nhvkhanh1989
New Member
Download miễn phí Đồ án Robot Công nghiệp
Cánh tay robot (tay máy) là kết cấu cơ khí gồm các khâu liên kết với nhau bằng các
khớp động để có thể tạo nên những chuyển động cơ bản của robot.
Nguồn động lực là các động cơ điện(một chiều hay động cơ bước), các hệ thống xy
lanh khí nén, thuỷ lực để tạo động lực cho tay máy hoạt động.
công cụ thao tác được gắn trên khâu cuối của robot, công cụ của robot có thể có nhiều
kiểu khác nhau như: dạng bàn tay để nắm bắt đối tượng hay các công cụ làm việc nhưmỏ
hàn, đá mài, đầu phun sơn .
Thiết bị dạyưhoc (TeachưPendant) dùng để dạy cho robot các thao tác cần thiết theo
yêu cầu của quá trình làm việc, sau đó robot tự lặp lại các động tác đã được dạy để làm việc
(phương pháp lập trình kiểu dạy học).
Các phần mềm để lập trình và các chương trình điều khiển robot được cài đặt trên máy
tính, dùng điều khiển robot thông qua bộ điều khiển (Controller). Bộ điều khiển còn được gọi
là Mođun điều khiển (hay Unit, Driver), nó thường được kết nối với máy tính. Một mođun
điều khiển có thể còn có các cổng Vào ư Ra (I/O port) để làm việc với nhiều thiết bị khác nhau
nhưcác cảm biến giúp robot nhận biết trạng thái của bản thân, xác định vị trí của đối tượng
làm việc hay các dò tìm khác; điều khiển các băng tải hay cơ cấu cấp phôi hoạt động phối
hợp với robot .
Giới thiệu chung về robot công nghiệp
1.1. Sơ l−ợt quá trình phát triển của robot công nghiệp (IR : Industrial Robot) :
Thuật ngữ “Robot” xuất phát từ tiếng Sec (Czech) “Robota” có nghĩa là công việc tạp
dịch trong vở kịch Rossum’s Universal Robots của Karel Capek, vào năm 1921. Trong vở kịch
nầy, Rossum và con trai của ông ta đã chế tạo ra những chiếc máy gần giống với con ng−ời để
phục vụ con ng−ời. Có lẽ đó là một gợi ý ban đầu cho các nhà sáng chế kỹ thuật về những cơ
cấu, máy móc bắt ch−ớc các hoạt động cơ bắp của con ng−ời.
Đầu thập kỷ 60, công ty Mỹ AMF (American Machine and Foundry Company) quảng
cáo một loại máy tự động vạn năng và gọi là “Ng−ời máy công nghiệp” (Industrial Robot).
Ngày nay ng−ời ta đặt tên ng−ời máy công nghiệp (hay robot công nghiệp) cho những loại thiết
bị có dáng dấp và một vài chức năng nh− tay ng−ời đ−ợc điều khiển tự động để thực hiện một số
thao tác sản xuất.
Về mặt kỹ thuật, những robot công nghiệp ngày nay, có nguồn gốc từ hai lĩnh vực kỹ
thuật ra đời sớm hơn đó là các cơ cấu điều khiển từ xa (Teleoperators) và các máy công cụ điều
khiển số (NC - Numerically Controlled machine tool).
Các cơ cấu điều khiển từ xa (hay các thiết bị kiểu chủ-tớ) đã phát triển mạnh trong chiến
tranh thế giới lần thứ hai nhằm nghiên cứu các vật liệu phóng xạ. Ng−ời thao tác đ−ợc tách biệt
khỏi khu vực phóng xạ bởi một bức t−ờng có một hay vài cửa quan sát để có thể nhìn thấy
đ−ợc công việc bên trong. Các cơ cấu điều khiển từ xa thay thế cho cánh tay của ng−ời thao tác;
nó gồm có một bộ kẹp ở bên trong (tớ) và hai tay cầm ở bên ngoài (chủ). Cả hai, tay cầm và bộ
kẹp, đ−ợc nối với nhau bằng một cơ cấu sáu bậc tự do để tạo ra các vị trí và h−ớng tuỳ ý của tay
cầm và bộ kẹp. Cơ cấu dùng để điều khiển bộ kẹp theo chuyển động của tay cầm.
Vào khoảng năm 1949, các máy công cụ điều khiển số ra đời, nhằm đáp ứng yêu cầu
gia công các chi tiết trong ngành chế tạo máy bay. Những robot đầu tiên thực chất là sự nối kết
giữa các khâu cơ khí của cơ cấu điều khiển từ xa với khả năng lập trình của máy công cụ điều
khiển số.
