- Trang Chủ
- Báo cáo khoa học
- BÁO CÁO TỔNG HỢP CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU-NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CÁC ROBOT THÔNG MINH PHỤC VỤ CHO CÁC ỨNG DỤNG QUAN TRỌNG”
Xem mẫu
- BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
!
CHƯƠNG TRÌNH KC.03
§Ò tµi kc.03.08
“NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CÁC ROBOT THÔNG
MINH PHỤC VỤ CHO CÁC ỨNG DỤNG QUAN TRỌNG”
MÃ SỐ: KC.03.08
BÁO CÁO TỔNG HỢP
CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
ĐỀ TÀI KC.03.08
6246
25/12/2006
HÀ NỘI 2006
- MôC LôC
Giíi thiÖu kc.03.08
A. ThuyÕt minh vµ hîp ®ång triÓn khai §Ò
tµi KC.03.08
4
I. ThuyÕt minh §Ò tµi
23
II. Hîp ®ång triÓn khai thùc hiÖn §Ò tµi
B. B¸o c¸o kÕt qu¶ nghiªn cøu cña §Ò tµi
29
KC.03.08
30
Giíi thiÖu chung
B¸o c¸o tãm t¾t c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu theo
nhiÖm vô 1 - nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o nhãm
s¶n phÈm robot rp
38
PhÇn I. Robocar RP
38
I. Giíi thiÖu chung
41
II. Nghiªn cøu t¹o dùng c¸c m«-®un chÊp hµnh linh ho¹t cho Robot
48
III. Nghiªn cøu t¹o dùng m«-®un xe di ®éng vµ c¬ cÊu l¸i Robocar
54
IV. Nghiªn cøu thiÕt lËp phÇn cøng vµ phÇn mÒm ®iÒu khiÓn Robocar
56
PhÇn II. C¸c s¶n phÈm Robocar øng dông
56
I. Giíi thiÖu chung
- 58
II. Robocar TN trong phßng thÝ nghiÖm
59
III. Robocar “Ch÷ thËp ®á”
59
3.1. Giíi thiÖu chung
59
3.2. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o Robocar “Ch÷ thËp ®á”
63
3.3. C¸c kÕt qu¶ b−íc ®Çu øng dông Robocar “Ch÷ thËp ®á”
72
IV. Xe l¨n vµ xe ghÕ ch¹y ®iÖn tù ®éng
79
V. KÕt luËn vÒ NhiÖm vô 1
B¸o c¸o tãm t¾t c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu theo
nhiÖm vô 2 - nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o
nhãm s¶n phÈm robot sca
81
PhÇn më ®Çu
89
PhÇn I. Robocar SCA TM khÝ nÐn
89
I. Giíi thiÖu chung
90
II. Tãm t¾t c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu x©y dùng c¸c m« h×nh ®éng häc vµ
®éng lùc häc cña Robot SCATM
90
2.1. ThiÕt lËp ph−¬ng tr×nh ®éng häc Robot SCATM khÝ nÐn
93
2.2. ThiÕt lËp bµi to¸n ®éng häc ng−îc Robot SCATM
97
2.3. X©y dùng m« h×nh ®éng lùc häc Robot SCATM
114
III. Tãm t¾t vÒ kÕt qu¶ nghiªn cøu tihÕt kÕ c¶i tiÕn vµ chÕ t¹o Robot
SCATM
118
PhÇn II. M« ®un quay dïng b¸nh r¨ng con l¨n
118
I. Giíi thiÖu chung
120
II. Nghiªn cøu x©y dùng lý thuyÕt ¨n khíp b¸nh r¨ng con l¨n
127
III. Mét sè s¶n phÈm BRCL ®· ®−îc thiÕt kÕ, chÕ t¹o
- 135
IV. KÕt luËn
136
PhÇn III. M«®un d©y chuyÒn s¶n xuÊt tù ®éng dïng
Robot SCATM ®Ó ph©n lo¹i s¶n phÈm theo mµu s¾c
136
I. Giíi thiÖu chung
137
II. HÖ thèng b¨ng truyÒn
142
III. HÖ thèng ®iÒu khiÓn DCSX dïng Robot SCATM ®Ó ph©n lo¹i s¶n phÈm
theo mµu s¾c
142
3.1. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng
143
3.2. C¸c bé phËn chñ yÕu
146
PhÇn IV. C¬ së tÝnh to¸n vµ x©y dùng c¸c ch−¬ng
tr×nh m¸y tÝnh vÒ ®iÒu khiÓn vµ øng dông Robot
SCATM
147
PhÇn V. KÕt luËn vÒ NhiÖm vô 2
149
B¸o c¸o tãm t¾t c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu
theo nhiÖm vô 3 - nhãm s¶n phÈm robot RE
149
I. Giíi thiÖu chung
151
II. Tãm t¾t mét sè kÕt qu¶ chñ yÕu
151
2.1. TÝnh to¸n vÒ ®é chÝnh x¸c t¸i hiÖn cña Robot RE
154
2.2. Nghiªn cøu, thiÕt kÕ, l¾p r¸p Robot RE-03 ho¹t ®éng theo
täa ®é trô
171
III. KÕt luËn vÒ NhiÖm vô 3
- 172
B¸o c¸o tãm t¾t c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu
theo nhiÖm vô 4 - nhãm s¶n phÈm ®å g¸ cnc
172
I. Giíi thiÖu chung
176
II. C¬ cÊu Robot song song 3 ch©n
178
III. Robot song song RBSS - 322
178
3.1. Giíi thiÖu chung
178
3.2. ThiÕt kÕ kÕt cÊu vµ lËp tr×nh ®iÒu khiÓn chuyÓn ®éng cña Robot
180
IV. KÕt luËn vÒ nhiÖm vô 4
181
KÕt luËn chung
184
Tµi liÖu tham kh¶o
- A. ThuyÕt minh vµ hîp ®ång
triÓn khai ®Ò tµi kc.03.08
I. ThuyÕt minh ®Ò tµi KC.03.08
II. Hîp ®ång triÓn khai thùc hiÖn
§Ò tµi KC.03.08
- Giíi thiÖu tãm t¾t
®Ò tµi kc.03.08
1. Tªn ®Ò tµi: Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c robot th«ng minh phôc vô cho
c¸c øng dông quan träng
2. M· sè: KC.03.08
3. Thuéc ch−¬ng tr×nh: Ch−¬ng tr×nh khoa häc c«ng nghÖ nhµ n−íc vÒ tù
®éng hãa, KC.03
4. Chñ nhiÖm ®Ò tµi: GS.TSKH. NguyÔn ThiÖn Phóc
5. C¬ quan chñ tr×: Trung t©m NCKT tù ®éng ho¸, §HBK - Hµ Néi
6. Thêi gian thùc hiÖn: Tõ 11/2001 ®Õn 6/2005
7. Tæng kinh phÝ thùc hiÖn ®Ò tµi: 2.100 triÖu ®ång
8. Môc tiªu cña ®Ò tµi: Môc tiªu ®Ò ra lµ tù thiÕt kÕ ®−îc vµ n¾m v÷ng quy
tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c robot th«ng minh. Kh¶ n¨ng cña robot cã thÓ
nhËn biÕt vµ xö lý t×nh huèng trong qu¸ tr×nh lµm viÖc thÓ hiÖn nh− nh÷ng
dÊu hiÖu b−íc ®Çu vÒ sù th«ng minh. Kh¶ n¨ng ®ã còng chØ cã thÓ hiÖn thùc
®−îc nÕu robot ®−îc cÊu thµnh tõ c¸c m«®un thiÕt bÞ chÊp hµnh tiªn tiÕn,
®iÒu khiÓn linh ho¹t ®−îc vµ chÝnh x¸c, ®ång thêi ®−îc trang bÞ thªm c¸c
m«®un c¶m biÕn vµ c¸c m«®un ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn th«ng minh. T¹o
dùng robot c«ng nghiÖp theo h−íng "m«®un ho¸" lµ xu thÕ hiÖn ®¹i vµ cã
nhiÒu −u ®iÓm: Víi c¸c m«®un ®−îc chuyªn m«n ho¸ s¶n xuÊt, cã chÊt
l−îng ®¶m b¶o, nªn cã thÓ t¹o dùng c¸c robot nhiÒu lo¹i h×nh vµ víi møc ®é
th«ng minh kh¸c nhau, phï hîp víi c¸c yªu cÇu ë trong n−íc, hiÖn nay cßn
®ßi hái sè l−îng Ýt nh−ng ®a d¹ng vÒ chñng lo¹i. Trong sè c¸c robot tiªn tiÕn
hiÖn nay th× lo¹i robot song song ®ang ®−îc thu hót sù chó ý cña c«ng tr×nh
nghiªn cøu v× chóng cã nhiÒu øng dông quan träng.
