Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Thiết kế tối ưu cơ cấu đàn hồi song song có nhiều bậc tự do ...

Tài liệu Thiết kế tối ưu cơ cấu đàn hồi song song có nhiều bậc tự do

.PDF
85
1
50

Mô tả:

ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM 75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA NGUYӈ19Ă17Ò THIӂT Kӂ TӔ,Ѭ8&Ѫ&Ҩ8Ĉ¬1+ӖI SONG SONG CÓ NHIӄU BҰC TӴ DO OPTIMIZATION DESIGN OF MULTI DEGREES-OFFREEDOM COMPLIANT PARALLEL MECHANISM Chuyên ngành: Kӻ ThuұW&ѫ.Kt Mã sӕ : 8520103 LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ TP. HӖ CHÍ MINH, WKiQJQăP 2021 &{QJWUuQKÿѭӧc hoàn thành tҥi: 7UѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa ± Ĉ+4*73+&0 Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc: TS. Phҥm Minh Tuҩn Cán bӝ chҩm nhұn xét 1: TS. Trҫn Hҧi Nam Cán bӝ chҩm nhұQ[pW767UѭѫQJ&{QJ7LӉn LuұQYăQWKҥFVƭÿѭӧc bҧo vӋ tҥL7UѭӡQJĈҥi hӑF%iFK.KRDĈ+4*73+&0 QJj\WKiQJQăP WUӵc tuyӃn). Thành phҫn HӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQWKҥFVƭJӗm: 1. PGS. TS. /ѭX7KDQK7QJ .................... - Chӫ tӏch 2. TS. Bành Quӕc Nguyên ........................... - 7KѭNê 3. TS. Trҫn Hҧi Nam ............................ - Phҧn biӋn 1 4. TS. 7UѭѫQJ&{QJ7LӉn ..................... - Phҧn biӋn 2 5. TS. NguyӉn Hӳu Thӑ ............................. - Ӫy viên Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch HӝLÿӗQJÿiQKJLi/9Yj7Uѭӣng Khoa quҧn lý chuyên ngành sau khi luұQYăQÿmÿѭӧc sӳa chӳa (nӃu có). CHӪ TӎCH HӜ,ĈӖNG 75ѬӢ1*.+2$&Ѫ.+Ë ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM CӜNG HÒA XÃ HӜI CHӪ 1*+Ƭ$9,ӊT NAM 75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA Ĉӝc lұp ± Tӵ do ± Hҥnh phúc NHIӊM VӨ LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ Hӑ và tên hӑc viên: NGUYӈ19Ă17Ò MSHV: 1970526 NgàyWKiQJQăPVLQK 1ѫLVLQKĈӗng Nai Chuyên ngành: Kӻ thuұW&ѫNKt Mã sӕ: 8520103 ,7Ç1Ĉӄ TÀI: ThiӃt kӃ tӕLѭXFѫFҩXÿjQKӗi song song có nhiӅu bұc tӵ do. NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG: - Cҧi tiӃQSKѭѫQJSKiS7ӕLѭXKyDNӃt cҩu dӵa trên lý thuyӃt dҫPGQJÿӇ thiӃt kӃ tӕL ѭX FKR Fѫ FҩX ÿjQ Kӗi song song có nhiӅu bұc tӵ GR Fѫ WtQK Wӕt, và có chuyӇQÿӝQJÿҫXUDOjÿӝc lұp. - Ӭng dөQJSKѭѫQJSKiSWKLӃt kӃ ÿmFҧi tiӃQÿӇ thiӃt kӃ mӝWFѫFҩXÿjQKӗi song song ba bұc tӵ do có khҧ QăQJWҥo ra ba chuyӇQÿӝng trong không gian: 2 chuyӇn ÿӝng quay theo trөF;Yj< ș[ș\ FQJYӟi 1 chuyӇQÿӝng tӏnh tiӃn theo trөc ǻ= @E Ĉ͓nh v͓ trong kính hi͋n vi ± ÿL͏n t͵ SEM (Young và Lu 2009) [11]............................................................................................ 