D−ới đây chúng ta sẽ điểm qua một số thời điểm lịch sử phát triển của ng−ời máy công
nghiệp. Một trong những robot công nghiệp đầu tiên đ−ợc chế tạo là robot Versatran của công
ty AMF, Mỹ. Cũng vào khoảng thời gian nầy ở Mỹ xuất hiện loại robot Unimate -1900 đ−ợc
dùng đầu tiên trong kỹ nghệ ôtô.
Tiếp theo Mỹ, các n−ớc khác bắt đầu sản xuất robot công nghiệp : Anh -1967, Thuỵ
Điển và Nhật -1968 theo bản quyền của Mỹ; CHLB Đức -1971; Pháp - 1972; ở ý - 1973. . .
chức năng làm việc của robot ngày càng đ−ợc nâng cao, nhất là khả năng nhận biết và
xử lý. Năm 1967 ở tr−ờng Đại học tổng hợp Stanford (Mỹ) đã chế tạo ra mẫu robot hoạt động
theo mô hình “mắt-tay”, có khả năng nhận biết và định h−ớng bàn kẹp theo vị trí vật kẹp nhờ
các cảm biến. Năm 1974 Công ty Mỹ Cincinnati đ−a ra loại robot đ−ợc điều khiển bằng máy vi
tính, gọi là robot T3 (The Tomorrow Tool : Công cụ của t−ơng lai). Robot nầy có thể nâng đ−ợc
vật có khối l−ợng đến 40 KG.
Có thể nói, Robot là sự tổ hợp khả năng hoạt động linh hoạt của các cơ cấu điều khiển từ
xa với mức độ “tri thức” ngày càng phong phú của hệ thống điều khiển theo ch−ơng trình số
cũng nh− kỹ thuật chế tạo các bộ cảm biến, công nghệ lập trình và các phát triển của trí khôn
nhân tạo, hệ chuyên gia ...
Trong những năm sau nầy, việc nâng cao chức năng hoạt động của robot không ngừng
phát triển. Các robot đ−ợc trang bị thêm các loại cảm biến khác nhau để nhận biết môi tr−ờng
TS. Phạm Đăng Ph−ớc
Robot Công nghiệp 2
chung quanh, cùng với những thành tựu to lớn trong lĩnh vực Tin học - Điện tử đã tạo ra các
thế hệ robot với nhiều chức năng đăc biệt, Số l−ợng robot ngày càng gia tăng, giá thành ngày
càng giảm. Nhờ vậy, robot công nghiệp đã có vị trí quan trọng trong các dây chuyền sản xuất
hiện đại.
Một vài số liệu về số l−ợng robot đ−ợc sản xuất ở một vài n−ớc công nghiệp phát triển
nh− sau :
(Bảng I.1)
N−ớc SX Năm 1990 Năm 1994 Năm 1998
(Dự tính)
Nhật 60.118 29.756 67.000
Mỹ 4.327 7.634 11.100
Đức 5.845 5.125 8.600
ý 2.500 2.408 4.000
Pháp 1.488 1.197 2.000
Anh 510 1.086 1.500
Hàn quốc 1.000 1.200
Mỹ là n−ớc đầu tiên phát minh ra robot, nh−ng n−ớc phát triển cao nhất trong lĩnh vực
nghiên cứu chế tạo và sử dụng robot lại là Nhật.
1.2. ứng dụng robot công nghiệp trong sản xuất :
Từ khi mới ra đời robot công nghiệp đ−ợc áp dụng trong nhiều lĩnh vực d−ới góc độ
thay thế sức ng−ời. Nhờ vậy các dây chuyền sản xuất đ−ợc tổ chức lại, năng suất và hiệu quả
sản xuất tăng lên rõ rệt.
Mục tiêu ứng dụng robot công nghiệp nhằm góp phần nâng cao năng suất dây chuyền
công nghệ, giảm giá thành, nâng cao chất l−ợng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm đồng
thời cải thiện điều kiện lao động. Đạt đ−ợc các mục tiêu trên là nhờ vào những khả năng to lớn
của robot nh− : làm việc không biết mệt mỏi, rất dễ dàng chuyển nghề một cách thành thạo,
chịu đ−ợc phóng xạ và các môi tr−ờng làm việc độc hại, nhiệt độ cao, “cảm thấy” đ−ợc cả từ
tr−ờng và “nghe” đ−ợc cả siêu âm ... Robot đ−ợc dùng thay thế con ng−ời trong các tr−ờng hợp
trên hay thực hiện các công việc tuy không nặng nhọc nh−ng đơn điệu, dễ gây mệt mõi, nhầm
lẫn.
