|
Cơ bản về tay máy
Anh Lâm và tôi sẽ bắt đầu làm việc về phần tay máy này, và sẽ bắt đầu từ những điểm cơ bản nhất.
Cá nhân tôi cũng đang học lại phần tay máy vì lâu lắm rồi không đụng tới tính toán, và cũng chưa có cơ hội làm thực tế với tay máy bao giờ. Cho nên, có rất nhiều khó khăn. Do vậy, tôi sẽ làm việc như một trợ lý của anh Lâm để có thể chuyển tải các bài học này đến cho các bạn một cách rõ ràng và cụ thể. Anh Lâm giới thiệu một cuốn sách mà anh Lâm đã sử dụng là Robotics: Control, Sensing, Vision, and Intelligence, K.S. Fu, R.C. Gonzalez and C.S.G. Lee. Riêng tôi, tôi sử dụng 2 cuốn sách, một cuốn là Introduction to Robotics: Mechanics and Control của John J. Craig, và một cuốn nữa là cuốn ebook rất hay mà các bạn có thể xem tại đây. http://icosym-nt.cvut.cz/odl/partners/fuh/course_main/ Chúc vui |
Đây là các thư viện của ami nhờ F post dùm, mọi người cùng lấy về xem nhé.
http://www.tailieuvietnam.net/downlo...Matlab_v22.zip http://www.tailieuvietnam.net/downlo...Lib_C_v2.2.zip http://www.tailieuvietnam.net/downlo...Maple_v3.1.zip Chúc vui |
Mô tả một vật trong không gian
Câu hỏi đặt ra là làm thế nào để mô tả một vật thể rắn trong không gian?
Các bạn xem hình này, chúng ta thấy rằng, nếu một vật được quy lại thành một điểm, vậy thì trong không gian, nếu như chọn một hệ trục toạ độ làm gốc, thì việc mô tả một điểm trong không giản chỉ là toạ độ của điểm đó so với hệ trục toạ độ gốc. Điều này thực sự dễ hiểu và đơn giản. Khi đó chúng ta chỉ cần biểu diễn vector p là vectơ vị trí của điểm P trong không gian p(P) = cột[x,y,z] (vectơ cột biểu diễn vị trí của điểm P trong không gian) Bây giờ, nếu chúng ta muốn biểu diễn một vật có kích thước cụ thể. Vd như cái cục lau bảng, nó dạng dạng như một hình khối hộp như trong hình sau: Vậy chúng ta sẽ làm thế nào? Việc này cũng đơn giản như việc biểu diễn một điểm, nghĩa là nếu như chúng ta xác định được một hệ trục toạ độ gắn với cái đồ lau bảng, thì chúng ta sẽ có thể xác định được mọi điểm trong cái đồ lau bảng đó. Nghĩa là chúng ta xác định được cái đồ lau bảng. Việc còn lại, đó là xác định vị trí của cái hệ trục mới (gắn với cái đồ lau bảng) và hệ trục quy chiêu của chúng ta (hệ trục gốc). Các bạn xem hình trên sẽ rõ. Vấn đề tiếp theo ở đây, đó là mối quan hệ giữa hệ trục gốc và hệ trục mới, không chỉ đơn giản là các phép tịnh tiến để di chuyển từ điểm B đến điểm K, thì sẽ có thể di chuyển được hệ trục gốc {B} đến hệ trục mới gắn với vật {K}. Một cách đơn giản, đó là sau khi di chuyển cho điểm B trùng với điểm K, chúng ta phải xoay nó đi, thì hai hệ trục mới trùng nhau. Trên đây là một cách tiếp cận để hiểu việc biêu diễn một vật trong không gian như thế nào. Cách tiếp cận thứ hai, đó là: Nếu như chúng ta có một vật trong không gian, là cái đồ lau bảng chẳng hạn. Vậy thì cái đồ lau bảng có thể di chuyển trong không gian bằng cách dịch chuyển tịnh tiến theo 3 trục trong không