BÁO CÁO THỰC HÀNH LẬP TRÌNH VÀ MÔ PHỎNG ROBOT VÀ HỆ CƠ ĐIỆN TỬ

GIỚI THIỆU VỀ TRẠM TAY MÁY RV-2FBD

Bộ thiết bị Robot MELFA RV-2FB của Mitsubishi bao gồm một cánh tay máy, bộ điều khiển CR750-D, tay cầm điều khiển Teaching pendant box (T/B) R32TB, dây cáp và các phụ tùng khác Robot được lập trình bằng ngôn ngữ MELFA-BASIC V và sử dụng phần mềm CIROS STUDIO 6.1 để giao tiếp, lập trình điều khiển và mô phỏng.

Hình 1: Mô hình tổng quan của trạm Robot RV-2FB

B CÁNH TAY MÁY MAIN BODY

Hình 1.1 Mô hình cánh tay Robot RV-2FB

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA CÁNH TAY:

- POWER SWITCH: Công tắc dùng để bật tắt nguồn cho bộ điều khiển.

- Emergency stop switch: Nút dừng robot ở trạng thái khẩn cấp, servo tắt

- MODE key switch: Dùng để thay đổi chế độ hoạt động của robot

Chế độ AUTOMATIC chỉ cho phép robot hoạt động theo chương trình đã được lập trình trong bộ điều khiển, trong khi việc điều khiển các thiết bị bên ngoài hoặc T/B là không được phép.

- MANUAL Khi T/B hợp lệ, cho phép điều khiển cánh tay robot bằng tay điều khiển.

Hình 1.4 Bảng điều khiển và chức năng các phím trên bộ điều khiển.

1 START button: Chạy chương trình vận hành robot

2 STOP button: Dừng chương trình ngay lập tức, secvor không dừng

3 RESET button: Nút nhấn reset lỗi Nút nhấn này cũng đặt lại trạng thái dừng của chương trình và đặt lại chương trình

4 CHNG DISP button: Nút nhấn này nhằm thay đổi các chi tiết được hiển thị trên bảng hiển thị theo thứ tự “Override”-“Program No”-“Line No”

5 END button: Nút nhấn này dừng chương trình đang thực hiện ở dòng cuối cùng hoặc câu lệnh END

6 SVO ON button: Nút bật nguồn động cơ Servo

7 SVO OFF button: Nút tắt nguồn động cơ Servo

8 DISPLAY PANEL: Màn hình hiển thị cảnh báo, chương trình, ghi đè giá trị %,…

9 UP/DOWN button: Nút nhấn giúp cuộn lên, xuống các chi tiết được hiển thị trên màn hình hiển thị

THÔNG SỐ BỘ ĐIỀU KHIỂN CR750-D

D TAY CẦM ĐIỀU KHIỂN- TEACHING PENDANT BOX(T/B) R32TB

Thiết bị này được sử dụng để tạo, chỉnh sửa và kiểm soát chương trình, dạy các vị trí hoạt động và cái đặt tốc độ.

Hình 1.5 Bộ điều khiển cầm tay R32TB

1 [Emergency stop]: Nút dừng robot ở trạng thái khẩn cấp, tắt sevor

2 [Enable/Disable switch]: Chuyển đổi giữa kích hoạt và vô hiệu hóa hoạt động phím T/B

3 [Enable switch]: Khi bật công tắc Enable/Disable switch và phím này được thả ra hoặc nhấn bằng lực, sevor sẽ tắt, và robot sẽ dừng ngay lập tức

4 [LCD display panel]: Trạng thái robot và các menu được hiển thị

5 [Status display lamp]: Hiển thị thái thái của robot hoặc T/B

6 [F1], [F2], [F3], [F4]: Thực hiện các chức năng tương ứng với mỗi chức năng đang hiển thị trên màn LCD.

