TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN VIỆN ĐIỆN BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOÁ CÔNG NGHIỆP BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOÁ CÔNG NGHIỆP ====o0o==== ====o0o==== BÀI TẬP LỚN BÀI TẬP LỚN ĐỀ TÀI: ĐỀ TÀI:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHO ROBOT LBO! TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHO ROBOT LBO!
Giáo
Giáo viên viên hướng hướng dẫn dẫn :: PG"# T"# N$%&'( P)*+ T),- A()PG"# T"# N$%&'( P)*+ T),- A() Nhóm
Nhóm sinh sinh viên viên thực thực hiện hiện : : MSSV MSSV LớpLớp T!n
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VIẾT CHƯNG TRNH MATLAB TÍNH MA TRẬN ACOB################LAB TÍNH MA TRẬN ACOB################################## 2424 TRỰC TIẾP VÀ THÔNG
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Lai nói J!. Lai nói J!.
LỜI M8 Đ9: LỜI M8 Đ9:
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Với nhng CiAn th2c J h"c v s>. mKt thai gi>n t3m hi`. cung s>. mKt thai gi>n t3m hi`. cung với sự gilp J{ tUnvới sự gilp J{ tUn t3nh cR> cQ
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Hình 1.1. Kết cấu cơ khKết cấu cơ khí roí robot Elbowbot Elbow.. €
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tDnh toán t> sk chznh sZ> mKt s tc t"> JK như s>.@ 0sk tung với % @ 4tung với &
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4#4 \- ]a() -\- )h($ b^ ]/($ )g- -iZ UU WUX )h($ j%Z k($ DH T> fác JPnh các thQng s cR> E?ng - như s>. :
€ % 3: Cho?ng cách i%v i tho tc ˆi%@
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€ !3 : Cho?ng dPch ch./`n gi> $ tc Chớp JKng CW nh>. tho tc f@ Như vU/ t> có : € 0 % ! = do tc ‡0 v ‡% v.Qng góc với nh>.@ € !$ 8 Cho?ng cách gi> ‡% v ‡$ € !( 8 Cho?ng cách gi> ‡$ v ‡( € !4 8 Cho?ng cách gi> ‡( v ‡4
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4#F C\- +Z l( A -iZ UU WUX Ký hiệu : % cos % C = θ $ cos $ C = θ ; cos ; C = θ % sin % F = θ $ sin $ F = θ ; sin ; F = θ %$ cos7 % $9 C = θ +θ $( cos7 $ (9 C = θ +θ @ %$ sin7 % $9 F = θ +θ $( sin7 $ (9 F = θ +θ @
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)hư#ng $@ OY/ dựng ph!n mWm tDnh toán JKng h"c th.Un XoEot F8Eo 0 0 % % 0 0 % % % 0 % 0 0 0 0 0 % C F F C G − = ‰ 0 $ $ $ $ 0 $ $ $ $ $ 0 0 % 0 0 0 0 % C F C ! F C F ! G − = 0 ( ( ( ( 0 ( ( ( ( ( 0 0 % 0 0 0 0 % C F C ! F C F ! G − = ‰ 0 4 4 4 4 0 4 4 4 4 4 0 % 0 0 0 0 0 % C F C ! F C F ! G − = − 0 0 & & 0 0 & & & 0 % 0 0 0 0 0 % C F F C G − = ‰ 0 0 ; ; 0 0 ; ; ; 0 0 % 0 0 0 0 % C F F C G − = 4# TS() U\( +Z l( T5
