PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC ROBOT CÔNG NGHIỆP BẰNG LÝ THUYẾT TRỤC VÍT

Tóm tắt

Phương pháp mô hình hóa khâu và khớp dựa trên thông số Denavit – Hartenberg (DH) được đề xuất bởi hai nhà khoa học Denavit và Hartenberg, Đại học Chicago thường được sử dụng để giải các bài toán về động học của cánh tay robot nối tiếp. Phương pháp mô hình hóa này cho phép xác định được mối liên hệ giữa các hệ tọa độ gắn trên khớp của robot. Một trong những điểm khó khăn trong việc xác định thông số Denavit - Hertenberg là đặt các hệ trục tọa độ và xác định cấu hình robot ở ban đầu. Nếu vị trí ban đầu này thay đổi, thì việc đặt lại hệ trục tọa độ và tham số DH sẽ thay đổi theo. Chính vì vậy, bài báo này trình bày phương pháp giải bài toán động học thuận robot nối tiếp bằng phương pháp tính tích các hàm mũ tự nhiên PoE (Products of Exponentials) dựa trên cơ sở lý thuyết trục vít (Screw theory). Mặc dù lý thuyết toán học của phương pháp này phức tạp hơn so với phương pháp mô hình hóa khâu và khớp theo thông số DH, nhưng việc đặt hệ trục tọa độ của robot thì đơn giản hơn khá nhiều.

Title

KINEMATIC ANALYSIS OF AN INDUSTRIAL ROBOT USING SCREW THEORY

Abstract

The Denavit – Hartenberg parameter method proposed by two scientists Denavit and Hartenberg of the University of Chicago is widely used for solving the kinematics of manipulator. This method allows to determine relationship between coordinate frames attached to the joints of the mechanism. One of the disadvantage of this method is determining the initial configuration of the manipulator and its initial posture changes will cause the motion range of joints and parameters will be changed accordingly. In this work, the Product of Exponentials based on the Screw theory is investigated to solve the kinematics of the serial manipulator. Although this method is a bit more difficult to understand than the DH parameter metthod, it provides a simple process to determine the coordinate frames and robot configuration.