Robot đo lường( Measurement Robot)

[son_um]

Trước đây mọi người đều đã nghe tới Robot hàn, Robot gắp vật và một số xe tự hành khác, ko bít mọi người đã nghe đến robot đo lường chưa. Ứng dụng của robot này dùng để kiểm tra kích thước các sản phẩm trong gia công chế tạo, cũng một dạng giống với máy CMM( máy đo 3 tọa độ), nhưng ưu điểm hơn là khả năng linh hoạt. Cách đây hơn 1 năm, khi tôi đi vào một số liên doanh sản xuất ở bên Đông Anh như Yamaha hay Maxino(tôi ko nhỡ rõ liên doanh tên lắm). Khi muốn kiểm tra kích thước các sản phẩm họ dùng 1 con robot để đo nhưng họ lại lấy tay để di chuyển đầu đo đến các vị trí mong muốn rùi từ đó họ sẽ bít được tọa độ của các điểm đo-->xác định thông số mà họ đang cần. Nếu làm như vậy họ chỉ kiểm tra xác xuất các sản phẩm thôi chứ ko thể toàn bộ được. Ý tưởng của tôi là thiết kế và chế tạo 1 robot tự động hoàn toàn,có thể đạt trực tiếp trên các băng chuyền và kiểm tra được tất cả các sản phẩm!
Hiện tại tôi chưa bít là trên thế giới họ đã làm loại robot đo lường điều khiển tự động chưa! Bác F cũng biết đến lĩnh vực hẹp này trong Robotics chứ, nếu có tài liệu gì thử gửi cho tôi nhé.Và nếu ai có hứng thú với việc thiết kế và chế tạo thì chúng ta cùng thảo luận nhé!
Thân,

[falleaf]

Không thể nói được nhiều về lĩnh vực này, vì vấn đề của bạn đưa ra quá rộng.

Như bạn thấy, vấn đề đo lường là một vấn đề khá quan trọng. Nhưng robot được xếp vào loại measurement, chủ yếu giải quyết bái toán quán tính.

Ngoài ra, bài toán bạn cần giải quyết là dạng bài toán nào, bạn cần đo cụ thể là cái gì, bởi vì robot dùng để đo lượng, nó tương đối phức tạp.

Từ cái robot đo kích thước 1 trục, cho đến loại đo moment quán tính, cho đến loại đo để calib các hệ quán tính như kiểu INS, hoặc thậm chí cho đến cái loại mà các bạn hay thấy, đó là khi thiết kế xe đua, người ta thưởng bỏ một cái mô hình ngồi vào bên trong để cho chạy. Trước đây, cái mô hình này là một con búp bê nhựa, nhưng càng nghiên cứu lên, người ta thay nó bằng một con robot, để đo đến từng dao động, và thử xử lý chuyển động của nó. Loại này cũng được gọi là measurement robot.

Vì vậy, một là F không đi vào lĩnh vực này, nên không thể nói gì nhiều, hai là bạn nên thu hẹp vấn đề lại cụ thể là bạn cần đo cái gì, loại vật liệu gì, cảm biến gì, đơn vị vật lý nào...Robot đảm nhiệm vai trò gì trong đó... Như vậy thì F mới giúp bạn cụ thể được.

Với bài viết của bạn, F vẫn chưa hình dung ra con robot nó làm gì? Hay chỉ là một cánh tay máy, thay cho cánh tay người, dí đầu đo vào vật cần đo?...

Chúc vui

[son_um]

Ý tưởng của tôi đơn giản là chế tạo con robot để thay thế cho việc người đo phải dí đầu đo đến các điểm đo. Nhưng có 2 vấn đề mang tôi đang quan tâm
-Thứ 1 là số khớp cho robot,bao nhiêu khớp thì đủ,loại khớp nào,cách phối hợp giữa các khớp ra sao để robot có thể hoạt động 1 cách linh hoạt nhất( ví dụ muốn xác định tọa độ của 1 điểm trong lòng 1 chi tiết nào đó,tất nhiên vị trí của chi tiết này ko quá khó để robot có thể tiếp cận được).
-Đầu đo, vì hiện tại giá thành 1 đầu đo như vậy ko rẻ.
Thân,

[falleaf]

Để robot dí được vào một điểm bất kỳ trong không gian, tùy thuộc vào loại không gian đó, mà bạn có thể xác định được số bậc cần dùng của robot.

sau khi xác định số bậc cần dùng, bạn sẽ phát sinh một bài toán, đó là những điểm tới hạn (khi robot tiếp xúc đến bề mặt cần đo), những điểm này trong robotics gọi là singularity.

Khi đó, bạn cần thêm vào ít nhất một bậc cho robot để vượt qua những điểm này. Tùy những trường hợp cụ thể, thì có những cách giải quyết cụ thể.

