tailieunhanh - Bài tập dài điều khiển robot công nghiệp

1. Tính toán động học thuận, động học ngược vị trí, ma trận jacoby 2. Yêu cầu tay robot chuyển động theo quỹ đạo là 1 đường thẳng trong không gian từ A(;;0,2) đến B(0;1;0,4) trong thòi gian 4s. Tính toán quỹ đạo các khớp 3. Cho mô hình động học khớp robot: | Bài số 1 Cho robot 3 DOF như hình vẽ Cho các thông số của robot như sau d1 1m 11 1 5 m 12 2m d3 0 5 m 01 n 3 02 n 6 1. Tính toán động học thuận động học ngược vị trí ma trận jacoby 2. Yêu cầu tay robot chuyển động theo quỹ đạo là 1 đường thẳng trong không gian từ A 0 2 đến B 0 1 0 4 trong thòi gian 4s. Tính toán quỹ đạo các khớp 3. Cho mô hình động học khớp robot s Ki u s Tis 1 Thiết kế bộ điều khiển vị trí dạng PI cho khớp Cho quỹ đạo đặt các khớp như tính toán tại phần 2. Vẽ quỹ đạo tay robot trong không gian làm việc Bài làm I. Tính toán động học thuận động học ngược vị trí và ma trận Jacoby 1. Động học thuận vị trí a. Thiết lập hệ toạ độ Hệ toạ độ cố định O0x0yoZo đặt tại trục khớp 1 Hệ toạ độ O1x1y1z1 có gốc O1 đặt tại trục khớp 2 Hệ toạ độ O2x2y2z2 có gốc O2 đặt tại trục khớp 3 Hệ toạ độ O3x3y3z3 có gốc O3 đặt tại bàn tay robot. Bốn trục z0 zb z2 z3 cùng nằm trên mặt phẳng tờ giấy. b. Bảng D-H Căn cứ vào các thông số và hệ toạ độ đã được thiết lập ta có bảng thông số DH của robot như sau i Oi di ai ai 1 01 0 11 0 2 O2 0 12 0 3 0 d1-d3 0 0 Phép biến đổi tổng quát từ hệ tọa độ i-1 sang hệ tọa độ i cỡị -sỡịOa sỡtsa acO i-lrj-1 ___ sỡi cỡicai -cỡsa asỡị 0 Sỡi ca di 0 0 0 1 Áp dụng vào robot 3DOF ta có 0y _ T c1 -s1 0 4c1 c2 - s2 0 l2cĩ 1 0 0 0 S1 c1 0 ls1 T s 2 c2 0 Ls 2 2t 0 1 0 0 1 2 0 0 1 0 2 0 0 1 0 3 0 0 1 d - d _ 0 0 0 1 _ _ 0 0 0 1 _ _0 0 0 1 _ Phương trình động học thuận được xác định như sau 0 0 1 2 ị i t3 t1 t2 t3 0T T3 c1 -s1 0 4c11 c2 s 2 0 2c2 1 0 0 0 s1 c1 0 ụ1 s2 c2 0 l2s 2 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 d - d _ 0 0 0 1 _ _ 0 0 0 1 _ _0 0 0 1 _ 3 c12 - s12 0 lc1 l2c12 s12 c12 0 ls1 A s12 0 0 1 d - d 0 0 0 1 Trong đó ta ký hiệu cl cỡ 51 SỠ1 c2 cỡ2 s2 sớ2 c12 c 01 02 S12 s 0i ỡ2 Với T n 0ỵ 0 l 1 5m L 2m d 1m d 0 5m 1 7 2 X 7 1 7 7 2 7 1 7 3 7 3 6 0 -1 0 0 75 0T 1 0 0 2 0 7 ã 0 0 1 0 5 _ 0 0 0 1