7 [FUNCTION]: Thay đổi chức năng hiển thị của màn LCD

8 [Stop key]: Nút dừng chương trình và giảm tốc độ robot để dừng lại

9 [OVRD↑], [OVRD↓]: Thay đổi tốc độ di chuyển Tốc độ tăng lên bởi phím[OVRD↑], và giảm đi bởi phím [OVRD↓]

10.[JOG operation] key: Di chuyển robot theo giá trị JOG và nhập giá trị số 11.[SERVO] key: Nhấn phím này để cấp nguồn cho servo

12.[MONITER] key: Nó bật chế độ giám sát và hiển thị menu màn hình

13.[JOG] key : Nút chọn chế độ jog và hiển thị các hoạt động jog

14.[HAND] key: Nút chọn chế độ hand và hiển thị các hoạt động của hand

15.[CHAR] key: Nút nhấn này nhằm thay đổi màn hình chỉnh sửa và thay đổi giữa các con số và các ký tự chữ cái

16.[RESET] key: Nút reset lỗi Việc đặt lại chương trình sẽ thực hiện nếu phím này và phím EXE được nhấn

17.[↑], [↓], [→], [←] key: Di chuyển con trỏ theo từng hướng

18.[CLEAR] key: xóa một ký tự trên vị trí con trỏ

19.[EXE] key: hoạt động đầu vào là cố định Và trong khi nhấn phím này robot sẽ di chuyển trong chế độ trực tiếp

20.Number/ Character key: Xóa một ký tự trên vị trí con trỏ và nhập số hoặc ký tự.

THÔNG SỐ TAY CẦM ĐIỀU KHIỂN R32TB:

CÀI ĐẶT PHẦN MỀM RT-TOOLBOX3

Bước 1: Tải phần mềm về thông qua link sau: http://www.mediafire.com/file/y25cvt0ke2hvaa9/RT_TOOLBOX3_PRO.rar/file

Bước 2: Sau khi tải về và giải nén ra Chúng ta bắt đầu tiến hành cài đặt.

Các bước cài đặt được tiến hành theo hướng dẫn sau:

Bước 1: Mở file RT TOOLBOX3 và chạy file Setup ( Hình 2.1)

Bước 2: Nhấn chọn “next” (Hình 2.2)

Bước 3: Chọn “Accept” và nhấn “Next” ( Hình 2.3)

Bước 4: Nhập “ User name” và “ Company name” sau đó nhấn “Next” (Hình 2.4)

Bước 5: Nhập ID của sản phẩm và ấn “Next” (Hình 2.5)

Bước 6: Xác nhận cài đặt phần mềm (Hình 2.6)

Bước 7: Chọn vị trí lưu trên thiết bị và nhấn “Next” (Hình 2.7)

Bước 8: Nhấn “Finish” hoàn thành việc cài đặt (Hình 2.8)

3 CÁC BƯỚC SỬ DỤNG PHẦN MỀM RT-TOOLBOX3

Bước 1: Chọn “New” và nhập tên File “THBuoi1” (Hình 3)

Bước 2: Nhập tên “buoi1” ở mục tên “Project Name” và nhấn“Next”.(Hình 3.1)

Bước 3: Chọn Series CPU , Type, Tải trọng tối đa và Model của Robot (Hình 3.2)

Bước 4: Chọn kiểu nết nối “Ehernet: TCP/IP” và nhấn “Finish” (Hình 3.3)

Bước 5: Sau đó ấn “Simulation” sẽ hiện ra tay máy và bảng điều chỉnh (Hình 3.4)

Bước 6: Tạo File lập trình ở mục “Simulation” >”Program”>”nhập tên File “CODEB1”

Bước 7: Sau khi nhập Code và thông số yêu cầu của bài toán Ta ấn “ Save Items” và nhấn

Bước 8: Trên bảng điều khiển, để nạp chương trình vừa lập cho tay máy Ta nhấn “Select”

Bước 9: Sau khi nạp chương trình, ta nhấn nút “Start” trên bảng điều khiển để kích hoạt tay máy (Hình 3.8)

BÀI THỰC HÀNH SỐ 2 LẬP CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO TAY MÁY BÀI Thực Hành 1

(1) Điều khiển cánh tay robot từ vị trí ban đầu ( P99) xuống vịtrí P1.Dừng lại 1s và thực hiện đóng tay kẹp tại P1.