gian, và có thể xoay trong không gian theo các trục khác nhau của hệ toạ độ gốc. Như vậy, để biểu diễn được một vị trí của một vật trong không gian, thì chúng ta tưởng tượng rằng, chúng ta có hai vật a và A giống nhau có khả năng đi xuyên vào nhau. Việc của chúng ta là làm sao để di chuyển một vật đặt ở vị trí gốc, đến một vật đang nằm trong không gian và làm cho hai vật trùng khít vào nhau. Như vậy, việc đầu tiên, đó là chúng ta lấy một điểm trên vật a làm gốc (vật a là vật đặt tại hệ trục gốc {B}, sau đó di chuyển đến điểm tương ứng nằm trên vật A, rồi sau đó xoay sao cho vật a trùng kít lên vật A. Kết quả, cho dù cách hình dung nào, các tiếp cận nào, thì chúng ta cũng đều thấy bản chất của việc miêu tả (định vị trí và hướng) của một vật trong không gian, đều đi đến việc di chuyển và xoay. Hơn nữa, nếu như nói một cách rõ hơn, tức là xác định một hệ trục gắn với vật, và xác định các thông số của hệ trục đó so với hệ trục chúng ta chọn làm gốc. Hoặc một cách hiểu hình tượng hơn, tức là làm sao để di chuyển và xoay hệ trục gốc cho hệ trục gốc trùng với hệ trục mới (gắn trên vật). Khi này, mọi miêu tả của tất cả các điểm trên vật, đều có thể được biểu diễn thông qua hệ trục gốc. Như vậy, chúng ta gọi là miêu tả được vật. Chúc vui |
Các bạn lưu ý rằng, F trình bày sử dụng các hình ảnh từ trang web F gửi cho các bạn để tham khảo, nhưng cách trình bày và ý được trình bày không giống với ý trong tài liệu đó. Vì vậy, các bạn đừng lấy cuốn sách và đối chiếu, so sánh với những gì F viết. Có thể với cái hình nào đó của cuốn sách, F lại lấy để nói về một vấn đề khác mà F cho rằng nó minh họa tốt cho điều F muốn nói.
Đây cũng sẽ là khó khăn cho các bạn nếu các bạn nào đã đọc cuốn sách online này rồi. Nhưng mà nếu chưa đọc, thì nhưng điều F nói có thể sẽ không đủ. Ngoài ra, một vấn đề nữa, đó là hệ thống ký hiệu của F hơi khác, nhưng các hình vẽ lại mang sẵn các ký hiệu rồi. Chính vì thế, F sẽ sử dụng các ký hiệu theo trên hình vẽ, nhưng đa số sẽ viết lại theo hệ thống ký hiệu của F. Luồng này sẽ có khá nhiều người cùng viết, như Đạt và anh Lâm. Cho nên, có thể đôi chỗ, hệ thống ký hiệu mỗi người dùng khác nhau, các bạn phải thật để ý. Ý đồ của F chỉ là để các bạn thành viên hiểu được những điều cơ bản nhất về tay máy, hiểu rõ tay máy làm việc như thế nào, những vấn đề của tay máy là gì? Người ta cần giải quyết gì trong tay máy... Tất cả những điểm cơ bản nhất này, sẽ dần dần được trình bày, và sẽ có sửa chữa dần dần. Cũng vì vậy, các bạn nên đọc, và đôi khi theo dõi lại những bài viết cũ, bởi vì có thể nó sẽ được thay đổi cho chính xác và rõ ràng hơn. Chúc vui. |
Trích:
_Hoi truoc em co doc thu Matlab em moi chi co the ve cai hinh 3d ben autocad hay solidword hay pro_engineer sao do dem dung cai hinh do qua ben Matlab vao moi truong VRML chay cho vui thoi chu chang mo phong duoc gi anh co tai lieu nao noi ve no khong em co co gang tim hieu nhung ma chua thay sach nao noi ca co le noi cong cua em con thap! |
