Nghiên cứu xây dựng giải thuật điều khiển và mô phỏng hoạt động hệ thống robot - đồ gá - thiết bị di trượt.pdf

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
******************
Nguyễn Tuấn Hưng
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG GIẢI THUẬT
Đ Ề Ể Ỏ Ạ
I U KHI N VÀ MÔ PH NG HO T ĐỘNG
HỆ THỐNG ROBOT – ĐỒ GÁ – THIẾT BỊ DI TRƯỢT
Chuyên ngành : Chế ạ
t o máy
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHẾ TẠO MÁY
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
PGS.TS. BÙI VĂN HẠNH
Hà Nội – Năm 2016

SĐH.QT9.BM11 Ban hành lần 1 ngày 11/11/2014
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập– Tự do – Hạnh phúc
BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên tác giả luận văn : Nguyễn Tuấn Hưng
Đề tài luận văn:Nghiên cứu xây dựng giải thuật điều khiển và mô phỏng
hoạt động hệ thống robot – đồ gá – thiết bị di trượt
Chuyên ngành: Ch
ế tạo máy – Máy dụng cụ
Mã s
ố SV: CB130326
Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn
xác nh tác gi
ận ả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng
ngày v
28/07/2016 ới các nội dung sau:
- Chỉnh sửa kết cấu các chương phù hợp theo góp ý của Hội đồng chấm luận văn.
- Bổ sung phần kết luận ở cuối mỗi chương.
Ngày 08 tháng 08 2016
năm
Giáo viên hư
ớng dẫn Tác giả luận văn
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

LỜI CAM ĐOAN
Tôi là: Mã HV:
Nguy n Tu -
ễ ấn Hưng CB130326
Khoá 2013B Vi n i h c i h c Bách khoa Hà N i.
– ệ Đào tạo Sau đạ ọ – Đạ ọ ộ
Chuyên ngành: Ch t o máy.
ế ạ
Tên đề tài:
Nghiên c u xây d ng gi i thu u khi n và mô ph ng ho ng h
ứ ự ả ật điề ể ỏ ạt độ ệ
th ng robot gá thi t b t.
ố – đồ – ế ị di trượ
Tôi xin cam đoan, đây là ận văn ủ ố ệ ế ả
lu c a riêng tôi. Các s li u tính toán và k t qu
trình bày trong lu là do tôi phát tri c công b trong
ận văn ển, và chưa từng đượ ố
b t k m
ấ ỳ ộ ệ ủ
t tài li u c a cá nhân nào khác.
Hà N i, ngày 25 tháng 09
ộ năm 2015
Tác giả
Nguy n Tu
ễ ấn Hưng

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
HV: Nguy n Tu - Mã HV: CB130326 nh
ễ ấn Hưng HDKH: PGS.TS Bùi Văn Hạ
2
M C L C
Ụ Ụ
M U.....................................................................................................................5
Ở ĐẦ
CHƯƠNG 1. TỔ Ề
NG QUAN V ROBOT ...................................................................7
1.1. L ch s phát tri n c a robot ............................................................................7
ị ử ể ủ
1.2. Khái ni m robot công nghi p..........................................................................8
ệ ệ
1.3. Phân lo i robot công nghi p ...........................................................................9
ạ ệ
1.4. ng d ng c a robot công nghi p..................................................................10
Ứ ụ ủ ệ
1.5. T ng quan Robot hàn ...................................................................................11
ổ
1.6. Robot hàn ABB-IRB1520 ............................................................................12
1.7. T ng quan v d y h c ngo i tuy n (teaching offline) ...................................15
ổ ề ạ ọ ạ ế
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN THIẾ Ế ĐỘ Ọ
T K NG H C CÁC KHÂU ...........................16
2.1. Cơ sở ảo sát độ ọ
kh ng h c Robot ....................................................................16
2.1.1. Các phép bi i t n ................................................................ 16
ến đổ ọa độ cơ bả
2.1.2. H t Denavit Hartenberg ................................................................18
ệ ọa độ –
2.1.3. Quy trình g n h t lên Robot .............................................................19
ắ ệ ọa độ
2.2. Thi t k mô hình Robot................................................................................22
ế ế
2.3. Thi t k mô hình
ế ế đồ ế ị di trượ
gá và thi t b t....................................................25
2.4. Tính toán thi t k ng h c ..........................................................................27
ế ế độ ọ
2.4.1. Xây d ng c u hình và h t khâu ........................................................27
ự ấ ệ ọa độ
2.4.2. Bài toán độ ọc ngượ ử ụng phương pháp Pieper.
ng h c Robot s d ..................34
CHƯƠNG 3. K Ả ĐỘ Ọ Ệ Ậ Ộ
H O SÁT NG H C H ROBOT VÀ THU T TOÁN N I SUY
..................................................................................................................................40
3.1. Kh ng h c h th ng Robot gá Thi t b t .....................40
ảo sát độ ọ ệ ố – Đồ – ế ị di trượ
3.2. Các thu t toán n i suy ..................................................................................42
ậ ộ
3.2.1. N ng th ng .................................................................................43
ội suy đườ ẳ
3.2.2. N ng cong b t k ........................................................................45
ội suy đườ ấ ỳ
CHƯƠNG 4. CHƯƠNG TRÌNH TÍNH ĐỘ Ọ Ỏ
NG H C VÀ MÔ PH NG....................51
K T LU N...............................................................................................................56
Ế Ậ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
3
TÀI LI U THAM KH O .........................................................................................58
Ệ Ả
Ph l c 1: Mã ngu n thu t gi ng h c Robot..............................................59
ụ ụ ồ ậ ải độ ọc ngượ
Ph l c 2: Mã ngu
ụ ụ ồn chương trình nạ ến đổ ầ ấ ệ ạ độ
p mô hình và bi i thu n nh t h to Robot
– Đồ ế ị di trượ
gá và thi t b t.........................................................................................63

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
4

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
5
M U
Ở ĐẦ
Robot là một khái niệm không còn xa lạ trong sản xuất hiện đại, tuy nhiên tại
Việt Nam, nghiên cứu Robot là một lĩnh vực khá mới mẻ và có nhiều tiềm năng.
Từ các loại Robot nhỏ phục vụ trong cuộc sống hàng ngày thuộc các lĩnh vực
giải trí, y tế, quân sự .…cho đến các loại Robot phục vụ trong công nghiệp, hay
còn gọi là tay máy – Manipulator.
Đặc biệt, trong lĩnh vực khai thác dầu mỏ, robot hàn hồ quang đóng vai trò vô
cùng to l hàn các k ph
ớn trong việc ết cấu ức tạp như ống dẫn nhiên li , h
ệu ệ thống
khung giàn khoan, hệ thống bể chứa dung tích lớn,...
Phổ biến hơn nữa l ệp sản xuất
à công nghi linh ph
– ụ kiện cho ô tô, xe máy,
các kết cấu khung gầm ô tô, kết cấu hàn giữa khung xương và nắp lưng ô tô,...
những kết cấu này đều có đặc điểm yêu cầu là năng suất lớn, độ chính xác cao
hay có thể là có vị trí nhân trắc học không thuận lợi cho con người. Trong môi
trường độc hại như hệ thống sơn vỏ ô tô, xe máy thì việc ứng dụng Robot lại
càng thiết thực.
Từ những tiềm năng ứng dụng Robot công nghiệp tại Việt Nam v ững y
à nh êu
cầu thiết thực đặt ra như vậy, tác giả đã xây dựng luận văn này nhằm giải quyết
việc tính toán động học cho Robot tiến tới ựng mô h
xây d ình trong thực tế. Nhìn
nhận trong kỹ thuật điều khiển Robot hiện nay, đặc biệt l ệc xác
à Robot hàn, vi
định chính xác vị trí đầu mỏ hàn và hướng của dụng cụ đối với vị trí hàn và mở
rộng không gian thao tác của Robot rất quan trọng đảm bảo tính công nghệ, chất
lượng của mối hàn và năng suất sản xuất. Vì vậy, tác giả đã nghiên cứu và xây
dựng thuật toán để giải bài toán động học Robot sáu bậc tự do chuỗi động hở kết
hợp đồ gá quay v ết bị di trượt
à thi , bao gồm bài toán động học thuận và bài toán
động học ngược nhằm xác định các biến khớp l ủ
à các góc quay c a động cơ dẫn
động tại từng khớp của Robot cũng như trục quay động cơ dẫn động cho đồ gá
và thiết bị di trượt nhằm phục vụ thiết lập quỹ đạo chuyển động của khâu tác

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
6
động cuối Robot được chính xác, cung cấp đầu vào cho bài toán điều khiển
Robot và phụ kiện.
Đề tài đi vào xây dựng giải quyết bài toán động học ngược Robot 6 bậc tự do
chuỗi động hở được đặt trên thiết bị di trượt để nâng cao tầm vực hoạt đ ộng cho
Robot, phối hợp cùng với đồ gá để nâng cao khả năng công nghệ hay vươn tới
các vị trí tương đối mà bình th , toàn b
ường Robot không thể với tới ộ các phần
lập trình thuật giải động học được tác giả viết bằng ngôn ngữ C# trong bộ Visual
Studio 2010 trên nền kiến trúc dotNET 4.5, các kết qủa mô phỏng được viết
bằng ngôn ngữ C# tích hợp với thư viện đồ hoạ tiên tiến XNA Framework 4.0
Studio mang lại kết quả mô phỏng trực quan và chính xác.
N i dung lu c trình bày trong 4
ộ ận văn đượ chương:
Chương 1: Tổ ề
ng quan v robot
Chương 2: ế ế độ ọ
Tính toán thi t k ng h c các khâu
Chương 3 ảo sát độ ọ ệ ậ ộ
: Kh ng h c h robot và các thu t toán n i suy
Chương hương tr
4: C ình tính toán độ ọ ỏ ạt độ
ng h c và mô ph ng ho ng robot
Tác giả
Nguy n Tu
ễ ấn Hưng

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
7
CHƯƠNG 1. Ổ Ề
T NG QUAN V ROBOT
1.1. L ch s phát tri n c a robot
ị ử ể ủ
Robot là m t y
ộ ế ố cơ khí, nhân tạ ảo, thườ ộ ệ ống cơ khí
u t o, ng là m t h th -
điệ ử ớ ự ấ ệ
n t . V i s xu t hi n và chuyển độ ủ
ng c a mình, robot gây cho ngườ ả
i ta c m
giác r ng nó có giác quan gi i. Trong l
ằ ống như con ngườ ĩnh vự ỹ
c Robot, M và
Nh t B n là nh u th gi i v l
ậ ả ững nước đi đầ ế ớ ề ĩnh vực này
V i nh sinh h c - c, robot có th thay th
ớ ững đặc trưng về ọ cơ họ ể ế con người
trong m t s công vi c l p l i, nhàm chán, n ng nh c, v n chuy n l p ráp
ộ ố ệ ặp đi lặ ạ ặ ọ ậ ể ắ
trong môi trườ ắ ệt như ngoài khoả
ng kh c nghi ng không vũ trụ đấ
, trong lòng t, lò
ph n ng h t nhân.
ả ứ ạ
Sản phẩm Robot công nghiệp đầu tiên có tên là Verstran của công ty Mỹ,
cũng vào khoảng thời gian này Mỹ xuất hiện một loại Robot Unimate 1900 được
sử dụng lần đầu tiên trong kỹ nghệ ô tô, tiếp theo Mỹ và các nước khác cũng bắt
đầu sản xuất ra Robot công nghiệp như Anh, Thụy Điển, Nhật Bản,… Cũng theo
bản quyền của Mỹ , các nước trên thế giới đã chạy đua sản xuất robot công
nghiệp. Năm 1967 trường đại học tổng hợp Stanford của Mỹ đã hoàn thành
Robot hoạt động theo mắt và tay, có khả năng định hướng và nhận biết bàn kẹp.
Năm 1974 công ty Cineinnati của Mỹ đ đưa
ã Robot điều khiển bằng máy tính
gọi là Robot T3. Robot này có thể nâng được vật có khối lượng 40 kg v ật
à v
nặng chuyển trên băng tải. Vào những năm 80 do áp dụng rộng rãi các tiến bộ
kỹ thuật như vi xử lý và tin học, gia tăng
Robot số lượng và giá thành cũng
giảm.
Tại Việt Nam, nghiên cứu phát triển robot đã có những bước phát tiến đáng
kể trong vài th ên qua. Nhi
ập ni ều đơn vị tr ốc nghi
ên toàn qu ên cứu cơ bản và
nghiên cứu ứng dụng robot như : Trung tâm tự động hóa – Đại học Bách Khoa
Hà Nội, Viện Điện tử - Tin học, Viện khoa học và Công nghệ quân sự, Học viện
kỹ thuật Quân sự, Viện Cơ học,…

