tailieunhanh - Nghiên cứu thiết kế mạch drive dùng cho robot Rhex

Bài viết trình bày quá trình phân tích, tính toán và thiết kế mạch drive cho robot Rhex, các kết quả thử nghiệm, so sánh cho thấy mạch drive mới đáp ứng tốt các yêu cầu đặt ra trong thực tế di chuyển của robot Rhex. | Nghiên cứu thiết kế mạch drive dùng cho robot Rhex Kỹ thuật điều khiển & Điện tử NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MẠCH DRIVE DÙNG CHO ROBOT RHEX Vũ Văn Tâm* Tóm tắt: Lĩnh vực nghiên cứu, thiết kế chế tạo robot theo phương pháp mô phỏng hoạt động của các loài động vật đang được nhiều quốc gia và các nhà khoa học quan tâm; Hiện nay, mẫu robot Rhex đang được hãng Boston và trường đại học Pennsylvania - USA [5,6] nghiên cứu thử nghiệm cho kết quả tương đối khả quan. Tuy nhiên, việc điều khiển motor của các chân robot Rhex là tương đối phức tạp do các motor này có momen xoắn lớn, đòi hỏi sự đồng bộ cao về tốc độ, vị trí và quỹ đạo di chuyển; Các mạch drive hiện nay thường không đáp ứng được các yêu cầu nêu trên, vì vậy, cần phải có mạch drive chuyên dùng cho robot Rhex. Trong bài báo này chúng tôi trình bày quá trình phân tích, tính toán và thiết kế mạch drive cho robot Rhex; các kết quả thử nghiệm, so sánh cho thấy mạch drive mới đáp ứng tốt các yêu cầu đặt ra trong thực tế di chuyển của robot Rhex. Từ khóa: Robot, Rhex, Drive, L298, Motor, LMD12800. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Rhex là loại robot đối xứng mặt trên với mặt dưới và phần đầu với phần đuôi; Với 6 chân chữ C (hình 1) [5,6], Rhex có khả năng di chuyển linh hoạt để vượt qua nhiều loại địa hình phức tạp; đặt biệt có thể leo dốc, leo cầu thang, leo bậc cao, lội nước; đồng thời, do tính chất đối xứng nên Rhex có khả năng tiếp tục di chuyển khi bị ngã, lật, đổ [1,4,5]. Hình 1. Tính đối xứng. Hình 2. Motor của Rhex. Hình 3. Rhex di chuyển. Mỗi chân của Rhex được nối tới 1 motor, để Rhex đứng vững thì các motor này cần phải có momen xoắn lớn ( M ≥ ) [2,4,6]; Trong thực tế thường sử dụng motor DC (hình 2) có công suất ( P = 20 60 wats ), tốc độ quay (V1 = 900 22000 vòng/phút); bộ giảm tốc có tỷ số truyền ( K = 100 200 ) [4], nên tốc độ quay của chân robot (V2 ) được tính công thức V1 V2 [vòng/phút] (1) K Từ (1) cho thấy, do K thường lớn nên để có V2 lớn