THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TAY MÁY ROBOT SCARA 4 BẬC TỰ DO LOẠI RPRR TÍCH HỢP NHẬN DẠNG CẤU HÌNH KỲ DỊ

Nguyễn Vôn Dim; Trần Xuân Trọng; Bùi Văn Tùng; Lê Hùng Linh; Trịnh Thúy Hà

doi:10.34238/tnu-jst.9324

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TAY MÁY ROBOT SCARA 4 BẬC TỰ DO LOẠI RPRR TÍCH HỢP NHẬN DẠNG CẤU HÌNH KỲ DỊ

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 30/11/23 Ngày hoàn thiện: 29/01/24 Ngày đăng: 30/01/24

Các tác giả

1. Nguyễn Vôn Dim , Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên
2. Trần Xuân Trọng, Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên
3. Bùi Văn Tùng, Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên
4. Lê Hùng Linh, Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên
5. Trịnh Thúy Hà, Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Ngày nay, robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực lắp ráp cơ khí và điện tử để nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, có hai vấn đề quan trọng khi áp dụng cánh tay robot vào thực tế là giá thành robot cao và trong quá trình làm việc, robot có thể rơi vào các cấu hình kỳ dị, gây ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của robot. Bài báo này trình bày quá trình thiết kế, chế tạo cánh tay robot SCARA bốn bậc tự do cấu hình Revolute-Prismatic-Revolute-Revolute (RPRR) sử dụng phương pháp mô hình hóa, mô phỏng trên phần mềm SolidWorks và phần mềm Matlab/Simulink. Phần mềm SolidWorks hỗ trợ thiết kế, xây dựng mô hình 3D, tạo các ràng buộc lắp ráp và kiểm nghiệm thiết kế. Phần mềm Matlab/Simulink giúp mô phỏng, phân tích không gian làm việc, tìm ra các điểm kỳ dị để loại trừ các cấu hình kỳ dị của robot. Về phần chế tạo, robot SCARA được chế tạo bằng phương pháp in 3D nhằm tối ưu hóa chi phí. Kết quả, robot được chế tạo ra có chi phí thấp, hoạt động theo yêu cầu thiết kế và loại bỏ được các điểm kỳ dị.

Từ khóa

Cấu hình kỳ dị; Robot SCARA; Thiết kế; Chế tạo; Điều khiển

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] H. Makino, “Development of the SCARA,” Journal of Robotics and Mechatronics, vol. 26, no. 1, pp. 5-8, 2014.

[2] U. Claudio, J. Cortés, and J. Pascal, “Design, construction and control of a SCARA manipulator with 6 degrees of freedom,” Journal of Applied Research and Technology, vol. 14, no. 6, pp. 396-404, 2016.

[3] M.E. Uk, F.B. S. A. Shah, M. Soyaslan, and O. Eldogan, “Modeling, control, and simulation of a SCARA PRR-type robot manipulator,” Scientia Iranica, vol. 27, no.1, pp. 330-340, 2020.

[4] D. Maneetham, "Kinematics Modeling and Simulation of SCARA Robot Arm," International Journal of Modern Research in Engineering and Technology, vol.3, no. 8, pp. 1-6, 2019.

[5] F. Oliveira, V. Tinoco, S. Magalhães, F. N. Santos, and M. F. Silva, “End-Effectors for Harvesting Manipulators-State Of The Art Review,” in 2022 IEEE International Conference on Autonomous Robot Systems and Competitions (ICARSC), 2022, pp. 98-103.

[6] J. Ashkan and M. Farrokhi, “Path tracking and obstacle avoidance for redundant robotic arms using fuzzy NMPC,” in 2009 American Control Conference, June 2009, pp. 1353-1358.

[7] T. Seiichi and H. H. Asada, “A mobile extendable robot arm: singularity analysis and design,” in 2019 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), November 2019, pp. 5131-5138.

[8] L. Petrović, F. Marić, I. Marković, J. Kelly, and I. Petrović, “Trajectory optimization with geometry-aware singularity avoidance for robot motion planning,” in 21st International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS), 12-15 October 2021, pp. 1760-1765.

[9] W.B. Li, G.Z. Cao, X.Q. Guo, and S.D. Huang, “Development of a 4-DOF SCARA robot with 3R1P for pick-and-place tasks,” 2015 6th International Conference on Power Electronics Systems and Applications (PESA), 2015, pp. 1-5, doi: 10.1109/PESA.2015.7398909.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.9324

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