Showing posts with label Rôbốt công nghiệp. Show all posts
Showing posts with label Rôbốt công nghiệp. Show all posts

Sunday, November 20, 2016

Robot công nghiệp - Nguyễn Thiện Phúc

Tác giả GS.TSKH Nguyễn Thiện Phúc
Số trang 345
Tải về Mega

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước vấn đề tự động hóa sản xuất có vai trò đặc biệt quan trọng.

Mục tiêu ứng dụng kỹ thuật robot trong công nghiệp là nhằm nâng cao năng suất dây chuyền công nghệ, nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm, đồng thời cải thiện điều kiện lao động. Sự cạnh tranh hàng hóa đặt ra một vấn đề thời sự là làm sao để hệ thống tự động hóa sản xuất phải có tính linh hoạt cao nhằm đáp ứng với sự biến động thường xuyên của thị trường hàng hóa cạnh tranh. Robot công nghiệp là bộ phận cấu thành không thể thiếu trong việc tạo ra những hệ thống tự động sản xuất linh hoạt đó.

Gần nữa thế kỷ có mặt trong sản xuất, robot công nghiệp đã có một lịch sử phát triển khá hấp dẫn. Ngày nay robot công nghiệp được dùng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực sản xuất. Điều đó xuất phát từ những ưu điểm cơ bản của các loại robot đã được chọn lựa và đúc kết lại qua bao nhiêu năm ứng dụng ở nhiều nước.

Ở giai đoạn trước những năm 1990 hầu như trong nước ta hoàn toàn chưa du nhập về kỹ thuật robot, thậm chí còn chưa nhận được nhiều thông tini kỹ thuật về lĩnh vực này. Từ năm 1990 nhiều cơ sở công nghiệp đã bắt đầu nhập ngoại nhiều loại robot phục vụ các việc như tháo lắp dụng cụ cho các trung tâm gia công CNC, lắp ráp các linh kiện điện tử, thao tác ở các máy ép nhựa, hàn vỏ xe ô-tô, xe máy và phun phủ bề mặt v.v.. Có những nơi đã bắt đầu thiết kế, chế tạo và lắp ráp robot.

Ở nhiều trường đại học, cao đẳng và dạy nghề kỹ thuật cao đã bắt đầu giảng dạy về robot công nghiệp. Đặc biệt trong những năm gần đây, nhiều nơi đã mở ngành đào tạo về cơ-tin-điện tử (Mechatronics) và rất quan tâm đến robot công nghiệp. "Cơ-tin-điện tử" và "Robot công nghiêp" là 2 lĩnh vực khoa học kỹ thuật rất gắn bó với nhau. Ở nhiều nước, chúng kết hợp với nhau trong một ngành đào tạo. Trong "Robot công nghiệp" có hầu hết các vấn đề của "Cơ-tin-điện tử" và đồng thời sự phát triển của "Cơ-tin-điện tử" cũng đều phản ảnh trong kỹ thuật robot.

Cuốn sách này là giáo trình giảng dạy về robot công nghiệp tại trường Đại học Bách khoa (ĐHBK) - Hà Nội. Trong đó sẽ cung ccaaps tương đối toàn diện các kiến thức cơ sở và nâng cao về robot công nghiệp. Phần kiến thức cơ sở chúng tôi đã cố gắng viết dễ hiểu cho nhiều đối tượng bạn đọc. Đồng thời cũng bổ sung, cập nhật và phân tích nhiều thông tin, kết quả nghiên cứu hiện đại ở trong và ngoại nước. Sách được dùng làm tài liệu giảng dạy học tập cho giáo viên, sinh viên các trường đại học, cao đẳng và dạy nghề kỹ thuật cao. Đồng thời cũng là tài liệu tham khảo cho cán bộ nghiên cứu về lĩnh vực này và các cán bộ điều hành sản xuất ở nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Trong lần in thứ hai chúng tôi bổ sung thêm một số hình ảnh về các robotcar được chế tạo trong nước vào cuối chương I và thêm một chương mới "Động học robot khi di chuyển nhỏ".

Trong lần in thứ ba này chúng tôi chỉ chỉnh sửa nhỏ ở một số chỗ.

Chúng tôi rất mong và cảm ơn sự đóng góp ý kiến của bạn đọc. Các ý kiến xin gửi về Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 70 Trần Hưng Đạo, Hà Nội.

