quạt thông gió cho CPU máy tính để cải thiện hiệu suất tản nhiệt Việc tối ưu hóa lưu lượng nước không chỉ giúp nâng cao hiệu quả làm mát mà còn bảo vệ các linh kiện điện tử khỏi nhiệt độ quá cao Thông qua việc áp dụng các nguyên lý thủy khí động học, chúng ta có thể thiết kế hệ thống tản nhiệt hiệu quả hơn, đảm bảo cho CPU hoạt động ổn định và bền bỉ.
Phân tích quá trình rót kim loại lỏng vào khuôn và mức độ gia nhiệt cần thiết cho quá trình đó.
Chức năng CAM trong SolidWorks yêu cầu sử dụng module SOLIDCAM, một phần mềm CAM độc lập được bán riêng Nếu có điều kiện, người dùng có thể tải về và sử dụng, vì SOLIDCAM tích hợp trực tiếp vào giao diện SolidWorks, mang lại trải nghiệm thân thiện và dễ sử dụng.