- V× vËy cô thÓ ho¸ môc tiªu ®Ò ra cña §Ò tµi lµ tù thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o c¸c
m«®un cÊu thµnh c¸c robot th«ng minh, trong ®ã cã c¸c m«®un robot song
song, phôc vô cho c¸c øng dông quan träng rÊt ®a d¹ng trong s¶n xuÊt. §ã
còng lµ nh÷ng néi dung ®· ®−îc Héi ®ång T− vÊn x¸c ®Þnh ®èi víi ®Ò tµi
nµy.
9. Néi dung chñ yÕu: §Ò tµi triÓn khai 4 nhiÖm vô theo hîp ®ång ký víi Ban
chñ nhiÖm Ch−¬ng tr×nh KC.03.
NhiÖm vô 1: Nghiªn cøu t¹o ra nhãm s¶n phÈm Robot RP ®−îc n©ng
cÊp vµ th«ng minh hãa.
NhiÖm vô 2: Nghiªn cøu t¹o ra nhãm s¶n phÈm Robot SCA ®−îc n©ng
cÊp vµ th«ng minh hãa.
NhiÖm vô 3: Nghiªn cøu t¹o ra Robot RE th«ng minh phôc vô kü
thuËt t¸i hiÖn c¸c bÒ mÆt cong.
NhiÖm vô 4: Nghiªn cøu t¹o ra ®å g¸ gia c«ng CNC
- ThuyÕt minh ®Ò tµi
nghiªn cøu khoa häc vµ
ph¸t triÓn c«ng nghÖ
I. Th«ng tin chung vÒ ®Ò tµi
1. Tªn ®Ò tµi: Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c robot 2. M· sè: KC.03.08
th«ng minh phôc vô cho c¸c øng dông quan träng
3. Thêi gian thùc hiÖn 4. CÊp qu¶n lý
(Tõ th¸ng 10/2001 ®Õn th¸ng 10/2004) NN Bé, CS
x TØnh
Kinh phÝ
5.
Tæng sè: 2.100 triÖu ®ång
Trong ®ã, tõ Ng©n s¸ch SNKH: 2.100 trÖu ®ång
Thuéc Ch−¬ng tr×nh (nÕu cã)
6.
"Nghiªn cøu khoa häc vµ ph¸t triÓn c«ng nghÖ tù ®éng ho¸"
M· sè KC - 03
Chñ nhiÖm ®Ò tµi
7
Hä vµ tªn: NguyÔn ThiÖn Phóc
Häc hµm/häc vÞ: Gi¸o s−, TiÕn sÜ khoa häc
Chøc danh khoa häc:
§iÖn tho¹i: 8692207 (CQ)/ 8692828 (NR) Fax: 8681099
Mobile:
E-mail: nguyentphuc @ hn.vnn.vn
§Þa chØ c¬ quan: C10 B, §¹i häc B¸ch khoa, §¹i Cå ViÖt, Hµ Néi
§Þa chØ nhµ riªng: 19 T¹ Quang Böu, B¸ch khoa, Hµ Néi
C¬ quan chñ tr× ®Ò tµi
8
Tªn tæ chøc KH&CN: Trung t©m Nghiªn cøu kü thuËt Tù ®éng ho¸, §HBK Hµ Néi
*Ghi chó:
Trong tr−êng hîp tæ chøc vµ c¸ nh©n thÊy cÇn tr×nh bµy cho râ h¬n mét sè môc nµo ®ã
cña b¶n ThuyÕt minh nµy, cã thÓ tr×nh bµy dµi h¬n, nh−ng tæng sè trang cña ThuyÕt minh
kh«ng qu¸ 20 trang (kh«ng kÓ phÇn phô lôc vÒ gi¶i tr×nh kinh phÝ ®Ò tµi).
- §iÖn tho¹i: 8692207 Fax: 8681099
E-mail: nguyentphuc @ hn.vnn.vn
§Þa chØ: C10B, §¹i häc B¸ch khoa, §¹i Cå ViÖt, Hµ Néi
II.Néi dung KH&CN cña ®Ò tµi
Môc tiªu cña ®Ò tµi
9
Môc tiªu ®Ò ra lµ tù thiÕt kÕ ®−îc vµ n¾m v÷ng quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c robot th«ng
minh. Kh¶ n¨ng cña robot cã thÓ nhËn biÕt vµ xö lý t×nh huèng trong qu¸ tr×nh lµm viÖc thÓ hiÖn
nh− nh÷ng dÊu hiÖu b−íc ®Çu vÒ sù th«ng minh. Kh¶ n¨ng ®ã còng chØ cã thÓ hiÖn thùc ®−îc
nÕu robot ®−îc cÊu thµnh tõ c¸c m«®un thiÕt bÞ chÊp hµnh tiªn tiÕn, ®iÒu khiÓn linh ho¹t ®−îc vµ
chÝnh x¸c, ®ång thêi ®−îc trang bÞ thªm c¸c m«®un c¶m biÕn vµ c¸c m«®un ch−¬ng tr×nh ®iÒu
khiÓn th«ng minh. T¹o dùng robot c«ng nghiÖp theo h−íng "m«®un ho¸" lµ xu thÕ hiÖn ®¹i vµ
cã nhiÒu −u ®iÓm: Víi c¸c m«®un ®−îc chuyªn m«n ho¸ s¶n xuÊt, cã chÊt l−îng ®¶m b¶o, nªn
cã thÓ t¹o dùng c¸c robot nhiÒu lo¹i h×nh vµ víi møc ®é th«ng minh kh¸c nhau, phï hîp víi c¸c
yªu cÇu ë trong n−íc, hiÖn nay cßn ®ßi hái sè l−îng Ýt nh−ng ®a d¹ng vÒ chñng lo¹i. Trong sè
c¸c robot tiªn tiÕn hiÖn nay th× lo¹i robot song song ®ang ®−îc thu hót sù chó ý cña c«ng tr×nh
nghiªn cøu v× chóng cã nhiÒu øng dông quan träng.
V× vËy cô thÓ ho¸ môc tiªu ®Ò ra cña §Ò tµi lµ tù thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o c¸c m«®un cÊu thµnh c¸c
robot th«ng minh, trong ®ã cã c¸c m«®un robot song song, phôc vô cho c¸c øng dông quan
träng rÊt ®a d¹ng trong s¶n xuÊt. §ã còng lµ nh÷ng néi dung ®· ®−îc Héi ®ång T− vÊn x¸c ®Þnh
®èi víi ®Ò tµi nµy.
