Đây là phần quan trọng nhất trong môn Robot công nghiệp
Quy tắc Denavit - Hartenberg (DH) là một thuật giải quen thuộc và hiệu quả để xác định phương trình động học của các rô bốt công nghiệp có nhiều khâu nối tiếp nhau thông qua các khớp động. Các bước chủ yếu để thiết lập phương trình động học rô bốt bằng bộ thông số DH là:
- Chọn hệ toạ độ cơ sở và gắn các hệ toạ độ cơ sở lên các khâu.
- Lập bảng thông số DH (gồm bộ thông số θ, α, a, d).
- Xác định các ma trận quan hệ An dựa vào các thông số DH đã tìm được.
- Tính các ma trận T và viết phương trình động học của rô bôt theo ma trận T cuối cùng.
Trong thực tế, các rô bốt công nghiệp thường có các trục khớp song song hoặc vuông góc với nhau, và ở bài viết này chúng ta cũng xét các rô bốt như vậy. Việc gắn hệ toạ độ lên các khâu chính xác đóng vai trò rất quan trọng khi xác lập phương trình động học rô bốt, đây là bước khó nhất và là chìa khoá để giải quyết bài toán động học. Theo kinh nghiệm của mình, việc xác định các hệ toạ độ lên các khâu chúng ta cần lưu ý các điểm quan trọng sau:
- Các hệ toạ độ Oxyz phải tuân theo quy tắc bàn tay phải, đây là yêu cầu đầu tiên và bắt buộc.
- Các trục zn phải chọn cùng phương với trục khớp n+1.
- Các trục xn là trục quay của zn thành zn+1. Trong quá trình gắn hệ toạ độ, nếu xuất hiện phép quay của trục zn+1 đối với zn quanh trục yn thì vị trí ban đầu (Home position) của rô bốt đã giả định không đúng và phải chọn lại.
- Khi xuất hiện trục khớp quay nối tiếp trục khớp tịnh tiến thì gốc toạ độ của khâu tịnh tiến đặt trùng với gốc toạ độ của khâu quay.
Với các rô bốt công nghiệp thường có các trục khớp song song hoặc vuông góc với nhau, qua quá trình giải quyết một số bài toán động học rô bốt, mình cũng rút ra được một số kinh nghiệm xác định bộ thông số DH như sau:
- Với khâu tịnh tiến: d = d* (biến khớp), θ = a = 0 (nếu xuất hiện các trường hợp như trên thì xác định a theo các quy tắc đó).
- Với khâu quay: θ = θ* (biến khớp).
- Khi các trục z không cắt nhau thì a = độ dài pháp truyến chung nhỏ nhất của hai trục. Khi các trục z cắt nhau thì a = 0.
- αn là góc giữa các trục z trong mặt phẳng vuông góc với an. αn = góc quay quanh trục xn biến zn thành zn+1.
- dn là khoảng cách giữa các pháp tuyến đo dọc theo trục khớp n. Khi các trục x không cắt nhau thì dn = khoảng cách giữa xn-1xn . Khi các trục x cắt nhau thì dn = 0.
Một số ví dụ gắn hệ toạ độ lên rô bốt áp dụng quy tắc DH:
Rô bốt SCARA
Rô bốt ELBOW
Rô bốt RTT
Rô bốt RRT
"trích blog.tamtay.vn"
Chúc các bạn thành coong(^_^)
