Đề tài Điều khiển chuyển động của Robot theo phương pháp Jacobian xấp xỉ khi động học và động lực học không biết chính xác

DANH MỤC CÁC BẢNG 5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 5

LỜI NÓI ĐẦU 7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ROBOT CÔNG NGHIỆP 10

1.1. Định nghĩa robot công nghiệp (RBCN) 10

1.2. Tự động hóa và robot công nghiệp 11

1.3. Sơ lược về lịch sử phát triển của Robot công nghiệp 12

1.4. Các đặc tính của robot công nghiệp 15

1.4.1. Tải trọng 15

1.4.2. Tầm với 15

1.4.3. Độ phân dải không gian 15

1.4.4. Độ chính xác 16

1.4.5. Độ lặp lại 16

1.4.6. Độ nhún 16

1.5. Hệ thống robot công nghiệp 16

1.5.1. Hệ thống chuyển động robot 17

1.5.1.1. Bậc tự do của robot 18

1.5.1.2. Khớp robot 18

1.5.1.3. Cổ tay robot 18

1.5.1.4. Bàn tay robot (cơ cấu tác động cuối) 19

1.5.1.5. Các dạng cơ cấu hình học và không gian làm việc của RBCN 20

1.5.2. Hệ thống truyền động robot 21

1.5.2.1. Truyền động thủy lực 21

1.5.2.2. Truyền động khí nén 22

1.5.2.3. Truyền động điện 22

1.5.3. Hệ thống điều khiển robot 23

1.5.4. Hệ thống cảm biến 24

1.5.4.1. Cảm biến nội tuyến 24

1.5.4.2. Cảm biến ngoại tuyến 24

1.6. Ứng dụng của robot công nghiệp 24

1.6.1. Ứng dụng robot trong vận chuyển, bốc dỡ vật liệu 25

1.6.2. Ứng dụng robot trong lĩnh vực gia công vật liệu 25

1.6.3. Ứng dụng robot trong lắp ráp và kiểm tra sản phẩm 25

CHƯƠNG 2: ĐỘNG HỌC VỊ TRÍ ROBOT GRYPHON 26

2.1. Giới thiệu về robot Gryphon 26

2.1.1. Các thông số động học của Robot Gryphon 27

2.1.2. Vùng làm việc của Robot Gryphon EC 28

2.2. Các phép biến đổi toạ độ dùng ma trận thuần nhất 29

2.2.1. Biểu diễn ma trận 29

2.2.1.1. Biểu diễn một điểm hay một vectơ trong không gian: 29

2.2.1.2. Biểu diễn một khung tọa độ: 30

2.2.1.3 Biểu diễn một đối tượng trong không gian 31

2.2.2. Các phép biến đổi 32

2.2.2.1. Phép biến đổi tịnh tiến đơn 32

2.2.2.2. Phép biến đổi quay đơn 32

2.2.2.3. Phép biểu diễn kết hợp 33

2.2.3. Phép biến đổi biểu diễn vị trí và hướng của tay robot so với thân robot 33

2.3. Bài toán động lực học thuận 36

2.3.1. Phương pháp thiết kế khung tọa độ - Phép biểu diễn Danevit - Hartenberg 36

2.3.1.1. Tham số của thanh nối và khớp 36

2.3.1.2. Nguyên tắc thiết kế khung tọa độ 37

2.3.1.3. Quan hệ giữa hai khung tọa độ n-1 và n 38

2.3.2. Phương trình động học thuận của robot Gryphon 38

2.3.3. Ma trận Jacobian 41

CHƯƠNG 3: ĐỘNG LỰC HỌC ROBOT GRYPHON 43

3.1. Bài toán động lực học 43

3.2. Phương trình Lagrange 44

3.3. Phương trình động lực học của Robot Gryphon 45

3.3.1.Động năng và thế năng của các thanh nối 45

3.3.1.1. Động năng và thế năng của thanh nối 1: 45

3.3.1.2. Động năng và thế năng của thanh nối 2: 45

3.3.1.3. Động năng và thế năng của thanh nối 3: 46

3.3.1.4. Tổng động năng và thế năng: 46

3.3.2. Phương trình động lực học viết cho các thanh nối 47

3.3.2.1.Phương trình động lực học viết cho thanh nối 1 47

3.3.2.2. Phương trình động lực học viết cho thanh nối 2 48

3.3.2.3.Phương trình động lực học viết cho thanh nối 3 49

3.3.2.4. Phương trình động lực học tổng quát của robot Gryphon 49

CHƯƠNG 4: ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG ROBOT GRYPHON VỚI ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CHÍNH XÁC 52

4.1. Khái quát 52

4.1.1. Phân loại yêu cầu điều khiển chuyển động 52

4.1.1.1. Điều khiển vị trí 52

4.1.1.2. Điều khiển bám quỹ đạo 53

4.1.2. Phân loại các hệ thống điều khiển chuyển động 54

4.1.2.1. Phân loại theo không gian điều khiển, ta có hệ thống điều khiển không gian khớp và hệ thống điều khiển không gian làm việc. 54

4.1.2.2. Phân loại theo mức độ ràng buộc của robot, ta có hệ thống điều khiển phân tán và hệ thống điều khiển tập trung. 55

4.1.2.3. Phân loại theo sự thay đổi tham số, ta có hệ thống điều khiển không thích nghi, hệ thống điều khiển thích nghi và hệ thống điều khiển bền vững. 56

4.2. Một số bộ điều khiển 56

4.2.1. Hệ thống điều khiển trong không gian khớp 56

4.2.1.1. Hệ thống điều khiển phản hồi PD bù trọng lực 57

4.2.1.2. Hệ thống điều khiển mômen tính toán 64

4.2.2. Hệ thống điều khiển trong không gian làm việc 66

4.2.2.1. Hệ thống điều khiển ma trận Jacobian chuyển vị 66

4.2.2.2. Hệ thống điều khiển ma trận Jacobian nghịch đảo 72

4.3. Nhận xét 77

CHƯƠNG 5: ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG ROBOT GRYPHON THEO PHƯƠNG PHÁP JACOBIAN XẤP XỈ 81

5.1. Đặt vấn đề 81

5.2. Điều khiển điểm đặt với phương pháp Jacobian xấp xỉ 82

5.2.1. Nhắc lại phương trình động lực học và phương trình động học tổng quát 82

5.2.2. Điều khiển điểm đặt theo phương pháp Jacobian xấp xỉ 83

5.2.2.1. Bộ điều khiển điểm đặt Jacobian xấp xỉ bù trọng lực 83

5.2.2.2. Bộ điều khiển điểm đặt Jacobian xấp xỉ thích nghi với trọng lực không biết chính xác. 92

5.3. Điều khiển bám quỹ đạo với phương pháp Jacobian xấp xỉ thích nghi 97

5.3.1. Cơ sở lý thuyết 97

5.3.2. Thiết kế bộ điều khiển bám quỹ đạo Jacobian xấp xỉ thích nghi cho robot Gryphon. 101

KẾT LUẬN 109

TÀI LIỆU THAM KHẢO 110

PHỤ LỤC 111

TÀI LIỆU LUẬN VĂN CÙNG DANH MỤC

TIN KHUYẾN MÃI

  • Thư viện tài liệu Phong Phú

    Hỗ trợ download nhiều Website

  • Nạp thẻ & Download nhanh

    Hỗ trợ nạp thẻ qua Momo & Zalo Pay

  • Nhận nhiều khuyến mãi

    Khi đăng ký & nạp thẻ ngay Hôm Nay

NẠP THẺ NGAY