10 Hình 1.13: C˯F̭XÿjQK͛i song song 3-%7' ș[± ș\± = ÿ˱ͫc s͵ dͭng trong quy trình in th̩ch b̫n [12] ....................................................................................................... 10 Hình 1.14: &˯F̭XÿjQK͛i song song 6-BTD [13] ..................................................... 11 +uQK&˯F̭u ḱp: a) D̩ng truy͉n th͙ng, b) D̩QJÿjQK͛i [15] ........................ 14 Hình 1.16: Khͣp n͙LÿjQh͛i: a) Khͣp quay [16], b) Khͣp các-ÿăQJ>@F .Kͣp c̯u [18] ........................................................................................................................... 14 Hình 1.17: Các ph̯n t͵ ÿjQK͛Lÿ˱ͫc t̩o ra b̹QJSK˱˯QJSKiSSKkQWtFKUjQJEX͡c [20] ........................................................................................................................... 15 Hình 1.18: &˯sͧ phân tích m͙LW˱˯QJTXDQJLͷa BTD và ràng bu͡c [20] ................. 16 Hình 1.19: Thi͇t k͇ &&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± ș] WKHRSK˱˯QJSKiSSKkQWtFKUjQJ bu͡c [21] ................................................................................................................... 16 Hình 1.20: Thi͇t k͇ &&Ĉ+E̹QJSK˱˯QJSKiSW͙L˱Xÿ͛ng nh̭t [23] ........................ 17 +uQK&˯F̭u g̷SÿjQK͛i d̩QJVRQJVRQJÿ˱ͫc thi͇t k͇ b̹QJSK˱˯QJSKiS(62 [24] ........................................................................................................................... 18 +uQK&˯F̭u ḱSÿjQK͛Lÿ˱ͫc thi͇t k͇ WKHRSK˱˯QJSKiS/HYHOVHW [29].......... 19 Hình 1.23: C̭XWU~FÿjQK͛Lÿ˱ͫc thi͇t k͇ WKHRSK˱˯QJSKiS Ground structure [32] 20 x Hình 1.24: B͡ ḱS ÿjQ K͛L ÿ˱ͫc thi͇t k͇ b̹QJ SK˱˯Qg pháp Morphological representation [34] .................................................................................................... 21 +uQK&iFE˱ͣc cͯDSK˱˯QJSKiSMechanism integrated [1] ............................ 22 Hình 1.26: Quá trình thi͇t k͇ cͯa m͡W&&Ĉ+WKHRSK˱˯QJSKiSMechanism integrated [36] ........................................................................................................................... 22 +uQK&˯Vͧ cͯDSK˱˯QJSKiSW͙L˱XKyDN͇t c̭u d͹a trên lý thuy͇t d̯m: a) K͇t c̭u t͝ng th͋ cͯD&&Ĉ+66F̯n thi͇t k͇ [39], b) C̭u t̩o cͯa m͡t d̯PÿjQK͛i cong và xo̷n [39] ................................................................................................................... 