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
8
Bên cạnh đó, còn phải kể đến công ty Cổ phần robot TOSY, doanh nghiệp
thiết kế và chế tạo robot việt Nam có nhiều sản phẩm ấn tượng trên trường quốc
tế.
Các nghiên cứu về động học và động lực học robot được các khoa cơ khí,
chế tạo máy ở các trường đại học và các viện nghiên cứu quan tâm. Ngoài việc
tìm các phương pháp giải các bài toán liên quan đến cơ học của các loại robot
nối tiếp, song song, di động , thì các chương trình mô phỏng kết cấu và chuyển
động 3D được áp dụng v ển để minh họa cũng như phục vụ cho phân
à phát tri
tích, thiết kế robot.
1.2. Khái ni m robot công nghi p
ệ ệ
Robot công nghi p là m
ệ ột lĩnh vự ủa robot, nó có các đặc trưng
c riêng c
riêng biệt như sau:
 Là thi t b v c t n
ế ị ạn năng đượ ự độ g hóa theo chương tr
ình và có thể
l p trình l ng m t cách linh ho t khéo léo các nhi m v
ậ ại để đáp ứ ộ ạ ệ ụ
khác nhau.
 Đượ ứ ụ ững trườ ợ ệp đặ
c ng d ng trong nh ng h p mang tính công nghi c
trưng như vậ ể ếp đỡ
n chuy n và x nguyên v t li u, l ng.
ậ ệ ắp ráp, đo lườ
Do có 2 đặc trư ệ ể được đị
ng trên nên robot công nghi p có th nh nghĩa như sau:
Theo viện nghiên cứu robot của Mỹ đề xuất :
Robot công nghiệp là tay máy vạn năng , hoạt động theo chương trình và có
thể lặp đi lặp lại để hoàn thành và nâng cao hiệu quả hoàn thành các nhiệm vụ
khác nhau trong công nghiệp, như vận chuyển nguyên vật liệu, chi tiết, dụng cụ
hoặc các thiết bị chuyên dùng khác.
Hay theo định nghĩa GHOST 35686-8:
Robot công nghiệp là tay máy được đặ ố định hay di độ ồ ế
t c ng, bao g m thi t
b th a hình d ng tay máy, có m t s b c t do ho ng và thi t b u khi n
ị ừ ạ ộ ố ậ ự ạt độ ế ị điề ể

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
9
chương trình, có thể ậ
tái l p trình để ức năng vận động và điề
hoàn thành các ch u
khi n trong quá trình s n xu t.
ể ả ấ
1.3. Phân lo i robot công nghi p
ạ ệ
a) Phân lo i theo k t c u
ạ ế ấ
Phân lo i theo k t c u g m có robot chu i và robot song song.
ạ ế ấ ồ ỗ
Robot chu i
ỗ : là mộ ỗi độ ọ ở ớ ộ ố đị ọi là đế
t chu ng h c h v i m t khâu c nh g và các
khâu động, trong đó các khâu động đượ ố ố ế ớ ỗ
c b trí n i ti p v i nhau. M i khâu
động đượ ế ối độ ớ ộ ờ ớ ế
c liên k t hay n ng v i m t khâu khác nh các kh p liên k t.
Robot song song: là m t chu ng h c kín,
ộ ỗi độ ọ ở đó mỗi khâu luôn luôn được
liên k t v i ít nh t hai khâu khác.
ế ớ ấ
b) Phân lo u khi n
ại theo phương pháp điề ể
Có 2 ki u khi u khi n h u khi n kín.
ểu điề ển robot: Điề ể ở và Điề ể
Điề ể ở
u khi n h : dùng truy ng n ho y l c,
ền động bước (độ cơ điệ ặc động cơ thủ ự
khí nén) mà quãng đườ ặ ị ể ỷ ệ ới xung điề ể
ng ho c góc d ch chuy n t l v u khi n.
Ki chính xác th p.
ểu này đơn giản nhưng cho độ ấ
Điề ể
u khi n kín: (điề ể ể ử ụ ệ ả ồ ị trí để tăng
u khi n ki u servo) s d ng tín hi u ph n h i v
độ chính xác điề ể ểu điề ển servo: Điề ển điể
u khi n. Có hai ki u khi u khi m- m
điể
và điề ển theo đườ
u khi ng (contour).
Ki u khi m- m: ph n công tác d ch chuy n t
ểu điề ển điể điể ầ ị ể ừ điểm này đến điểm
kia theo đườ ẳ ớ ốc độ ểu điề ển này thường đượ
ng th ng v i t không cao. Ki u khi c
dùng trên các Robot m, v n chuy
hàn điể ậ ển, tán đinh và bắn đinh.
Điề ển contour: đả ả ầ ị ể ỹ đạ ấ
u khi m b o cho ph n công tác d ch chuy n theo qu o b t
kì, v i t có th u khi c. Có th g p ki u khi n này trên các
ớ ốc độ ể điề ển đượ ể ặ ểu điề ể
Robot hàn hồ quang và phun sơn.
c) Phân lo i theo ng d ng
ạ ứ ụ
D a vào nh ng ng d ng c a robot trong s n xu t ta có nh ng lo i robot sau:
ự ữ ứ ụ ủ ả ấ ữ ạ
robot sơn, robot hàn, robot lắ ị ụ
p ráp, robot dùng trong ngành d ch v , robot
chuyển phôi.

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
10
1.4. ng d ng c a robot công nghi p
Ứ ụ ủ ệ
Nh m góp ph t dây chuy n công ngh , gi m giá
ằ ần nâng cao năng suấ ề ệ ả
thành, nâng cao ch ng và kh nh tranh c a s n ph ng th i c i
ất lượ ả năng cạ ủ ả ẩm đồ ờ ả
thi n kh t phát t nh
ệ ả năng lao động. Điều đó xuấ ừ ững ưu điểm cơ bả ủ
n c a robot
và đã được đúc kế ều năm đượ ứ ụ ở ều nướ
t qua nhi c ng d ng nhi c.
Những ưu điểm đó là:
 Robot có kh c hi n m t quy trình thao tác h p lý b ng ho c
ả năng thự ệ ộ ợ ằ ặ
hơn một ngườ ợ ề ộ ổn đị ố ộ ờ
i th lành ngh m t cách nh trong su t m t th i gian
dài làm vi c. Vì th robot có th nâng cao ch ng và kh nh
ệ ế ể ất lượ ả năng cạ
tranh c a s n ph n a robot còn có th nhanh chóng
ủ ả ẩm. Hơn thế ữ ể thay đổi
công vi c, thích nghi nhanh v i vi
ệ ớ ệc thay đổ ẫ
i m u mã, kích c c a s n
ỡ ủ ả
ph m theo yêu c u c a th ng c nh tranh.
ẩ ầ ủ ị trườ ạ
 Có kh m giá thành s n ph m do ng d ng robot gi c chi
ả năng giả ả ẩ ứ ụ ảm đượ
phí cho người lao độ ấ ở các nướ
ng nh t là c yêu c u cao v ti n l a
ầ ề ề ương củ
người lao độ ộ ả ụ ấ ả ể
ng, c ng các kho n ph c p và b o hi m xã h i. Theo s
ộ ố
li u c a Nh t B n thì robot làm vi c thay cho m i th thì ti n
ệ ủ ậ ả ệ ột ngườ ợ ề
mua cho robot ch b ng ti i th trong vòng 3-
ỉ ằ ền chi phí cho ngườ ợ 5 năm,
tùy theo robot có th làm vi c ngày m y ca. Còn M
ể ệ ấ ở ỹ, trung bình trong
m i gi làm vi c robot có th i s lãi 13 USD. Vi t Nam trong
ỗ ờ ệ ể đem lạ ố Ở ệ
nh u doanh nghi p, kho n chi phí v
ững năm gần đây có nhiề ệ ả ề lương
cũng chiế ỷ ệ ả ẩ
m t l cao trong giá thành s n ph m.
 Ứ ụng robot làm tăng năng suấ ủ
ng d t c a dây chuyề ệ
n công ngh .
 C i thi u ki m n i b t nh t mà ta quan tâm
ả ện điề ện lao động. Đó là ưu điể ổ ậ ấ
b i trong th c t có r t nhi ng ph i làm vi c trong
ở ự ế ấ ều nơi người lao độ ả ệ
nh ng môi tr ng nguy hi m, b i b m, nóng n c, t ho c n ào
ữ ườ ể ụ ặ ự ẩm ướ ặ ồ
quá m c cho phép nhi u l n.
ứ ề ầ
T nh ng d n hình c a robot trong công nghi
ừ ững ưu điểm đó các ứ ụng điể ủ ệp như
sau :

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
11
 M t trong các l
ộ ĩnh vực đó là kỹ ệ đúc. Thườ
ngh ng trong các phân
xưởng đúc công việ ất đa dạng, điề ệ ệ ứ ụ ặ
c r u ki n làm vi c nóng b c, b i b m,
m i...
ặt hành luôn luôn thay đổ
 Trong nghành gia công áp l u ki n làm vi c c
ực điề ệ ệ ũng khá nặ ề ễ
ng n , d
gây m t m i nh t là ng rèn d
ệ ỏ ấ ở trong các phân xưở ập nên đòi hỏ ớ
i s m áp
d ng robot công nghi p.
ụ ệ
Trong ngành hàn và nhi t luy n bao g m nhi u công nghi p n ng nh c h i
ệ ệ ồ ề ệ ặ ọc, độ ạ
và nhi cao. Do v y nghành này c
ở ệt độ ậ ũng nhanh chóng ứ ụ
ng d ng robot công
nghi p . Ngành gia công và l ng s d ng robot vào các vi c tháo l p
ệ ắp ráp thườ ử ụ ệ ắ
phôi và s n ph
ả ẩm trong các máy gia công bánh răng, máy khoan, máy bán tự
động.
1.5. T ng quan Robot hàn
ổ
Robot hàn là m t thi t t ng linh ho t có th thay th t ng ph n ho c toàn b
ộ ế ự độ ạ ể ế ừ ầ ặ ộ
các ho p và ho ng trí tu c
ạt động cơ bắ ạt độ ệ ủa con người. Đó là sả ẩ ủ ự
n ph m c a s
k t h p hài hoà gi a k thu n t và tin h c. Vi c ng d ng Robot
ế ợ ữ ỹ ật cơ khí, điệ ử ọ ệ ứ ụ
hàn vào s n xu m n i b t sau:
ả ất có các ưu điể ổ ậ
+ Kh t ng hoá cao.
ả năng ự độ
+ Tăng năng suấ ệ ả ế
t và hi u qu kinh t .
+ Hình dáng kích thướ ất lượ
c và ch ng mố ổn đị
i hàn nh.
+ ng su t và bi n d ng sau khi hàn nh .
Ứ ấ ế ạ ỏ
+ Th c hi ph c t p v chính xác cao.
ự ện các đường hàn có độ ứ ạ ới độ
+ Làm vi ng không thu n l i thay th i.
ệc trong môi trườ ậ ợ ế con ngườ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
12
Hình 1-1: M t s Robot hàn trong công nghi p
ộ ố ệ
Trong ph m vi lu , tác gi
ạ ận văn ả đã sử ụ
d ng là m
Robot hàn ABB-IRB1520 ột
lo i robot công nghi p tiên ti c ng d ng nhi u trong s n xu t, làm
ạ ệ ến, đượ ứ ụ ề ả ấ để
nguyên m u tính toán và thi t k .
ẫ ế ế
1.6. Robot hàn ABB-IRB1520
Robot hàn ABB-IRB1520 là mộ ạ ệ ủ
t lo i robot công nghi p c a hãng ABB
Corporation , đượ ị ững tính năng vượ ội. Trong đó đặ ệ ả ể
c trang b nh t tr c bi t ph i k
đến như tính linh hoạ ậ ả năng ứ ụ ộ
t cao khi v n hành, kh ng d ng r ng rãi vào quá
trình d y h c và s n xu t công nghi nh và chính xác cao trong quá
ạ ọ ả ấ ệp, có độ ổn đị
trình làm vi c, k t n c v i nhi u thi t b ngo i vi khác, thi t k u
ệ ế ối đượ ớ ề ế ị ạ ế ế các cơ cấ
khoa h c và có tính th m m cao.
ọ ẩ ỹ Dưới đây là các thông số ủ
c a robot hàn ABB-
IRB1520 :
+ S b c t do: 06
ố ậ ự
+ S tr
ố ục quay độ ậ
c l p: 06
+ Sai s l p v trí: ± 0,08mm.
ố ặ ị
+ B u khi n AX21, s d ng cho các ng d ng hàn TIG, MIG, MAG và
ộ điề ể ử ụ ứ ụ
c t Plasma.
ắ
+ H i ti p v trí s d ng Encoder tuy
ồ ế ị ử ụ ệt đối.
+ D u khi ng ACServo.
ẫn động điề ển: Độ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
13
+ Vùng ho ng: 1500x2601
ạt độ
+ Kh ng c a robot: 170 kg.
ối lượ ủ
+ Tr c 1 có góc quay gi i h n
ụ ớ ạ θ1 = ±1700
, t quay 130
ốc độ o
/s.
ụ ớ ạ θ2 = (-900
; +1500
), t quay 140
ốc độ o
/s.
ụ ớ ạ θ3 = (-1000
; +800
), t quay 140
ốc độ o
/s.
ụ ớ ạ θ4 = ±1550
, t quay 320
ốc độ o
/s.
ụ ớ ạ θ5 = ±1350
t quay 380
ốc độ o
/s.
ụ ớ ạ θ6 = ±2000
, t quay 460
ốc độ o
/s.