10 T×nh h×nh nghiªn cøu trong vµ ngoµi n−íc
• T×nh tr¹ng ®Ò tµi Míi KÕ tiÕp ®Ò tµi ®· kÕt thóc giai ®o¹n tr−íc
• Tæng quan t×nh h×nh nghiªn cøu thuéc lÜnh vùc cña ®Ò tµi (thÓ hiÖn sù hiÓu biÕt cÇn thiÕt cña
tæ chøc, c¸ nh©n ®¨ng ký chñ tr× ®Ò tµi vÒ lÜnh vùc nghiªn cøu - n¾m ®−îc nh÷ng c«ng tr×nh
nghiªn cøu ®· cã liªn quan ®Õn ®Ò tµi, nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu míi nhÊt trong lÜnh vùc
nghiªn cøu ®Ò tµi, nªu râ quan ®iÓm cña t¸c gi¶ vÒ tÝnh bøc xóc cña ®Ò tµi,...)
Ngoµi n−íc: Qua mÊy chôc n¨m ph¸t triÓn ®Õn ngµy nay ®· cã hµng ngµn lo¹i robot c«ng
nghiÖp. ë thêi kú "bung ra" c«ng ty nµo còng ®−a ra thÞ tr−êng lo¹i robot cña m×nh, nh−ng nay
®· ®Õn giai ®o¹n nghiªn cøu chuÈn ho¸ chóng. Qu¸ tr×nh chän läc tù nhiªn gÇn nh− còng ®· x¸c
®Þnh c¸c lo¹i robot nµo lµ lo¹i ®−îc dïng réng r·i h¬n.
Tr−íc t×nh h×nh ph¸t triÓn ®a d¹ng ®ã xu thÕ "m«®un ho¸" kÕt cÊu robot c«ng nghiÖp lµ xu
thÕ hiÖn ®¹i. NhiÒu c«ng tr×nh ®· nghiªn cøu chuÈn ho¸ c¸c m«®un cÊu thµnh robot th«ng minh,
bao gåm c¸c m«®un chÊp hµnh linh ho¹t, c¸c m«®un ®iÒu khiÓn , c¸c m«®un c¶m biÕn v.v.
NhiÒu m«®un c¬ khÝ linh ho¹t ®−îc c¸c h·ng giíi thiÖu lµ c¸c m«®un th«ng minh (intelligent
modular).
- Ngoµi c¸c lo¹i robot th−êng thÊy, tøc lµ c¸c lo¹i robot cã c¬ cÊu tay m¸y theo s¬ ®å hë nèi
liªn tiÕp c¸c kh©u, th× nh÷ng n¨m gÇn ®©y mét lo¹i ®ang ®−îc ®Çu t− nghiªn cøu øng dông, rÊt
s«i næi, ®ã lµ robot song song. Robot song song cã s¬ ®å c¬ cÊu kÝn, c¸c kh©u ®−îc nèi song
song vµ cïng ho¹t ®éng song song víi nhau. C¸c robot song song còng ®−îc x©y dùng nªn tõ
c¸c m«®un cÊu thµnh.
Ngµy nay, nhê hÖ thèng Internet vµ nhê tham gia c¸c tæ chøc khoa häc quèc tÕ liªn quan ®Õn
robot, chóng ta ®· cã kh¸ ®Çy ®ñ c¸c th«ng tin vÒ robot c«ng nghiÖp. B¶n th©n chóng t«i lµ
thµnh viªn cña IFToMM vµ tham gia ho¹t ®éng trong tiÓu ban vÒ Robotics nªn ®· s−u tÇm ®−îc
kh¸ nhiÒu tµi liÖu kü thuËt vÒ robot th«ng minh nãi chung vµ robot song song nãi riªng.
VÊn ®Ò robot song song trë thµnh hÊp dÉn nhiÒu ng−êi nghiªn cøu tõ gi÷a thËp 90 khi nã
®−îc øng dông d−íi d¹ng thiÕt bÞ cã tªn lµ Hexapod ®Ó t¹o ra m¸y c«ng cô 5 trôc CNC, cã trôc
¶o. Trong ®ã nªn kÓ ®Õn c¸c kÕt qu¶ cña c¸c dù ¸n Hexaglide cña ViÖn robot Thuþ SÜ vµ dù ¸n
cña Institute of Standards and Technology (Hoa Kú).
VÊn ®Ò thiÕt bÞ c¶m biÕn ®−îc nhiÒu ngµnh kü thuËt quan t©m vµ còng ®¹t ®−îc nhiÒu thµnh
tùu míi trong thêi kú ph¸t triÓn s«i ®éng cña kü thuËt vi xö lý. Do vËy còng t¹o ®iÒu kiÖn thuËn
lîi cho viÖc ¸p dông chóng trong kü thuËt robot ®Ó t¨ng c−êng kh¶ n¨ng th«ng minh cña thiÕt bÞ.
Kü thuËt robot còng tõng b−íc ¸p dông c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ trÝ kh«n nh©n t¹o, vÒ m¹ng n¬
ron, vÒ nhËn d¹ng tiÕng nãi v.v. Tuy nhiªn cho ®Õn nay vÉn cßn trong ph¹m vi phßng thÝ
nghiÖm, mµ ch−a ®−îc sö dông nhiÒu trong thùc tÕ c«ng nghiÖp. Kh¸i niÖm robot th«ng minh
còng kh«ng cßn ®−îc hiÓu mét c¸ch kinh viÖn (academic) n÷a mµ trë nªn thùc tÕ h¬n nhiÒu.
Nh÷ng lo¹i h×nh ®−îc quan t©m nhiÒu trong c«ng nghiÖp lµ c¸c robot th«ng minh cã c¸c m«®un
c¶m biÕn nhËn biÕt ®−îc kho¶ng c¸ch ®Ó tr¸nh vËt c¶n khi thao t¸c, c¶m biÕn nhËn biÕt ®−îc
mµu s¾c khi ph©n lo¹i, c¶m biÕn ®−îc lùc khi l¾p r¸p v.v. Khi ®−îc l¾p thªm c¸c m« ®un c¶m
biÕn nµy robot ®−îc gäi nhiÒu tªn míi, vÝ dô robot "nh×n ®−îc" (vision robot), robot l¾p r¸p
(assembly robot), robot c¶nh b¸o (alarm robot) v.v.
§Ó th«ng minh ho¸ robot bªn c¹nh viÖc cµi ®Æt bæ xung c¸c m«®un c¶m biÕn "néi tÝn hiÖu"
vµ c¸c m«®un c¶m biÕn "ngo¹i tÝn hiÖu" th× ®ång thêi th«ng minh ho¸ robot b»ng c¸c ch−¬ng
tr×nh phÇn mÒm cã kh¶ n¨ng tù thÝch nghi vµ xö lý c¸c t×nh huèng v.v.
Nh− vËy b»ng c¸ch bæ xung c¸c m«®un c¶m biÕn vµ c¸c m«®un phÇn mÒm cã thÓ n©ng cÊp
c¶i tiÕn th«ng minh ho¸ nhiÒu lo¹i robot. Tuy nhiªn b¶n th©n robot ph¶i cã c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh
linh ho¹t vµ chÝnh x¸c. Ngµy nay cã nhiÒu lo¹i robot th«ng minh kh«ng nh÷ng lµm viÖc trong
c¸c ph©n x−ëng c«ng nghiÖp mµ cßn thao t¸c ë bªn ngoµi trªn c¸c ®Þa h×nh phøc t¹p nh− c¸c lo¹i
robot vò trô (space robot), robot tù hµnh (walking robot), robot cÇn cÈu (robot crane), t¹o dùng
tõ c¸c m«®un robot song song v.v.