Nhập môn rôbốt công nghiệp

Tác giả TS. Lê Hoài Quốc
KS. Chung Tấn Lâm
Số trang 222
Tải về Mega

Cùng với sự phát triển khoa học và kỹ thuật, ngành điều khiển học và tự động hóa đã có những bước tiến quan trọng. Quá trình đó góp phần không nhỏ vào việc tăng năng suất lao động. Giảm giá thành, tăng chất lượng và độ đồng đều về chất lượng, đồng thời tạo điều kiện cải thiện môi trường làm việc của con người, đặc biệt trong một số công việc có độ an toàn thấp hoặc có tính đọc hại cao. Ngày nay, các khái niệm "Dây chuyền sản xuất tự động" hay "Robot" - "Người máy" - "Tay máy" đã trở nên quen thuộc đối với mọi người. Thế nhưng cách đây không lâu, trong những thập niên đầu thế kỷ 20 những khái niệm ấy chỉ mới là những ý tưởng sơ khai trong trí tưởng tượng phong phú của con người.

Năm 1920 lần đầu tiên thuật ngữ Robot xuất hiện trong tác phẩm khoa học viễn tưởng của nhà soạn Kapek. Với các mẫu thiết kế ban đầu, càng ngày robot càng được nâng cao về tính năng hoạt động: Linh hoạt hơn, chính xác hơn, thông minh hơn và đáp ứng nhanh hơn. Từ robot đầu tiên vào thập niên 60 theo mẫu Versatran của công ty ÀM (American Machine Foundry) hoạt động theo chương trình định trước, cho đến các dạng robot tự thích nghi, đủ thông minh để tự giải quyết nhiệm vụ mà con người đặt ra cho nó trong điều kiện thay đổi của môi trường hoạt động xung quanh. Nhờ đó rô-bốt ngày càng có vai trò quan trọng trong sản xuất công nghiệp, đặc biệt trong các hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS - Flexible Manufacturing Systems) và hệ thống sản xuất tích hợp máy tín (CIM - Computer Integrated Manufacturing).

Hiện nay, ở rất nhiều nước robot phát triển không chỉ theo hướng phục vụ sản xuất công nghiệp mà còn theo hướng phục vụ sinh hoạt và giải trí trong gia đình. Robot gia đình hay robot cá nhân được phát triển nhằm thay thế giúp việc nhà. Ngày nay, khi thiết kế các loại robot này, các nhà thiết kế đã thêm vào các cảm biến nhận, các giải thuật điều khiển thích nghi và fuzzy logic với mục đích để robot thực hiện được nhiều nhiệm vụ đa dạng và khác nhau trong gia đình như là giặt quần áo, chùi rửa phòng tắm, đổ rác, cắt cỏ. Đặc biệt là chúng di chuyển rất linh hoạt để phục vụ trong lĩnh vực giải trí.

Kỹ thuật robot là một khoa học liên quan đến nhiều phạm trù kiến thức của nhiều ngành khoa học khác nhau, trong số đó dễ nhận thấy nhất là các ngành cơ học, cơ khí chế tạo chính xác, kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin và điều khiển học. Chính vì vậy mà khó có một tài liệu nào bao gồm thật đầy đủ và hoàn chỉnh về tất cả những vấn đề mà có liên quan đến robot.

Với mong muốn có được một tài liệu tham khỏa đề cập tới những vấn đề cốt lõi nhất về robot công nghiệp nhằm đáp ứng yêu càu học tập và nghiên cứu của sinh viên các ngành cơ khí, tự động hóa và kỹ thuật điều khiển ở các trường đại học kỹ thuật, các tác giả đã phối hợp với Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ thuật biên soạn tài liệu tham khảo này. Về đề tài này các tác giả sẽ giới thiệu bạn đọc trong hai tập sách:

Tập I - Nhập môn robot công nghiệp: Gồm ba chương đề cập những nội dung tổng quan về robot, cấu tạo chung của robot công nghiệp và những bài toán động học tay máy.

Tập II - Điều khiển robot công nghiệp: Gồm ba chương đề cập bài toán động lực học, những vấn đề robot lập trình được, cảm biến trang bị trên robot và mở đầu về ứng dụng trí tuệ nhân tạo trên robot.