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
14
Vùng ho ng c a robot
ạt độ ủ là vùng không gian gi i h n c a robot khi v n
ớ ạ ủ ậ
hành. Vùng ho ng c a robot th hi c tính khoa h c trong quá trình
ạt độ ủ ể ện đượ ọ
thi t k ,c
ế ế ũng như tính linh hoạ ủ ậ ạ
t c a robot trong quá trình v n hành.Vùng ho t
độ ực đạ ứ ớ ố
ng c i ng v i các thông s hình độ ọ ố ậ ự ủ đượ
ng h c và s b c t do c a robot c
gi i h n b ng bao nét m hình trên.
ớ ạ ằng đườ đậ ở
Hình 1-2: ng h c và vùng ho ng c a robot hàn ABB IRB1520
Sơ đồ độ ọ ạt độ ủ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
15
1.7. T ng quan v d y h c ngo i tuy n (teaching offline)
ổ ề ạ ọ ạ ế
Phương pháp te ching offline hay phương pháp dạ
a y h c ngo i tuy n là
ọ ạ ế
phương pháp lậ ử ụ ả ế ả ằ ầ ề ử ụ
p trình s d ng robot o và chi ti t o b ng ph n m m s d ng
trên máy tính. Các thành ph n o s d ng trong ph n m m là mô ph ng l i
ầ ả ử ụ ầ ề ỏ ạ
quá trình ho ng c a h th ng th c t n m i h c có
ạt độ ủ ệ ố ự ế, do đó qua phầ ềm ngườ ọ
th n c các nguyên t c ho ng v i vi c d y b ng
ể ắm đượ ắ ạt động tương đồ ớ ệ ạ ằ
phương pháp dạy h c tr c ti c t có th s
ọ ự ếp. Robot tương thích trong thự ế ể ử
d ình
ụng các chương tr đã c l p trình trong thông qua vi c k t n i v i ph n
đượ ậ ệ ế ố ớ ầ
m m. Ph n m
ề ầ ềm có th c thi t k t m t s ph n m
ể đượ ế ế ừ ộ ố ầ ềm thi t k khác nên
ế ế
chương trình rất đa dạng, phong phú.
Hiện nay để ả ạ ứ ệ ố ồ
gi ng d y và nghiên c u các h th ng bao g m robot và phôi hàn
ngườ ầ ự ệ ệ ố ự ế. Do đó chi phi đầu tư cho hệ
i ta c n th c hi n trên h th ng th c t
th ng trên là r t l c bi t là khi c n nghiên c u, phát tri n s n ph m m i
ố ấ ớn đặ ệ ầ ứ ể ả ẩ ớ
hoặc thay đổ ể ả ẩ
i ki u dáng s n ph m, khi l p trình tr c ti p trên robot b h n ch
ậ ự ế ị ạ ế
vì không lưu lại đượ ỹ đạ ự ủ ậ ệ
c qu o th c c a robot. Ngoài ra khi l p trình trên h
th ng robot th c t có th d n t i s c do thao tác sai làm h ng robot vì sai
ố ự ế ể ẫ ớ ự ố ỏ
quy trình s d n y h c tr c ti p ch c áp
ử ụng. Hơn thế ữa phương pháp dạ ọ ự ế ỉ đượ
d ng cho m t ph m vi nh nên không th c v i s ng l n h c
ụ ộ ạ ỏ ể đáp ứng đượ ớ ố lượ ớ ọ
viên, cũng như khó đánh giá năng lự ủ ọ ừ
c c a h c viên. T nh ng h n ch
ữ ạ ế đó
ph n m m d y h c ngo i tuy
ầ ề ạ ọ ạ ế ộ ữ ự ự ễ
n là m t trong nh ng d án có tính th c ti n
cao, ph n m
ầ ề ệ ại đượ ụ ậ ự ớ
m robot hi n t c áp d ng cho robot hàn 6 b c t do v i chi
ti ng.
ết hàn đa dạ
K t lu n:
ế ậ
Trong phạm vi chương này, tác giả đã giớ ệ ị ử ủ
i thi u khái quát l ch s c a lĩnh vực
nghiên c u, s n xu t Robot công nghi ng th i nêu rõ
ứ ả ấ ệp; đồ ờ định nghĩa của
Robot công nghi p và các y
ệ ế ố đặc trưng củ ệ
u t a Robot công nghi p, cũng như
gi i thi n hành Robot trong th c ti n s n xu t
ớ ệu các phương pháp vậ ự ễ ả ất; để ừ đó
người đọ ữ ậ ức sơ bộ trướ ển sang chương tiế
c có nh ng nh n th c khi chuy p theo.

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
16
CHƯƠNG 2. Ế Ế ĐỘ Ọ
TÍNH TOÁN THI T K NG H C CÁC KHÂU
2.1. kh ng h c Robot
Cơ sở ảo sát độ ọ
2.1.1. Các phép bi i t n
ến đổ ọa độ cơ bả
a) Phép quay:
+ Quay quanh tr c X:
ụ
Hình 2-1: Phép quay quanh tr c X
ụ
Ma tr n bi i t
ậ ến đổ ọa
1
0
0
+ Quay quanh tr c Y:
ụ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
17
Hình 2-2: Phép quay quanh tr c Y
ụ
Ma tr n bi i t
ậ ến đổ ọa
− 0
+ Quay quanh tr c Z:
ụ
Hình 2-3: Phép quay quanh tr c Z
ụ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
18
b) Phép t nh ti n:
ị ế
2.1.2. H t Denavit Hartenberg
ệ ọa độ –
Hình 2 - 4: Nguyên lý g n h to Denavit - Hartenberg
ắ ệ ạ độ
A
B
C

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
19
Nguyên t c g n h t
ắ ắ ệ ọa độ này như sau:
- Quy t c áp d ng v i Robot d ng n i ti p, s d ng h t Decart.
ắ ụ ớ ạ ố ế ử ụ ệ ọa độ
- Khâu th (i) n i ti p v i khâu ti p theo là (i+1) và -1).
ứ ố ế ớ ế khâu trước đó là (i
- G c t t t m c a 2 tr c kh p th i và (i+1)
ố ọa độ đặ ại giao điể ủ ục đi qua trụ ớ ứ
ho ng vuông góc chung gi a 2 tr c kh p th (i) và
ặc đườ ữ ục đi qua trụ ớ ứ
(i+1) c t tr c kh p th t g c t O
ắ ụ ớ ứ i, ta đặ ố ọa độ i ( g c h t th i).
ố ệ ọa độ ứ
- Đặ ụ
t tr c Zi n m d c theo tr c kh p th (i)
ằ ọ ụ ớ ứ
- Tr c X
ụ i n m d ng vuông góc chung gi a tr c Z
ằ ọc theo đườ ữ ụ i+1 và tr c Z
ụ i,
hướ ừ
ng t O1 đến Oi+1, ho c n u tr c (i+1) và tr c i c t nhau thì X
ặ ế ụ ụ ắ i có
phương vuông góc vớ ặ ẳng xác đị ở ụ ụ ề
i m t ph nh b i tr c i và tr c (i+1), chi u
thu n chi u quay t Z
ậ ề ừ i+1 đến Zi.
Khi đó ta xác đị ộ ố H) như sau:
nh b thông s (D-
- di là kho ng cách gi a X
ả ữ i-1 và Xi đo dọ ụ
c theo tr c Zi
- θi là góc quay Xi-1 t i X
ớ i theo chi u Z
ề i
- ai-1 là kho ng cách gi a Z
ả ữ i-1 và Zi đo dọ ụ
c theo tr c Xi-1
- αi-1 là góc quay t Z
ừ i-1 t i Z
ớ i theo chi u X
ề i-1
2.1.3. Quy trình g n h t lên Robot
ắ ệ ọa độ
1 Thi t l p c u hình Robot, liên k t các khâu kh p.
– ế ậ ấ ế ớ
2 G n các g c t
– ắ ố ọa độ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
20
3 - nh kh p quay ho c kh p t nh ti n
Xác đị ớ ặ ớ ị ế
4 t h tr c t
– Đặ ệ ụ ọa độ cơ sở
5 t các h tr c t lên các khâu theo quy t c trên
– Đặ ệ ụ ọa độ ắ
6 L p b ng D-
– ậ ả H như sau:
Khâu
i
αi-1
(deg)
ai-1
(mm)
di
(mm)
θi
(deg)
1 α0 a0 d1 θ1
2 α1 a1 d2 θ2
3 α2 a2 d3 θ3
… … … … …
n-1 αn-2 an-2 dn-1 θn-1
αn-1 an-1 dn θn
G i à ma tr n quay xung quanh tr c Z
ọ ậ ụ i
là ma tr n quay xung quanh tr c X
ậ ụ i-1

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
21
Ma tr n quay chuy i t t t (i)v h t th (i- c
ậ ển đổ ọa độ ọa ề ệ ọa độ ứ 1) đượ
xác định:
Ma trận U và V nh như sa
=
cos( − sin 0
sin( cos( 0
0 0
=
1 0
0 cos( − sin
0 sin( cos(
Ma tr n chuy
ậ ển đổ ừ ệ ọa độ ề
i t h t -1):
=
chuy n v xo n vít(v a quay v a t nh ti n) theo tr c X
ể ị ắ ừ ừ ị ế ụ i-1 thông
à chi u dài khâu a
ề i-1
tr n chuy n v xo n vít(v a quay v a t nh ti n) theo tr c Z
ậ ể ị ắ ừ ừ ị ế ụ i thông
qua góc và kho ng các u
ả
0 0
0
0 0 0 1
K
=
0 0 0
0
1

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
22
T n chuy i h t th (i) v h t th (i-
a có ma ển đổ ệ ọa ứ ề ệ ọa độ ứ 1 ư sau:
=
s( in( 0
( .co cos( .co − sin −sin(
.sin( cos( . sin( cos( cos(
0 0 0 1
Như vậy, ma tr n chuy
ậ ể ừ ệ ọa độ ứ ề cơ bả ệ ọa độ ứ
n t h t th n v n (h t th
“0”):
=
Tr đó:
.(
(
+ (
2.2. Thi t k mô hình Robot
ế ế
Các khâu c c d ng trên ph n m m thi t k UGS NX8.5
ủa Robot đượ ự ầ ề ế ế
a) Khâu đế:
Hình 2-5: Mô hình thi t k
ế ế khâu đế
b) Khâu 1:

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
23
Hình 2-6: Mô hình thi t k khâu 1
ế ế
c) Khâu 2:
Hình 2.7: Mô hình thi t k khâu 2
ế ế
d) Khâu 3:

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
24
ế ế
e) Khâu 4:
ế ế

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
25
f) Khâu 5:
ế ế
g) Khâu 6 (d ng c )
ụ ụ
Hình 2-11: Mô hình thi t k khâu 6 - d ng c m hàn
ế ế ụ ụ ỏ
2.3. Thi t k mô hình
ế ế đồ ế ị di trượ
gá và thi t b t
a) Đồ ậ
gá và v t hàn

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
26
Hình 2-12: Mô hình đồ ậ ạ ố
gá quay và v t hàn d ng ng
b) Thi t b t:
ế ị di trượ
Hình 2-13: Mô hình thi t b t
ế ị di trượ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
27
2.4. Tính toán thi t k ng h c
ế ế độ ọ
2.4.1. Xây d ng c u hình và h t khâu
ự ấ ệ ọa độ
Hình 2-14: Hình chi ng vùng ho ng c a Robot
ếu đứ ạt độ ủ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
28
Hình 2-15: Xây d ng c u hình Robot và các h t theo quy t c DH
ự ấ ệ ọa độ ắ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
29
T hình trên, ta xây d c b ng thông s Denavit-Hartenberg cho Robot.
ừ ựng đượ ả ố
Khâu
αi-1
(deg)
ai-1
(mm)
di
(mm)
θi
(deg)
Gi i h
ớ ạn θ i
(deg)
1 0 0 d1=453 θ1 ±170
2 90 a1=160 0 θ2 -90 ÷ 150
3 0 a2=590 0 θ3 -100 ÷ 80
4 90 a3=200 d4=723 θ4 ±155
5 -90 0 0 θ5 ±135
6 90 0
d6=200+d
=600
θ6 ±200
- Trong đó d ề ở ộ ủ ấ ố
(mm) là chi u dài m r ng c a khâu ch p hành cu i.
Tr ng thái c u hình khâu cu i theo xích ng h c
ạ ấ ố độ ọ
H th {i} quy chi u v h t {i- c bi u di n thông qua ma tr n
độ ứ ế ề ệ ọa độ 1} đượ ể ễ ậ
bi t :
ọa độ
=
s( in( 0
( .co cos( .co − sin −sin(
.sin( cos( . sin( cos( cos(
0 0 0 1
Đặt cosθi = ci ; θi = si ; co i + θj) = cịj ; sin(θi θj) = sij
Khi cá a trậ ổ ọa độ :
n b i t
− sin 0
( cos( 0
0 1
0 0
− sin 0 0
( cos( 0 0
0 1 453
0 0 0 1
−sin 0
0 −1
( cos( 0 0
0 0 0 1
−sin 0 160
0 −1 0
( cos( 0 0
0 0 0 1