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)hư#ng $@ OY/ dựng ph!n mWm tDnh toán JKng h"c th.Un XoEot F8Eo 7 & 9 & % $(4 ; $(4 ; % ; 7 & 9 & % $(4 ; $(4 ; % ; & $(4 ; $(4 ; 7 & 9 & % $(4 ; $(4 ; % ; 7 & 9 & % $(4 ; $(4 ; % ; & $(4 ; $(4 ; & & % $(4 % & & % $(4 % & $(4 n C C C C F F F F F n " F C C C F F C F F n C C C F F C C C F F C F F F " F C C F F C C F F F C F C C ! C C F F C ! " F C F C C ! F F 0 C − = − − = − + = + =− + + =− + − = − + = + = = = 7 9 % $(4 4 $( ( $ $ 7 9 % $(4 4 $( ( $ $ $(4 4 $( ( $ $ C ! C ! C ! 0 " F C ! C ! C ! 0 F ! F ! F ! + + = + + = + +
4#6# Ao& `p($ d)q( +m+ PS() PU\( [ br `,($ G:I PTU($ MZPWZV_ G0ZU `0f( d)q( +m+ PS() PU\( ]/($ )g- P)%l( ea PTS TUVUP
Tb m> tUn h=m t./Wn t> có th` thB/ yng các giá tP cR> các th=nh ph!n phN th.Kc v=o các giá tP cR> các th>m sL J!. v=o 8=:
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S>. Chi thiAt CA gi>o diện v viAt cod t> sk Jưc như h3nh Eên dưới :
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Hình 2.2. 3!o %3;n tính ton 8(n6 hc thu#n. T> thZ mKt vD d v ch_/ chư#ng t3nh sk Jưc h3nh như s>.:
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C);<($ F
VIẾT CHƯNG TRNH MATLAB TÍNH MA TRẬN ACOB TRỰC TIẾP VÀ THÔNG J:A MA TRẬN H J F#2# TS() +Z l( Z-U& p- 0d F#2#2 TS() U\( T> có : O= pf p/ pˆ Žf Ž/ ŽˆT Với Žf Ž/ Žˆ : tư#ng 2ng 8 các góc .>/ vi s>i cR> t>/ f.ng .>nh các tc f / ˆ@ T./ nhiên ChQng txn t_i phư#ng t3nh d./ nhBt mQ t? sự .>/ f.ng .>nh các tc do Jó sk ChQng có phư#ng t3nh d./ nhBt cho tDnh toán Žf Ž/ Žˆ@ Như vU/ t> có: O= pf p/ pˆ T T> J fác JPnh Jưc: 7 9 % $(4 4 $( ( $ $ 7 9 % $(4 4 $( ( $ $ $(4 4 $( ( $ $ 0 C C ! C ! C ! 0 " F C ! C ! C ! 0 F ! F ! F ! = + + = + + = + +
TiAp tho thực hiện J_o hm tho EiAn Chớp:
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)hư#ng (@ ViAt chư#ng t3nh m>t8>E tDnh m> tYn ]>coE/ (% % ($ $(4 4 $( ( $ $ $ (( $(4 4 $( ( ( (4 $(4 4 4 (& & (; ; 0 9 9 0 0 E E E E E E 0 J 0 J C ! C ! C ! 0 J C ! C ! 0 J C ! 0 J 0 J θ θ θ θ θ θ ∂ = = ∂ ∂ = = + + ∂ ∂ = = + ∂ ∂ = = ∂ ∂ = = ∂ ∂ = = ∂ F#2#4 V0 -);<($ s() MZWZ S() +Z l( Z-U& p- 0d Z# T)0 $0ZU `0f(
Hình &.1. 3!o %3;n 0hn @-@ tính @! tr#n J!cob" tr$c t3ế0. 3 NhUp thZ s v ch_/ thZ t> sk Jưc CAt .? như s>.:
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F#4 TS() +Z l( Z-U& )h($ j%Z +Z l( H
(@$@% TDnh toán
T> fác JPnh các m> tYn iT
n tho các hệ t"> JK 8!n 8ưt tb ChY. c.i tj vW gc:
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3 TiAp tho t> sk tDnh toán m> tUn ]- Eyng việc tDnh các m> tUn tho tbng cKt tư#ng 2ng