24 Hình 2.1: &&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± Z) ÿ˱ͫc ͱng dͭng trong mô-ÿXQQJyQWD\Pi\ [40] ........................................................................................................................... 27 Hình 2.2: &&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± Z) s͵ dͭng trong quy trình in th̩ch b̫Qÿ˱ͫc thi͇t k͇ trên c̭u trúc 3PPS [1] .......................................................................................... 29 Hình 2.3: a) Mô hình 3D cͯa thi͇t k͇ cu͙i cùng và b) T̯n s͙ c͡QJK˱ͧQJÿ̯XWLrQÿ˱ͫc mô ph͗ng qua Ansys cͯa &&Ĉ+66-BTD không gian (ș[± ș\± Z) [42] .................. 30 Hình 2.4: Th͵ nghi͏PÿiQKJLi&&Ĉ+66-%7'NK{QJJLDQ ș[± ș\± Z) [42] ....... 31 Hình 2.5: Các h͏ th͙QJÿ͓nh v͓ ÿ˱ͫc s͵ dͭQJWURQJF˯ÿL͏n t͵ vi mô [43, 44] ........... 31 Hình 2.6: &&Ĉ+66-BTD: (a ± c) Các chuy͋Qÿ͡ng t͓nh ti͇n d͕c theo các trͭc X, Y và Z, (d ± f ) Các chuy͋Qÿ͡ng quay quanh các trͭF;<Yj=W˱˯QJͱng [45] ............... 33 Hình 2.7: Chuy͋n v͓ NtVLQKWURQJ&&Ĉ+66NK{QJJLDQ-BTD ș[± ș\± Z) ............ 34 +uQK0{KuQK&&Ĉ+66ÿ˱ͫc thi͇t k͇ theo k͇t c̭u 3 chân [37] .......................... 35 Hình 3.2: Không gian thi͇t k͇ cͯDD &KkQÿjQK͛i và b) D̯m cong-xo̷n [39]........ 36 Hình 3.3: Trình t͹ FiFE˱ͣc th͹c hi͏n cͯDSK˱˯QJSKiSW͙L˱XKyDN͇t c̭u .............. 37 Hình 3.4: a) C̭u trúc m͡W FKkQ &&Ĉ+66 ÿ˱ͫc t͙L ˱X [42], b) C̭u trúc toàn b͡ &&Ĉ+66VDXTXiWUuQKW͙L˱X [42] ............................................................................ 39 Hình 3.5: &&Ĉ+66-BTD ș[± ș\± Z) ÿ˱ͫc ch͇ t̩o b̹ng gia công CNC [42] ....... 39 Hình 3.6: Nguyên m̳u &&Ĉ+66-BTD ș[± ș\± = LQ'WKXÿ˱ͫc sau khi t͙L˱X [39] .................................................................................................................................. 40 +uQK0{KuQK&&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± = WKXÿ˱ͫc sau khi: a) T͙L˱XFiFEL͇n hình h͕c b̹ng thu̵t toán di truy͉n GA [38], b) T͙L˱XKyDÿ͡ cͱQJYjÿiSͱQJÿ͡ng [38] ........................................................................................................................... 42 +uQK&&Ĉ+663-BTD ș[± ș\± = ÿ˱ͫc ch͇ t̩o b̹QJSK˱˯QJSKiSLQ'>@ .................................................................................................................................. 42 Hình 3.9: Mô hình không gian thi͇t k͇ c̫i ti͇n cͯDD &KkQÿjQK͛i và b) D̯m cong WKHRK˱ͣng 90o và 0o [45] .......................................................................................... 