U TH C
ẬN V Ạ
30
− sin 0
( cos( 0
0 1 0
0 0 0 1
− sin 0 590
( cos( 0 0
0 1 0
0 0 0 1
( −sin 0
0 −1 −
( co 0 0
0 0 1
=
− sin 0 200
0 −1 −723
( cos( 0 0
0 0 1
s( − sin( 0 0
0 0 1 0
n( −cos( 0 0
0 0 0 1
( −sin 0 0
0 −1 −
( co 0 0
0 0 1
=
−sin 0 0
0 −1 −600
( cos( 0 0
0 0 0 1
Khi đó:
+ Ma tr n bi i t n.
ậ ến đổ ừ ơ bả
0 0 0
ử ủ ậ
t c a ma tr n
−

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
31
;
+ Ma tr n bi i t h t n.
ậ ến đổ ừ ệ a độ bả
0 0 0 1 0 0 0 1
Trong đó: ậ ỉ ị ố ủ ệ ọ
Ma tr n ch v trí g c c h t
+ Ma tr n bi i t h t h u i) v h t n.
ậ ến đổ ừ ệ ọ ố ề ệ ọa độ cơ bả
Trong đó:

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
32

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
33
Trong đó:
- Ma tr n:
ậ
là ma tr n ch ng c a khâu ch p hành cu i (d ng c - m hàn).
ậ ỉ hướ ủ ấ ố ụ ụ ỏ
- Ma tr n:
ậ
là ma tr n ch c m cu i d ng c .
ậ ỉ ủa điể ố ụ ụ
- Ma t i là ma tr n chuy i t khâu 6 v khâu c nh (khâu 0).
ọ ậ ển đổ ừ ề ố đị
- Khi t quy lu t c a các góc quay
ế ậ ủ θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, θ6, thông qua ma
tr n n ng và v trí c a khâu ch p hành cu i(d ng c )
ậ xác đị h được hướ ị ủ ấ ố ụ ụ
- ng h c thu n.
chính là bài toán độ ọ ậ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
34
- Ngượ ở ạ ết hướ ị ủ ấ ố ầ
c tr l i, khi cho bi ng và v trí c a khâu ch p hành cu i, ta c n
xác đị ị
nh giá tr các góc quay θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, θ6 để ự ệ
Robot th c hi n các
khâu ch p hà d ng c ng và v trí yêu c u.
ấ nh để ụ ụ đến đúng hướ ị ầ
2.4.2. ng h c Robot s d
Bài toán độ ọc ngượ ử ụng phương pháp Pieper.
C u hình robot có 3 tr c cu i giao nhau nên th a mãn
ấ ụ ố ỏ điề ệ
u ki n Pieper.
Quy trình gi ng h
ải bài toán độ ọc ngược theo phương p p eper như sau:
- Bước 1: Cho ma tr n bi t
ậ ến đổ
T =
a
a
a
T =
p
p
p
0 0 0 1
R p
0 1
và ma tr n th hi n v ng c a khâu ch p hành cu i c tính
ậ ể ệ ị trí và hướ ủ ấ ố A đượ
t ng quá trình
ừ bài toán độ ể
hi n
A =
u
u
u
0 0 0 1
s a p
0 0 1
R p
0 1
- Bước 2: Xác đị ị ớ ổ
nh v trí kh p c tay
p = p − d . a =
u
u
u
u
u
u
Trong đó, các giá trị pwx , pwy , pwz tính ra dướ ạ ố
i d ng s .
K t h p i ma t th 4 ta có:
ế ợ ớ ậ ọa ộ ứ
p = c a
p = s
p = a d
- Bước 3: Tính các góc θ1, θ2, θ3 theo pw
Ta có hệ hươn
p = c a

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
35
p = s
p = a d
Gi i h
ả ệ phương trình trên ta tìm được các góc θ1, θ2, θ3.
C th :
ụ ể
+ Tính θ1:
N u ;
ế p = 0; p = 1 ⇒ 90
θ
N u ;
ế p = 0; p = −1 ⇒ = −90
θ
N u :
ế p ≠ 0
tan(θ =
p
p
⇔ = atan2(p , p )
θ
+ Tính θ3:
Đặt:
p + p = a a
p − d = a
p
p
Khi đó:
= a
2
⇔
d a
2a
= d a
Để ải ương tr
gi ình trên vớ ế ố θ
i bi n s 3, ta đặt:
d cos
ρ φ;
a sin
ρ φ ;

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
36
K =
Trong đó:
ρ = a
φ = atan2(a
Khi đó:
d a cos . sin sin . cos (
ρ φ θ ρ φ θ
⇒ K = . sin
ρ (φ θ
+ ⇔ cos(φ θ
+ = ±
Như vậy:
sin(φ θ
+ =
ρ
;
cos(φ θ
+ = ± −
⇒ + atan2
φ θ ±
= atan2 ±
⇔ atan2
θ ± an2(a
+ Tính θ2:
p = a d
− d s + a d
= d
⇔ s d a + c d = p − d
Do θ ã xác t:
định, ta đặ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
37
ρ μ
n = a d a
ρ μ
s = a d
Trong đ
ρ
μ = atan2 (a d a d
Khi đó:
ρ μ θ ρ μ θ
n . sin s . c p −
⇔ os
ρ (μ θ
− = p − d
Đặt Q = p − d
⇒ sin(μ θ
− = ±
cos(μ θ
− =
ρ
μ θ
− = atan2
= − atan2
μ
ρ
⇔ = atan2
θ (a a
− atan2
ρ
- c 4
Bướ : Tính các góc θ4, θ5, θ6
R = R
⇔ R = (R R
Do c ma tr n bi i thu n nh t là ma tr n tr c giao nên
ậ ến đổ ầ ấ ậ ự (R =
(R

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
38
K đó, thay giá trị ủa θ1, θ2, θ3 v
c ào ma trậ đượ ị ậ
n R c giá tr ma tr n
R ướ ạ ố ỉ h k
i ng s (ch
R = (R . R =
c
−
−c 0
r
r
r
Xét ma tr n bi i thu n nh t t h t th 6 v h t th 3 ta có:
ậ ến đổ ẩ ấ ừ ệ ọa độ ứ ề ệ ọa độ ứ
Khi đó hướ ủ ấ ố ụ ộ ộ
ng c a khâu ch p hành cu i ph thu c vào b 3 góc θ4, θ5, θ6
bi u di n b
ể ễ
R =
c s −c s c
−
s c −s c s
- T c h
ừ (*) , ta đ ệ p g trìn
c s −c s c
−
s c −s c s
Gi i h
ả ệ phương trình trên ta thu đượ ị ủa θ
c giá tr c 4, θ5, θ6.
C th :
ụ ể
+ Tính θ4:
- Nếu sinθ5 ≠ 0, khi đó:
s
c
r
r
⇔ atan2(r
θ
- N u sin
ế θ5 = 0 => r13 = r33 = 0, k đó:
cos(θ θ ) = r
sin( θ θ ) = r

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
39
- Suy ra:
θ θ = atan2(r
Lúc đó, ta chọ θ
n ùy ý, sau đó tính θ θ
theo
+ Tính θ5:
c = s
r c
- Khi đó:
θ θ π
= atan2 ới [0; ]
Ho c
ặ
θ θ π
= atan2 i [− ; 0]
+ Tính θ6:
r
r
- Khi đó:
θ = atan2 (−r i [0; ]
θ π
Ho c
ặ
θ = atan2 ( r [− ;0]
θ π
K t lu n
ế ậ
Trong chương này, tác giả đã nêu các phương pháp biến đổ ệ ạ độ cơ
i h to
b ng th i xây d ng mô hình 3D c a Robot gá và thi t b t
ản; đồ ờ ự ủ , đồ ế ị di trượ
kêt h p áp d xác l p ma tr n bi i
ợ ụng phương pháp biến đổi cơ bản để ậ ậ ến đổ
thu n nh t gi a các khâu c a h th ng d a theo nguyên t c g n h to
ầ ấ ữ ủ ệ ố ự ắ ắ ệ ạ độ
Denavit- t
Hartenberg, để ừ đó tác giả ử ụ ậ ải Pieper xác đị
s d ng thu t gi nh
bi u th c các bi n kh p tro ng h c.
ể ứ ế ớ ng bài toán độ ọc ngượ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
40
CHƯƠNG 3. Ả ĐỘ Ọ Ệ Ậ
KH O SÁT NG H C H ROBOT VÀ THU T
TOÁN N I SUY
Ộ
3.1. Kh ng h c h th ng Robot gá Thi t b t
ảo sát độ ọ ệ ố – Đồ – ế ị di trượ
Vi c s d gá k t h p robot áp d ng khi robot th c hi n hàn theo các qu
ệ ử ụng đồ ế ợ ụ ự ệ ỹ
đạ ứ ạ ố ả ờ ạ ặ ể
o ph c t p, khi mu n gi m th i gian thao tác trên biên d ng hàn ho c khi chuy n
độ ể đáp ứng đượ ầ ỹ ậ
ng robot không th c các yêu c u k thu t..
Hình 3-1: Thi t l p h to Robot - gá
ế ậ ệ ạ độ cơ sở Đồ
Ch n h tr c t là X
ọ ệ ụ ọa độ cơ sở 0Y0Z0 đặ ạ ố ọa độ ảo sát đồ ế
t t i g c t 0. Khi kh gá và thi t
b t thu n ti n ta kh o sát t i h t X
ị di trượ , để ậ ệ ả ạ ệ ọa độ Z1, ta xác đị ậ ề ừ
nh ma tr n truy n t
h t sang h t X
ệ ọa độ cơ sở ệ ọa độ
0 0
1 0
0 1 0
0 0 0 1

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
41
p8 là bi n bi u di n v i gi a robot và thi t b t d c theo tr c Y
ế ể ễ ị trí tương đố ữ ế ị di trượ ọ ụ 0 c a
ủ
h to . ng h p X
ệ ạ độ cơ sở Trong trườ ợ 0 trùng X1, khi đó p8 = 0;
Trong h t X
ệ ọa độ 2Y2Z2, ta kh o sát các chuy n c gá là chuy ng
ả ển động cơ bả ủa đồ ển độ
quay quanh tr c Y2.
ụ
Ma tr n truy n t h to
ậ ề ừ ệ ạ 2Y2Z2 h to X
ệ ạ độ 1Y 1:
⎣
cos( 0 sin(
0 1 0
−sin( cos(
0
0 0 0 1
Trong đó ế ớ ủa đồ ụ
à bi n kh p c gá quay quanh tr c Y2.
Qua đó xác định đượ ậ ả ố ậ
c ma tr n mô t g thái c m i hàn khi v t hàn vào mâm
c p u :
ặ 2 đầ sở
0 0
1 0
0 1 0
0 0 0 1 ⎣
s( 0 sin(
0 1 0
in( cos(
0
0 0 0 1
Điể ị ệ ọa độ
m hàn có v trí (xp,yp,zp) trong h t (X2Y2Z2) g n v i mâm c p. trí
ắ ớ ặ Khi đó vị
c m c kh v xp0,yp0,zp0).
ủa điể hàn đượ ảo ớ
Khi đó:
[
Bây gi vi c kh o sát v i h c chuy n v bài toán kh o sát robot hàn 6
ờ ệ ả ớ ệ robot, đồ gá đượ ể ề ả
do v i t v u hàn là (xp0,yp0,zp0).
ự ớ ộ ị trí đầ
ông s c a mô hình Robot :
ố đ ủ
1000 0
= 650*t ∈ 1 ≤ 2);
= 90 ∗ 1 ≤ 1);
K t qu mô ph c th hi hình sau:
ế ả ỏng đượ ể ện như