với tbng Chớp cR> oEot@ € Với Chớp θ % 8 Chớp .>/@ SZ dng m> tUn 0 ; T : %% %@ % %@ % H " " J = n 0 −n 0 [ ] [ ] [ ] [ ] % $(4 & ; $(4 ; % & ; % $(4 4 $( ( $ $ % $(4 & ; $(4 ; % & ; % $(4 4 $( ( $ $ & ; $(4 4 $( ( $ $ 7 9 @ 7 9 7 9 @ 7 9 7 9 C C C C F F F F C F C ! C ! C ! F C C C F F C F C C C ! C ! C ! F C C ! C ! C ! − − − + + + − − + + = + + %;
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)hư#ng (@ ViAt chư#ng t3nh m>t8>E tDnh m> tYn ]>coE/ (4 4@ 4 4@ 4 0 H " " J = ! 0 − ! 0 = 44 4 & ; H E J = n = −F C &4 4 & ; H E J = o = F F ;4 4 & H E J = ! =C
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€ SZ dng m>t8>E J` nhUp v nhYn các m> tUn@ S>. Chi dung hm simp8iŠ/ t> sk Jưc m> tUn ]>coE/ thQng .> m> tUn H [ V3 Ei`. th2c tDnh .á di J` EiAt thêm vW M> tUn
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F#4#4 V0 -);<($ s() MZWZ S() +Z l( Z-U& )h($ j%Z +Z l( H
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Hình &.2. 3!o %3;n tính @! tr#n J!cob" thn6 Mu! @! tr#n
NhUp thZ s v ch_/ thZ t> sk Jưc CAt .? như s>.:
)hư#ng (@ ViAt chư#ng t3nh m>t8>E tDnh m> tYn ]>coE/
C);<($ s() -U`tu )Z+ )kU d), W,- F#
)hư#ng 4@ ThiAt CA .^ J_o tong ChQng gi>n Chớp : EUc ( .^ J_o $%$
C);<($
THIẾT KẾ J: ĐẠO TRONG KHÔNG GIAN KHỚP
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#2# G0c0 )0f% e. -< bw )0 j%x ]*U
ThiAt CA .^ J_o ch./`n JKng cR> oEot có 8in .>n mUt thiAt JAn Ei toán JiW. Chi`n oEot di ch./`n tb vP tD n/ s>ng vP tD Chác tong ChQng gi>n 8m việc@ *ưang Ji v .^ J_o Jưc thiAt CA 8 J_i 8ưng Jrc tưng cho hệ thng JiW. Chi`n vP tD cR> oEot@ o Jó JK chDnh fác cR> .^ J_o sk ?nh hưjng JAn chBt 8ưng di ch./`n cR> oEot@
…ê. c!. thiAt CA .^ J_o ch./`n JKng cR> XoEot 8:
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horc di ch./`n tho mKt .^ J_o fác JPnh@
.^ J_o cR> XoEot ph?i 8 Jưang 8in tc vW vP tD tong mKt Cho?ng các nhBt
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+hQng có Eước nh?/ vW vUn tc gi> tc@
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ThiAt CA .^ J_o tong ChQng gi>n Chớp
)h"n h>i Ji`m I EBt C• tong ChQng gi>n 8m việc EiAt t"> JK 7fF /F ˆF9 v hướng cR> các ChY. th>o tác@ ThiAt CA .^ J_o ch./`n JKng EBt C• tb JAn I@
Tho Ei toán JKng h"c t> fác JPnh Jưc các EiAn Chớp θ θ θ θ θ θ % $ ( 4 & ;c c c c c t_i v I@
)h"n .^ J_o thiAt CA 8 hm J> th2c EUc ( tho thai gi>n như s>.:
)hư#ng 4@ ThiAt CA .^ J_o tong ChQng gi>n Chớp : EUc ( .^ J_o $%$ $ ( 7 9 3 t ! b t c t % t 3 3 3 3 θ = + + + i =%@@; tư#ng 2ng với ; EiAn Chớp T> Jưc hệ phư#ng t3nh s>.: $ ( % % % % % $ ( $ $ $ $ $ $ ( ( ( ( ( ( $ ( 4 4 4 4 4 $ ( & & & & &