Trong n−íc: Kh¸c víi tr−íc ®©y, ë trong n−íc hiÖn nay còng cã t−¬ng ®èi ®Çy ®ñ c¸c th«ng tin
kü thuËt vÒ robot c«ng nghiÖp. Trong nhiÒu b¸o c¸o khoa häc, luËn ¸n tiÕn sÜ, luËn ¸n cao häc,
®å ¸n sinh viªn tèt nghiÖp gÇn ®©y ®· ®Ò cËp ®Õn c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu míi vÒ robot c«ng
nghiÖp, kÓ c¶ c¸c vÊn ®Ò chuÈn ho¸ c¸c m«®un cÊu thµnh robot th«ng minh vµ c¸c vÊn ®Ò øng
dông robot song song.
Trong mét sè c¬ së c«ng nghiÖp nhÊt lµ ë c¸c liªn doanh víi n−íc ngoµi ®· nhËp ngo¹i nhiÒu
d©y chuyÒn thiÕt bÞ míi, trong ®ã cã robot ®Ó phôc vô c¸c viÖc nh− th¸o l¾p c¸c dông cô cho c¸c
trung t©m gia c«ng CNC, l¾p r¸p c¸c linh kiÖn ®iÖn tö, th¸o s¶n phÈm ë c¸c m¸y Ðp nhùa, hµn vá
xe, phun phñ bÒ mÆt v.v. §Æc biÖt ®· cã nhµ m¸y Robotech s¶n xuÊt robot cho NhËt ë khu c«ng
- nghiÖp Nomura H¶i Phßng. Cïng víi c¸c d©y chuyÒn nhËp ngo¹i ®ã, ë nhiÒu d©y chuyÒn s¶n
xuÊt trong n−íc, ë nh÷ng kh©u quan träng ¶nh h−ëng ®Õn chÊt l−îng vµ n¨ng suÊt, ®· xuÊt hiÖn
c¸c nhu cÇu rÊt ®a d¹ng vÒ øng dông robot. Cã nhiÒu c«ng ty ®ang chuÈn bÞ ®Çu t−, kÓ c¶ robot
song song.
Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ë Trung t©m NCKT Tù ®éng ho¸, §HBK-HN, ®· tiÕp tôc nghiªn
cøu robot theo h−íng m«®un ho¸ vµ ®· ®Ò xuÊt m«®un chuÈn ho¸ c¬ cÊu tay m¸y pháng sinh
(b¾t ch−íc tay ng−êi) dïng c¬ cÊu Pantograph víi 2 con tr−ît dÉn ®éng. Trªn c¬ së ®ã ®· thiÕt
kÕ chÕ t¹o ra 2 kiÓu robot RPS - 406 cã 5 bËc tù do vµ RPB - 4102 cã 6 bËc tù do, vÒ nguyªn lý
cã thÓ ®¹t ®−îc c¸c yªu cÇu kü thuËt cao h¬n vµ gi¸ thµnh thÊp h¬n nhiÒu so víi mét sè kiÓu
robot pháng sinh t−¬ng tù. Trªn c¬ së m«®un ho¸, chóng t«i ®· nhanh chãng thiÕt kÕ chÕ t¹o
mét kiÓu robot kh¸c, cã tªn lµ robot SCA-mini ®Ó phôc vô nhu cÇu ®µo t¹o ë mét sè tr−êng. §Õn
nay ®· hoµn thµnh 6 bé SCA-mini. C¸c kiÓu robot tù t¹o nµy ®Òu ®· ®−îc ký hîp ®ång øng dông
vµ dù kiÕn sÏ ®−îc n©ng cÊp theo h−íng th«ng minh ho¸ b»ng c¸ch bæ xung c¸c m«®un c¶m
biÕn vµ c¸c m«®un ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn thÝch hîp.
KÕt hîp víi c«ng t¸c ®µo t¹o, ë Trung t©m chóng t«i còng ®· tiÕp cËn ®−îc c¸c th«ng tin kü
thuËt cÇn thiÕt vµ tiÕn hµnh h−íng dÉn 1 nghiªn cøu sinh, 1 häc viªn cao häc vµ 1 sinh viªn tèt
nghiÖp lµm luËn ¸n vÒ robot song song. §ång thêi triÓn khai nghiªn cøu c¸c vÊn ®Ò lý thuyÕt
liªn quan vµ ®· thu ®−îc mét sè kÕt qu¶ b−íc ®Çu. Trong ®ã cã ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm gi¶i c¸c
bµi to¸n thuËn / nghÞch trong robot song song. Ngoµi ra trong T¹p chÝ C¬ häc sè 4/95 ®· cã bµi
b¸o cña chóng t«i tr×nh bµy ph−¬ng ¸n t¹o ra lo¹i robot n bËc tù do b»ng c¸ch nèi tiÕp c¸c "khíp
c¬ sinh". B¶n th©n c¸c "khíp c¬ sinh" nµy lµ nh÷ng robot song song. Lo¹i robot nhiÒu bËc tù do
nµy linh ho¹t nh− "con r¾n th«ng minh" vµ cã thÓ t×m ®−îc nhiÒu øng dông quan träng nh− thao
t¸c d−íi ®−êng hÇm, ®µo xuyªn c¸c tuynen mµ kh«ng cÇn dÉn h−íng cña hÖ thèng ®Þnh vÞ v«
tuyÕn v.v.
• LiÖt kª danh môc c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cã liªn quan
D−íi ®©y lµ danh môc c¸c bµi b¸o vµ c¸c b¸o c¸o khoa häc cña chóng t«i liªn quan ®Õn
robot c«ng nghiÖp. VÒ ®µo t¹o cã 23 sinh viªn vµ 3 nghiªn cøu sinh ®· b¶o vÖ thµnh c«ng luËn
¸n tèt nghiÖp vÒ ®Ò tµi robot c«ng nghiÖp, do chóng t«i h−íng dÉn.
Danh môc c¸c bµi b¸o vµ b¸o c¸o khoa häc:
1. Ng−êi m¸y c«ng nghiÖp vµ s¶n xuÊt tù ®éng linh ho¹t - NXB Khoa häc kü thuËt, Hµ Néi
1991
2. Tay m¸y c«ng nghiÖp - Gi¸o tr×nh bæ tóc kÜ s−, 1994
3. Tay m¸y c«ng nghiÖp TM 3B - Th«ng b¸o khoa häc cña c¸c tr−êng ®¹i häc, 1995 (®ång
t¸c gi¶).
4. Ng−êi m¸y pháng sinh vµ m« h×nh ®éng häc d¹ng tæng qu¸t - T¹p chÝ c¬ häc, sè 4, 1995
5. VÒ mét ph−¬ng ph¸p gi¶i bµi to¸n ng−îc ®éng häc khi tæng hîp quü ®¹o cña ng−êi m¸y.
TuyÓn tËp c¸c b¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ Tù ®éngho¸ toµn quèc lÇn thø 2, 1996
6. §iÒu khiÓn robot hµn theo quü ®¹o ®Þnh tr−íc - TuyÓn tËp c«ng tr×nh Héi nghÞ c¬ häc toµn
quèc lÇn th− VI, Hµ Néi - 12/1997
7. On the problem of controlling robot motions along a presribed trajectory - Preprints of
the RESCCE '98.
- 8. M« ®un c¬ cÊu chuÈn ho¸ cña tay m¸y - ng−êi m¸y pháng sinh. B¸o c¸o t¹i Héi nghÞ Tù
®éng ho¸ toµn quèc lÇn thø 3, Hµ néi, 1998.
9. Ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn chuyÓn ®éng robot dïng tam diÖn ®éng trªn quü ®¹o. B¸o c¸o t¹i
Héi nghÞ Tù ®éng ho¸ toµn quèc lÇn thø 3, Hµ néi, 1998.
10. A method for Robot Motions Control Using Travelling Trihedrom on the Curve-
Trajectory - Tenth World Congress on the TMM - 1999
11. B¸o c¸o tæng hîp ®Ò tµi KHCN- 04 -06 - 04 "ThiÕt bÞ chÊp hµnh c¬ khi ®iÒu khiÓn linh
ho¹t" - (§ång t¸c gi¶), 1999.
12. Ph¸t triÓn ph−¬ng ph¸p "c¸c nhãm 3" ®Ó gi¶i bµi to¸n ng−îc ®éng häc khi tæng hîp quü
®¹o chuyÓn ®éng cña tay m¸y - ng−êi m¸y. TuyÓn tËp c¸c b¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ C¬ häc
m¸y ViÖt Nam - 1999.
13. ThiÕt lËp hÖ ph−¬ng tr×nh ®éng häc cña Robot víi sù trî gióp cña m¸y vi tÝnh. TuyÓn tËp
c¸c b¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ C¬ häc m¸y ViÖt Nam, 1999.
14. Automatic Establishment of Kinematic Modelling and Simulation of Robot. Proccedings
of VJ'SAEM, 2000.
15. Nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o robot s¬n phñ. TuyÓn tËp b¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ Tù
®éng ho¸ toµn quèc lÇn thø 4, 2000
16. Robot c«ng nghiÖp - NXB Gi¸o dôc - Hµ Néi 2001
17. B¸o c¸o tæng hîp ®Ò tµi KHCN - 04 - 10 - 02 "Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o robot dïng
trong c«ng nghÖ b¶o vÖ bÒ mÆt" - 2001.
C¸ch tiÕp cËn, ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu, kü thuËt sÏ sö dông (luËn cø râ c¸ch tiÕp cËn -
11
thiÕt kÕ nghiªn cøu, ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu, kü thuËt sÏ sö dông - so s¸nh víi c¸c
ph−¬ng thøc gi¶i quyÕt t−¬ng tù kh¸c, nªu ®−îc tÝnh míi, tÝnh ®éc ®¸o, tÝnh s¸ng t¹o cña
®Ò tµi)
- C¸ch tiÕp cËn cña ®Ò tµi lµ ph©n tÝch c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu vµ kinh nghiÖm ¸p dông robot
ë nhiÒu n−íc tiªn tiÕn ®Ó chän lùa c¸c cÊu h×nh robot hîp lý nhÊt, ®ång thêi c¶i tiÕn chóng trªn
c¬ së ¸p dông nh÷ng kÕt qu¶ hiÖn ®¹i cña C¬-tin-®iÖn tö (mechatronics), ®Æc biÖt theo h−íng
th«ng minh ho¸.
- Nghiªn cøu robot theo ph−¬ng ph¸p m«®un ho¸ cho phÐp chuyªn m«n ho¸ s¶n xuÊt, ®i s©u
c¶i tiÕn n©ng cao chÊt l−îng c¸c m«®un cÊu thµnh robot. §ång thêi tõ c¸c m«®un chuÈn ho¸
nµy cã thÓ t¹o dùng ra nhiÒu lo¹i robot kh¸c nhau phôc vô c¸c nhu cÇu rÊt ®a d¹ng vÒ robot
c«ng nghiÖp, mµ sè l−îng tõng lo¹i l¹i rÊt Ýt, kinh phÝ ®Çu t− l¹i rÊt h¹n chÕ. Còng theo con
®−êng nµy cã thÓ tõng b−íc hiÖn ®¹i ho¸ robot b»ng c¸ch n©ng cÊp mét vµi m«®un hoÆc l¾p ®Æt
thªm m«®un c¶m biÕn th«ng minh v.v.
- Trong sè c¸c kü thuËt sÏ øng dông, th× kü thuËt ®å ho¹ vi tÝnh 3D sÏ ®−îc sö dông ®Ó m«
pháng ho¹t h×nh c¸c robot. §ã lµ mét c«ng cô m¹nh rÊt cã lîi cho giai ®o¹n thiÕt kÕ vµ ®iÒu
khiÓn robot, gióp rót ng¾n thêi gian nghiªn cøu vµ n©ng cao chÊt l−îng cña s¶n phÈm.
Néi dung nghiªn cøu tr×nh bµy ë môc 12, cã nhiÒu vÊn ®Ò míi, kÓ c¶ ®èi víi n−íc ngoµi vµ
ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu cã nÐt riªng vµ s¸ng t¹o phï hîp vãi thùc tÕ ë ta.
- 12 Néi dung nghiªn cøu (liÖt kª vµ m« t¶ nh÷ng néi dung cÇn nghiªn cøu, nªu bËt ®−îc
nh÷ng néi dung míi vµ phï hîp ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò ®Æt ra, kÓ c¶ nh÷ng dù kiÕn ho¹t ®éng
phèi hîp ®Ó chuyÓn giao kÕt qu¶ nghiªn cøu ®Õn ng−êi sö dông)
1) Nghiªn cøu th«ng minh ho¸ c¸c robot ®· cã, theo c¸ch bæ xung c¸c m«®un c¶m biÕn vµ x©y
dùng c¸c ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm xö lý t−¬ng øng. Giai ®o¹n ®Çu sÏ tiÕn hµnh trang bÞ cho c¸c
robot pháng sinh kiÓu RP vµ kiÓu SCA ®· nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ thö lo¹t nhá. C¬ cÊu tay m¸y
cña c¸c robot nµy lµ m«®un chuÈn ho¸ cña tay m¸y pháng sinh, chÊp hµnh linh ho¹t, nªn cã thÓ
t−¬ng thÝch víi qu¸ tr×nh xö lý th«ng minh. Sau ®ã tuú nhu cÇu øng dông cô thÓ mµ t¹o dùng c¸c
robot thÝch hîp víi c«ng viÖc vµ yªu cÇu vÒ møc ®é th«ng minh. C¸c lo¹i m«®un c¶m biÕn hay
dïng lµ ®Ó nhËn biÕt kho¶ng c¸ch, tr¸nh ®−îc vËt c¶n, c¶m ®−îc lùc, chän lùa ®−îc mµu s¾c. v.v.
2) Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o Robot RE th«ng minh, dïng cho kü thuËt RE (Reverse
Engineering - t¹m dÞch lµ kü thuËt t¸i hiÖn). Kü thuËt RE cÇn dïng cho c«ng nghÖ c¾t gät trªn
m¸y CNC, cho c«ng nghÖ lÊy mÉu vµ c«ng nghÖ t¹o mÉu nhanh v.v. V× thÕ robot RE cã ®Þa chØ
øng dông rÊt réng r·i ë c¸c c¬ së chÕ t¹o c¬ khÝ. ë n−íc ta hiÖn nay, chØ cã mét vµi c¬ së chÕ t¹o
m¸y míi cã ®ñ søc trang bÞ m¸y ®o 3 chiÒu rÊt ®¾t tiÒn. ViÖc ®−a vµo øng dông lo¹i robot RE
kÌm c¸c phÇn mÒm xö lý th«ng minh cã thÓ thay thÕ trong nhiÒu tr−êng hîp vµ ph¹m vi ho¹t
®éng cßn më réng h¬n, trong lóc gi¸ thµnh thÊp h¬n nhiÒu lÇn.