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
42
Hình 3-2: Mô ph ng chuy ng robot k t h gá và thi t b t
ỏ ển độ ế ợp đồ ế ị di trượ
3.2. Các thu t toán n i suy
ậ ộ
Trong k thu u khi c s d
ỹ ật điề ển robot hàn, có 2 phương pháp đượ ử ụng đó là:
- u khi s d ng các c m bi n
Phương pháp điề ển thích nghi: Là phương pháp ử ụ ả ế
trong quá trình robot chuy ng d c theo mép hàn, báo sai l ch v b x lý
ển độ ọ ệ ề ộ ử
trung tâm điề ể ạ ố động cơ để
u khi n l i thông s robot luôn bám theo qu o mép
ỹ đạ
hàn. Phương pháp này được đánh giá là rấ ệ ủ ỹ đạ
t chính xác, do sai l ch c a qu o
chuyển độ ỹ đạo mép hàn luôn đượ ể
ng và qu c ki m soát.
Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là chi phí đầu tư và chi phí năng
l c ch t xám r ng th i c n có trang thi t b máy móc hi
ự ấ ất cao, đồ ờ ầ ế ị ện đại. Do đó,
phương pháp này ít đượ ử ụ ệ
c s d ng hi n nay.
- d y h c: So v
Phương pháp ạ ọ ới phương pháp trên thì phương pháp này có đ ộ
chính xác thấp hơn. Tuy nhiên phương pháp này có ưu điểm là đơn giản hơn và
d th c hi n. Ch c n có 1 thi t b d y h u
ễ ự ệ ỉ ầ ế ị ạ ọc (Teach Pendant), thông qua đó điề
khi m trên qu o mép hàn, t i m m d ng trên
ển robot đi qua những điể ỹ đạ ạ ỗi điể ừ
qu o mép hàn d li u s i qu o chính
ỹ đạ ữ ệ ẽ được lưu trữ để sau đó tính toán lạ ỹ đạ
xác cho robot và robot s l p l i qu o v c d y.
ẽ ặ ạ ỹ đạ ừa đượ ạ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
43
- y h c là ph bi , d áp d ng v i qu o robot là
Phương pháp dạ ọ ổ ến hơn cả ễ ụ ớ ỹ đạ
đườ ẳ ạ
ng th ng, tuy nhiên khi d y h c cho robot thì g p ph i v ph c t p trong
ọ ặ ả ấn đề ứ ạ
vi nh qu o chuy ng khi qu o mép hàn là m ng cong b t
ệc xác đị ỹ đạ ển độ ỹ đạ ột đườ ấ
kỳ.
- V i qu ng cong ng n, ta có th d t robot qua nhi m trên
ớ ỹ đạo là đườ ắ ể ắ ều điể
qu o chuy m b chính xác c a qu o chuy
ỹ đạ ển động để đả ảo độ ủ ỹ đạ ển độ ớ
ng so v i
qu o mép hàn.
ỹ đạ
- Còn v ng cong dài, ta ch có th d t qua robot m t s m k d trên
ới đườ ỉ ể ắ ộ ố điể ỳ ị
quỹ đạo mép hàn để ự độ ộ ỹ đạ ỏ ần đi.Việ
robot t ng n i suy qu o m hàn c c làm này
rõ ràng không đả ả ếu đườ ộ
m b o chính xác n ng cong n i suy không ph i là m t
ả ộ
đường cong trơn. Hơn nữ ệ ạ ọc cho robot đố ớ ỹ đạ
a, công vi c d y h i v i qu o mép
hàn dài đòi hỏ ố ề ờ ậ
i t n nhi u th i gian, do v y c n thi t ph qu o mà
ầ ế ải lưu trữ ỹ đạ
robot đã đượ ọc dướ ạ ố
c h i d ng s .
- Xu t phát t v c a th c ti n tài này s gi i quy t nh ng v trên
ấ ừ ấn đề ủ ự ễ , đề ẽ ả ế ữ ấn đề
b ng cách n i suy tìm ra qu o b ng thu t toán n i suy Cubic Spline trong
ằ ộ ỹ đạ ằ ậ ộ
không gian 3 chi m b o cho qu o n
ều, đả ả ỹ đạ ội suy trơn mượ ớ ỹ đạ
t và sát v i qu o
đường hàn, đồ ời lưu trữ ữ ỹ đạo đ
ng th nh ng qu ã dạy cho robot t vi n
ạo thành thư ệ
qu o v sau.
ỹ đạ ề
3.2.1. N ng th ng
ội suy đườ ẳ
a) lý thuy t
Cơ sở ế
Hình 3-3: Qu o n i suy t m nút
ỹ đạ ộ ừ điể

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
44
Nguyên lý n i suy là t m
ộ ừ ộ ố điểm đượ xác đị
t s c nh trong không gian ta xây
dựng phương trình quỹ đạ ững đườ ẳ ỏ ố ứ ự
o là nh ng th ng vô cùng nh n i th t các
điể ớ
m v i nhau.
Để ệ ự
hi n th c hoá nguyên lý, trong quá trình điề ể ử ụ ậ
u khi n ta s d ng thu t
toán lưu điể đánh dấ phương hướ ị ạ độ các điể
m u ng khâu thao tác và v trí to m
nút. Sau khi th c hi n quá trình n i suy thì t ng th
ự ệ ộ ạo ra các đườ ẳng đi qua giá trị
đượ ại. Đố ớ ậ
c ghi l i v i thu t toán này thì ta ph i gi i quy
ả ả ế ấn đề ỹ đạ
t 2 v là qu o
c a n
ủ ội suy là đườ ẳng và hướ ủ ạ ị trí đầ ố
ng th ng c a khâu thao tác t i 2 v u và cu i
c a m n n i suy ph i gi ng nhau.
ủ ỗi đoạ ộ ả ố
V i v ng c a robot là v ph c t p vì c n m b o theo yêu
ớ ấn đề hướ ủ ấn đề ứ ạ ầ đả ả
c u công ngh n hóa ta s ng trên m c n i
ầ ệ, do đó để đơn giả ẽ chia đều hướ ỗi bướ ộ
suy c a robot. Ch ng h n c n
ủ ẳ ạ có 1000 bướ ội suy và hướ ủ
ng c a khâu thao tác trên
điểm đầu là (X1,Y1,Z1) ên p X 2,Z2) thì hướ ỗ
ng trên m i
bướ ủ ộ
c c a n i suy là
1000 1000
(V i 0
ớ ≤ t ).
≤ 1.0
V i v qu o n i suy, b n ch
ớ ấn đề ỹ đạ ộ ả ất đây chỉ là xác định phương trình quỹ
đạo đườ ẳng đi qua 2 điể
ng th m trong không gian.
G i t
ọ ọa độ điểm đầu là ( 1 1 1
, ,
E E E
x y z ) điể ế
m ti p theo là ( 2 2 2
, ,
E E E
x y z )
Khi đó phương tr đườ ẳng đi qua 2 điể ẽ
ình ng th m s là:
1 1 1
2 1 2 1 2 1
E E E
E E E E E E
x x y y z z
x x y y z z
  
 
  
Xây d i d ng tham s :
ựng dướ ạ ố
1 2 1
1 2 1
1 2 1
( ).t
(y ).t
(z ).t
E E E
E E E
E E E
x x x x
y y y
z z z
  


  

   

V n ti p theo s xây d ng thu v u.
ới các đoạ ế ẽ ự ật toán tương tự ới đoạn đầ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
45
3.2.2. N ng cong b t k
ội suy đườ ấ ỳ
a) lý thuy t
Cơ sở ế
Định nghĩa về đường cong Spline :
Cho hàm s m nút a = x
ố f xác định trên [a,b] và (n+1) điể 0 < x1 <...<
xn = b;
S là hàm n i suy spline b c 3 c a hàm s f th a mãn nh u ki n
ộ ậ ủ ố ỏ ững điề ệ
sau:
a) c b c 3, kí hi u S
S(x) là đa thứ ậ ệ j(x) là hàm S(x) trên đoạn
[xj,xj+1] v i j = 0,1,..,n-1
ớ
b) Sj(xj) = f(xj) và Sj(xj+1) = f(xj+1) v i j = 0,1,..,n-1
ớ
c) Sj+1(xj+1 ) = Sj(xj+1 ) v i j = 0,1,...,n-2
ớ
d) S’
j+1(xj+1) = S’
j(xj+1 ) v i j = 0,1,...,n-2
ớ
e) S’’
j+1 (xj+1) = S’’
j(xj+1 ) v i j = 0,1,...,n-2
ớ
Các điề ệ ầ ế
u ki n c n thi t
a) u ki m b o cho s liên t ng cong
Điề ện đả ả ự ục và trơn của đườ
Spline
+ Sj+1(xj+1 ) = Sj(xj+1) v i j = 0,1,...,n-2 (4.1)
ớ
+ S’
j+1(xj+1 ) = S’
j(xj+1) v i j = 0,1,...,n-2 (4.2)
ớ
+ S’’
j+1(xj+1) = S’’
j(xj+1 ) v i j = 0,1,...,n-2 (4.3)
ớ
b) u ki n biên
Điề ệ
Thông thường đườ ầ ỏ
ng cong Spline c n th a mãn điề ệ
u ki n biên
t nhiên
ự
S’’
(x0) = S’’
(xn) = 0 (4.4)
Các m i liên h thi t l c:
ố ệ ế ập đượ
Hàm s c b c 3 có d ng
ố f là đa thứ ậ ạ
f(x) = ai(x x
– i)3 + bi(x x
– i)2 + ci(x x
– i) + di (4.5)
Trong đó: ai , bi , ci , di là h s c c n i suy
ệ ố ủa đa thứ ộ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
46
Theo định nghĩa hàm n i suy Spline ta s thi t l c m i liên h gi a các
ộ ẽ ế ập đượ ố ệ ữ
h s a
ệ ố i , b , D x)
a − (4.6)
d y
Trong đó: hi = xi +1 x
– i ; yi = f(xi) (4.7)
Thi t l p m i liên h gi a h,y và D, k t h p v u ki n biên t nhiên ta s
ế ậ ố ệ ữ ế ợ ới điề ệ ự ẽ
l c h
ập đượ ệ phương trình tuyế ạ
n tính d ng ma tr gi i ra Di t nh
ận để ả ừ đó xác đị
đượ ệ ố ủa đa thứ ộ
c h s c c n i suy Sj.
Hình 3-4: X p x c n i suy trên m n gi m nút
ấ ỉ hoá đa thứ ộ ỗi đoạ ữa 2 điể
Tính di:
Từ phương trình (4.7) ta có : ( )
i i i
f x y

Hay 3 2
a ( ) ( ) ( )
i i i i i i i i i i i
x x b x x c x x d y
      
i i
d y
 
Tính các h s còn l i:
ệ ố ạ
Ta có : 2
( ) 3a ( ) 2 ( )
i i i i i i
f x x x b x x c
      (4.8)
( ) 6a ( ) 2
i i i i
f x x x b
    (4.9)
Đặt ( )
i i
M f x



LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
47
Từ phương trình (4.9) ta có:
( ) 6a ( ) 2
i i i i i i
f x x x b
   
Hay: 0,1,...,n 1
2
i
i
M
b i
   (4.10)
Cũng từ phương trình (4.9) suy ra: 1 1 1
( ) 2
i i i
f x b
  
 
Và 1 1
( ) 6a ( ) 2
i i i i i i
f x x x b
 
    6 2
i i
a h b
 
Theo phương trình (4.3) thì: 1 1 1
( ) ( )
i i i i
f x f x
  
 

Hay: 1
6 2 2
i i i
a h b b
 
1 1
2 2
0,1,..., 2
6 6
i i i i
i
i i
b b M M
a i n
h h
 
 
     (4.11)
Từ phương trình (4.1) : 1 1 1
( ) ( ) 0,1,..., 2
i i i i
f x f x i n
  
  
M t khác :
ặ 1 1
( )
i i i
f x d
 

Và 3 2
1 1 1 1
( ) a ( ) ( ) ( )
i i i i i i i i i i i i
f x x x b x x c x x d
   
      
3 2
ai i i i i i i
h b h c h d
   
3 2
1
a
i i i i i i i i
d h b h c h d

    
2
1
(a )
i i
i i i i i
i
d d
c h b h
h
 
  
1 1
2
( )
6
i i i i
i i
i
y y M M
c h
h
 
 
  (4.12)
Các h s c c n c tính theo công th c sau :
ệ ố ủa đa thứ ội suy đượ ứ
1
1 1
6
2
2
( )
6
i i
i
i
i
i
i i i i
i i
i
i i
M M
a
h
M
b
y y M M
c h
h
d y

 









  
 


 

(4.13)
Để có đượ ị
c các giá tr ai, bi, ci, di ta c nh các giá tr M
ần xác đị ị i

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
48
Từ phương trình (4.2) ta có : 1 1 1
( ) ( ) 0,2,...,n 2
i i i i
f x f x i
  
 
  
V i
ớ 2
1 1 1 1 1 1 1 1
( ) 3 ( ) 2 ( )
i i i i i i i i i i
f x a x x b x x c c
      
      
Và 2
1 1 1
( ) 3 ( ) 2 ( )
i i i i i i i i i
f x a x x b x x c
  
      2
3 2
i i i i i
a h b h c
  
Nên 2
1
3 2
i i i i i i
c a h b h c

  
2
2 1 2 1 1 1 1
1
1
2 2
( ) 3 2 ( )
6 6 2 6
i i i i
i i i
y y M M M M M y y M M
h h h h
h h h
      


    
    
2
1 1 2 1 2 1 1
1
1
2 2
3 2 ( ) ( )
6 2 6 6
i i i i
i i i
M M M M M M M y y y y
h h h h
h h h
      


    
     
1 1 2 1 2 1 1
1
1
2 2
3 2 ( ) ( )
6 2 6 6
i i i i
i i
M M M M M M M y y y y
h h h h
h h
      


    
     
2 1 1
1 1 2
1
2( ) 6( ) 0,1,...,n 2
i i i i
i i i i i
i i
y y y y
M h h M M i
h h
  
  

 
       
K t h p v i n biên:
ế ợ ới các điề ệ
M0 = Mn = 0 (
Khi ệ ố ệ ố ủ
s (k = 2,..,n-1 ) là các h s c a M M M …, M
đượ ằ ải phương tr
b ng gi
H. (4.15)
M
V i ma tr n H( -2) - 2)x1))
ớ ậ 2)), ve ơ
H =
⎣
⎢
⎢
⎢
⎢
⎡
2(ℎ 0 … 0
ℎ 2(ℎ ℎ … 0
0 ℎ … … 0
… … … …
0 0 0 …
0 … 2(ℎ ℎ
⎥
⎥
⎥
⎤
(4.16)
⎣
⎢
( (
( (
…
…
…
(
−
(
⎦
⎥
⎥
⎥
⎤
(4.17)

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
49
Hình 3-5 thu t toán n i suy Spline
: Sơ đồ ậ ộ
K t lu n:
ế ậ
Trong chương này, tác giả đã xây dự ệ ạ độ ệ – Đồ –
ng h to cho toàn h Robot gá
Thi t b c gi i thu n nh t c a toàn h
ế ị di trượt, lượ ản phương pháp biến đổ ầ ấ ủ ệ để đưa
vi c kh o sát bài toán h th ng Robot gá Thi t b t v bài toán
ệ ả ệ ố – Đồ – ế ị di trượ ề

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
50
kh ng h c c a Robot 6 b c t do chu ng h có qu ng
ảo sát độ ọ ủ ậ ự ỗi độ ở ỹ đạo và hướ
khâu ch p hành cu i. T k t qu xác l ng h c
ấ ố ừ ế ả ập phương pháp giải bài toán độ ọ
ngượ ả đưa vào giả ậ ội để ừ đó làm cơ sở ộ
c, tác gi i thu t n t n i suy qu o Robot
ỹ đạ
trướ ự ệ ải bài toán độ ọc ngượ
c khi th c hi n gi ng h c.