Trong ngành cơ khí, robot đ−ợc sử dụng nhiều trong công nghệ đúc, công nghệ hàn, cắt
kim loại, sơn, phun phủ kim loại, tháo lắp vận chuyển phôi, lắp ráp sản phẩm . . .
Ngày nay đã xuất hiện nhiều dây chuyền sản xuất tự động gồm các máy CNC với
Robot công nghiệp, các dây chuyền đó đạt mức tự động hoá cao, mức độ linh hoạt cao . . . ở
đây các máy và robot đ−ợc điều khiển bằng cùng một hệ thống ch−ơng trình.
Ngoài các phân x−ởng, nhà máy, kỹ thuật robot cũng đ−ợc sử dụng trong việc khai thác
thềm lục địa và đại d−ơng, trong y học, sử dụng trong quốc phòng, trong chinh phục vũ trụ,
trong công nghiệp nguyên tử, trong các lĩnh vực xã hội . . .
Rõ ràng là khả năng làm việc của robot trong một số điều kiện v−ợt hơn khả năng của
con ng−ời; do đó nó là ph−ơng tiện hữu hiệu để tự động hoá, nâng cao năng suất lao động,
giảm nhẹ cho con ng−ời những công việc nặng nhọc và độc hại. Nh−ợc điểm lớn nhất của
robot là ch−a linh hoạt nh− con ng−ời, trong dây chuyền tự động, nếu có một robot bị hỏng có
thể làm ngừng hoạt động của cả dây chuyền, cho nên robot vẫn luôn hoạt động d−ới sự giám
sát của con ng−ời.
TS. Phạm Đăng Ph−ớc
Robot Công nghiệp 3
1.3. Các khái niệm và định nghĩa về robot công nghiệp :
1.3.1. Định nghĩa robot công nghiệp :
Hiện nay có nhiều định nghĩa về Robot, có thể điểm qua một số định nghĩa nh− sau :
Định nghĩa theo tiêu chuẩn AFNOR (Pháp) :
Robot công nghiệp là một cơ cấu chuyển động tự động có thể l
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Cánh tay robot (tay máy) là kết cấu cơ khí gồm các khâu liên kết với nhau bằng các
khớp động để có thể tạo nên những chuyển động cơ bản của robot.
Nguồn động lực là các động cơ điện(một chiều hay động cơ bước), các hệ thống xy
lanh khí nén, thuỷ lực để tạo động lực cho tay máy hoạt động.
công cụ thao tác được gắn trên khâu cuối của robot, công cụ của robot có thể có nhiều
kiểu khác nhau như: dạng bàn tay để nắm bắt đối tượng hay các công cụ làm việc nhưmỏ
hàn, đá mài, đầu phun sơn .
Thiết bị dạyưhoc (TeachưPendant) dùng để dạy cho robot các thao tác cần thiết theo
yêu cầu của quá trình làm việc, sau đó robot tự lặp lại các động tác đã được dạy để làm việc
(phương pháp lập trình kiểu dạy học).
Các phần mềm để lập trình và các chương trình điều khiển robot được cài đặt trên máy
tính, dùng điều khiển robot thông qua bộ điều khiển (Controller). Bộ điều khiển còn được gọi
là Mođun điều khiển (hay Unit, Driver), nó thường được kết nối với máy tính. Một mođun
điều khiển có thể còn có các cổng Vào ư Ra (I/O port) để làm việc với nhiều thiết bị khác nhau
nhưcác cảm biến giúp robot nhận biết trạng thái của bản thân, xác định vị trí của đối tượng
làm việc hay các dò tìm khác; điều khiển các băng tải hay cơ cấu cấp phôi hoạt động phối
hợp với robot .
Giới thiệu chung về robot công nghiệp
1.1. Sơ l−ợt quá trình phát triển của robot công nghiệp (IR : Industrial Robot) :
Thuật ngữ “Robot” xuất phát từ tiếng Sec (Czech) “Robota” có nghĩa là công việc tạp
dịch trong vở kịch Rossum’s Universal Robots của Karel Capek, vào năm 1921. Trong vở kịch
nầy, Rossum và con trai của ông ta đã chế tạo ra những chiếc máy gần giống với con ng−ời để
phục vụ con ng−ời. Có lẽ đó là một gợi ý ban đầu cho các nhà sáng chế kỹ thuật về những cơ
cấu, máy móc bắt ch−ớc các hoạt động cơ bắp của con ng−ời.
