Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thành công robot song song

Điểm mới của đề tài nghiên cứu này là nhóm nghiên cứu đã làm chủ thiết kế và công nghệ chế tạo robot song song có 6 chuỗi tác động, mỗi chuỗi với bậc tự do 1. Bên cạnh đó, bộ điều khiển tích hợp PC-based với phần mềm điều khiển hoạt động gia công tạo hình theo chuẩn IEA (G&M code) tương thích với các phần mềm CAD/CAM chuẩn đã được thực hiện và kiểm nghiệm kết quả qua quá trình gia công thực tế. Một robot song song - Hexapod dưới dạng máy mẫu ban đầu với đầy đủ các tính năng cơ bản của máy CNC áp dụng trong gia công cắt gọt, tạo hình bề mặt phức tạp, có khả năng tạo hình như máy phay CNC 5 trục trong phạm vi không gian hoạt động thiết kế.

Các sản phẩm chính của đề tài bao gồm: phần cơ khí của RBSS-Hexapod. Bộ điều khiển PC-based cấp trên. Bộ driver thử nghiệm cho động cơ tuyến tính của hãng LinMot. Phần cơ khí còn lại của máy phay bao gồm cả phần thay dao tự động. Phần mềm điều khiển đáp ứng chuẩn lập trình công nghiệp IEA với các mã lệnh điều khiển dạng G-code và M-code tương thích được xuất ra từ các phần mềm CAD/CAM chuẩn (ở đây là phần mềm DELCAM dành cho các máy CNC 5 trục) được biên dịch từ thuật toán động học thuận và ngược để điều khiển sự thay đổi chiều dài các chân của RBSS-Hexapod nhằm thực hiện chuyển động (và các dịch chuyển) tương đương với các máy 5 trục đã được thực hiện và kiểm nghiệm trên thực tế gia công.

Những thông số kỹ thuật cơ bản của robot song song 6 chân (Hexapod)

- Không gian hoạt động dự kiến: X/Y/Z: 400/400/300 mm, ± 250 quanh trục A.

- Độ chính xác: ± 50 µm (định vị) ± 25 µm (lặp lại).

- Tốc độ dịch chuyển lớn nhất của bàn máy: theo phương X, Y: 100 mm/s, theo phương Z: 50 mm/s.

- Gia tốc lớn nhất: 4.8 m/s².

- Trục chính: công suất: 5 kW, tốc độ vòng: 3.000 rpm.

- Nguồn điện: 25 KVA 3 phase 480 V.

- Khối lượng lớn nhất của dụng cụ: 5 kg.

- Chuẩn lập trình, điều khiển máy: G&M code, IEA.

Máy CNC 5 trục ảo - RBSS-Hexapod đã hoàn thành này sẽ giúp Trung tâm thiết kế chế tạo thiết bị mới TP.HCM (Neptech) có thêm công cụ để kết hợp với hệ thống thiết bị hiện có của trung tâm thực hiện một số đề tài nghiên cứu để tiến tới làm chủ công nghệ tạo hình công nghệ cao. Trước mắt thiết bị này sẽ được sử dụng để gia công một số bề mặt phức tạp của các miếng vá sọ não, các bề mặt khớp gối, khớp vai... của dự án nghiên cứu cơ y sinh thuộc Chương trình công nghệ công nghiệp và tự động hóa của TP.HCM.

Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu dự kiến sẽ phát triển một mẫu mới với chi phí đầu tư thấp hơn bằng cách sử dụng các động cơ servo truyền thống kết hợp với vit me bi để thay thế cho các chân đang sử dụng các động cơ tuyến tính, giới thiệu cho các cơ sở đào tạo trong nước nhằm đưa dạng thiết bị này vào phục vụ cho công tác đào tạo và nghiên cứu khoa học.