tailieunhanh - Phân tích động học và mô phỏng cơ cấu tay máy dạng chuỗi 7 bậc tự do có cấu hình linh hoạt ứng dụng trong lắp ghép cơ khí

Bài báo này trình bày các phân tích động học thuận, động học ngược và mô phỏng trên phần mềm Matlab cho một cơ cấu tay máy dạng chuỗi 7 bậc tự do. Cơ cấu này gồm có 6 khớp quay (theo thứ tự là các khớp 1, 2, 4, 6, 7 và 8) và 2 khớp chuyển động tịnh tiến (khớp 3 và 5). Do các khớp quay 2, 4 bị phụ thuộc cơ khí với nhau làm cho hệ chỉ có 7 bậc tự do và giúp cho khớp 5 luôn song song với mặt đất. Hai khớp tịnh tiến còn giúp cho cơ cấu tay máy có thể thu nhỏ hoặc phóng to cấu hình để tạo ra một không gian làm việc linh hoạt. | 1 Hội nghị Cơ học kỹ thuật toàn quốc 2015 Đà Nẵng, 03-05/08/2015 Phân tích động học và mô phỏng cơ cấu tay máy dạng chuỗi 7 bậc tự do có cấu hình linh hoạt ứng dụng trong lắp ghép cơ khí Vũ Minh Hùng, Phạm Hồng Quang, Trịnh Quang Trung, Võ Quốc Thắng Đại học Dầu khí Việt Nam (PVU), Email liên lạc: hungvm@ Tóm tắt Bài báo này trình bày các phân tích động học thuận, động học ngược và mô phỏng trên phần mềm Matlab cho một cơ cấu tay máy dạng chuỗi 7 bậc tự do. Cơ cấu này gồm có 6 khớp quay (theo thứ tự là các khớp 1, 2, 4, 6, 7 và 8) và 2 khớp chuyển động tịnh tiến (khớp 3 và 5). Do các khớp quay 2, 4 bị phụ thuộc cơ khí với nhau làm cho hệ chỉ có 7 bậc tự do và giúp cho khớp 5 luôn song song với mặt đất. Hai khớp tịnh tiến còn giúp cho cơ cấu tay máy có thể thu nhỏ hoặc phóng to cấu hình để tạo ra một không gian làm việc linh hoạt. Động học thuận của tay máy được phân tích dựa vào lý thuyết DenavitHartenberg, trong khi đó động học ngược được tính toán dựa trên một hàm tối ưu để tối thiểu hóa chuyển động của khớp 2 và hai khớp tịnh tiến. Phương pháp số Newton Raghson được ứng dụng để giải bài toán tối ưu này. Kết quả mô phỏng trên phần mềm Matlab đối với một quỹ đạo của tay máy trong hệ tọa độ Đề các tương ứng với các góc quay và độ dịch chuyển của các khớp trong hệ tọa độ suy rộng. Đây là một cơ cấu mới với rất nhiều tiềm năng ứng dụng, đặc biệt trong lắp ghép cơ khí giữa hai vật thể bằng phương pháp nhiệt. Từ khóa: rôbốt 7 bậc tự do, tay máy 7 bậc tự do, động học ngược, động học robot chuỗi, phương pháp số, inverse kinematics, 7-dof robot 1. Đặt vấn đề Hiện nay trong thực tiễn sản xuất có rất nhiều đơn vị thực hiện việc gia công, chế tạo và lắp ghép cơ khí. Trong đó, việc hàn ghép các chi tiết kim loại bằng phương pháp nhiệt đang được sử dụng hiệu quả. Phương pháp này được thực hiện bằng cách nung nóng các chi tiết kim loại rồi ép chúng vào nhau bằng một lực ép mạnh (thủy lực). Tuy nhiên, việc di chuyển chi tiết từ vị trí nung đến vị trí ghép thường tốn