Trước mắt chúng tôi cho ra mắt bạn đọc tập I - Nhập môn robot công nghiệp, còn tập II sẽ được xuất bản sau trong một vài tháng sắp tới.

Mặc dù các tác giả đã có nhiều cố gắng, song chắc chắn tài liệu tham khảo này không tránh khỏi những thiếu sót. Các tác giả xin chân thành đón nhận những ý kiến đóng góp của bạn đọc. Mọi chi tiết đóng góp xin gửi về địa chỉ: Bộ Môn Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động - Khoa Cơ Khí - Trường Đại học Bách Khoa - Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh, nhà C1. 268 Lý Thường Kiệt, Q.10 Tp. Hồ Chí Minh, ĐT: 8655348. Và địa chỉ Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật, 28 Đồng Khởi, Q1, Tp HCM, ĐT: 8225062 - 8296682 - 8290228.

Giáo trình kỹ thuật robot - ĐH Công Nghiệp Tp HCM

Tác giả ĐH Công nghiệp Tp HCM
Số trang 148
Tải về Mega

Thuật ngữ "Robot" xuất phát từ tiếng Sec (Czech) "Robota" có nghĩa là công việc tạp dịch trong vở Rossum's Universal Robots của Karel Capek, vào năm 1921. Trong vở kịch này, Rossum và con trai ông ta đã chế tạo những chiếc máy gần giống với con người để phục vụ con người. Có lẽ đó là một gợi ý ban đầu cho các nhà sáng chế kỹ thuật về những cơ cấu, máy móc bắt chước các hoạt động cơ bắp của con người.

Đầu thập kỷ 60, công ty Mỹ ÀM (American Machine and Foundry Company) quảng cáo một loại máy tự động vạn năng và gọi là "Người máy công nghiệp" (Industrial Robot). Ngày nay người ta đặt tên người máy công nghiệp (hay robot công nghiệp) cho những loại thiết bị có dáng dấp và một vài chức năng như tay người được điều khiển tự động để thực hiện một số thao tác sản xuất.

Về mặt kỹ thuật, những robot công nghiệp ngày nay, có nguồn gốc từ hai lĩnh vực kỹ thuật ra đời sớm hơn đó là các cơ cấu điều khiển từ xa (Teleoperators) và các máy công cụ điều khiển số (NC - Numberically Controlled Machine Tool).

Các cơ cấu điều khiển từ xa (hay các thiết bị kiểu chủ-tớ) đã phát triển mạnh trong chiến tranh thế giới thứ hai nhằm nghiên cứu các vật liệu phóng xạo. Người thao tác được tách biệt khỏi khu vực phóng xạ bởi một bức tường có một hoặc vài cửa quan sát để có thể nhìn thấy được công việc bên trong. Các cơ cấu điều khiển từ xa thya thế cho cánh tay của người thao tác; nó gồm có một bộ kẹp ở bên trong (tớ) và hai tay cầm ở bên ngoài (chủ). Cả hai, tay cầm và bộ kẹp, được nối với nhau bằng một cơ cấu sáu bậc tự do để tạo ra các vị trí và hướng tùy ý của tay cầm và bộ kẹp. Cơ cấu dùng để điều khiển bộ kẹp theo chuyển động của tay cầm.

Vào khoảng năm 1949, các máy công cụ điều khiển số ra đời, nhằm đáp ứng yêu cầu gia công các chi tiết trong ngành chế tạo máy bay. Những robot đầu tiên thực sự là sự nối kết giữa các khâu cơ khí của cơ cấu điều khiển từ xa với khả năng lập trình của máy công cụ điều khiển số.

Dưới đây chúng ta sẽ điểm qua một số thời điểm lịch sử phát triển của người máy công nghiệp. Một trong những rô-bốt công nghiệp đầu tiên được chế tạo là robot Versatran của công ty AMF, Mỹ. Cũng vào khoảng thời gian này ở Mỹ xuất hiện loại robot Unimate - 1900 được dùng đầu tiên trong kỹ nghệ ô-tô.

Tiếp theo Mỹ, các nước khác bắt đầu sản xuất robot công nghiệ: Anh - 1967, Thụy Điển và Nhật - 1968 theo bản quyền của Mỹ; CHLB Đức - 1971; Pháp - 1872; ở Ý - 1973...

