SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia

Bài toán động học, động lực học và phương pháp thiết kế hình học cho Robot Delta kiểu ba khớp quay

[18/02/2025 15:06]

Nghiên cứu được thực hiện bởi nhóm tác giả Lê Xuân Hoàng, Lê Hoài Nam thuộc Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng. Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Đà Nẵng, Tập 1, số 132(2018): (36-40).

Robot Delta là robot song song nổi tiếng được phát minh vào những năm 1980 bởi Reymond Clavel. Loại robot này được áp dụng trong nhiều lĩnh vực y học, quân sự, mô phỏng, sản xuất công nghiệp và được biết đến là robot gắp - thả có tốc độ rất nhanh.

Có rất nhiều công trình nghiên cứu về loại robot này. Nghiên cứu của Williams đã dùng phép giải tích véctơ để giải bài toán động học. Kết quả cho ra hệ 3 phương trình động học và có thể giải bài toán động học ngược bằng phép phân tích giải tích. Tuy nhiên, cách giải yêu cầu chọn một nghiệm từ bộ 8 nghiệm. Ngoài ra, ta cũng có thể giải bài toán động học ngược bằng cách sử dụng 12 tọa độ suy rộng. Một cách đơn giản, ta có thể kết hợp hai phương pháp trên bằng cách sử dụng phương trình động học của với 6 tọa suy rộng và dùng phương pháp số Newton-Raphson để chọn một nghiệm phù hợp nhất. Cách giải này khiến bài toán động học trở nên đơn giản nhưng nó sẽ giới hạn việc mô tả bài toán động lực học. Điều kiện áp dụng sẽ được đề cập trong bài báo. Bên cạnh đó, mười vùng phân loại vùng làm việc đã được nêu ra chi tiết trong. Tuy vậy, các thông số đặc trưng của vùng làm việc chưa được nêu rõ. Bài báo này sẽ làm rõ các thông số của vùng làm việc bằng cách xét tiết diện của chúng và phân loại vùng làm việc theo tiết diện. Tiếp đến, hai phương án thiết kế hình học sẽ được đưa ra dựa theo các thông số cho trước.

Qua quá trình nghiên cứu, tác giả đã giải quyết vấn đề đa nghiệm của bài toán động học ngược bằng cách áp dụng phương pháp số Newton-Raphson. Việc quy khối lượng khâu hình bình hành về hai đầu khớp giúp đơn giản hóa bài toán động lực học. Tuy vậy, đây chỉ là cách giải gần đúng, cần được nghiên cứu thêm. Hai phương án thiết kế hình học được đưa ra có thể được áp dụng trong thực tiễn. Tuy vậy, việc cân nhắc các thông số thiết kế còn phụ thuộc vào thực tế của người thiết kế. Việc thiết kế hình học cho robot Delta là tiền đề của việc thiết kế chi tiết sau này cho các ứng dụng cụ thể trong công nghiệp của robot Delta như hàn mạch, gắp-thả...

Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Đà Nẵng Tập 1, số 11(2018): (36-40).
Bản quyền @ 2017 thuộc về Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ
Địa chỉ: Số 02, Lý Thường kiệt, phường Tân An, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
Điện thoại: 0292.3820674, Fax: 0292.3821471; Email: sokhcn@cantho.gov.vn
Trưởng Ban biên tập: Ông Trần Đông Phương An - Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