Đầu thập kỷ 60, công ty Mỹ AMF (American Machine and Foundry Company) quảng
cáo một loại máy tự động vạn năng và gọi là “Ng−ời máy công nghiệp” (Industrial Robot).
Ngày nay ng−ời ta đặt tên ng−ời máy công nghiệp (hay robot công nghiệp) cho những loại thiết
bị có dáng dấp và một vài chức năng nh− tay ng−ời đ−ợc điều khiển tự động để thực hiện một số
thao tác sản xuất.
Về mặt kỹ thuật, những robot công nghiệp ngày nay, có nguồn gốc từ hai lĩnh vực kỹ
thuật ra đời sớm hơn đó là các cơ cấu điều khiển từ xa (Teleoperators) và các máy công cụ điều
khiển số (NC - Numerically Controlled machine tool).
Các cơ cấu điều khiển từ xa (hay các thiết bị kiểu chủ-tớ) đã phát triển mạnh trong chiến
tranh thế giới lần thứ hai nhằm nghiên cứu các vật liệu phóng xạ. Ng−ời thao tác đ−ợc tách biệt
khỏi khu vực phóng xạ bởi một bức t−ờng có một hay vài cửa quan sát để có thể nhìn thấy
đ−ợc công việc bên trong. Các cơ cấu điều khiển từ xa thay thế cho cánh tay của ng−ời thao tác;
nó gồm có một bộ kẹp ở bên trong (tớ) và hai tay cầm ở bên ngoài (chủ). Cả hai, tay cầm và bộ
kẹp, đ−ợc nối với nhau bằng một cơ cấu sáu bậc tự do để tạo ra các vị trí và h−ớng tuỳ ý của tay
cầm và bộ kẹp. Cơ cấu dùng để điều khiển bộ kẹp theo chuyển động của tay cầm.
Vào khoảng năm 1949, các máy công cụ điều khiển số ra đời, nhằm đáp ứng yêu cầu
gia công các chi tiết trong ngành chế tạo máy bay. Những robot đầu tiên thực chất là sự nối kết
giữa các khâu cơ khí của cơ cấu điều khiển từ xa với khả năng lập trình của máy công cụ điều
khiển số.
D−ới đây chúng ta sẽ điểm qua một số thời điểm lịch sử phát triển của ng−ời máy công
nghiệp. Một trong những robot công nghiệp đầu tiên đ−ợc chế tạo là robot Versatran của công
ty AMF, Mỹ. Cũng vào khoảng thời gian nầy ở Mỹ xuất hiện loại robot Unimate -1900 đ−ợc
dùng đầu tiên trong kỹ nghệ ôtô.
Tiếp theo Mỹ, các n−ớc khác bắt đầu sản xuất robot công nghiệp : Anh -1967, Thuỵ
Điển và Nhật -1968 theo bản quyền của Mỹ; CHLB Đức -1971; Pháp - 1972; ở ý - 1973. . .
chức năng làm việc của robot ngày càng đ−ợc nâng cao, nhất là khả năng nhận biết và
xử lý. Năm 1967 ở tr−ờng Đại học tổng hợp Stanford (Mỹ) đã chế tạo ra mẫu robot hoạt động
theo mô hình “mắt-tay”, có khả năng nhận biết và định h−ớng bàn kẹp theo vị trí vật kẹp nhờ
các cảm biến. Năm 1974 Công ty Mỹ Cincinnati đ−a ra loại robot đ−ợc điều khiển bằng máy vi
tính, gọi là robot T3 (The Tomorrow Tool : Công cụ của t−ơng lai). Robot nầy có thể nâng đ−ợc
vật có khối l−ợng đến 40 KG.
Có thể nói, Robot là sự tổ hợp khả năng hoạt động linh hoạt của các cơ cấu điều khiển từ
xa với mức độ “tri thức” ngày càng phong phú của hệ thống điều khiển theo ch−ơng trình số
cũng nh− kỹ thuật chế tạo các bộ cảm biến, công nghệ lập trình và các phát triển của trí khôn
nhân tạo, hệ chuyên gia ...
