Page 73 - Kỷ yếu hội thảo khoa học quốc tế - Ứng dụng công nghệ mới trong công trình xanh , lần thứ 8

56 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ

MÔ HÌNH ROBOT SONG SONG

PHẲNG 3 BẬC TỰ DO

Analysis and design of a three-degrees-of-

freedom parallel planar robot

Nguyễn Phú Sinh Võ Quang Trường
Khoa Cơ khí Khoa Cơ khí
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng
Đà Nẵng, Việt Nam Đà Nẵng, Việt Nam
npsinh@ute.udn.vn vqtruong@ute.udn.vn

Tóm tắt: Nghiên cứu trình bày kết quả phân tích động Abstract: This research presents the results of kinematic
học của mô hình robot song song phẳng 3 bậc tự do. Robot analysis of a 3-degrees-of-freedom plane parallel robot.
này gồm một tấm phẳng cố định kết nối với một tấm di This robot consists of a fixed platform connected to a
động qua ba chân. Mỗi chân robot gồm có hai khớp tịnh movable platform via three identical legs. Each robot leg
tiến được nối với nhau thông qua một khớp quay. Sau đó, has two prismatic joints connected by a rotary joint. Then,
nghiên cứu trình bày kết quả phân tích vùng làm việc của the research investigates the velocity model and workspace
robot bằng phương pháp số. Cuối cùng, nghiên cứu trình analysis of the robot. Finally, the research presents the
bày về kết quả thiết kế, chế tạo và thử nghiệm mô hình results of designing, manufacturing and testing robot
robot. prototype.
Từ khóa: robot; robot song song phẳng; động học; Keywords: robot; planar parallel robot; kinematics;
vùng làm việc; bậc tự do. workspace; degree of freedom.
I. GIỚI THIỆU thiệu robot song song phẳng với góc quay quanh trục
z lớn hay Zarkandi [7] trình bày robot song song
Ngày nay, robot song song được nghiên cứu và áp phẳng kiểu ngôi sao - tam giác. Daniali et al. [8] trình
dụng trong nhiều lĩnh vực như: công nghiệp, mô bày mô hình robot song song phẳng kiểu tam giác -
phỏng, thiết bị y tế, thiết bị hàng không vũ trụ [1, 2] tam giác. Seo et al. [9] đã đề xuất một kiểu robot mà
bởi vì robot song song được đánh giá có kết cấu cứng trong đó tấm phẳng di động có thể chuyển động quay
vững hơn, độ chính xác tốt hơn và có khả năng làm quanh trục z đến 360 .
o
việc với tải trọng lớn và tốc độ cao [3]. Robot song
song thường gồm một tấm di động (moving platform) Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả trình bày kết
nối với tấm cố định (fixed platform) thông qua các quả phân tích động học và vùng làm việc của robot
chuỗi động học robot (kinematic chains) hay còn gọi song song phẳng 3 bậc tự do như hình 1. Robot này
là chân robot (legs). Robot song song có thể có 2 đến có đế cố định dạng tam giác đều nối với tấm di động
6 bậc tự do tùy theo mục đích sử dụng, trong đó robot bởi ba chuỗi khớp động học P-R-P (P là khớp tịnh
song song phẳng 3 bậc tự do là một dạng robot song tiến, R là khớp quay). Mô hình robot này đã được đề
song thường có thể thực hiện 2 chuyển động tịnh tiến xuất bởi Zarkandi [7]. Sau đó nhóm tác giả trình bày
trên mặt phẳng và một chuyển động quay xung quanh kết quả thiết kế và chế tạo mô hình để kiểm nghiệm
trục vuông góc với mặt phẳng đó. Đến nay, nhiều và đánh giá. Kết quả cho thấy mô hình động học đúng
kiểu robot song song phẳng khác nhau đã được giới với kết quả phân tích.
thiệu, và Merlet [4, 5] phân chia các robot này thành
7 nhóm với tên gọi tùy thuộc vào loại khớp sử dụng
tại các chân của robot như: RRR, RPR, PRR, RRP,
RPP, PRP and PPR. Trong đó R viết tắt của khớp
quay (Revolute), và P là viết tắt của khớp tịnh tiến
(Prismatic). Ngoài ra, một số kiểu robot song song
phẳng khác đã được giới thiệu như Arakelian [6] giới

ISBN: 978-604-80-9122-4