Tính năng làm việc của rô-bốt ngày càng được nâng cao, nhất là khả năng nhận biết và xử lý. Năm 1967 ở trường đại học tổng hợp Stanford (Mỹ) đã chế tạo ra mẫu robot hoạt động theo mô hình "Măt-tay", có khả năng nhận biết và định hướng bàn kẹp vị trí vật kẹp nhờ các cảm biến.

Năm 1974 công ty Mỹ Cincinnati đưa ra loại robot được điều khiển bằng máy vi tính, gọi là robot T3 (The Tomorrow Tool: Công cụ của tương lai). Robot này có thể nâng được vật có khối lượng đến 40Kg.

Có thể nói, Robot là sự tổ hợp khả năng hoạt động linh hoạt của các cơ cấu điều khiển từ xa với mức độ "tri thức" ngày càng phong phú của hệ thống điều khiển theo chương trình số cũng như kỹ thuật chế tạo các bộ cảm biến, công nghệ lập trình và các phát triển của trí khôn nhna tạo, hệ chuyên gia...

Trong những năm sau này, việc nâng cao tính năng hoạt động của robot không ngừng phát triển. Các robot được trang bị thêm các loại cảm biến khác nhau để nhận biết môi trường chung quanh, cùng với những thành tựu to lớn trong lĩnh vực Tin học - Điện tử đã tạo ra các thế hệ robot với nhiều tính năng đặc biệt. Số lượng robot ngày càng gia tăng, giá thành ngày càng giảm. Nhờ vậy, robot công nghiệp đã có vị trí quan trọng trong các dây chuyền sản xuất hiện đại.

Điều khiển Robot công nghiệp - Nguyễn Mạnh Tiến

Tác giả TS. Nguyễn Mạnh Tiến
Số trang 270
Tải về Mega

Thuật ngữ robot xuất hiện lần đầu tiên năm 1921 để chỉ một "nhân vật viễn tưởng" có khả năng làm việc mềm dẻo nhưng khỏe gấp nhiều lần con người. "Nhân vật đó" đó đã là hiện thực năm 1960 và năm 1961. Robot công nghiệp đã được ứng dụng trong công nghiệp. Trong dây chuyền sản xuất với mức độ tự động hóa cao, robot công nghiệp đóng vai trò rất quan trọng trong việc giảm cường độ lao động cho người lao động, tăng năng suất và độ chính xác gia công, góp phần tăng chất lượng và số lượng và giảm giá thành sản phẩm.

Cuốn sách "Điều khiển Robot công nghiệp" có nội dung là phân tích, tính toán cơ cấu cơ khí robot, thiết lập mô hình toán học, phân tích các cấu trúc và phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển cho robot.

Cuốn sách được biên soạn theo đề cương môn học Robot của chuyên ngành tự động hóa - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã được Hội đồng Khoa học Trường thông qua.

Với mục đích biên soạn cho giảng dạy môn học Robot Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và các Trường Đại học, cao đẳng khác. Sách gồm 9 chương được sắp xếp theo trình tự hợp lý, có nội dung cơ bản và chuyên sâu trong lĩnh vực kỹ thuật robot công nghiệp. Trong mỗi chương có các ví dụ minh họa và bài tập tự giải.

Chương 1 - Tổng quan về robot công nghiệp: Trình bày một cách tổng quan về lịch sử phát triển, các đặc tính robot công nghiệp và các khâu của một robot công nghiệp với mô tả chi tiết về cấu tạo cơ cấu chuyển động.

Chương 2 - Động học vị trí robot: Trình bày cơ sở quan trọng của động học vị trí là phép biến đổi, mối quan hệ vị trí giữa các bộ phận trong robot thể hiện bằng hai bài toán động học thuận và động học ngược.

Chương 3 - Động học vị trí vi sai: Đề cập những vấn đề về chuyển động vi sai của robot, quan hệ dịch chuyển vi sai giữa các bộ phận robot và ma trận Jacobien trong robot.

Chương 4 - Động lực học robot: Phân tích và xây dựng phương trình động lực học của robot đơn giản và robot n thanh nối. Xây dựng các dạng mô hình toán học của hệ thống robot và quan hệ moomen và lực tĩnh trong robot.

Chương 5 - Thiết kế quỹ đạo chuyển động: Phân tích cơ sở và các phương pháp xây dựng quỹ đạo chuyển động robot ở không gian khớp và không gian tay với một số dạng quỹ đạo thông dụng.

