Mô tả:
CẢM HỨNG
Động đất tại Nhật Bản
Cần một thiết bị có thể len lỏi vào trên trong.
Kết cấu xương
Sự ổn định và chắc chắn trong kết cấu xương thích
hợp cho việc do thám ở những môi trường chưa xác
định trước.
ỨNG DỤNG
Dao mổ bằng
robot
Robot hàn
Robot do
thám
TÍNH CHẤT DA RẮN
Một nghiên cứu gần đây của Hu et al. (2009)
đưa ra các đặc tính ma sát của da rắn trong cả toán học
và thực nghiệm. Đặc biệt, nghiên cứu cho thấy rằng hệ
số ma sát của một con rắn theo phương pháp tuyến của
cơ thể là lớn hơn nhiều so với hệ số ma sát theo hướng
tiếp tuyến.
Cấu trúc da rắn
Nghiên cứu cũng cho thấy sự phân bố trọng lượng của một con rắn trên đường gợn
sóng khi di chuyển không đồng đều, thay vì phân phối trọng lượng theo các đỉnh của sóng
cơ thể, rắn tạo đường cong hơi nâng lên từ mặt đất một chút. Điều này thường được gọi là
xoay nâng hạ. Sự phối hợp giữa chuyển động của các khâu khớp cùng sự nâng lên hạ xuống
của thân cơ thể khiến rắn giảm thiểu sự ảnh hưởng của ma sát bất lợi lên da, khiến nó có thể
di chuyển nhanh và hiệu quả hơn.
KIỂU DI CHUYỂN CỦA RẮN
Kiểu di chuyển Lateral Undulation
Kiểu di chuyển Concertina Locomotion
Kiểu di chuyển Rectilinear Crawling
Kiểu di chuyển Sidewinding
NHỮNG ĐỀ TÀI TRONG NƯỚC
Robot Rắn Q2Cc
Robot Rắn Q2C_V2
LÝ DO GẮN BÁNH XE BỊ ĐỘNG
Theo một số nghiên cứu về rắn tự nhiên, họ thấy rằng: cấu tạo của da rắn khiến
ma sát theo phương pháp tuyến lớn hơn rất nhiều ma sát tiếp tuyến thân rắn
Dựa vào tính chất này các nhà khoa
học có 3 giải pháp để khắc phục:
1. Gắn bánh xe dọc theo thân robot
2. Tạo loại da nhân tạo có tính chất
giống da rắn.
3. Thay đổi kiểu di chuyển không giống
loài rắn.
PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC
𝑖−1
𝑥𝑖 = 𝑥ℎ + 2𝑙
𝑐𝑜𝑠𝜃𝑗 + 𝑙𝑐𝑜𝑠𝜃𝑖
𝑗=1
𝑖−1
𝑦𝑖 = 𝑦ℎ + 2𝑙
𝑖 = 1, … , 8
𝑠𝑖𝑛𝜃𝑗 + 𝑙𝑠𝑖𝑛𝜃𝑖
𝑗=1
𝑥𝑖 = 𝑥ℎ − 2𝑙
y
𝑦𝑖 = 𝑦ℎ + 2𝑙
O
x
𝑖−1
𝑗=1 𝜃𝑗 𝑠𝑖𝑛𝜃𝑗 − 𝑙 𝜃𝑖 𝑠𝑖𝑛𝜃𝑖
𝑖−1
(1)
𝜃
𝑐𝑜𝑠𝜃
+
𝑙
𝜃
𝑐𝑜𝑠𝜃
𝑗
𝑖
𝑖
𝑗=1 𝑗
PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC
y
l
0
0
2l cos( )
l
0
2
1
2l cos(3 1 ) 2l cos(3 2 )
l
2l cos( 4 1 ) 2l cos( 4 2 ) 2l cos( 4 3 )
2l cos(8 1 ) 2l cos(8 2 ) 2l cos(8 3 )
x
0
0
0
0
0
l
sin 1
sin 2
sin 3
sin 4
sin 8
cos 1 1
cos 2 2
cos 3
0
cos 4 8
x
h
cos 8 yh
𝑥𝑖 𝑠𝑖𝑛𝜃𝑖 − 𝑦𝑖 𝑐𝑜𝑠𝜃𝑖 = 0(2) [3]
𝐹𝐴 , −𝐹𝐵
𝐼8 − 𝐹 𝜃 = 𝐴 𝑞 𝑞 = 0
𝑟
𝜃 = 0:
𝑟
𝐴 𝑞 ∈ 𝑅8𝑋10
𝜃 = 𝜃1 , 𝜃2 , 𝜃3 , 𝜃4 , 𝜃5 , 𝜃6 , 𝜃7 , 𝜃8
𝜃 = 𝐹 𝑟 Với 𝐹 = 𝐹𝐴−1 𝐹𝐵 (3)
𝑇, 𝑟
= 𝑥ℎ , 𝑦ℎ
𝑇
PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC TỪNG KHÂU
Biểu đồ phân tích lực của mỗi khâu
PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC TỪNG KHÂU
Phương trình chuyển động
Phương trình chuyển động được viết lại như [1]:
𝑑 𝜕𝐿 𝜕𝐿
−
+ 𝐴𝑇 𝑞 𝜆 − Υ = 0
𝑑𝑡 𝜕𝑞 𝜕𝑞
𝑀 𝑞 𝑞 + 𝐶 𝑞, 𝑞 𝑞 + 𝑁 𝑞, 𝑞 + 𝐴𝑇 𝑞 𝜆 = 𝐹
𝑉ớ𝑖 𝐿 𝑞, 𝑞 =
1
𝑉ớ𝑖 𝑇 =
2
1 𝑇
𝑞 𝑀
2
𝑞 𝑞 − 𝑉(𝑞)
8
𝑚
1
𝑥𝑖2
+ 𝑦𝑖2
+ 𝐽𝜃𝑖2
𝑀 𝜃 𝜃 + 𝐶 𝜃, 𝜃
𝑟
1 𝑇
= 𝑞 𝑀 𝑞 𝑞
2
𝐸𝑢
𝐼
8
𝜃 +𝑁 𝜃 −
𝜆 − 0 = 𝑄(4)
−𝐹 𝑇 𝜃
𝑟
𝑟
0
PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC TỪNG KHÂU
𝜃 = 𝐹𝑟
𝜃 = 𝐹𝑟 + 𝐹𝑟
𝑀 𝜃 𝜃 + 𝐶 𝜃, 𝜃
𝑟
𝐸𝑢
𝐼
5
𝜃 +𝑁 𝜃 −
𝜆 − 0 = 𝑄(5)
𝑇
−𝐹 𝜃
𝑟
𝑟
0
Nhâ𝑛 ℎ𝑎𝑖 𝑣ế 𝑏ở𝑖 𝐹 𝑇 𝐼2
𝑀′ 𝜃 𝑟 + 𝐶 ′ 𝜃, 𝜃 𝑟 + 𝑁 ′ 𝑟 − 𝐹 𝑇 𝐸𝑢 = 𝑄′ (6)
MA TRẬN PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC
l
0
0
2l cos( )
l
0
2
1
2l cos(3 1 ) 2l cos(3 2 )
l
FA
2l cos( 4 1 ) 2l cos( 4 2 ) 2l cos( 4 3 )
2l cos(8 1 ) 2l cos(8 2 ) 2l cos(8 3 )
0
0
0
0
0
l
sin 1
sin
2
sin 3
FB
sin 4
sin 8
𝜃 = 𝐹 𝑟 Với 𝐹 = 𝐹𝐴−1 𝐹𝐵 (3)
cos 1
cos 2
cos 3
cos 4
cos 8
RÀNG BUỘC PFAFFIAN
Ví dụ đơn giản là 2 chất điểm được nối với nhau bằng một thanh không trọng lượng. Mỗi
chất điểm có thể di chuyển trong không gian 3 chiều nhưng quỹ đạo của nó phải thỏa mãn:
𝑝1 − 𝑝2 2 = 𝐿2
Với 𝐿 là chiều dài của thanh. Sự ràng buộc của hệ thống được thông qua lực ràng buộc, nó khiến
cho ràng buộc được thỏa mãn. Trong trường hợp hai chất điểm liên kết với nhau, lực ràng buộc
tác động lên ứng suất của thanh.
Lực ràng buộc trong hệ trục tọa độ suy rộng được thể hiện như sau: [1]
𝛤 = 𝐴𝑇 (𝑞)𝜆
Với 𝜆 ∈ 𝑅𝑘 là vector thể hiện biên độ của lực ràng buộc.
MA TRẬN PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC
Phương trình chuyển động được viết như sau:
𝑀 𝜃 𝜃 + 𝐶 𝜃, 𝜃
𝑟
1
𝑉ớ𝑖 𝑇 =
2
𝐸𝑢
𝐼
8
𝜃 +𝑁 𝜃 −
𝜆 − 0 = 𝑄(4)
−𝐹 𝑇 𝜃
𝑟
𝑟
0
8
𝑚 𝑥𝑖2 + 𝑦𝑖2 + 𝐽𝜃𝑖2
1
𝐶𝑖𝑗 =
𝑄𝑖 =
10 1 𝜕𝑚𝑖𝑗
𝑘=1 2 𝜕𝑞
𝑗
𝑘
𝑅 𝜕𝑝𝑗
𝑗=1 𝑓𝑗 𝜕𝑞
𝑖
+
𝜕𝑚𝑖𝑘
𝜕𝑞𝑗
−
1 𝑇
= 𝑞 𝑀 𝑞 𝑞
2
𝜕𝑚𝑘𝑗
𝜕𝑞𝑖
𝑞𝑘
𝑖 = 1, … , 10
d
d
0
N 0
0
0
d
0
0
0
0
2d
d
0
0
0
0
0
0
d
0
2d
0
d
0
0
0
0
0
0
d
0
d
0
0
0
0
0
0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
ĐỘNG CƠ TASUKASA
Đặc điểm mối quan hệ giữa các thông số động cơ
Cấu trúc bộ truyền bên trong động cơ
KẾT CẤU XƯƠNG SỐNG ROBOT
Tấm thân trên
Tấm thân giữa
Tấm thân dưới
KẾT CẤU CỤM LẮP BÁNH XE
KẾT CẤU GÁ ĐỘNG CƠ
KẾT CẤU LIÊN KẾT GIỮA CÁC KHÂU
CALIP CAMERA
Camera
x
y
z
z
Hình 11. Camera Logitech C170
y
x
Mặt phẳng di
chuyển
Hình 12. Tương quan giữa hệ trục camera
và mặt phẳng di chuyển
- Xem thêm -