Sau khi thảo luận với anh Lâm, chúng tôi quyết định chọn bộ sách
Robotics and Automation Handbook (42MB) Cho việc tham khảo tài liệu ở đây. Tài liệu hơi nặng, các bạn chú ý trước khi download. Việc mô phỏng Robot có thể dùng một số thư viện do Ami giới thiệu như SpaceLib hổ trợ cả Matlab, C và Maple. Tuy nhiên để có thể tạo giao diện 3D chúng ta có thể dùng OpenGL. Việc sử dụng thư viện này trên môi trường VC++6 là phổ biến đối với các lập trình viên nếu không xét tính tối ưu của trình biên dịch hay khả năng đồ họa. Do đó việc sử dụng V++.net 2005 hay VC++6 không quan trọng, nên để tiện cho việc học và làm việc cùng với nhau có hướng đến việc sử dụng công cụ lập trình mới, chúng tôi đã thống nhất luôn, việc sử dụng VC++ .NET 2005 làm ngôn ngữ thống nhất dùng chung. Giải thuật dynamics cho Robot là giống nhau trên tất cả các ngôn ngữ lập trình, tuy nhiên việc chọn VC++2005 là để các bạn có thể làm quen với việc sử dụng các thư viện giao diện và giải thuật có trên Internet như www.codeguru.com và www.codeproject.com. Như vậy, có thể nói, chúng tôi cùng học và cùng làm việc với các bạn. Mọi vấn đề trong cuốn sách này, chúng tôi cũng sẽ phải đọc như các bạn, vậy nên đừng ngại bổ sung những gì mà chúng tôi còn thiếu sót, hoặc có thắc mắc vấn đề gì, các bạn cứ đặt vấn đề lên đây, chúng ta cùng giải quyết. Mục tiêu của chúng tôi, không phải là đưa một đống ý thuyết hỗn độn lên cho các bạn, mà chúng tôi muốn triển khải một bài toán tay máy 6 bậc tự do. Bài toán 6 bậc tính toán bằng tay rất dài, tuy nhiên mục tiêu chúng ta là tiến đến áp dụng vào một con robot thật. Nếu quá khó khăn về phần cơ, chúng ta sẽ đi đến việc tìm kiếm và mua xác robot để làm. Mặt khác, chúng tôi muốn các bạn nào có điều kiện về tài chính, có thể tự làm thực nghiệm với một mô hình cơ nhỏ, dùng động cơ bước hoặc DC, mô hình bằng nhôm đặc... Nhưng tóm lại, vấn đề đặt ra ở đây, đó là giải quyết bài toán, để làm thực tế và đưa vào điều khiển. Không chỉ giải lý thuyết, tính toán hình thức, mà đưa vào cả vấn đề tính toán số, thuật toán tính toán tối ưu cho từng công đoạn một. Hy vọng các bạn nhiệt tình tham gia. Chúc vui. |
Chào các bạn
Thật sự mình không hiểu ý định của các bạn muốn giải quyết bài toán nào ??? động học, động lực học, điều khiển hay kết cấu. Về mặt lý thuyết, bài toán động học của tay máy (chuỗi hở) đã được giải quyết từ rất lâu rồi. Phương pháp sử dụng là phép biến đổi thuần nhất với ma trận Denavit-Hartenberg. Đối với robot song song thì hiện nay chưa có phương pháp tổng quát giải quyết triệt để. Bạn nào quan tâm mình sẽ gửi 1 số tài liệu về phần tính toán động học tay máy. |
Đúng là bài toán động học là một bài toán rất kinh điển và đã được giải quyết rất lâu, tuy nhiên một giáo trình online và một tutorial để hướng dẫn các sinh viên về robotics bằng tiếng Việt thì vẫn chưa có.
Mục đích của picvietnam là cung cấp những kiến thức rất cơ sở và đơn giản, nhưng lại đầy đủ về mặt nội dung. Chúng tôi muốn phổ biến các kiến thức chuyên ngành này trên diễn dàn, để các bạn sinh viên sau này có thể tìm hiểu lại được các kiến thức đã học thông qua những bài viết này ở bất cứ nơi đâu. Về mặt giáo trình: Chúng tôi sẽ đi từng phần về khái niệm robotics, những lý luận về robotics, các phân loại (như tôi đã viết một số bài và đang chờ những ý kiến bổ sung từ các thành viên). Sau đó, chúng tôi tiếp tục đi vào bài toán động học, và giải quyết vấn đề một cách trực tiếp cho tay máy của Hyundai tại nơi tôi đang học, một mô hình thực tế mà chúng tôi sẽ cung cấp các tài liệu về nó trong các phần tiếp theo đây. Tiếp theo, chúng tôi sẽ cung cấp những vấn đề về động lực học tay máy và cũng dựa trên mô hình này. Vấn đề động lực học, là vấn đề rất khó khăn và phụ thuộc nhiều vào ứng dụng. Chính vì vậy, chúng tôi sẽ không đi quá sâu vào nó, mà chỉ cố gắng trình bày về phần khái niệm động lực học và những vấn đề cần giải quyết. Để chuẩn bị cho giáo trình này, chúng tôi dựa vào một bộ tool open source, và chúng tôi sẽ hướng dẫn lập trình cơ bản. Ngoài ra, anh Lâm có lập trình qua một chương trình mô phỏng và đang muốn cải tiến. Với mong muốn có một bộ tool đầy đủ hơn về robotics, đó là động lực khiến tôi phát triển phần này. Nếu những ai đã có kinh nghiệm về robotics, xin góp một tay với chúng tôi. Lợi điểm của những giáo trình online và open source như chúng ta đã biết, vậy tại sao chúng ta không làm? Chúng tôi mong chờ những đóng góp của các bạn. Chúc vui PS> Chúng tôi chưa muốn viết quá sâu về vấn đề kỹ thuật mà luôn muốn giữ đúng và đủ lượng kiến thức cần cung cấp trong mỗi giai đoạn để người đọc có thể hiểu và nắm bắt về nó. Nếu volvo đã làm về những phần này, mong rằng bạn giúp chúng tôi một tay. Volvo có thể gửi tài liệu cho tôi để chúng ta cùng tham khảo thêm. Chúng tôi cần kinh nghiệm của bạn. Chúng ta sẽ sử dụng tài liệu mà tôi đã cung cấp (42MB) để làm cơ sở chung và hệ thống bài viết được đầy đủ nội dung. Việc viết thì tự mỗi người sáng tạo và viết thêm, nhưng cái sườn chung sẽ dựa theo sách để người đọc dễ nắm bắt. |
http://www.hyundai-engine.com/common...5-04_Cat_E.pdf
Đây là tài liệu về robot Hyundai mà chúng ta sẽ làm việc với nó. Mọi người download về và theo dõi nhé. Chúc vui |
Vừa vẽ xong sơ đồ khối của tay máy Hyundai. Tay máy Hyundai là tay máy 6 bậc tự do theo loại kinh điển, nghĩa là 3 khâu cuối có trục đồng quy tại một điểm. Khâu cuối cùng thì gắn trực tiếp với tay gắp, trong phần này F không vẽ ra, phần sau sẽ vẽ thêm và cung cấp các thông số chi tiết. Tạm thời, đến đây chúng ta đã biết một cách sơ bộ về tay máy mà chúng ta sẽ làm việc với nó. Sau phần này, chúng ta sẽ cùng khảo sát về vấn đề động học tay máy, đi từ những bước cơ bản nhất. Những phần nào các bạn gặp thắc mắc, các bạn đặt câu hỏi ngay để chúng ta cùng giải quyết. Chúc vui |
giải bài toán động ngược tay máy n-bậc tự do
Nhiệm vụ giải bài toán động ngược tay máy n-bậc tự do có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Bởi vì khi điều khiển tay máy theo một quỹ đạo nhất định, tại mỗi thời điểm của quỹ đạo là phải giải một bài toán động học ngược về vị trí. Thời gian tìm kiếm lời giải tối ưu có ảnh hưởng rất lớn đến thời gian điều khiển tay máy. Trong nhiều trường hợp thời gian giải trên máy tính rất lâu, nhiều khi không hội tụ. Hiện nay chưa có một phương pháp giải bài toán ngược chung nào có hiệu dụng với mọi trường hợp. Do đó, tùy từng cơ cấu tay máy mà ta cố gắng tìm được lời giải tối ưu.
Vì thế, bạn sẽ giải quyết vấn đề động học ngược như thế nào ? Bạn có thể đưa ra một số kinh nghiệm thực tế được không ? Nếu giải bài toán động học vị trí của tay máy 2 bậc tự do thì đơn giản. Nhưng nếu tay máy từ khoảng 4,5 bậc tự do trở lên thì vấn đề giải động học ngược khá phức tạp. Kể cả bạn dùng Matlab để tính cũng sẽ ra kết quả mà nhiều khi không áp dụng để lập trình được. |
Vào đó không download được bạn à. Tuy nhiên, các cuốn ebook thì chúng tôi đã cung cấp giáo trình mà chúng tôi sẽ theo sườn đó để viết các bài giảng. Nếu như có cuốn ebook khác thì thiết nghĩ không cần thiết.
Mong rằng bạn đóng góp những bài viết tiếng Việt cung cấp tài liệu chi tiết để cùng chúng tôi xây dựng giáo trình này. Tính toán bài toán động học có thể nói là phần dễ nhất trong tay máy, nhưng như bạn nói, nó cũng không đơn giản một chút nào. Chính vì vậy, chúng tôi chỉ cung cấp các vấn đề tính toán cơ bản nhất về tay máy, và chúng tôi cố gắng bám theo giáo trình đã cung cấp, nhưng sẽ viết theo cách của chúng tôi. Có nghĩa là sao? Chúng ta có cuốn sách (42MB), chúng ta sẽ dựa trên đó để đi theo các thứ tự vấn đề trong cuốn sách, nhưng mà, từng vấn đề được đề cập trong cuốn sách, chúng ta sẽ không bám sát bài giảng và công thức trong cuốn sách, mà chúng tôi sẽ dựa trên mô hình tay máy của Hyundai như F cung cấp trên kia để chúng ta có thể cùng làm và cùng giải bài toán. Mong rằng các bạn tham gia viết bài chung với chúng tôi sẽ bám sát theo giáo trình này, và bổ sung những phần F và anh Lâm còn thiếu sót. Từ đó chúng ta sẽ có một giáo trình hoàn thiện hơn. Chúc vui |
Lâu nay xem các anh em làm mà không tham gia được việc gì thấy áy náy quá. Thực tình tôi không có nhiều kinh nghiệm trong thiết kết và lập trình cho tay máy công nghiệp nhưng bản thân tôi nhận thấy chúng ta trước hết nên có những hoạch định rõ ràng trước khi bắt tay. Tôi nói như thế vì tôi có một đôi điều tâm sự về nghiên cứu tay máy như sau:
- Có thể nói rằng trên thị trường tương đối nhiều chủng loại tay máy và việc chọn một loại nào đó ảnh hưởng không nhỏ đến kết quả nghiên cứu của chúng ta. Chúng ta thử nghĩ nếu như đi theo một tay máy nào đó mà chúng ta chưa chắc được xây dựng mô hình đúng hay sai sẽ dẫn đến việc gì? Nó sẽ kéo theo đánh giá hoạt động của mô hình đó sai và thiết kế bộ điều khiển lệch lạc và còn kéo theo các đánh giá không dựa trên các cơ sở khoa học hay nói cách khác là sẽ dẫn đến lập luận về vấn đề đưa ra lỏng lẽo. - Sở dĩ tôi nói như vậy vì tôi thấy mọi người đưa ra cánh tay này nọ nhưng chúng ta chắc chắn đã tìm ra một cái chuẩn nào để đo lường được tính tin cậy của công việc chúng ta đang làm chưa. Hiện bây giờ các bạn đọc các loại sách khác nhau sẽ có các mô hình tay máy các nhau, thậm chí cùng một loại tay máy các cuốn sách còn không có một mô hình kết quả đồng nhất. - Chính vì hai lẽ trên tôi có một đề nghị nhỏ là bản thân tôi thấy rất hay cho những người bắt đầu nghiên cứu về tay may hãy bám theo một mô hình phải nói rất rất phổ biến đó là Puma 560. Hầu hết các cuối sách cổ kim đều nói về mô hình này và rất thuận tiện là trong Robotic Toolbox của Matlab cũng hỗ trợ mô hình này. Vì vậy nếu chúng ta đi theo thì chắc chắn sẽ biết mình lệch khỏi điểm mong muốn là bao nhiêu, từ đó mới có sự điều chỉnh cho phù hợp. Sau khi chúng ta thành công với mô hình này rồi thì chúng ta hãy chuyển qua các mô hình khác với các cơ cấu khác. - Một ý cuối cũng là những bước ban đầu trong nghiên cứu một vấn đề sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến thái độ của chúng ta trong chặng đường tiếp theo. Thân gửi, |
Lúc đầu F cũng đã suy nghĩ về vấn đề này, và có bàn với anh Lâm là nếu dùng Puma 560 thì sách nào cũng có. Tuy vậy, thực tế là chúng ta lại không có một hình ảnh thực nào để giải thích cơ cấu, mô hình. Không có hình ảnh sống động về tay máy để cung cấp.
Chính điều này là những khó khăn khi phân tích và hướng dẫn. Hơn nữa, mục đích của chúng tôi khi thực hiện tutorial này, là để làm sao cho ngừơi đọc hiểu được những vấn đề đặt ra, và những gì cần phải giải quyết. Từ đó, người đọc trên forum, có một kiến thức cơ bản về robot, và họ có thể tự đọc sách thêm... Ngoài ra, chúng tôi làm cái này, cũng có mục đích nghiên cứu rõ ràng. Vì hiện nay, Hyundai chỉ có duy nhất một loại robot này được sản xuất, theo cùng một nguyên lý. Chính vì vậy, nếu như nghiên cứu loại robot này, về lâu về dài chúng ta có thể hiểu Hyundai, hiểu Hyundai, có thể là hiểu Hàn Quốc, một nước đối tác anh em trong tương lai. Đó là những điều mà chúng tôi mong muôn chuẩn bị, cho dù còn rất nhiều khó khăn xung quanh. Cách đi khuôn khổ và nguyên tắc, không phải là cách mà chúng tôi muốn đi ở đây. Chúng ta cùng làm, cùng nghiên cứu, xác định hướng đi hơn là xác định những gì chúng ta biết để truyền đạt. Mong rằng bạn hiểu rằng, chúng tôi muốn phất ngọn cờ nghiên cứu trong cộng đồng VN, chúng tôi chưa biết, bạn chưa biết, chúng ta cùng nghiên cứu và cùng làm. Khó khăn đó, nhưng đó là hướng đi. Trong khi đó, nếu tốn thời gian quay lại Puma, thì như bạn nói, làm một hệ khác lại gặp vấn đề khác. Lúc đó, Puma người ta đã nghiên cứu nats rồi. Chúc vui. |
Thực ra tôi rất tôn trọng hướng đi mà các bạn đã chọn, tôi chỉ có một số điều chưa rõ như sau thôi:
- Như mình tìm hiểu về tay máy Hyundai thì làm sao mà có thể tìm đâu ra mô hình, phần mềm mô phỏng, công cụ lập trình cho nó? - Tài liệu mà bạn gửi lên thì chỉ thấy hình chụp bên ngoài thôi à, thế còn tham số các khớp, links bạn có không? Phải có mấy cái đó mới mô hình được phải không nào? Nếu bạn có những thứ trên thì cho mọi người đi. Thân gửi, |
| Múi giờ GMT. Hiện tại là 08:15 AM. |
Tên diễn đàn: vBulletin Version 3.8.11
Được sáng lập bởi Đoàn Hiệp.
Copyright © PIC Vietnam