(2) Điều khiển cánh tay robot từP1 vềlại P99.

(3) Điều khiển cánh tay robot từvịtrí ban đầu ( P99) xuống vịtrí P3.Dừng lại 1s và thực hiện mở tay kẹptại P3.

(4) Điều khiển cánh tay robot từP3 vềlại P99.

Yêu Cầu: Sửdụng các lệnh cơ bảnMOV; Dly; MVS; HCLOSE; HOPENlậpchương trình cho quá trình trên

Từ đề bài, ta có thể thiếp lập được chương trình như sau:

Mvs p99 : Vị trí ban đầu của cánh tay robot.

Mov p1 : Robot di chuyển đến vị trí p1 với nội suy chung.

Dly 1 : Cánh tay robot dừng lại và đợi 1 giây.

HClose 1 : Robot đóng tay kẹp chỉ định.

Mvs p99 : Cánh tay robot từ vị trí p1 di chuyển về vị trí ban đầu p99 với nội suy tuyến tính. Mov p3: Cánh tay robot di chuyển từ p99 xuống vị trí p3.

Dly 1 : Cánh tay robot dừng lại và đợi 1 giây.

HOpen 1 : Robot mở tay kẹp chỉ định.

Mvs p99 : Cánh tay robot từ vị trí p3 di chuyển về vị trí ban đầu p99.

End : Kết thúc chương trình.

D NẠP CHƯƠNG TRÌNH VÀ TỌA ĐỘ TRÊN PHẦN MỀM ĐỂ KHỞI ĐỘNG CÁNH TAY ROBOT.

Bước 1: Tạo File mới với tên “Bai2” và chọn cánh tay robot như các bước hướng dẫn bài 1.

Bước 2: Tạo File lập trình ở mục “Simulation” >”Program”>”nhập tên File “Codebai2”.

Bước 3: Sau khi nhập Code và thông số yêu cầu của bài toán Ta ấn “ Save Items” và nhấn

Bước 4: Trên bảng điều khiển, để nạp chương trình vừa lập cho tay máy Ta nhấn “Select”

Bước 5: Sau khi nạp chương trình, ta nhấn nút “Start” trên bảng điều khiển để kích hoạt tay máy (Hình 5)

1 Bài toán: Khi phát hiện có phôi, tay máy di chuyển từ điểm P99 (khởi tạo ban đầu) đến điểm P1S (an toàn gắp phôi) với tốc độ 30%,

2 sau đó di chuyển đến điểm P1

(gắp phôi) với tốc độ 10%, sau 0.1s và đóng tay kẹp để kẹp phôi,

3 quay lại điểm P1s vẫn với tốc độ 10%,

4 quay lại điểm P99 với tốc độ 30%,

5 di chuyển đến điểm P6S (an toàn nhả phôi) vẫn với tốc độ 30%,

6 di chuyển đến điểm P6 (nhả phôi) với tốc độ

10%, sau 0.1s và mở tay kẹp để nhả phôi,

7 quay lại điểm P6S vẫn với tốc độ 10%, quay lại điểm P99với tốc độ 30% Cho tọa độ các điểm như sau:

Mov p99 : Vị trí ban đầu của cánh tay robot.

Spd 30 % : Cánh tay robot di chuyển với tốc độ 30% xuống điểm P1s

Mov p1s : Cánh tay robot di chuyển tới vị trí P1s

Spd 10% : Cánh tay robot di chuyển với tốc độ 10% xuống điểm P1

Mov p1 : Cánh tay robot di chuyển tới vị trí P1

Dly 0.1 : Cánh tay robot dừng lại và đợi 0.1 giây.

HClose 1 : Robot đóng tay kẹp chỉ định.