Mét sè kiÓu thiÕt bÞ Spin Arm cña h·ng Mitutoyo (NhËt) vµ MicroScriber cña Mü ho¹t ®éng
t−¬ng tù nh− nguyªn lý cña robot RE. Trªn c¬ së c¸c ¸p dông thµnh tùu cña kü thuËt robot hiÖn
nay, c¸c kiÓu robot RE ngµy cµng trë nªn hiÖn ®¹i h¬n, th«ng minh h¬n nhê ¸p dông c¸c cÊu
h×nh linh ho¹t, c¸c sensor tiªn tiÕn vµ c¸c phÇn mÒm xö lý th«ng minh. VÝ dô, víi sè ®iÓm ®o Ýt
nhÊt cã thÓ tù suy ra ®−êng, víi sè ®−êng cÇn ®o Ýt nhÊt tù suy ra c¶ bÒ mÆt vµ tù chän h−íng tiÕp
cËn ®iÓm ®o hîp lý nhÊt trong c¸c lêi gi¶i ®a ph−¬ng v.v.
3) Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c lo¹i " ®å g¸ th«ng minh" §å g¸ nµy ®−îc x©y dùng tõ c¸c
m«®un robot song song kÌm c¸c phÇn mÒm xö lý linh ho¹t vµ th«ng minh. VÝ dô nhê ®å g¸ nµy
cã thÓ dÔ dµng thay ®æi ®−îc mét sè th«ng sè chÕ ®é c¾t gät theo ®Æc ®iÓm h×nh häc cña vËt gia
c«ng .§©y lµ ®Ò xuÊt míi, rÊt kh¶ thi vµ cã thÓ øng dông ë rÊt nhiÒu c¬ së chÕ t¹o thiÕt bÞ. Trong
giai ®o¹n tr−íc m¾t ®Ò tµi sÏ triÓn khai lo¹i ®å g¸ th«ng minh sau ®©y:
- §å g¸ chÕ t¹o CNC: Víi c¸c ®å g¸ nµy cã thÓ thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng cña m¸y CNC nhiÒu
trôc trªn c¸c m¸y v¹n n¨ng th«ng th−êng. Néi dung nµy lµ ®Ò tµi nghiªn cøu sinh cña chóng t«i
lµm viÖc t¹i ViÖn m¸y vµ dông cô c«ng nghiªp (IMI). §©y còng lµ néi dung hîp t¸c nghiªn cøu
víi ViÖn IMI. Dù kiÕn khi hoµn thµnh c«ng tr×nh nghiªn cøu nµy sÏ hîp t¸c víi IMI ®Ó triÓn khai
s¶n xuÊt lo¹i ®å g¸ nµy.
- 13 Hîp t¸c quèc tÕ
Tªn ®èi t¸c Néi dung hîp t¸c
- Ban Robotics cña Héi c¬ häc
m¸y quèc tÕ (IFToMM).
- Phßng thÝ nghiÖm Robotics
cña ViÖn nghiªn cøu m¸y
(Nga) Trao ®æi tµi liÖu, thùc tËp,
§· hîp t¸c - Phßng thÝ nghiÖm Robotics tham quan
cña Tr−êng tæng hîp kü thuËt
Saint - Peterburg (Nga)
- ViÖn ®iÒu khiÓn vµ robotics
(Bulgari)
- Trung t©m Robotics vµ CIM
(Thuþ §iÓn)
- C¸c phßng thÝ nghiÖm
Robotics cña c¸c n−íc thµnh
viªn trong Ban Robotics cña
IFToMM Trao ®æi tµi liÖu, tham dù héi
- Phßng thÝ nghiÖm Robotics th¶o thùc tËp, tham quan.
cña §¹i häc Nayang
Dù kiÕn hîp t¸c (Singapore)
- Phßng thÝ nghiÖm CIM cña
AIT
- Trung t©m Tin häc c«ng
nghiÖp cña §¹i häc TU Berlin
- Tr−êng ®¹i häc RMIT
Australia
14 TiÕn ®é thùc hiÖn
TT C¸c néi dung, c«ng viÖc S¶n phÈm Thêi gian Ng−êi, c¬ quan
thùc hiÖn chñ yÕu ph¶i ®¹t (B§-KT) thùc hiÖn
(C¸c mèc ®¸nh gi¸ chñ yÕu)
1 2 3 4 5
1 Nghiªn cøu th«ng minh ho¸ c¸c
robot ®· cã: Trung t©m
NCKT tù ®éng
- N©ng cÊp mét vµi bé phËn thiÕt 02 robot ®· n©ng cÊp ®Õn 12/02
ho¸, §HBK HN
bÞ vµ bæ xung m«®un c¶m biÕn
- X©y dùng ch−¬ng tr×nh phÇn Bé ch−¬ng tr×nh ®Õn 12/02 Trung t©m
mÒm vµ vËn hµnh thö nghiÖm NCKT tù ®éng
ho¸, §HBK HN
- Theo yªu cÇu cña c¬ së øng ThiÕt bÞ vµ ch−¬ng Tõ 1/03 ®Õn Trung t©m
dông, hiÖu chØnh thiÕt bÞ vµ tr×nh c¶i tiÕn 6/04 NCKT tù ®éng
ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm cho phï ho¸, §HBK HN
- hîp víi c«ng viÖc vµ kinh phÝ ®Çu
t−
- Nghiªn cøu vËn hµnh thö ThiÕt bÞ kÌm b¸o c¸o Tõ 5/04 ®Õn Trung t©m
nghiÖm khoa häc 10/04 NCKT tù ®éng
ho¸, §HBK HN
2. Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o robot
RE th«ng minh
- ThiÕt kÕ robot RE Bé hå s¬ thiÕt kÕ ®Õn 6/02 Trung t©m
NCKT tù ®éng
ho¸, §HBK
HNvµ Khoa C¬
khÝ, §HBK - Tp
HCM
- ChÕ t¹o robot RE 02 robot RE ®Õn 6/03 Trung t©m
NCKT tù ®éng
ho¸, §HBK HN
vµ Khoa C¬ khÝ,
§HBK - Tp
HCM
- X©y dùng ch−¬ng tr×nh phÇn Bé ch−¬ng tr×nh ®Õn 12/03 Trung t©m
mÒm vµ vËn hµnh thö nghiÖm NCKT tù ®éng
ho¸, §HBK HN
vµ Khoa C¬ khÝ,
§HBK - Tp
HCM
- Giíi thiÖu s¶n phÈm (phÇn cøng Robot RE kÌm phÇn Tõ 1/04 ®Õn Trung t©m
vµ phÇn mÒm) vµ x©y dùng c¸c mÒm 6/04 NCKT tù ®éng
hîp ®ång øng dông ho¸, §HBK HN
vµ Khoa C¬ khÝ,
§HBK - Tp
HCM
- ThiÕt kÕ, chÕ t¹o c¸c s¶n phÈm Dù kiÕn øng dông á Tõ 1/04 ®Õn Trung t©m
vµ triÓn khai øng dông 2 c¬ së 10/04 NCKT tù ®éng
ho¸, §HBK
HNvµ Khoa C¬
khÝ, §HBK - Tp
HCM
- 3 Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c
lo¹i "®å g¸ th«ng minh"
-ThiÕt kÕ, chÕ t¹o vµ x©y dùng 01 bé ®å g¸ kÌm ®Õn 12/02 ViÖn IMI vµ
ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm cho "®å phÇn mÒm Trung t©m
g¸ chÕ t¹o CNC" NCKT tù ®éng
ho¸, §HBK HN
- Hoµn chØnh s¶n phÈm "®å g¸ chÕ Dù kiÕn øng dông ë Tõ 1/03 ®Õn ViÖn IMI vµ
t¹o CNC", tæ chøc nh©n b¶n vµ > 2 c¬ së 9/04 Trung t©m
triÓn khai ¸p dông NCKT tù ®éng
ho¸, §HBK HN
III. KÕt qu¶ cña ®Ò tµi
D¹ng kÕt qu¶ dù kiÕn cña ®Ò tµi
15
I II III
♦ MÉu (model, maket) ♦ Quy tr×nh c«ng nghÖ ♦ S¬ ®å
♦ S¶n phÈm ♦ Ph−¬ng ph¸p ♦ B¶ng sè liÖu
♦ VËt liÖu ♦ Tiªu chuÈn ♦ B¸o c¸o ph©n tÝch
♦ ThiÕt bÞ, m¸y mãc ♦ Quy ph¹m ♦ Tµi liÖu dù b¸o
*
♦ §Ò ¸n, qui ho¹ch triÓn khai
♦ D©y chuyÒn c«ng nghÖ
♦ LuËn chøng kinh tÕ-kü thuËt,
♦ Gièng c©y trång
nghiªn cøu kh¶ thi
♦ Gièng gia sóc ♦ Ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh *
♦ Kh¸c (c¸c bµi b¸o, ®µo t¹o
NCS, SV,...)