Chương 6 - Điều khiển chuyển động robot: Phân tích cấu trúc và phương pháp tổng hợp các hệ thống điều khiển chuyển động trong không gian khớp: Hệ thống điều khiển độc lập, hệ thống điều khiển tập trung, hệ thống điều khiển thích nghi và hệ thống điều khiển không gian tay sử dụng ma trận Jacobien chuyển vị và nghịch đảo. Đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển thông qua các kết quả mô phỏng.

Chương 7 - Hệ thống điều khiển lực: Trình bày về các phương pháp điều khiển lực kinh điển: Điều khiển trở kháng và điều khiển hỗn hợp với một số kết quả mô phỏng.

Chương 8 - Cơ cấu chấp hành và cấu trúc hệ thống điều khiển: Phân tích các đặc điểm và cấu trúc của các hệ thống truyền động sử dụng robot công nghiệp: Hệ thống thủy lực, khí nén và hệ thống truyền động điện. Mô tả cấu trúc chung của hệ thống điều khiển robot.

Chương 9 - Cảm biến trong robot: Mô tả về cấu tạo, nguyên lý làm việc, đặc tính và ứng dụng của các cảm biến sử dụng trong robot gồm các cảm biến bên trong và cảm biến bên ngoài.

Sách được dùng làm giáo trình chính cho chuyên ngành Tự động hóa, cũng có thể làm tài liệu học tập cho sinh viên một số ngành trong ngành Điện và một số ngành liên quan, làm tài liệu tham khảo cho học viên cao học, nghiên cứu sinh chuyên ngành Tự động hóa - Điều khiển tự động, cho các cán bộ kỹ thuật trong vận hành, thiết kế và bảo dưỡng các hệ thống điều khiển robot công nghiệp.

Tác giả bày tỏ lòng biết ơn về những định hướng của Giáo sư Nguyễn Công Hiền cho cuốn sách này. Tác giả cảm ơn các đồng nghiệp ở Bộ môn tự động hóa xí nghiệp công nghiệp - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã khuyến khích, động viên giúp đỡ trong thời gian viết cuốn sách này.

Tuy đã dành nhiều thời gian suy nghĩ và biên soạn, song với sự biên soạn lần đầu, cuốn sách không thể tránh khỏi các thiếu sót. Tác giả xin chân thành cảm ơn và mong nhận được sự đóng góp ý kiến của bạn đọc.

Các ý kiến đóng góp xin gửi về Bộ môn Tự đọng hóa xí nghiệp - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội hoặc Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật - 70 Trần Hưng Đạo, Hà Nội.

Cơ sở nghiên cứu sáng tạo Rôbốt công nghiệp

Tác giả Biên dịch: Trần Thế San
Hiệu đính: TS. Nguyễn Tiến Dũng
Số trang 424
Tải về Mega

Kỹ thuật tự động hóa là một trong những ngành kỹ thuật cao đang phát triển mạnh mẽ. Robotics, là một trong các chuyên ngành kỹ thuật điều khiển tự động, đang được ứng dụng rộng rãi trên thế giới, bắt đầu được chú ý nhiều ở nước ta. Để xây dựng và phát triển ngành tự động hóa và robotics. Nhiều trường đại học, viện nghiên cứu,... đang có các công trình về tự động hóa và robotics. Chuyên ngành này cũng rất hấp dẫn các bạn trẻ, nhất là các sinh viên kỹ thuật.

Trong các khu công nghiệp đang xuất hiện và các hệ thống quy trình sản xuất tự động hoặc bán tự động, trong đó các tay máy và người máy được sử dụng rộng rãi.

Cuốn sách này cung cấp kiến thức cơ bản để tìm hiểu, nghiên cứu, và sáng tạo robot, đặc biệt tập trung vào các vấn đề cơ học, động học, và động lực học của các cơ cấu chấp hành.

Từ cuốn sách này, bạn đọc có kiến thức cơ bản về toán cao cấp, cơ lý thuyết, cơ học máy,... có thể tìm được nhiều kiến thức bổ ích và lý thú. Sách phục vụ rộng rãi cho đông đảo bạn đọc là sinh viên, cán bộ kỹ thuật, kỹ sư, các nhà quản lý, và mọi người quan tâm đến lĩnh vực tay máy, người máy.