Mov p1s : Cánh tay robot quay lại điểm P1s vẫn với tốc độ 10%

Spd 30% : Cánh tay robot di chuyển với tốc độ 30% để về điểm P99

Mov p99 : Cánh tay robot di chuyển tới vị trí P99 vẫn tốc độ 30%

Mov p6s : Cánh tay robot di chuyển từ P99 tới vị trí P6s vẫn với tốc độ 30%

Spd 10% : Cánh tay robot di chuyển từ p6s xuống P6 với tốc độ 10%

Mov p6 : Cánh tay robot di chuyển tới vị trí P6

Dly 0.1 : Cánh tay robot dừng lại và đợi 0.1 giây.

HOpen 1 : Robot mở tay kẹp chỉ định.

Mov p6s : Cánh tay quay lại điểm P6s vẫn với tốc độ 10%

Spd 30% : Cánh tay robot di chuyển từ P6s về P99 với tốc độ 30%

Mov p99 : Cánh tay robot quay về vị trí ban đầu P99

End : Kết thúc chương trình

D NẠP CHƯƠNG TRÌNH VÀ TỌA ĐỘ TRÊN PHẦN MỀM ĐỂ KHỞI ĐỘNG CÁNH TAY ROBOT.

Bước 1: Tạo File mới với tên “Bai3” và chọn cánh tay robot như các bước hướng dẫn bài 1.

Bước 2: Tạo File lập trình ở mục “Simulation” >”Program”>”nhập tên File “CODEB3”.

Bước 3: Nhập Code chương trình đã lập ở trên (Hình 3)

Bước 4: Nhấn “Add” để tạo 5 tọa độ ngẫu nhiên (Hình 4)

Lưu ý rằng bạn có thể nhập tọa độ một cách thủ công hoặc điều chỉnh chúng bằng cách di chuyển cánh tay robot đến các điểm yêu cầu trong bài toán thông qua chế độ XYZ hoặc Joint trên bảng điều khiển Sau đó, hãy nhấn “Get Current Pos” để nhận kết quả.

Bước 5: Tạo tọa độ bằng cách nhấn vào XYZ trên bảng điều khiển và di chuyển các tọa độ

Sau đó ấn nhấn vào “Get Curent Pos” ( Hình 5 & Hình 6)

Bước 6: Sau khi nhập Code và thông số yêu cầu của bài toán Ta ấn “ Save Items” và nhấn

Bước 7: Trên bảng điều khiển, để nạp chương trình vừa lập cho tay máy Ta nhấn “Select”

Bước 8: Sau khi nạp chương trình, ta nhấn nút “Start” trên bảng điều khiển để kích hoạt tay máy (Hình 9)

MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY HỆ ĐỘC LẬP 3 VÒNG KÍN BẰNG SIMULINK

Bước 1 : Mở phần mềm MATLAB Online và click vào SIMULINK ( Hình 1)

Bước 2: Nhấn vào Blank Model ( Hình 2)

Bước 3: Nhấn đúp vào biểu tượng SIMULINK trên màn hình (Hình 3)

Bước 4: Sau khi hiện ra các bảng chọn Ta chọn tìm và kéo linh kiện ra bên ngoài để mô phỏng hệ thống (Hình 4)

Bước 5: Sau khi hoàn thiện sơ đồ Ta bắt đầu chỉnh sửa thông số cho mỗi linh kiện

Hình 5 Bước 6: Ta chỉnh sửa bằng cách kích đúp vào linh kiện sau đó chỉnh sửa thông số (Hình 6)

Bước 7: Sau khi hoàn tất điều chỉnh thông số, ta ấn vào mũi tên chạy và sau đó nhấn

Bước 8: Sau khi nhấn “SCOPE” sẽ hiện ra bảng tần số dao động (Hình 8)

MÔ PHỎNG BÀI TOÁN ĐỘNG HỌC TAY MÁY BẰNG MATLAB

Bước 1; Mở phần mềm “MATLAB” và nhập Chương trình đã cho Sau đó nhấn “Enter”.

Sau khi chạy chương trình Các hình mô phỏng của bài toán được hiện ra trên màn hình máy tính ( Hình 2, Hình 3 Hình 4, Hình 5, Hình 6, Hình 7, Hình 8)