Yªu cÇu khoa häc ®èi víi s¶n phÈm t¹o ra (d¹ng kÕt qu¶ III)
16
TT Tªn s¶n phÈm Yªu cÇu khoa häc Chó thÝch
1 2 3 4
1 Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn robot Cho phÐp ®iÒu khiÓn theo vÞ trÝ vµ xö lý t×nh
RP th«ng minh ho¸ huèng theo th«ng tin tõ c¸c senso ngo¹i tÝn
hiÖu
2 Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn robot Cho phÐp ®iÒu khiÓn theo vÞ trÝ vµ xö lý t×nh
SCA th«ng minh ho¸ huèng theo th«ng tin tõ c¸c senso ngo¹i tÝn
hiÖu
3 Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn robot Cho phÐp ®iÒu khiÓn theo vÞ trÝ vµ xö lý t×nh
RE th«ng minh phôc vô kü thuËt huèng theo th«ng tin tõ c¸c senso ngo¹i tÝn
t¸i hiÖn hiÖu
4 Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn "®å g¸ Cho phÐp ®iÒu khiÓn theo vÞ trÝ vµ xö lý t×nh
th«ng minh" huèng theo th«ng tin tõ c¸c senso ngo¹i tÝn
hiÖu
- 17 Yªu cÇu kü thuËt, chØ tiªu chÊt l−îng ®èi víi s¶n phÈm t¹o ra (d¹ng kÕt qu¶ I, II)
Møc chÊt l−îng Dù
Tªn s¶n phÈm §¬n kiÕn Sè
CÇn ®¹t MÉu t−¬ng tù
vµ chØ tiªu chÊt l−îng vÞ l−îng
Trong ThÕ giíi
TT
chñ yÕu ®o n−íc s¶n
phÈm
t¹o ra
1 2 3 4 5 6 7
1 Robot RP ®−îc n©ng ChiÕc + 6 bËc tù do 01
cÊp vµ th«ng minh ho¸ + Giíi h¹n ho¹t ®éng: TÇm xa
- 600mm, TÇm gÇn - 270mm,
TÇm cao - 900mm, TÇm thÊp
- 100mm
+ §é chÝnh x¸c: ± 1mm
+ T¶i träng n©ng: 1kg
+ Møc ®é th«ng minh ho¸: tù
tr¸nh ®−îc vËt c¶n
2 Robot SCA ®−îc n©ng ChiÕc + 4 bËc tù do 01
cÊp vµ th«ng minh ho¸ + Giíi h¹n ho¹t ®éng: Khíp
vai: ± 900, khíp khuûu tay: ±
1200, khíp cæ tay: ± 1800,
khíp tÞnh tiÕn trªn cæ tay:
130mm.
+ §é chÝnh x¸c: ± 0,5mm
+ T¶i träng n©ng: 0,5kg
+ Møc ®é th«ng minh ho¸: tù
chän lùa theo mµu s¾c
3 Robot RE th«ng minh ChiÕc + 5 bËc tù do 02
phôc vô kü thuËt t¸i + Giíi h¹n ho¹t ®éng: xa nhÊt
hiÖn - 855mm, cao nhÊt: 885mm
+ §é chÝnh x¸c: ± 0,3mm
+ Møc ®é th«ng minh ho¸:
chän sè lÇn ®o Ýt nhÊt
4 §å g¸ chÕ t¹o th«ng ChiÕc+ 6 bËc tù do. 01
minh ®iÒu khiÓn sè + Vïng ho¹t ®éng:
300x400x400(mmxmmxmm)
+ §é chÝnh x¸c: ± 0,3mm
+ Møc ®é th«ng minh ho¸:
thay ®æi c«ng nghÖ theo ®Æc
®iÓm h×nh häc
18 Ph−¬ng thøc chuyÓn giao kÕt qu¶ nghiªn cøu
(Nªu tÝnh æn ®Þnh cña c¸c th«ng sè c«ng nghÖ, ghi ®Þa chØ kh¸ch hµng vµ m« t¶ c¸ch thøc chuyÓn
giao kÕt qu¶,...)
TÝnh æn ®Þnh vÒ th«ng sè kü thuËt cña c¸c s¶n phÈm ®−îc n©ng cao do ¸p dông ph−¬ng ph¸p nghiªn
cøu thÝch hîp: Trong giai ®o¹n thiÕt kÕ dïng ph−¬ng ph¸p x©y dùng m« h×nh ho¹t ho¹ ®Ó kh¶o s¸t
- c¸c th«ng sè thiÕt kÕ kÕt cÊu cña bé phËn chÊp hµnh vµ thö nghiÖm c¸c th«ng sè cña hÖ thèng ®iÒu
khiÓn. Do vËy cã thÓ dÔ dµng thùc hiÖn ®èi tho¹i gi÷a ng−êi thiÕt kÕ vµ ng−êi ®Æt hµng, ®Ó hiÖu chØnh
thiÕt kÕ theo yªu cÇu; Cßn sau khi ®· hoµn thµnh mÉu s¶n phÈm th× cã thêi gian dµi vËn hµnh thö
nghiÖm ë phßng thÝ nghiÖm tr−íc khi chÕ t¹o s¶n phÈm t−¬ng tù ®Ó giao cho kh¸ch hµng ChÝnh mÉu
s¶n phÈm ë phßng thÝ nghiÖm nµy lµ c¬ së nghiªn cøu tiÕp tôc ®Ó cïng kh¸ch hµng theo ®uæi viÖc
n©ng cÊp kh«ng ngõng chÊt l−îng s¶n phÈm.
§Þa chØ kh¸ch hµng ®èi víi c¸c s¶n phÈm cña ®Ò tµi lµ c¸c xÝ nghiÖp c¬ khÝ th−êng xuyªn ph¶i tiÕn
hµnh c«ng viÖc lÊy mÉu, nhÊt lµ ph¶i chÕ t¹o c¸c bÒ mÆt phøc t¹p nh− khu«n mÉu, ch©n vÞt tÇu
thuyÒn, c¸nh tuèc bin v.v. Nh−ng tr−íc m¾t lµ c¸c ®Þa chØ øng dông quen thuéc trong c¸c ch−¬ng
tr×nh hîp t¸c truyÒn thèng, kÓ c¶ cña c¸c c¬ quan phèi hîp. Cô thÓ lµ:
- C¸c nhµ m¸y thuéc Tæng c«ng ty c¬ khÝ X©y dùng, Tæng c«ng ty c¬ khÝ Giao th«ng, Tæng c«ng ty
m¸y ®éng lùc vµ Tæng c«ng ty m¸y c«ng nghiÖp.