43 xi +uQK&iFE˱ͣc t͙L˱XFͯa quá trình thi͇t k͇ &&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± Z) [45] 46 +uQKD .tFKWK˱ͣc không gian thi͇t k͇ cͯa m͟LFKkQE .tFKWK˱ͣc cͯa d̯m ... 46 Hình 4.3: Các bi͇n t͙L˱XFͯa quá trình t͙L˱XKyDÿ͡ cͱng ...................................... 47 Hình 4.4: Các chuy͋n v͓ cͯa b͡ ph̵QF{QJWiFG˱ͣi tác dͭng m͡t ngo̩i l͹c b̭t kì.... 48 +uQK0{KuQK&&Ĉ+66WKXÿ˱ͫc tͳ k͇t qu̫ t͙L˱Xÿ͡ cͱng ............................... 49 Hình 4.6: Các bi͇n t͙L˱XFͯa quá trình t͙L˱XKyDÿ͡ng l͹c h͕c ............................... 50 +uQK0{KuQK&&Ĉ+66WKXÿ˱ͫc tͳ k͇t qu̫ t͙L˱Xÿ͡ng l͹c h͕c........................ 51 +uQKĈ͡ m͉m cͯD&&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± Z) vͣi chuy͋Qÿ͡ng t͓nh ti͇n theo trͭc X ......................................................................................................................... 52 +uQKĈ͡ m͉m cͯD&&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± Z) vͣi chuy͋Qÿ͡ng t͓nh ti͇n theo trͭc Y ......................................................................................................................... 53 +uQKĈ͡ m͉m cͯD&&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± Z) vͣi chuy͋Qÿ͡ng t͓nh ti͇n theo trͭc Z ......................................................................................................................... 54 +uQKĈ͡ m͉m cͯD&&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± Z) vͣi chuy͋Qÿ͡ng quay quay trͭc X ................................................................................................................................ 54 +uQKĈ͡ m͉m cͯD&&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± Z) vͣi chuy͋Qÿ͡ng quay quay trͭc Y ................................................................................................................................ 55 +uQKĈ͡ m͉m cͯD&&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± Z) vͣi chuy͋Qÿ͡ng quay quay trͭc Z ................................................................................................................................ 56 Hình 5.7: T̯n s͙ ÿiSͱQJÿ͡ng l͹c h͕c cͯD&&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± = ÿ͙i vͣi chuy͋n ÿ͡ng t͓nh ti͇n theo trͭc Z ........................................................................................... 