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
51
CHƯƠNG 4. HƯƠNG TR
C ÌNH TÍNH ĐỘ Ọ Ỏ
NG H C VÀ MÔ PH NG
Chương trình tính toán độ ọc đượ ậ ằ ữ
ng h c l p trình b ng ngôn ng C# trong
b Visual Studio 2010, trên n n ki n trúc dotNET 4.5, quy mô c
ộ ề ế ủa chương trình
là 1758 dòng l nh. ình mô ph c l p trình b ng ngôn ng C#,
ệ Chương tr ỏng đượ ậ ằ ữ
k t h ho XNA Studio 4.0 trên n n ki n trúc dotNet, quy mô c a
ế ợp thư viện đồ ạ ề ế ủ
chương trình là 2040 dòng lệnh.
Trong chương trình tác giả đã sử ụ ậ ả ế ợ ớ ệ
d ng thu t gi i Pieper k t h p v i vi c
x lý tính toán tr c ti p trên các thanh ghi c a máy tính, giúp cho quá trình gi i
ử ự ế ủ ả
bài toán độ ọ ốc độ ấ ụ ể ải độ ọc ngượ ới 801 điể
ng h c có t r t cao. C th là gi ng h c v m
n i suy m t 0.9 giây. Ngoài ra, vi c s d u ki n ch n bi n kh p và
ộ ấ ệ ử ụng các điề ệ ặ ế ớ
phương pháp khử ến đ
suy bi ã giúp cho kế ả ả ừ chương tr
t qu gi i t ình là hoàn toàn
chính xác.
Chương trình mô phỏ ử ụng phương pháp lưu bắt điể ạ ừ ị
ng s d m t i t ng v trí
khi d t Robot qua nh c t y Robot
ắ ằm tăng tính tương tác thự ế tương tự như dạ ở
ngoài th gi i v t lý.
ế ớ ậ
Hình 4-1: Gi ng h c thu n
ải bài toán độ ọ ậ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
52
Hình 4-2: Gi i ng h c tìm ra các bi n kh p
ả bài toán độ ọc ngượ ế ớ
Hình 4-3: Ki m tra k t qu ng h c
ể ế ả tính toán độ ọ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
53
Hình 4-4 i sánh k t qu tìm
: Đố ế ả đư ợc
B ng vi c truy
ằ ệ ề ế ế ả tính toán độ ọ ừ chương tr
n tham chi u k t qu ng h c t ình
tính toán sang chương trình mô phỏ để ỏ ạ ộ ạ
ng mô ph ng l i toàn b quá trình d y
h c c
ọ ũng như vậ . Chương tr
n hành Robot ình được xây d ng phù h p v i quá
ự ợ ớ
trình v n hành Robot trong th c t và mang giao di n Ti ng Vi t nên hoàn toàn
ậ ự ế ệ ế ệ
d s d ng.
ễ ử ụ
Trong chương trình mô phỏ ả ự ự
ng, tác gi xây d ng mô hình d a trên nguyên
m gá quay k t h p thi t b t nh m
ẫu là Robot ABB IRB1520ID và đồ ế ợ ế ị di trượ ằ
nâng cao t m ho ng c a Robot. Mô hình v t m u là h ng nhi u n i
ầ ạt độ ủ ậ ẫ ệ ố ều đầ ố
d ng hàn góc, biên d ng cong b c 4 t i v trí ti p giáp gi a các ng
ạ ạng hàn là đườ ậ ạ ị ế ữ ố
vuông góc theo chi u tr c.
ề ụ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
54
Hình 4-5: Giao diện chương tr ình mô ph ỏng
Hình 4-6: Giao di ng h c mô ph ng
ện tính toán độ ọc trướ ỏ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
55
Hình 4-7: K t qu khi d y v i k t qu gi ng h c
ế ả so sánh phương vị ạ ớ ế ả ải độ ọc ngượ
K t lu n:
ế ậ
Trong chương này, tác giả đã giớ ệ ầ ề
i thi u ph n m m tính toán và mô ph ng h
ỏ ệ
th ng Robot gá Thi t b t, b ng vi c s d ho
ố – Đồ – ế ị di trượ ằ ệ ử ụng thư viện đồ ạ
XNA k t h p v
ế ợ ới chương trình tính toán, mô phỏ ế ằ ữ
ng vi t b ng ngôn nh C#, tác
gi i d n v n hành ph n m
ả đưa ngườ ụng hướng đế ậ ầ ềm do tác gi vi
ả ết tương tự như
cách v n hành Robot trong th gi i th c.
ậ ế ớ ự

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
56
K T LU N
Ế Ậ
- Trong lu tác gi
ận văn ả đã đạt đượ ữ ất đị ụ ể
c nh ng thành công nh nh. C th :
+ Tác giả đã nêu đượ ổ
c t ng quan và ý nghĩa và các thông số ầ ế ủ
c n thi t c a
Robot hàn.
+ Tác giả đã nêu lên đượ ữ ế ọ cơ bả ề
c nh ng lý thuy t quan tr ng, và n v Robot
để ụ ụ
ph c v cho quá trình tính toán các bướ ề
c v sau.
+ Tác giả đã xây dự ấ ắ ệ ạ độ
ng thành công c u hình Robot, g n các h to trung
gian và thi t l p b ng Denavit Hartenberg và tìm ra ph
ế ậ ả – ương trình động
h cc c có ý ngh
ọ ủa Robot. Điểm đạt đượ ĩa lớ ất đó là xây dự ậ
n nh ng thu t
gi ng h c thu ng h c cho Robot có c u hình mà
ải bài toán độ ọ ận và độ ọc ngượ ấ
tác gi xây d ng.
ả ự
+ Tác giả đã nêu đượ ả ậ ủ ậ ộ
c nguyên lý và gi i thu t c a thu t toán n i suy áp
d ng cho vi c xác l p qu o khâu ch p hành cu i c a Robot.
ụ ệ ậ ỹ đạ ấ ố ủ
+ Tác giả đã hoàn thiện đượ ầ
c ph n mềm tính toán độ ọ ả
ng h c, gi i bài toán
độ ọc ngượ ầ
ng h c Robot và ph n mềm mô ph ng quá trình ho ng c a
ỏ ạt độ ủ
Robot k t h gá quay và thi t b t.
ế ợp đồ ế ị di trượ
- Luận văn đã xây dự ậ ải bài toán độ ọ ậ
ng thành công thu t gi ng h c Robot 6 b c
t do chu ng h và hoàn thi n mô ph ng quá trình ho u
ự ỗi độ ở ệ ỏ ạt động và điề
khi n Robot k t h gá quay và thi t b t c ng d c bi t
ể ế ợp đồ ế ị di trượ , đượ ứ ụng đặ ệ
trong Robot hàn h quang.
ồ
- K t qu xu t ra c a ph n m m là sáu góc quay t i t ng kh p c a Robot, góc
ế ả ấ ủ ầ ề ạ ừ ớ ủ
quay c gá và v trí c a thi t b t, chính xác cao, thu n l i cho
ủa đồ ị ủ ế ị di trượ có độ ậ ợ
vi u khi n Robot th c t .
ệc điề ể ự ế
- Lu có ý ngh
ận văn ĩa quan trọ ệ
ng trong vi c xây d ng nguyên lý
ự điề ể
u khi n
chính xác giúp Robot bám theo biên d ng mép hàn.
ạ
- V i s t c a ph n m
ớ ự ưu việ ủ ầ ềm là t gi ng h c r t nhanh v i
ốc độ ải bài toán độ ọ ấ ớ
th i gian tính toán là 0.9 giây cho g n m trên qu o. Tác gi ti n t i
ờ ầ 1000 điể ỹ đạ ả ế ớ

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
57
t t gi i và s d ng máy tính chuyên d xây d ng mô hình và
ối ưu thuậ ả ử ụ ụng để ự
điề ể ự ế ả ấ
u khi n trong th c t s n xu t.

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
58
TÀI LI U THAM KH O
Ệ Ả
[1] Nguy -
ễn Văn Khang Cơ sở cơ họ ỹ ậ
c k thu t– NXB Đạ ọ ố
i h c Qu c gia
HN - 2005
[2] B môn Công ngh Ch t o máy -
ộ ệ ế ạ Cơ sở ệ ế ạ
công ngh ch t o máy -
NXB Khoa h c k thu t - 2008
ọ ỹ ậ
[3] TS. Phạm Đăng Phướ NXBĐHBK
c - Giáo trình Robot công nghi p -
ệ
Đà Nẵng
[4] Catalogue ph ki n: /
ụ ệ https://sdp-si.com
[5] Catalogue robot:http://www.daihen-usa.com/roboticsystems.php
[6] John J.Craig - Introduction to RoboticsMechanic and Control
ISBN:0-13-123629-6
[7] Wesley L.Stone - Robotics and Automation Handbook
Western Carolina University - 2003
[8] Prof. Oussama Khatib - Lectures Introduction to Robotics
Standford University - 2007
[9] John Sharp - MS Visual C# Step by Step 2008
Microsoft Corporation - 2008
[10] Sean James - 3D Graphics with XNA Game Studio 4.0
ISBN:978-1-849690-04-1
[11] Department of Mathematics HongKong
– –
Numerical methods
Baptist University.
[12] Prof. John H. Mathews - - California State
Cubic Splines Module
University Fullerton.

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
59
Ph l c 1: Mã ngu n thu t gi ng h c Robot
ụ ụ ồ ậ ải độ ọc ngượ
public void pieper_solve()
{
npoint = (dgr_inv_Tdes.RowCount - 1) / 4;
dgr_theta_inv.Rows.Clear();
for (i = 0; i < npoint; i++)
{
inv_theta[i] = [6];
new double
//Tinh pw[i][]
pw[i] = [3];
new double
for (j = 0; j < 3; j++)
{
pw[i][j] = Tdes[i][j][3] - d[5] * Tdes[i][j][2];//Bao gom
pw[i][0]=pwx || pw[i][1]=pwy || pw[i][2]=pwz
}
//--------------------------------------
//TINH THETA1
//Theta 1 giới hạn bằng kết cấu cơ học của Robot, không sử dụng
giới hạn toán học.
if ((pw[i][0] == 0) && (pw[i][1] == 1)) inv_theta[i][0] = M_PI /
2;
else
{
if ((pw[i][0] == 0) && (pw[i][1] == -1)) inv_theta[i][0] = -
M_PI / 2;
else
{
inv_theta[i][0] = .Atan2(pw[i][1], pw[i][0]);
Math
}
}
//--------------------------------------
// TINH THETA3
tmp_pw[i] = [3];
new double
tmp_pw[i][0] = .Sqrt(pw[i][0] * pw[i][0] + pw[i][1] *
Math
pw[i][1]);// tinh pwx1 = sqrt(pwx^2 + pwy^2)
tmp_pw[i][2] = pw[i][2] - d[0];
// tinh pwz1 = pwz - d1
tmp_pw[i][0] -= a[1]; // tinh pwx1' = pwx1 - a1