- C¸c c«ng ty ngµnh nhùa, giµy da, cao su.
C¸ch thøc chuyÓn giao kÕt qu¶ thùc hiÖn theo c¶ 2: hoÆc cung cÊp trän gãi thiÕt bÞ kÌm c¶ phÇn
cøng vµ phÇn mÒm ®iÒu khiÓn, hoÆc phèi hîp víi c¬ së s¶n xuÊt ®Ó chÕ t¹o l¾p r¸p thiÕt bÞ theo thiÕt
kÕ vµ ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n cña ®Ò tµi.
19 C¸c t¸c ®éng cña kÕt qu¶ nghiªn cøu (ngoµi t¸c ®éng ®· nªu t¹i môc 18 trªn ®©y)
• Båi d−ìng, ®µo t¹o c¸n bé KH&CN. §©y lµ h−íng míi trong nghiªn cøu vµ ®µo t¹o c¸n bé khoa
häc chuyªn ngµnh C¬-tin-®iÖn tö (mechatronics). NhiÒu nghiªn cøu sinh, häc viªn cao häc vµ
sinh viªn lµm luËn v¨n tèt nghiÖp sÏ trùc tiÕp tham gia triÓn khai c¸c néi dung ®Ò tµi nµy. Dù kiÕn
sÏ cã 3 nghiªn cøu sinh, 4 häc viªn cao häc vµ 15 sinh viªn ®¹i häc sÏ b¶o vÖ luËn ¸n liªn quan
®Õn néi dung nµy trong thêi gian triÓn khai ®Ò tµi.
• §èi víi lÜnh vùc khoa häc cã liªn quan nh− c¬ khÝ, ®iÖn tö th× ®©y lµ kho¶ng nèi ®Ó ph¸t huy thÕ
m¹nh cña tõng ngµnh theo xu thÕ linh ho¹t ho¸ thiÕt bÞ vµ më réng øng dông ®IÒu khiÓn sè. øng
dông robot song song sÏ t¹o ra mét h−íng míi trong viÖc c¶i tiÕn, t¹o dùng c¸c m¸y CNC nhiÒu
trôc vµ c¸c ®å g¸ ®iÒu khiÓn ch−¬ng tr×nh trong c«ng nghÖ chÕ t¹o thiÕt bÞ, tù ®éng ®o l−êng kü
thuËt, tù ®éng l¾p r¸p c¸c s¶n phÈm phøc t¹p v.v.
• §èi víi kinh tÕ - x· héi:
Nghiªn cøu ph¸t triÓn vµ øng dông robot c«ng nghiÖp theo h−íng m«®un ho¸ cã thÓ h×nh thµnh
tõng b−íc ngµnh chÕ t¹o, l¾p r¸p vµ lµm phÇn mÒm ®iÒu khiÓn robot, phôc vô nhu cÇu rÊt ®a d¹ng
lo¹i h×nh, nh−ng cßn rÊt h¹n chÕ vÒ sè l−îng tõng lo¹i. ViÖc ¸p dông c¸c m«®un c¶m biÕn vµ c¸c
m«®un phÇn mÒm t−¬ng øng cho phÐp n©ng cÊp robot theo h−íng th«ng minh ho¸ khi cã nhu cÇu
sö dông.
• øng dông c¸c m«®un robot song song th«ng minh cßn ®Æc biÖt quan träng trong mét sè ngµnh
nh− thiªn v¨n, tr¾c ®Þa, phßng kh«ng, m¸y bay, xe h¬i vµ c¶ trong kü thuËt néi soi cña y tÕ v.v.
- IV. C¸c tæ chøc/c¸ nh©n tham gia thùc hiÖn ®Ò tµi
20 Ho¹t ®éng cña c¸c tæ chøc phèi hîp tham gia thùc hiÖn ®Ò tµi (Ghi tÊt c¶ c¸c tæ chøc phèi
hîp thùc hiÖn ®Ò tµi vµ phÇn néi dung c«ng viÖc tham gia trong ®Ò tµi)
TT Tªn tæ chøc §Þa chØ Ho¹t ®éng/®ãng gãp cho ®Ò tµi
1 §H B¸ch khoa TP 268 Lý Th−êng - Hîp t¸c triÓn khai s¶n phÈm robot RE th«ng
Hå ChÝ Minh KiÖt Q 10. TP minh (phÇn 2 môc 12)
HCM - T×m ®Þa chØ øng dông ë phÝa nam cho ®Ò tµi
2 ViÖn m¸y vµ dông 46 L¸ng H¹, Hµ - TriÓn khai s¶n phÈm “§å g¸ chÕ t¹o th«ng
cô c«ng nghiÖp Néi minh” (trong phÇn 3 môc 12)
(IMI) - NhËn chÕ t¹o c¸c s¶n phÈm chÕ thö cña ®Ò tµi
- T×m ®Þa chØ øng dông ë phÝa b¾c cho ®Ò tµi
- Hîp t¸c tæ chøc s¶n xuÊt c¸c s¶n phÈm cã n¬i
tiªu thô.
Ngoµi ra, nh− ®· tr×nh bµy ë môc 11, ë ®©y ¸p dông ph−¬ng ph¸p m«®un ho¸, kÓ c¶ c¸c
m«®un ho¸ thiÕt bÞ chÊp hµnh, m« ®un ho¸ thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn, m«®un ho¸ thiÕt bÞ c¶m biÕn vµ
m«®un ho¸ ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm, theo nguyªn t¾c hÖ thèng më. V× thÕ cã thÓ dÔ dµng cµi ®Æt
thªm c¸c m«®un c¶m biÕn vµ ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm ®Ó ®a d¹ng ho¸ møc ®é th«ng minh cho
robot, phô thuéc vµo kh¶ n¨ng “kÝch cÇu” trong c«ng nghiÖp. Trªn c¬ së ®ã chóng t«i còng ®·
trao ®æi hîp t¸c víi mét sè ®¬n vÞ vÒ viÖc l¾p ®Æt thªm cho robot mét sè m«®un c¶m biÕn th«ng
minh kh¸c n÷a.
21 Liªn kÕt víi s¶n xuÊt vµ ®êi sèng
(Ghi râ ®¬n vÞ s¶n xuÊt hoÆc nh÷ng ng−êi sö dông kÕt qu¶ nghiªn cøu tham gia vµo qu¸
tr×nh thùc hiÖn vµ nªu râ néi dung c«ng viÖc thùc hiÖn trong ®Ò tµi)
- ViÖn IMI: Hîp t¸c nghiªn cøu vµ tæ chøc s¶n xuÊt c¸c s¶n phÈm cã n¬i tiªu thô
- C¸c xÝ nghiÖp c¬ khÝ chÕ t¹o khu«n mÉu: øng dông c¸c s¶n phÈm “®å g¸ th«ng minh”
- Së C«ng nghiÖp Hµ Néi: øng dông c¸c ®å g¸ CNC ®Ó gia c«ng bÒ mÆt phøc t¹p, robot SCA ®Ó
ph©n lo¹i s¶n phÈm vµ robot RE th«ng minh ®Ó lÊy mÉu cã trî gióp cña m¸y tÝnh.
- Ngoµi ra, trong Ch−¬ng tr×nh “øng dông tù ®éng ho¸ vµ tin häc c«ng nghiÖp”cña Tp Hµ Héi,
®· cã kÕ ho¹ch ¸p dông c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ®Ò tµi nµy vµ mét sè ®Ò tµi kh¸c thuéc
ch−¬ng tr×nh tù ®éng ho¸.
nguon tai.lieu . vn