58 Hình 5.8: T̯n s͙ ÿiSͱQJÿ͡ng l͹c h͕c cͯD&&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± = ÿ͙i vͣi chuy͋n ÿ͡ng quay quanh trͭc X ............................................................................................. 58 Hình 5.9: T̯n s͙ ÿiSͱQJÿ͡ng l͹c h͕c cͯD&&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± = ÿ͙i vͣi chuy͋n ÿ͡ng quay quanh trͭc Y ............................................................................................. 59 Hình 5.10: Chuy͋Qÿ͡ng quay t͙LÿD quanh trͭc X cͯD&&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± Z) W˱˯QJͱng vͣi ͱng sṷt 850 MPa ............................................................................... 59 Hình 5.11: Chuy͋Qÿ͡ng quay t͙LÿDTXDQKWUͭc Y cͯa CCĈ+66-%7' ș[± ș\± Z) W˱˯QJͱng vͣi ͱng sṷt 850 MPa ............................................................................... 60 Hình 5.12: Chuy͋Qÿ͡ng t͓nh ti͇n t͙LÿDWKHRWUͭc Z cͯD&&Ĉ+66-%7' ș[± ș\± Z) W˱˯QJͱng vͣi ͱng sṷt 850 MPa ............................................................................... 60 xii LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ &+ѬѪ1* TӘNG QUAN &ѫFҩXÿjQKӗi &ѫFҩXÿjQKӗi là mӝt loҥLFѫFҩXÿһc biӋWWURQJÿyFKX\ӇQÿӝQJÿѭӧc tҥo ra dӵa trên biӃn dҥQJÿjQKӗi cӫa vұt liӋXĈӕi vӟLFѫFҩu truyӅn thӕng cҩu tҥo bӣi sӵ lҳp ráp giӳa các khâu và khӟp thì luôn tӗn tҥi khe hӣ giӳa các bӝ phұn lҳp ráp và khe hӣ này sӁ lӟn dҫn theo thӡi gian do lӵc ma sát giӳa các khâu trong quá trình hoҥWÿӝng. Vì luôn tӗn tҥi sӵ UѫOӓng nên chuyӇQÿӝng cӫDFѫFҩu truyӅn thӕQJNK{QJÿҥWÿѭӧFÿӝ lһp lҥi cao và không phù hӧp vӟi nhӳng ӭng dөQJÿzL hӓi chuyӇn vӏ nhӓ GѭӟLPLFURPHW 7URQJNKLÿyFѫFҩXÿjQKӗLÿѭӧc tҥo thành tӯ nhӳng khӟp nӕi có kӃt cҩu nguyên khӕi thuҫn nhҩt nên hoàn toàn loҥi bӓ ÿѭӧc khe hӣ giӳa nhӳng chi tiӃt có chuyӇQÿӝQJWѭѫQJÿӕi vӟi nhau, và vì thӃ nhӳng QKѭӧFÿLӇm cӫDFѫFҩu truyӅn thӕQJQKѭPDViWNK{ÿӝ UѫYjPjLPzQKRjQWRjQ ÿѭӧc loҥi bӓ. Hình 1.1 thӇ hiӋn cҩu trúc cӫa mӝt cái kҽp sӱ dөng rӝng rãi trong thӵc tӃ ÿѭӧc thiӃt kӃ vӟi khӟp bҧn lӅ truyӅn thӕng và khӟSÿjQKӗi. Ngoài lӧi ích sӱ dөng khӟSÿjQKӗLÿӇ ÿҥWÿѭӧc chuyӇQÿӝng linh hoҥt YjFKtQK[iFKѫQWKu vӟi cҩu trúc nguyên khӕi sӁ ÿѫQJLҧQKѫQWURQJYLӋc chӃ tҥo và thay thӃ nhiӅu bӝ phұn trөc, chӕt và lò xo bә sung. ViӋc ӭng dөQJFѫFҩXÿjQKӗi ngoài viӋc tҥo ra chuyӇQÿӝng vӟLÿӝ chính xác vӏ WUtFDRKѫQFzQJL~SORҥi bӓ tiӃng ӗn, chҩt bôi WUѫQYjTXiWUuQKEҧo trì/bҧRGѭӥng. HiӋQQD\FѫFҩXÿjQKӗLQJj\FjQJÿѭӧc sӱ dөng phә biӃQWURQJFiFOƭQKYӵc khoa hӑc ± kӻ thuұWQKѭ\WӃ, quang hӑc, hàng không, vi gia công/lҳSUiS«YjWUӣ thành