Còn robot của bạn, không phải là measurement robot, mà chỉ là tay máy thay thế cánh tay người thôi.

Còn việc sử dụng hệ tọa độ của robot, thay cho thiết bị đo (dùng encoder và tính toán từ gốc toạ độ), như vậy, lúc này robot là measurement robot.

Nhưng nếu đo kích thước như vậy, bạn sẽ gặp phải vấn đề calibrate robot.

Có thể bạn đọc trước về calibration cho robot, mình sẽ gửi tài liệu sau lên tailieuvietnam.

Chúc vui

[son_um]

Ok, trong kỹ thuật robot bài toán ko gian để xác định các điểm tới hạn cho robot ko phải là 1 bài toán dễ(nó tùy thuộc vào số khớp và loại khớp,thường sau khi bit được sô khớp và loại khớp người ta mới xác định khong gian làm việc của robot), số khớp càng nhiều thì khả năng linh hoạt của robot càng tăng,nhưng tôi nghĩ với bài toán tôi đặt ra mình có thể tạm thời bỏ qua bài toán về điểm tới hạn.Trước hết tôi sẽ đưa lên sơ đồ động học do tôi nghĩ ra rùi cùng thảo luận nhé!
Còn hệ tọa độ, tôi chắc chắn sẽ dùng encoder dùng để xác định góc giữa các khớp rùi từ phương trình động học thuận sẽ suy ra vị trí các điểm đo.
Không bít F quan niệm thế nào về Measurement Robot, Máy CMM( máy đo 3 tọa độ) có phải là 1 dạng measurement Robot ko?

Thân,

[falleaf]

Không bít F quan niệm thế nào về Measurement Robot, Máy CMM( máy đo 3 tọa độ) có phải là 1 dạng measurement Robot ko?

Các máy CMM thì với F kô phải là robot, nó là một trong những thiết bị hỗ trợ robot. Máy CMM có rất nhiều dạng, trong đó thường dùng để calib là loại laser, nhưng loại này rất đắt tiền, khoảng 500.000$.

Ok, trong kỹ thuật robot bài toán ko gian để xác định các điểm tới hạn cho robot ko phải là 1 bài toán dễ(nó tùy thuộc vào số khớp và loại khớp,thường sau khi bit được sô khớp và loại khớp người ta mới xác định khong gian làm việc của robot), số khớp càng nhiều thì khả năng linh hoạt của robot càng tăng,nhưng tôi nghĩ với bài toán tôi đặt ra mình có thể tạm thời bỏ qua bài toán về điểm tới hạn

Thực ra cái này không khó lắm. Khi bạn giải các phương trình động học thuận và ngược của robot, và kết hợp với các yêu cầu biên, không gian hoạt động, thì tự động sẽ xuất hiện những điểm đặc biệt có thể không giải đựơc. Những điểm đó chính là những điểm singularity.

Mình không chắc có nhiều thời gian để thảo luận đến chi tiết, nhưng mình sẽ theo dõi thường xuyên, và khi có thể sẽ thảo luận.

Giải bài toán động học thuận và ngược, thì chắc là không vấn đề gì rồi. Mình cũng đang muốn triển khai một dự án về robot, thiết kế một tay máy 3 bậc tự do nhỏ nhỏ. Đây sẽ là một đề tài dành cho phòng thí nghiệm.

Chưa biết khi nào có thể khai trương cho các bạn thành viên, nhưng mình hy vọng sẽ làm được sớm.

Chúc vui

[son_um]

Nguyên văn bởi falleaf

Mình cũng đang muốn triển khai một dự án về robot, thiết kế một tay máy 3 bậc tự do nhỏ nhỏ. Đây sẽ là một đề tài dành cho phòng thí nghiệm.
Chưa biết khi nào có thể khai trương cho các bạn thành viên, nhưng mình hy vọng sẽ làm được sớm.

Ko bít robot mà F đang dự định triển khai là dùng trong công việc gì, nhưng vơi 3 khớp thì mình đoán chắc là 1 dạng của robot gắp.Vì với các dạng robot khác như robot hàn thì số bậc tự do sẽ phải nhiều hơn và mình cũng nghĩ nếu mình chế tạo 1 robot dùng để đo lường thì số bậc tự do cũng phải ít nhất là 5.Bài toán động học thuận thì ko vấn đề gì rùi, còn bài toán ngược thì sẽ tùy vào cụ thể cấu tạo từng con robot.
Nếu có thể thì mình có thể tham gia vào dự án của F ko?có thể hiện tại chỉ là 3 khớp thôi như dự án của F còn sau này sẽ nâng lên 4 hay 5 khớp tùy vào điều kiện cụ thể?
Thân,

[son_um]

