Mô hình hóa và tối ưu thiết kế cơ cấu gắp robot

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Cơ cấu gắp gồm 3 khâu và 4 khớp (1 trượt, 3 quay), tạo thành một vòng kín có một bậc tự do.

  • Mô hình hình học sử dụng phương pháp Khalil-Kleinfinger để thiết lập ma trận biến đổi tọa độ và phương trình ràng buộc hình học.
  • - Mô hình động học sử dụng ma trận Jacobian tương đương để liên hệ vận tốc điểm gắp với vận tốc khớp chủ động.
  • - Mô hình động lực học sử dụng phương pháp Lagrange với ràng buộc để xây dựng phương trình chuyển động.
  • - Hàm mục tiêu thứ nhất: sai số lực gắp trong toàn bộ hành trình (max-min lực gắp).
  • - Hàm mục tiêu thứ hai: tỷ số truyền lực (lực gắp tối thiểu / lực tác động).
  • - Ràng buộc gồm: giới hạn hình học, hành trình gắp, góc nghiêng, độ ổn định, và giới hạn dung sai.
  • - Bài toán tối ưu gồm 6 biến thiết kế: d3, d4, d5, l, e, f (các chiều dài và vị trí khâu).
  • - Giải bằng NSGA-II với 2000 thế hệ và 200 cá thể, sử dụng SBX và đột biến đa thức.
  • - Tập nghiệm Pareto được phân tích để chọn cấu hình tối ưu theo yêu cầu thiết kế.
  • - Phân tích độ nhạy cho thấy d5 và l có ảnh hưởng lớn nhất đến cả hai hàm mục tiêu.
  • - Dung sai chế tạo được đề xuất dựa trên độ nhạy để đảm bảo hiệu suất và giảm chi phí.