mӝWKѭӟng nghiên cӭu có nhiӅu tiӅm QăQJSKiWWUiӇn [1]. Hình 1.1: ḰSÿ˱ͫc thi͇t k͇ bͧi khͣp n͙i b̫n l͉ truy͉n th͙ng và khͣp n͙LÿjQK͛i HVTH: NGUYӈ19Ă17Ò GVHD: TS. PHҤM MINH TUҨN 1 &+ѬѪ1* LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ 6RViQKFѫFҩXÿjQKӗLYjFѫFҩu truyӅn thӕng Sӵ khác biӋWFѫEҧn giӳa FѫFҩXÿjQKӗLYjFѫFҩu truyӅn thӕQJÿyOjFѫFҩu ÿjQKӗLÿѭӧc hình thành bӣi các khӟSÿjQKӗi và có thӇ ÿѭӧc chӃ tҥo nguyên khӕi WURQJNKLÿyFѫFҩu truyӅn thӕng lҥLÿѭӧc gҳn kӃt tӯ nhӳng khӟp trөc và bҧn lӅ WK{QJWKѭӡng. NhӳQJѭXÿLӇm cӫa khӟSÿjQKӗLÿѭӧFWUuQKEj\VDXÿk\VӁ mang lҥLFKRFѫFҩXÿjQKӗi nhӳQJѭXÿLӇPYѭӧt trӝi vӅ mһt truyӅQÿӝng chính xác so vӟLFѫFҩu truyӅn thӕng. Lҩy hai khӟp cҫu trong Hình 1.2 làm ví dө, dù chuyӇQÿӝQJÿѭӧc tҥo ra là WѭѫQJWӵ QKDXQKѭQJNKӟp cҫXÿjQKӗi trong Hình 1.2a có cҩu trúc nguyên khӕi vӟi ít bӝ phұQKѫQÿiQJNӇ so vӟi khӟp cҫu truyӅn thӕng trong Hình 1.2b. KӃt cҩu ít bӝ phұn hoһc nguyên khӕi có thӇ ÿѫQJLҧn hóa quá trình sҧn xuҩt, rút ngҳn thӡi gian lҳp ráp và giҧm giá thành. Ngoài ra, viӋc giҧm các bӝ phұQFNJQJJL~SJLҧm sai sӕ lҳp ráp, gây ҧQKKѭӣQJÿӃQÿӝ chính xác và khҧ QăQJOһp lҥi chuyӇQÿӝng. Bên cҥQKÿyYLӋc không cҫn bҧo trì là mӝWѭXÿLӇPÿiQJNӇ bӣi vì khӟSÿjQKӗi có thӇ hoҥWÿӝQJWURQJP{LWUѭӡng khҳc nghiӋt. Ví dө, các khӟSÿjQKӗi làm bҵng Teflon có thӇ ÿѭӧc sӱ dөng trong các thí nghiӋm hóa hӑc và thұm chí cҧ các hӋ thӕQJWKăPGzNK{QJJLDQYuNK{QJ\rXFҫXE{LWUѫQ&iFÿһc tính không ma sát cӫa mӝt khӟSÿjQKӗLFNJQJSKKӧp vӟLP{LWUѭӡng sҥch vì không có hҥt vұt liӋu QjRÿѭӧc tҥo ra qua sӵ mài mòn [1]. Hình 1.2: a) Khͣp c̯XÿjQh͛i [1], b) Khͣp c̯u truy͉n th͙ng MһFGFѫFҩXÿjQKӗi có rҩt nhiӅXѭXÿLӇPQKѭQJYLӋc sӱ dөng biӃn dҥng ÿjQKӗLFNJQJNqPWKHRQKӳng hҥn chӃ nhҩWÿӏnh. Tҩt cҧ các biӃn dҥng cӫa khӟp HVTH: NGUYӈ19Ă17Ò GVHD: TS. PHҤM MINH TUҨN 2 &+ѬѪ1* LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ ÿjQKӗi khi hoҥWÿӝng phҧLÿѭӧc giӟi hҥQWURQJYQJÿjQKӗi cӫa vұt liӋu, dүQÿӃn phҥm vi chuyӇQÿӝng cӫDFѫFҩXÿjQKӗi bӏ hҥn chӃ. Ví dө, khӟp cҫXÿjQKӗi trong Hình 1.2a không thӇ tҥo ra chuyӇQ ÿӝQJ TXD\ WRjQ YzQJ QKѭ NKӟp cҫu truyӅn thӕng trong Hình 1.2b. Phҥm vi làm viӋc cӫDFѫFҩXÿjQKӗLWK{QJWKѭӡng rҩt giӟi hҥn (trong khoҧQJ YjL WUăP PLFURPHW  ÿӇ ÿҧm bҧo biӃn dҥQJ ÿѭӧc tҥo ra nҵm KRjQWRjQWURQJYQJÿjQKӗi cӫa vұt liӋXQKѭHình 1.31JRjLUDÿӇ tҥo ra chuyӇn ÿӝng tӯ sӵ biӃn dҥQJÿjQKӗi, ngoҥi lӵc cҫQWiFÿӝQJYjRFѫFҩXFy[XKѭӟng cao KѫQVRYӟLFѫFҩu truyӅn thӕng. Hình 1.3: Ĉ˱ͥng cong ͱng sṷt ± bi͇n d̩ng cͯa v̵t li͏u [2] B̫ng 1.1: So sánh giͷDF˯F̭u