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
60
//---Tinh cac bien trung gian
//Tinh K = [pwx1'^2 +pwz1'^2 -(a3^2 + d4^2 + a2^2)]/(2*a2)
K[i] = (tmp_pw[i][0] * tmp_pw[i][0] + tmp_pw[i][2] * tmp_pw[i][2]
- (a[3] * a[3] + d[3] * d[3] + a[2] * a[2])) / (2 * a[2]);
double ro, phi;
ro = .Sqrt(d[3] * d[3] + a[3] * a[3]);
Math
phi = .Atan2(a[3], d[3]);
Math
inv_theta[i][2] = .Atan2(( )(K[i] / ro), .Sqrt(1 -
Math double Math
(( )(K[i] / ro)) * (( )(K[i] / ro)))) - .Atan2(a[3], d[3]);
double double Math
//---------------------------------------
//TINH THETA2
//---Khai bao cac bien trung gian
double ro2, mu;
ro2 = .Sqrt((a[3] * .Cos(inv_theta[i][2]) + d[3] *
Math Math
Math Math
.Sin(inv_theta[i][2]) + a[2]) * (a[3] * .Cos(inv_theta[i][2]) + d[3] *
Math Math
.Sin(inv_theta[i][2]) + a[2]) + (a[3] * .Sin(inv_theta[i][2]) - d[3] *
Math Math
.Cos(inv_theta[i][2])) * (a[3] * .Sin(inv_theta[i][2]) - d[3] *
Math.Cos(inv_theta[i][2])));
mu = .Atan2((a[3] * .Cos(inv_theta[i][2]) + d[3] *
Math Math
Math Math
.Sin(inv_theta[i][2]) + a[2]), (a[3] * .Sin(inv_theta[i][2]) - d[3] *
Math.Cos(inv_theta[i][2])));
Q[i] = pw[i][2] - d[0];
inv_theta[i][1] = mu - .Atan2( .Sqrt(1 - (Q[i] / ro2) *
Math Math
(Q[i] / ro2)), Q[i] / ro2);
//Hien thi ra DatagridView
dgr_theta_inv.Rows.Add();
for (j = 0; j < 3; j++)
{
dgr_theta_inv.Rows[i].Cells[j + 1].Value =
Math.Round( .Parse(inv_theta[i][j].ToString()) * 180 / M_PI, 6);
double
}
dgr_theta_inv.Rows[i].Cells[0].Value = .Parse((i +
int
1).ToString());
}

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
61
//----------------TINH THETA 4 - 5 - 6 -------------------------------
-------//
//Su dung goc quay Euler de tinh góc 4,5,6
R03_Trans = R03_Transpose(inv_theta, npoint); //Tinh ma tran chuyen
vi cua ma tran R03, tinh theo cac goc theta1, theta2, theta3
//Tach ma tran R06 tu ma tran T06
double new double
[][][] R06 = [2000000][][];
for (i = 0; i < rows; i++)
{
R06[i] = [3][];
new double
for (j = 0; j < 3; j++)
{
R06[i][j] = [3];
new double
for (k = 0; k < 3; k++)
{
R06[i][j][k] = Tdes[i][j][k];
}
}
}
//Tinh ma tran R36
MatrixProducts MatrixProducts
mp2 = new ();
R36 = mp2.MatrixProduct_Jagged(R03_Trans, R06, rows, 3);
for (i = 0; i < rows; i++)
{
double tmp_theta51, tmp_theta52, tmp_theta41, tmp_theta42,
tmp_theta61, tmp_theta62;
if ((R36[i][0][2] == 0) && (R36[i][2][2] == 0))
{
inv_theta[i][4] = 0;
inv_theta[i][3] = theta_thuan[i][3];
inv_theta[i][5] = .Atan2(R36[i][2][0], R36[i][0][0]) -
Math
inv_theta[i][3];

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
62
}
else
{
tmp_theta41 = .Atan2(R36[i][2][2], R36[i][0][2]);
Math //0 <
theta5 < 180
tmp_theta42 = .Atan2(-R36[i][2][2], -R36[i][0][2]);
Math // -180
< theta5 < 0
tmp_theta51 = .Atan2( .Sqrt(R36[i][0][2] * R36[i][0][2]
Math Math
+ R36[i][2][2] * R36[i][2][2]), -R36[i][1][2]);// 0 < theta5 < 180
tmp_theta52 = .Atan2(- .Sqrt(R36[i][0][2] *
Math Math
R36[i][0][2] + R36[i][2][2] * R36[i][2][2]), R36[i][1][2]);// -180 < theta5 < 0
tmp_theta61 = inv_theta[i][5] = .Atan2(-R36[i][1][1],
Math
R36[i][1][0]); //0 < theta5 < 180
tmp_theta62 = inv_theta[i][5] = .Atan2(R36[i][1][1], -
Math
R36[i][1][0]); // -180 < theta5 < 0
inv_theta[i][3] = tmp_theta41;
}
for (j = 3; j < 6; j++)
{
Math.Round( .Parse(inv_theta[i][j].ToString()) * 180.0 / M_PI, 6);
double
}
}
//Bo sung them 2 goc quay q_A, q_B
for (i = 0; i < dgr_ns_import.RowCount - 1; i++)
{
for (j = 6; j < 8; j++)
{
dgr_ns_import.Rows[i].Cells[j + 1].Value;
}
}
}

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
63
Ph l c 2: Mã ngu
ụ ụ ồn chương tr ình nạ ến đổ ầ ấ ệ
p mô hình và bi i thu n nh t h
to Robot gá và thi t b t
ạ độ – Đồ ế ị di trượ
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using Microsoft.Xna.Framework;
using Microsoft.Xna.Framework.Audio;
using Microsoft.Xna.Framework.Content;
using Microsoft.Xna.Framework.GamerServices;
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
using Microsoft.Xna.Framework.Input;
using Microsoft.Xna.Framework.Media;
using System.IO;
using System.Windows.Forms;
using System.Drawing;
//using RBSim;
namespace RBSim
{
/// <summary>
/// This is the main type for your game
/// </summary>
public partial class RBSim Game
: Microsoft.Xna.Framework.
{
GraphicsDeviceManager graphics;
SpriteBatch spriteBatch;
RasterizerState rasterizerState;
BasicEffect basicEffect;
VertexPositionColor[] vertices;
VertexPositionColor[] pointList;
VertexDeclaration vertexDeclaration;
VertexBuffer vertexBuffer;
int points_no;
short[] lineListIndices;
//Tao model cho Robot 6 DOF
Model model0, model1, model2, model3, model4, model5, model6, points, vat_han,
object2;
//Tao model cho do ga 2 DOF so1
Model jig_base, jig_comp_01, jig_comp_02;
//Tao model cho do ga 2 DOF so 2
Model next_jig_base, next_jig_comp_01, next_jig_comp_02;
//Tao model cho ray truot
Model rail;
Model[] red_points;
public Texture2D otherTexture;
MouseState lastMouseState;

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
64
//Tao ma tran chuyen vi cho tung khau cua Robot
Matrix[] transforms0, transforms1, transforms2, transforms3, transforms4,
transforms5, transforms6, transforms7, transforms8, transforms9;
//Tao ma tran chuyen vi cho tung khau cua Do ga 2 DOF so 1
Matrix[] transforms_base, transforms_comp_01, transforms_comp_02;
//tao ma tran chuyen vi cho ray truot
Matrix[] transforms_rail;
//Tao ma tran huong nhin va huong chieu cua camera
Matrix view, projection;
//Khai bao bien dem ve quy dao
public float q1 = 0.0f;
//Khai bao bien goc quay do ga so 1
public float q_A = 0.0f;
public float q_B = 0.0f;
//Khai bao bien goc quay do ga so 2
public float next_q_A = 0.0f;
public float next_q_B = 0.0f;
//Khai bao bien vi tri tren ray truot
public float rail_position = 0.0f;
public float t = 0.0f;
public double new double
[][] theta_ns_import = [200000][];
public double new double
[][] theta_teach = [200000][];
public int i, sodiem, k, record_i = 0;
public int speed = 490;
public int delta_speed = 5;
private float RotX = 0.0f;
private float RotY = 0.0f;
private float RotZ = 0.0f;
//Khoi tao ma tran cua tung mo hinh
private Matrix WorldMatrix_0, WorldMatrix_1, WorldMatrix_2, WorldMatrix_3,
WorldMatrix_4, WorldMatrix_5, WorldMatrix_6, Common_matrix, WorldMatrix_7,
WorldMatrix_8;
private Matrix WorldMatrix_base, WorldMatrix_comp_01; //Ma tran cum do ga so
private Matrix WorldMatrix_rail;
//Dieu chinh trang thai nut bam dieu khien truc quay do ga
bool false
is_A_inc = ;
bool false
is_A_dec = ;
bool false
is_B_inc = ;
bool false
is_B_dec = ;

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
65
//Dieu chinh trang thai nut bam dieu khien ray truot
bool false
is_pos_inc = ;
bool false
is_pos_dec = ;
//Dieu chinh trang thai nut bam dieu khien truc quay robot
bool false
is_X_inc = ;
bool false
is_X_dec = ;
bool false
is_Y_inc = ;
bool false
is_Y_dec = ;
bool false
is_Z_inc = ;
bool false
is_Z_dec = ;
bool false
is_RotX_inc = ;
bool false
is_RotX_dec = ;
bool false
is_RotY_inc = ;
bool false
is_RotY_dec = ;
bool false
is_RotZ_inc = ;
bool false
is_RotZ_dec = ;
bool false
is_run = ;
bool false
is_stop = ;
bool false
is_record = ;
bool false
is_save = ;
bool true
is_number_orbit = ;
bool false
is_analysis_orbit = ;
bool false
is_check_teach = ;
bool false
is_check_auto = ;
bool false
is_speed_up = ;
bool false
is_speed_down = ;
//Dinh kich thuoc man hinh;
private const int width_screen = 1360;
private const int height_screen = 760;
private int btn_width;
private int btn_height;
private int space_width, space_height;
Frm_Import_inv_theta Frm_Import_inv_theta
fi = new ();
Form1 Form1
form1 = new ();
//Khai bao cac doi tuong tren giao dien
Button Button
btn_import_theta = new ();
Button Button
btn_reset = new ();
Button Button
btn_Exit = new ();
Button Button
btn_record = new ();
Button Button
btn_run = new (); //
Button Button
btn_Stop = new ();
Button Button
btn_FrmInv = new ();
bool true
jig_position = ;
//Nut dieu khien vi tri ray truot

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
66
Button Button
btn_rail_inc = new ();
Button Button
btn_rail_dec = new ();
//Nut dieu khien truc quay do ga
Button Button
btn_A_inc = new ();
Button Button
btn_A_dec = new ();
Button Button
btn_B_inc = new ();
Button Button
btn_B_dec = new ();
//Nut dieu khien truc quay Robot
Button Button
btn_X_inc = new ();
Button Button
btn_X_dec = new ();
Button Button
btn_Y_inc = new ();
Button Button
btn_Y_dec = new ();
Button Button
btn_Z_inc = new ();
Button Button
btn_Z_dec = new ();
Button Button
btn_RotX_inc = new ();
Button Button
btn_RotX_dec = new ();
Button Button
btn_RotY_inc = new ();
Button Button
btn_RotY_dec = new ();
Button Button
btn_RotZ_inc = new ();
Button Button
btn_RotZ_dec = new ();
Button Button
btn_UpSpeed = new ();
Button Button
btn_DownSpeed = new ();
Button Button
btn_Save = new ();
TextBox TextBox
num_A = new ();
TextBox TextBox
num_B = new ();
TextBox TextBox
num_J1 = new ();
TextBox TextBox
num_J2 = new ();
TextBox TextBox
num_J3 = new ();
TextBox TextBox
num_J4 = new ();
TextBox TextBox
num_J5 = new ();
TextBox TextBox
num_J6 = new ();
TextBox TextBox
txt_speed = new ();
//TextBox txt_filename = new TextBox();
Label Label
lbl_A = new ();
Label Label
lbl_B = new ();
Label Label
lbl_J1 = new ();
Label Label
lbl_J2 = new ();
Label Label
lbl_J3 = new ();
Label Label
lbl_J4 = new ();
Label Label
lbl_J5 = new ();
Label Label
lbl_J6 = new ();
Label Label
lbl_SpeedTitle = new ();
Label Label
lbl_save = new ();
RadioButton RadioButton
rtb_teach = new ();

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
67
rtb_auto = new ();
rbt_number_orbit = new ();
rbt_analysis_orbit = new ();
public RBSim()
{
graphics = ( );
new GraphicsDeviceManager this
Content.RootDirectory = ;
"Content"
graphics.PreferredBackBufferWidth = width_screen;
graphics.PreferredBackBufferHeight = height_screen;
//TargetElapsedTime = new TimeSpan(0, 0, 0, 0, 50);
}
protected override void Initialize()
{
// TODO: Add your initialization logic here
base.Initialize();
this true
.IsMouseVisible = ;
InitializeEffect();
//Dieu chinh kich thuoc component theo do phan giai man hinh
space_height = height_screen / 100;
space_width = width_screen / 100;
btn_height = 5 * space_height;
btn_width = 6 * space_width;
//////////////////////////////////////////
//Khai báo các thành phần giao diện
//////////////////////////////////////////
//Khai bao button quay truc 1
btn_X_dec.Text = ;
"X-"
btn_X_dec.Font = System.Drawing. ( , 10F,
new Font "Microsoft Sans Serif"
System.Drawing. .Bold, System.Drawing. .Point, (( )(0)));
FontStyle GraphicsUnit byte
btn_X_dec.Location = System.Drawing. (space_width, space_height +
new Point
12 * btn_height);
btn_X_dec.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_X_dec.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_X_dec.MouseDown += (btn_X_dec_Click);
new MouseEventHandler
btn_X_dec.MouseUp+= (btn_X_dec_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_X_dec);
btn_X_inc.Text = ;
"X+"
btn_X_inc.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_X_inc.Location = System.Drawing. (2 * space_width + btn_width,
new Point
space_height + 12 * btn_height);
btn_X_inc.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_X_inc.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_X_inc.MouseDown += (btn_X_inc_Click);
btn_X_inc.MouseUp += (btn_X_inc_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_X_inc);
btn_Y_dec.Text = ;
"Y-"
btn_Y_dec.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_Y_dec.Location = System.Drawing. (space_width, space_height +
new Point
11 * btn_height);
btn_Y_dec.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
68
btn_Y_dec.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_Y_dec.MouseDown += (btn_Y_dec_Click);
btn_Y_dec.MouseUp+= (btn_Y_dec_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_Y_dec);
btn_Y_inc.Text = ;
"Y+"
btn_Y_inc.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_Y_inc.Location = System.Drawing. (2 * space_width + btn_width,
new Point
btn_Y_inc.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_Y_inc.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_Y_inc.MouseDown += (btn_Y_inc_Click);
btn_Y_inc.MouseUp += (btn_Y_inc_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_Y_inc);
btn_Z_dec.Text = ;
"Z-"
btn_Z_dec.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_Z_dec.Location = System.Drawing. (space_width, space_height +
new Point
10 * btn_height);
btn_Z_dec.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_Z_dec.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_Z_dec.MouseDown += (btn_Z_dec_Click);
btn_Z_dec.MouseUp += (btn_Z_dec_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_Z_dec);
btn_Z_inc.Text = ;
"Z+"
btn_Z_inc.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_Z_inc.Location = System.Drawing. (2 * space_width + btn_width,
new Point
btn_Z_inc.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_Z_inc.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_Z_inc.MouseDown += (btn_Z_inc_Click);
btn_Z_inc.MouseUp += (btn_Z_inc_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_Z_inc);
//Khai báo button quay trục 4
btn_RotX_dec.Text = ;
"RotX-"
btn_RotX_dec.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_RotX_dec.Location = System.Drawing. (space_width, space_height
new Point
+ 9 * btn_height);
btn_RotX_dec.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_RotX_dec.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_RotX_dec.MouseDown += (btn_RotX_dec_Click);
btn_RotX_dec.MouseUp += (btn_RotX_dec_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_RotX_dec);
btn_RotX_inc.Text = ;
"RotX+"
btn_RotX_inc.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_RotX_inc.Location = System.Drawing. (2 * space_width +
new Point
btn_width, space_height + 9 * btn_height);
btn_RotX_inc.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_RotX_inc.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_RotX_inc.MouseDown += (btn_RotX_inc_Click);
btn_RotX_inc.MouseUp += (btn_RotX_inc_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_RotX_inc);

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
69
btn_RotY_dec.Text = ;
"RotY-"
btn_RotY_dec.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_RotY_dec.Location = System.Drawing. (space_width, space_height
new Point
+ 8 * btn_height);
btn_RotY_dec.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_RotY_dec.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_RotY_dec.MouseDown += (btn_RotY_dec_Click);
btn_RotY_dec.MouseUp += (btn_RotY_dec_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_RotY_dec);
btn_RotY_inc.Text = ;
"RotY+"
btn_RotY_inc.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_RotY_inc.Location = System.Drawing. (2 * space_width +
new Point
btn_RotY_inc.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_RotY_inc.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_RotY_inc.MouseDown += (btn_RotY_inc_Click);
btn_RotY_inc.MouseUp += (btn_RotY_inc_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_RotY_inc);
btn_RotZ_dec.Text = ;
"RotZ-"
btn_RotZ_dec.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_RotZ_dec.Location = System.Drawing. (space_width, space_height
new Point
+ 7 * btn_height);
btn_RotZ_dec.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_RotZ_dec.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_RotZ_dec.MouseDown += (btn_RotZ_dec_Click);
btn_RotZ_dec.MouseUp += (btn_RotZ_dec_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_RotZ_dec);
btn_RotZ_inc.Text = ;
"RotZ+"
btn_RotZ_inc.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_RotZ_inc.Location = System.Drawing. (2 * space_width +
new Point
btn_RotZ_inc.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_RotZ_inc.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_RotZ_inc.MouseDown += (btn_RotZ_inc_Click);
btn_RotZ_inc.MouseUp += (btn_RotZ_inc_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_RotZ_inc);
btn_A_dec.Text = ;
"A-"
btn_A_dec.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_A_dec.Location = System.Drawing. (space_width, 3*space_height
new Point
+ 13 * btn_height);
btn_A_dec.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_A_dec.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_A_dec.MouseDown += (btn_A_dec_Click);
btn_A_dec.MouseUp += (btn_A_dec_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_A_dec);
btn_A_inc.Text = ;
"A+"
btn_A_inc.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_A_inc.Location = System.Drawing. (2* space_width + btn_width,
new Point
3*space_height + 13 * btn_height);

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
70
btn_A_inc.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_A_inc.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_A_inc.MouseDown += (btn_A_inc_Click);
btn_A_inc.MouseUp += (btn_A_inc_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_A_inc);
btn_rail_dec.Text = ;
"LEFT"
btn_rail_dec.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_rail_dec.Location = System.Drawing. (space_width, 3 *
new Point
btn_rail_dec.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_rail_dec.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_rail_dec.MouseDown += (btn_rail_dec_Click);
btn_rail_dec.MouseUp += (btn_rail_dec_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_rail_dec);
btn_rail_inc.Text = ;
"RIGHT"
btn_rail_inc.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_rail_inc.Location = System.Drawing. (2 * space_width +
new Point
btn_width, 3 * space_height + 15 * btn_height);
btn_rail_inc.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_rail_inc.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_rail_inc.MouseDown += (btn_rail_inc_Click);
btn_rail_inc.MouseUp += (btn_rail_inc_UnClick);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_rail_inc);
//Reset lai vi tri ban dau
btn_reset.Text = ;
"RESET"
btn_reset.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_reset.Location = System.Drawing. (7 * space_width / 2 + 14 *
new Point
btn_reset.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_reset.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_reset.Click += System. (reset_click);
new EventHandler
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_reset);
//Hien thi formtinh toan dong hoc nguoc Robot 6 DOF
btn_FrmInv.Text = ;
"Tính toán"
btn_FrmInv.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_FrmInv.Location = System.Drawing. (7 * space_width / 2, 3 *
new Point
btn_FrmInv.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_FrmInv.Size = System.Drawing. (3 * btn_width / 2, btn_height);
new Size
btn_FrmInv.Click += System. (btn_FrmInv_click);
new EventHandler
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_FrmInv);
//Import cac goc theta tu file va chay theo cac goc da import
btn_import_theta.Text = ;
"Import"
btn_import_theta.Font = System.Drawing. ( ,
10F, System.Drawing. .Bold, System.Drawing. .Point, (( )(0)));
btn_import_theta.Location = System.Drawing. (space_width,
new Point
space_height);
btn_import_theta.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_import_theta.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_import_theta.Click += System. (btn_import_theta_click);
new EventHandler
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_import_theta);

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
71
//Chay mo phong
btn_run.Text = ;
"RUN"
btn_run.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_run.Location = System.Drawing. (space_width, space_height +
new Point
btn_height);
btn_run.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_run.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_run.Click += System. (btn_run_click);
new EventHandler
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_run);
//Dừng chạy tự động
btn_Stop.Text = ;
"Stop"
btn_Stop.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_Stop.Location = System.Drawing. (space_width, space_height + 2
new Point
* btn_height);
btn_Stop.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_Stop.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_Stop.Click += System. (btn_Stop_Click);
new EventHandler
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_Stop);
//Thoat chuong trinh
btn_Exit.Text = ;
"Thoát"
btn_Exit.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_Exit.Location = System.Drawing. (5 * space_width + 15 *
new Point
btn_Exit.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_Exit.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
btn_Exit.Click += System. (btn_exit_click);
new EventHandler
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_Exit);
//Ghi lại vị trí hiện thời
btn_record.Text = ;
"Record"
btn_record.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_record.Location = System.Drawing. (7 * space_width / 2,
new Point
btn_record.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_record.Size = System.Drawing. (3 * btn_width / 2, btn_height);
new Size
//btn_record.Click += new System.EventHandler(btn_record_click);
btn_record.MouseDown += (btn_record_click);
btn_record.MouseUp += (btn_record_MouseUp);
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_record);
//Lưu lại các góc quay
btn_Save.Text = ;
"Lưu"
btn_Save.Font = System.Drawing. ( , 10F,
btn_Save.Location = System.Drawing. (7 * space_width / 2, 2 *
new Point
btn_Save.FlatStyle = .Popup;
FlatStyle
btn_Save.Size = System.Drawing. (3 * btn_width / 2, btn_height);
new Size
btn_Save.Click += System. (btn_save_click);
new EventHandler
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(btn_Save);
num_A.Location = System.Drawing. (3 * space_width + 3 * btn_width,
new Point
80 * space_height + 5 * btn_height);
num_A.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
num_A.Name = ;
"num_A"
num_A.BorderStyle = .Fixed3D;
BorderStyle

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
72
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(num_A);
num_B.Location = System.Drawing. (3 * space_width + 5 * btn_width,
new Point
80 * space_height + 5 * btn_height);
num_B.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
num_B.Name = ;
"num_B"
num_B.BorderStyle = .Fixed3D;
BorderStyle
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(num_B);
//((System.ComponentModel.ISupportInitialize)(num_J1)).BeginInit();
num_J1.Location = System.Drawing. (3 * space_width + 3 *
new Point
num_J1.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
num_J1.Name = ;
"num_J1"
num_J1.BorderStyle = .Fixed3D;
BorderStyle
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(num_J1);
new Point
new Size
num_J2.Name = ;
"num_J2"
BorderStyle
new Point
new Size
num_J3.Name = ;
"num_J3"
BorderStyle
new Point
new Size
num_J4.Name = ;
"num_J4"
BorderStyle
new Point
new Size
num_J5.Name = ;
"num_J5"
BorderStyle
new Point
new Size
num_J6.Name = ;
"num_J6"
BorderStyle
//Label cho nut hien thi goc quay
lbl_A.Text = ;
"q_A:"
lbl_A.Font = System.Drawing. ( , 10F,

LU TH C S
ẬN VĂN Ạ Ĩ
73
lbl_A.Location = System.Drawing. (space_width + 3 * btn_width, 80
new Point
* space_height + 5 * btn_height);
lbl_A.BackColor = System.Drawing. .FromArgb((( )((( )(255)))),
Color int byte
(( )((( )(47)))), (( )((( )(79)))), (( )((( )(79)))));
int byte int byte int byte
this.lbl_A.ForeColor =
System.Drawing. .FromArgb((( )((( )(255)))), (( )((( )(255)))),
Color int byte int byte
(( )((( )(255)))), (( )((( )(255)))));
int byte int byte
lbl_A.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(lbl_A);
lbl_B.Text = ;
"rail_position:"
lbl_B.Font = System.Drawing. ( , 10F,
lbl_B.Location = System.Drawing. (space_width + 5 * btn_width, 80
new Point
lbl_B.BackColor = System.Drawing. .FromArgb((( )((( )(255)))),
Color int byte
(( )((( )(47)))), (( )((( )(79)))), (( )((( )(79)))));
this.lbl_B.ForeColor =
(( )((( )(255)))), (( )((( )(255)))));
int byte int byte
lbl_B.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(lbl_B);
lbl_J1.Text = ;
"J1:"
lbl_J1.Font = System.Drawing. ( , 10F,
lbl_J1.Location = System.Drawing. (space_width + 3 * btn_width, 80
new Point
lbl_J1.BackColor = System.Drawing. .FromArgb((( )((( )(255)))),
Color int byte
(( )((( )(47)))), (( )((( )(79)))), (( )((( )(79)))));
this.lbl_J1.ForeColor =
(( )((( )(255)))), (( )((( )(255)))));
int byte int byte
lbl_J1.Size = System.Drawing. (btn_width, btn_height);
new Size
Control.FromHandle(Window.Handle).Controls.Add(lbl_J1);
lbl_J2.Text = ;
"J2:"
new Point
Color int byte
(( )((( )(47)))), (( )((( )(79)))), (( )((( )(79)))));
(( )((( )(255)))), (( )((( )(255)))));
int byte int byte
new Size
lbl_J3.Text = ;
"J3:"
new Point
Color int byte
(( )((( )(47)))), (( )((( )(79)))), (( )((( )(79)))));
(( )((( )(255)))), (( )((( )(255)))));
int byte int byte
new Size

Nghiên cứu xây dựng giải thuật điều khiển và mô phỏng hoạt động hệ thống robot - đồ gá - thiết bị di trượt.pdf

Nghiên cứu xây dựng giải thuật điều khiển và mô phỏng hoạt động hệ thống robot - đồ gá - thiết bị di trượt.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Nghiên cứu xây dựng giải thuật điều khiển và mô phỏng hoạt động hệ thống robot - đồ gá - thiết bị di trượt.pdf

Similar to Nghiên cứu xây dựng giải thuật điều khiển và mô phỏng hoạt động hệ thống robot - đồ gá - thiết bị di trượt.pdf (20)

More from Man_Ebook

More from Man_Ebook (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Nghiên cứu xây dựng giải thuật điều khiển và mô phỏng hoạt động hệ thống robot - đồ gá - thiết bị di trượt.pdf