Trước tiên mình muốn bít ỷ tưởng robot 3 bậc của F là dùng để làm gì đã,rùi sẽ thảo luận tiếp hoặc chọn 1 mô hình nào đó mà trên thế giới đã làm. Mình có ý kiến thế này, các robot gắp,hàn hay kể cả robot đo mà mình đã đề xuất đều có những phần cơ bản giống nhau, chỉ khác nhau về khớp cuối cùng thôi.Do vậy mình sẽ thiết kế mở để sau này có thể linh hoạt thay đổi, tức là với robot hàn mình chỉ gắn thêm khớp hàn cuối cùng là được hoặc robot gắp thì gắn thêm khớp có gắn tay gắp vào.
Thân,

[falleaf]

Mấy cái gắn thêm thì theo mình chỉ là end effector thôi, nó không ảnh hưởng tới bậc của robot.

Mình đang suy nghĩ mô hình và đang chọn xem bài toán nào có thể giải quyết, và nên làm bài toán nào, điều kiện cho phép có thể làm bài toán nào.

Hiện nay chủ yếu mình muốn làm bài toán robot gắp.

Giống y như con robot Huyndai mà mình post hình lên, nhưng nó chỉ có đến bậc thứ 3 thôi. Nếu muốn thêm một bậc thứ tư, thì chỉ là bậc xoay, khi đó gắn thêm một cái động cơ nhỏ để xoay cổ trục, và thêm end effector. Như vậy về hiệu quả mở rộng thì mô hình 3 bậc như vậy là ngon và kinh điển.

Vấn đề bây giờ cần tìm thêm để ngâm cứu mà chưa có nhiều thời gian. Vì xa hơn nữa là mình làm về telerobotics (hiện nay mình đang làm cái này), nhưng mà muốn làm ở VN thì phải làm sao cho đề tài nó đi được liên tục.

Chơi như con FARA này chẳng hạn...

Nhưng tất nhiên bỏ đi bậc 4,5,6 của nó. Chơi tới bậc 3 thôi, rồi nâng cấp lên sau. Hơn nữa, mô hình sẽ nhỏ hơn nhiều so với con này. Sẽ tìm động cơ DC để chơi.

Đầu tư cho con này coi bộ cũng khẳm đấy

[son_um]

Làm như con Fara này cũng ok đấy, nhưng nếu chế tạo giống nó thì hơi lục tốn,có lẽ mình chỉ dựa theo mô hình này thôi còn tùy theo điều kiện ở VN nữa. Dự án này F định làm cho Nam hay cả ở ngoài Bắc nữa? Trước đây mình cũng làm ở trên phòng thí nghiệm trong trường DHBKHN, cũng đã làm 1 vài mô hình như máy đo độ tròn, hay CMM nhưng chỉ là đồ chơi thôi vì SV làm gì có tiền.Mỗi cái làm chưa hết 2tr(về cơ khí thì cũng tạm đươc còn về phần điện thì chưa ngon lắm vì mới chỉ điều khiển đơn giản thôi chưa đưa các luật điều khiển vào). Nếu như F định làm dự án này cả ở ngoài Bắc nữa thì mình sẽ liên hệ với phòng TN để xem có được trợ giúp gì ko? PTN này ko chuyên về Robot lắm nhưng lại có cái mà dùng rất nhiều trong Robot, đó là Encoder.Chắc F sẽ dùng hệ kín để Đkh?
Thân,

[son_um]

Làm như con Fara này cũng ok đấy, nhưng nếu chế tạo giống nó thì hơi lục tốn,có lẽ mình chỉ dựa theo mô hình này thôi còn tùy theo điều kiện ở VN nữa. Dự án này F định làm cho Nam hay cả ở ngoài Bắc nữa? Trước đây mình cũng làm ở trên phòng thí nghiệm trong trường DHBKHN, cũng đã làm 1 vài mô hình như máy đo độ tròn, hay CMM nhưng chỉ là đồ chơi thôi vì SV làm gì có tiền.Mỗi cái làm chưa hết 2tr(về cơ khí thì cũng tạm đươc còn về phần điện thì chưa ngon lắm vì mới chỉ điều khiển đơn giản thôi chưa đưa các luật điều khiển vào). Nếu như F định làm dự án này cả ở ngoài Bắc nữa thì mình sẽ liên hệ với phòng TN để xem có được trợ giúp gì ko? PTN này ko chuyên về Robot lắm nhưng lại có cái mà dùng rất nhiều trong Robot, đó là Encoder.Chắc F sẽ dùng hệ kín để Đkh?
Thân,
PS: nếu muốn post ảnh lên thì làm thế nào nhỉ?

[falleaf]

Có hai cách, một cách tải file từ máy, khi viết bài xong bạn bấm vào tải file từ máy, cách 2 là bạn dùng www.photobucket.com giống như mình, tải lên, xong copy dòng thứ 3 của cái hình được post lên, dán vào bài viết, hình sẽ hiện ra.