truy͉n th͙QJYjF˯F̭XÿjQK͛i: &˯F̭u truy͉n th͙ng Ĉѭӧc lҳp ghép tӯ nhiӅu bӝ phұn: &˯F̭XÿjQK͛i Ĉѭӧc chӃ tҥo nguyên khӕi: o &yÿӝ UѫthiӃu chính xác, tính lһp o .K{QJ Fy ÿӝ Uѫ FKtQK [iF WtQK lҥi cӫa chuyӇQÿӝng không tӕt lһp lҥi cӫa chuyӇQÿӝng rҩt tӕt o Tӗn tҥi ma sát, hao mòn, cҫn chҩt E{LWUѫQYjEҧRGѭӥQJÿӏnh kì o NhiӅu bӝ phұn, có sai sӕ lҳp ráp o Phҥm vi chuyӇQÿӝng lӟn HVTH: NGUYӈ19Ă17Ò o Không tӗn tҥi ma sát, không hao mòn, không cҫn chҩWE{LWUѫQYjEҧo GѭӥQJÿӏnh kǤ o Ít bӝ phұQKѫQFyWKӇ ÿѭӧc chӃ tҥo nguyên khӕi, không có sai sӕ lҳp ráp o Phҥm vi chuyӇQÿӝng nhӓ GVHD: TS. PHҤM MINH TUҨN 3 &+ѬѪ1* LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ &ѫFҩXÿjQKӗi dҥng song song Giͣi thi͏u &ѫFҩXÿjQKӗi có thӇ ÿѭӧc tәng hӧp theo hai dҥQJFѫEҧn là nӕi tiӃp và song VRQJ&ѫFҩXÿjQKӗi dҥng nӕi tiӃp là mӝt kӃt cҩXÿjQKӗi bao gӗm hai hoһc nhiӅu khӟS ÿjQ KӗL FRPSOLDQW MRLQW  ÿѭӧc liên kӃt nӕi tiӃp vӟi nhau nhҵm cung cҩp chuyӇQÿӝQJÿҫu ra cho bӝ phұn công tác (end-effector) nҵm ӣ cuӕLFѫFҩXQKѭ Hình 1.4&ѫFҩXÿjQKӗi dҥng nӕi tiӃp có thӇ tҥRÿѭӧc chuyӇQÿӝng vӟi phҥm vi lӟn phù hӧp vӟi nhӳng ӭng dөng troQJOƭQKYӵc robot mӅm [3]. Hình 1.4&˯F̭XÿjQK͛i d̩ng n͙i ti͇p [3] &ѫFҩXÿjQKӗi dҥng song song là mӝt kӃt cҩXÿjQKӗi bao gӗm mӝt bӝ phұn công tác (end-effector) nҵm ӣ trung tâm cӫDFѫFҩXÿѭӧc liên kӃt vӟi mӝt giá cӕ ÿӏnh bҵng ít nhҩt hai chuӛLÿӝQJÿjQKӗLJKpSVRQJVRQJQKѭHình 1.5. Mӛi chuӛi ÿӝQJÿjQKӗi FzQÿѭӧc gӑi là chân-OHJOLPE ÿѭӧc tҥo thành bӣi mӝt hoһc nhiӅu khӟSÿjQKӗLFѫEҧn. Hình 1.5 thӇ hiӋn các khӟSÿjQKӗLFѫEҧQÿѭӧFGQJÿӇ tҥo nên mӝt chân cӫDFѫFҩXÿjQKӗi song song, chҷng hҥn khӟp quay (R), khӟp tӏnh tiӃn (P), khӟSFiFÿăQJ 8 YjNKӟp cҫu (S). Nhӡ sӵ linh hoҥt trong tҥo ra chuyӇn ÿӝng cӫD FiF FKkQ Fѫ FҩX ÿjQ Kӗi song song có khҧ QăQJ Wҥo ra sӕ bұc tӵ do %7' ÿDGҥQJGDRÿӝng tӯ ÿӃQ%7'&ѫ cҩXÿjQKӗi dҥQJVRQJVRQJÿѭӧc ѭDFKXӝQJKѫQWURQJFiFWKLӃt bӏ FѫNKtFKtQK[iFQKӡ nhӳng thuұn lӧi cӫa kӃt cҩu song song mang lҥi, chҷng hҥQQKѭÿӝ cӭng cao, chӏXÿѭӧc tҧi trӑng lӟn, khҧ QăQJ ÿiS ӭQJ ÿӝng lӵc hӑc tӕt, ít bӏ ҧQK Kѭӣng bӣi các nhiӉX ÿӝng Fѫ Kӑc tӯ môi WUѭӡQJ«9uQKӳQJѭXÿLӇPQrXWUrQFѫFҩXÿjQKӗi dҥQJVRQJVRQJOjÿӕLWѭӧng nghiên cӭXFKtQKWURQJÿӅ tài này. HVTH: NGUYӈ19Ă17Ò GVHD: TS. PHҤM MINH TUҨN 4 &+ѬѪ1* LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ (a) (b) (c) Hình 1.5&iFF˯F̭XÿjQK͛i song song: a) 3PPR [1], b) 3RPS [4], c) 6UPS [5] &ѫFҩXÿjQKӗi song song nhiӅu BTD có thӇ ÿѭӧc phân thành hai kiӇu chính dӵDWUrQÿһFÿLӇm cӫa các chuyӇQÿӝQJÿѭӧc tҥo ra: chuyӇQÿӝng phҷng và chuyӇn ÿӝQJNK{QJJLDQ&ѫFҩu song song phҷng có thӇ tҥo ra nhӳng chuyӇQÿӝng trong mһt phҷQJWURQJNKLFѫFҩu song song không gian có thӇ tҥo ra nhӳng chuyӇn ÿӝng ngoài mһt phҷng. Hình 1.5a minh hӑDFѫFҩXÿjQKӗi song song 3-BTD có thӇ tҥo ra ba chuyӇQÿӝng trong mһt phҷng bao gӗm hai chuyӇQÿӝng tӏnh tiӃn theo các trөc X, Y và mӝt chuyӇQÿӝng quay quanh trөF=&ѫFҩu song song này bao gӗm ba chân. Mӛi chân gӗm 2 khӟp P và mӝt khӟp R ghép nӕi tiӃp nhau ÿѭӧc gӑi là 3PPR). Hình 1.5b minh hӑa mӝWFѫFҩXÿjQKӗi song song tҥo ra ba chuyӇQÿӝng ngoài mһt phҷng gӗm hai chuyӇQÿӝng quay quanh các trөc X, Y và mӝt chuyӇQÿӝng tӏnh tiӃn dӑc theo trөF=&ѫFҩXQj\ÿѭӧc hình thành bӣi cҩu WU~Fÿӝng hӑc song song 3RPS. Ngoài ra, mӝWFѫFҩXÿjQKӗi song song không gian vӟi 6-BTD vӟi kiӃn WU~Fÿӝng hӑFVRQJVRQJ836ÿѭӧc minh hӑa trong Hình 1.5c. Chuy͋n v͓ kí sinh Bҩt kǤ chuyӇQÿӝng nào sinh ra bӣi biӃn dҥQJÿjQ KӗLÿӅu kèm theo mӝt hoһc mӝt vài sӵ dӏch chuyӇn không mong muӕQKD\FzQÿѭӧc gӑi là chuyӇn vӏ ký sinh. Hình 1.6a mô tҧ thiӃt kӃ cӫa khӟSÿjQKӗi tӏnh tiӃn và Hình 1.6b mô tҧ khӟp tӏnh tiӃn truyӅn thӕng. Trong khi khӟp truyӅn thӕQJÿѭӧc thiӃt kӃ dành cho phҥm vi hoҥWÿӝng lӟn thì khӟSÿjQKӗi lҥi chú trӑng vào viӋc tҥo ra các chuyӇn ÿӝng nhӓ vӟi sӵ ÿӝ FKtQK[iFYjÿӝ lһp lҥi rҩt cao. Tuy nhiên, chuyӇQÿӝng cӫa HVTH: NGUYӈ19Ă17Ò GVHD: TS. PHҤM MINH TUҨN 5 &+ѬѪ1* LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ khӟp hoһc FѫFҩXÿjQKӗi phө thuӝc chһt chӁ vào tính chҩt cӫa sӵ biӃn dҥQJÿjQ hӗi cӫa kӃt cҩu. Xét khӟSÿjQKӗi tӏnh tiӃn trong Hình 1.6a, chuyӇn vӏ mong muӕn WKHRSKѭѫQJQJDQJ įy ÿѭӧc tҥRUDGѭӟi tác dөng ngoҥi lӵF3FQJSKѭѫQJYj chiӅu. Tuy nhiên, chuyӇQÿӝng sinh ra không hoàn toàn là tӏnh tiӃQWKHRSKѭѫQJ chiӅu cӫa ngoҥi lӵFQKѭPRQJPXӕn mà còn bӏ ҧQKKѭӣng bӣi mӝt chuyӇn vӏ nhӓ Ȝ WKHRSKѭѫQJWKҷQJÿӭQJÿk\FKtQKOjFKX\Ӈn vӏ ký sinh không mong muӕn ÿѭӧc sinh ra tӯ tính chҩt cӫa biӃn dҥQJÿjQKӗi cӫa kӃt cҩu gӗPWKDQKÿjQKӗi song song cӫa khӟp. Hình 1.6: a) KhͣSÿjQK͛i t͓nh ti͇n [1], b) Khͣp d̳n t͓nh ti͇QWK{QJWK˱ͥng ĈӇ khҳc phөc dӏch chuyӇn kí sinh này, mӝt sӕ FѫFҩXÿjQKӗLÿѭӧc phát triӇn dӵa trên viӋc tәng hӧp mӝt sӕ Oѭӧng các khӟp nӕLÿjQKӗi tӏnh tiӃn nguyên thӫy theo hai dҥng ghép là nӕi tiӃSYjVRQJVRQJQKѭÿѭӧc minh hӑa trong Hình 1.7. (a) (b) Hình 1.7D &˯F̭XÿjQK͛i t͓nh ti͇n d̩ng n͙i ti͇p [1], E &˯F̭XÿjQK͛i t͓nh ti͇n d̩ng song song [1] HVTH: NGUYӈ19Ă17Ò GVHD: TS. PHҤM MINH TUҨN 6
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan