Điều khiển robot công nghiệp

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 vào năm 1960 và năm 1961. Robot công nghiệp đã được ứng dụng trong công nghiệp. Trong dây chuyển 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 khi 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 chuyện 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 hai – 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 vì sai: Đề cập những vấn đề về chuyển động vi sai của robot, quan hệ dịch chuyển vì 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 nổi. Xây dựng các dạng mô hình toán học của hệ thống robot và quan hệ mômen 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 nghỉ 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 trong 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 của robot.
Chương 9 – Cảm biển trong robot: Mô tả về cấu tạo, nguyên lý làm việc, đặc tỉnh 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 trinh 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 trong 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 PGS. TS. Nguyễn Văn Liễn đã đọc và góp ỷ cho nội dung của cuốn sách, 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 tác giả và có đóng góp cho nội dung của cuốn sách. Tác giả đặc biệt cảm ơn vợ và gia đình đã dành cho tác giả mọi thời gian tự do và khuyến khích, động viên giúp đỡ trong thời gian viết cuốn sách này.