Chúc vui

[falleaf]

mua động cơ thì mua kèm encoder luôn, nên không lo lắm.

Trước tiên, phòng thí nghiệm mình định triển khai trong SG trước tiên, sau đó mới làm ra HN.

Chúc vui

[falleaf]

http://www.picvietnam.com/forum/showthread.php?t=725
Mời các bạn thảo luận tiếp ở đây, luồng này để lại để chúng ta giải bài toán robot.

[odense]

Xin được phép góy ý một chút về quan diểm robotic measurement và về vụ chế tạo của Falleaf.
1. Về robotic measurement thì xin được nhắc lại và tiếp lời của F về việc tại sao các hãng họ chỉ quan tâm đên mẫu (pattern) cụ thể để thiết kế robot cho việc đo đó. Nhiều khi có thể thấy rằng, những máy như bạn nói không phải là robot đâu bạn à.
Còn về phần các bạn thảo luận vể bâc tự do (degree of freedom) thì theo mình họ không quan tâm đến quá nhiều cho việc ĐO ĐẠC VÀ PHÂN LOẠI sản phẩm như bạn quan tâm. Nó được quan tâm nhiều hơn khi đề cập đến bài toàn Hàn hoặc Gắp vật. Tại sao? Vì nếu bạn biết trước được pattern thì bạn có thể biết cho nào để đặt robot để giảm bớt degree of freedom và dùng encoder và inverse kinematics có thể đo được.
Tuy nhiên, các làm trên thì minh nghĩ không phải là giải pháp thông minh và cũng đắt về mặt công nghê. Thông thường theo tôi biết, trong việc đo đạc và phâm loại sản phẩm thì họ thường quan tâm đến Computer vision với camera (rất nhiều phương pháp dùng: single rotating camera, stereo camera, ommi-camera...***), nói hẹp hơn là robot vision cho công việc này. Trong việc này thì đúng là việc đâu tiên bạn phải quan tâm lả calibration như F đã nói. Tuy nhiên, cũng tùy vào pattern và tùy vào nhu cầu mà họ sẽ triển khai (a) manupulator với fixed camera (phương pháp: ***) hoặc (b) camera gắn ở trên đầu cùng robot. Trong giải pháp như bạn nói với việc đo vật trên băng truyền chạy, tôi nghĩ rất nhiều người đã dùng trường hợp (a), thay vì (b) và trong trường hợp này thì robot nhằm nhiệm vụ sắp đặt hoặc phân loại Mẫu.

2. Vụ chế tạo: dùng là rất hay nếu chúng ta có thể tự làm ra một robot mang thương hiệu VN, hoặc cá nhân hơn là riêng chúng ta. Tuy nhien, theo kinh nghiệm của tôi thì việc chế tạo với công nghệ của VN hiện tại thì rất khó và độ chính xác không cao, gia thành cũng chăng rẻ. Thay vì, dồn tiền và sức để chế tao một robot để rồi nó chẳng rẻ hơn và ngon hơn đi mua thì chúng ta nên tập trung vào phần brain cho nó thì thiết thực hơn. Thứ 1, nó nằm trong khả năng của chúng ta vì chung ta cần kiên thức và kinh nghiệm điện tử một chút, và chủ yếu là lập trình. Thu 2: giá tri sản phẩm sẽ rất cao nếu các bạn thành công trong việc nghiên cứu và làm được một điều gì đó vượt cao hơn với hiên tại. Kết quả có thể là những publication, và có thể cả patent nữa. Ngoài ra, sự thành công đó có thể dẫn đến là một công ty nào đó mua lại bản quyền của bạn và bạn trở nếu vừa giầu có cũng nên.
Ước mơ chế tạo robot thì cũng chẳng khác gì tạo ra chip ơ VN cả, nhiều người mơ lắm rồi nhưng chỉ có 1 đợn vị làm được thôi mà theo tôi biết thì vốn 100% của nước ngoài)
Tất nhiên, đó chỉ là ý kiến cá nhân của tôi thôi. Dù các bạn có chon cách nào thì odense cũng xin ủng hộ ca hai tay vì sự phát triển của VN, dù là theo cách nào ))))
Chúc vui.
P/S: Xin hoi bạn son_um đang làm ở đâu ạ? Và dự định của bạn củ thể thế nào thì nói rõ hơn cho để xin biêt đâu hợp tác được gi đấy.
To all: mình đang kiến một đơn vị nào có máy cắt CNC để có thể cắt nhưng phần cơ khí chính xác cho một số dự án mình đang làm, mới đầu là mirosot robot cho FIRA competion (www.fira.net). Bạn nào có biết chỗ nào đáp ứng được thì cho mình biết với nhé, có đơn giá luôn thì tuyêt. Thuê bon nước ngoài đắt quá các bác a. Thanks in advance!