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Gi? sZ thai gi>n oEot Ji tb Ji`m JAn Ji`m I 8 tong t7s9 v vYn tc t_i $ Ji`m Jó 8 Eyng 0@ Tb Jó t> có hệ phư#ng t3nh: $ ( @ @ @ @ $ % 7 9 7 9 7 9 7 9 7 9 7 9 0 7 9 7 9 $ ( 0 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 t G ! t ! bt c t % t N t G b t N b c t % t θ θ θ θ θ θ θ θ = = = + + + = = = = = = + + = $ ( 7 9 0 (• 7 9 7 9 $• 7 9 7 9 3 3 3 3 3 3 3 3 3 ! G b N G c t N G % t θ θ θ θ θ = = − = − =
Gi? sZ oEot FnEo c!n dPch ch./`n tb vP tD 70@%&(; 0@$;;0 0@$'4'9 JAn Ji`m I70@%&4% 0@%%$0 0@40469 8 &s tư#ng 2ng với t"> JK Chớp 8 7 c c 94 (
( 4 & π π π JAn I 5 $ ( 7 c c 9 & 5 & π π π
T> s./ > hệ s phư#ng t3nh cR> .^ J_o cho ChY. % 8:
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T> tDnh tư#ng tự cho các góc .>/ cen 8_i@ OY/ dựng Jx thP cR> các EiAn Chớp tên miWn thai gi>n@
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$ ( % 4 ' %4 7 9 ( %$& %6'& t π π t π t θ = + −
T> có Jưang Ei`. din vP tD tc JK cR> Chớp % như s>.:
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#4#4 P);<($ d)\d j%x ]*U `*($ ]Z )z- 43234
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*` fác JPnh tE t> cYn Eyng giá tP tc JK t_i Ji`m E tên Jưang >E v Ec
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)hư#ng 4@ ThiAt CA .^ J_o tong ChQng gi>n Chớp : EUc ( .^ J_o $%$
Hình .< MuO 8?o 2P2
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KẾT L:ẬN
S>. mKt thai gi>n h"c tUp v t3m hi`. C^ 8ư{ng cung với sự hướng dẫn nhiệt t3nh cR> th!/ giáo PG"# T"# N$%&'( P)*+ T),- A() cung các th!/ cQ giáo tong EK mQn tự JKng hó>@ Fm J hon thnh JW ti { T)0 )f %&m( ]/($ -)U RUU WUX|@ NKi d.ng Eáo cáo cR> nhóm gxm 4 chư#ng:
)hư#ng %: Giới thiệ. vW XoEot nhóm nghiên c2. v các 2ng dng cR> XoEot )hư#ng $: OY/ dựng ph!n mWm tDnh toán JKng h"c th.Un vP tD XoEot
)hư#ng (: ViAt chư#ng t3nh M>t8>E tDnh m> tUn ]>coE/ tực tiAp )hư#ng 4: ThiAt CA .^ J_o tong ChQng gi>n Chớp
T./ nhiên do cen h_n chA vW CiAn th2c nên tong Eáo cáo cen nhiW. chw chư> J!/ JR v c th` horc m chư> JW cUp sY.@
Fm Bt mong Jưc sự Jóng góp } CiAn cR> các th!/ cQ giáo J` Eáo cáo cR> nhóm m Jưc hon thiện J!/ JR h#n@ ).i cung m fin chYn thnh c?m #n th!/ giáo Ng./n „h_m Thc nh J hAt s2c nhiệt t3nh gilp J{ m@
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Ti 8iệ. th?m Ch?o
TÀI LIỆ: THAM KHO
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$ TPnh .>ng Vinh v các tác gi? XoEot cQng nghiệp Nh f.Bt E?n +ho> h"c +^ th.Ut - NKi $00'@
( Ng./n V1n +hánh )# sj XoEot cQng nghiệp Nh f.Bt E?n giáo dc Việt N>m@
4 Ng./n Thiện „hlc XoEot cQng nghiệp Nh f.Bt E?n +ho> h"c +^ th.Ut - NKi $000@
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