Trong những năm sau nầy, việc nâng cao chức năng hoạt động của robot không ngừng
phát triển. Các robot đ−ợc trang bị thêm các loại cảm biến khác nhau để nhận biết môi tr−ờng
TS. Phạm Đăng Ph−ớc
Robot Công nghiệp 2
chung quanh, cùng với những thành tựu to lớn trong lĩnh vực Tin học - Điện tử đã tạo ra các
thế hệ robot với nhiều chức năng đăc biệt, Số l−ợng robot ngày càng gia tăng, giá thành ngày
càng giảm. Nhờ vậy, robot công nghiệp đã có vị trí quan trọng trong các dây chuyền sản xuất
hiện đại.
Một vài số liệu về số l−ợng robot đ−ợc sản xuất ở một vài n−ớc công nghiệp phát triển
nh− sau :
(Bảng I.1)
N−ớc SX Năm 1990 Năm 1994 Năm 1998
(Dự tính)
Nhật 60.118 29.756 67.000
Mỹ 4.327 7.634 11.100
Đức 5.845 5.125 8.600
ý 2.500 2.408 4.000
Pháp 1.488 1.197 2.000
Anh 510 1.086 1.500
Hàn quốc 1.000 1.200
Mỹ là n−ớc đầu tiên phát minh ra robot, nh−ng n−ớc phát triển cao nhất trong lĩnh vực
nghiên cứu chế tạo và sử dụng robot lại là Nhật.
1.2. ứng dụng robot công nghiệp trong sản xuất :
Từ khi mới ra đời robot công nghiệp đ−ợc áp dụng trong nhiều lĩnh vực d−ới góc độ
thay thế sức ng−ời. Nhờ vậy các dây chuyền sản xuất đ−ợc tổ chức lại, năng suất và hiệu quả
sản xuất tăng lên rõ rệt.
Mục tiêu ứng dụng robot công nghiệp nhằm góp phần nâng cao năng suất dây chuyền
công nghệ, giảm giá thành, nâng cao chất l−ợng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm đồng
thời cải thiện điều kiện lao động. Đạt đ−ợc các mục tiêu trên là nhờ vào những khả năng to lớn
của robot nh− : làm việc không biết mệt mỏi, rất dễ dàng chuyển nghề một cách thành thạo,
chịu đ−ợc phóng xạ và các môi tr−ờng làm việc độc hại, nhiệt độ cao, “cảm thấy” đ−ợc cả từ
tr−ờng và “nghe” đ−ợc cả siêu âm ... Robot đ−ợc dùng thay thế con ng−ời trong các tr−ờng hợp
trên hay thực hiện các công việc tuy không nặng nhọc nh−ng đơn điệu, dễ gây mệt mõi, nhầm
lẫn.
Trong ngành cơ khí, robot đ−ợc sử dụng nhiều trong công nghệ đúc, công nghệ hàn, cắt
kim loại, sơn, phun phủ kim loại, tháo lắp vận chuyển phôi, lắp ráp sản phẩm . . .
Ngày nay đã xuất hiện nhiều dây chuyền sản xuất tự động gồm các máy CNC với
Robot công nghiệp, các dây chuyền đó đạt mức tự động hoá cao, mức độ linh hoạt cao . . . ở
đây các máy và robot đ−ợc điều khiển bằng cùng một hệ thống ch−ơng trình.
Ngoài các phân x−ởng, nhà máy, kỹ thuật robot cũng đ−ợc sử dụng trong việc khai thác
thềm lục địa và đại d−ơng, trong y học, sử dụng trong quốc phòng, trong chinh phục vũ trụ,
trong công nghiệp nguyên tử, trong các lĩnh vực xã hội . . .
Rõ ràng là khả năng làm việc của robot trong một số điều kiện v−ợt hơn khả năng của
con ng−ời; do đó nó là ph−ơng tiện hữu hiệu để tự động hoá, nâng cao năng suất lao động,
giảm nhẹ cho con ng−ời những công việc nặng nhọc và độc hại. Nh−ợc điểm lớn nhất của
robot là ch−a linh hoạt nh− con ng−ời, trong dây chuyền tự động, nếu có một robot bị hỏng có
thể làm ngừng hoạt động của cả dây chuyền, cho nên robot vẫn luôn hoạt động d−ới sự giám
sát của con ng−ời.
TS. Phạm Đăng Ph−ớc
Robot Công nghiệp 3
1.3. Các khái niệm và định nghĩa về robot công nghiệp :
1.3.1. Định nghĩa robot công nghiệp :
Hiện nay có nhiều định nghĩa về Robot, có thể điểm qua một số định nghĩa nh− sau :
Định nghĩa theo tiêu chuẩn AFNOR (Pháp) :
Robot công nghiệp là một cơ cấu chuyển động tự động có thể l
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí