Luận văn Thiết kế và chế tạo mô hình robot scara phân loại sản phẩm theo màu sắc và hình dạng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ  
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ  
----------  ----------  
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC  
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT SCARA  
PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC VÀ HÌNH DẠNG  
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:  
SINH VIÊN THỰC HIỆN:  
PHAN PHÚC HẬU  
Ths: ĐƯỜNG KHÁNH SƠN  
MSSV: 1600061  
Ngành: Công nghệ kỹ thuật  
Cơ điện tử - 2016  
Cần Thơ - 2020  
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2020  
GVHD  
Nhận xét của giáo viên phản biện  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
.......................................................................................................................................  
Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2020  
GVPB  
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ  
Cán bộ hướng dẫn: Ths. ĐƯỜNG KHÁNH SƠN  
Luận văn đại học được bảo vệ tại Trường Đại học Kỹ thuật – Công nghệ Cần Thơ  
ngày 22 tháng 07 năm 2020.  
Thành phần Ban chấm đánh giá luận văn đại học gồm:  
1. Trưởng ban:..........................................................................................................  
..................................................................................................................................  
2. Uỷ viên phản biện: ...............................................................................................  
..................................................................................................................................  
3. Thư ký ban chấm:.................................................................................................  
..................................................................................................................................  
Xác nhận của Ban chấm đánh giá sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).  
TRƯỞNG BAN  
UỶ VIÊN PHẢN BIỆN  
THƯ KÝ  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC  
CỘNG HÒA XàHỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM  
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc  
KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ  
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ  
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN ĐẠI HỌC  
Họ và tên sinh viên: PHAN PHÚC HẬU MSSV: 1600061  
Ngày, tháng, năm sinh: 30/07/1998  
Ngành: Công nghệ kỹ thuật cơ điện tử  
TÊN ĐỀ TÀI:  
Nơi sinh: Cần Thơ  
Mã số: 7510203  
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ROBOT SCARA PHÂN LOẠI SẢN  
PHẨM THEO MÀU SẮC VÀ HÌNH DẠNG  
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG  
Nhiệm vụ:  
Ứng dụng công nghệ xử lý ảnh cho Robot SCARA để phân loại sản phẩm theo  
màu sắc và hình dạng từ đó đưa ra quyết định cho cánh tay.  
Nội dung:  
- Thiết kế, chế tạo mô hình Robot Scara hoàn chỉnh.  
- Thiết kế mạch điều khiển cho Robot Scara.  
- Xây dựng giao diện người dùng trên máy tính bằng phần mềm Matlab.  
- Ứng dụng xử lý ảnh vào mô hình Robot để phân loại sản phẩm.  
THỜI GIAN GIAO ĐỀ TÀI: 10/01/2020  
THỜI GIAN HOÀN THÀNH: 07/07/2020  
Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2020  
KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ  
LỜI CẢM ƠN  
LỜI CẢM ƠN  
Để hoàn thành đề tài luận văn và kết thúc khóa học, em xin bày tỏ lòng biết ơn  
sâu sắc đến trường Đại học kỹ thuật – công nghệ Cần Thơ đã tạo điều kiện cho em  
có môi trường học tập tốt trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường. Đặc  
biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy Đường Khánh Sơn đã tận tình hướng dẫn và  
giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành luận văn. Đồng thời, em cũng gửi lời cảm ơn  
chân thành đến các thầy cô trong khoa Kỹ thuật cơ khí, gia đình và bạn bè đã giúp đỡ  
và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong quá trình học tập cũng như trong quá trình hoàn  
thành luận văn tốt nghiệp.  
Em xin chân thành cảm ơn!  
SVTH: Phan Phúc Hậu  
Trang I  
 
LỜI CẢM ƠN  
LỜI CAM ĐOAN  
Em xin cam đoan đề tài: “Thiết kế và chế tạo mô hình Robot SCARA phân  
loại sản phẩm theo màu sắc và hình dạng” là một công trình nghiên cứu được thực  
hiện bởi cá nhân em dưới sự hướng dẫn của thầy Đường Khánh Sơn. Trong bài báo  
cáo, tất cả các số liệu, hình ảnh và thông tin trong đề tài này đều được em thu thập  
với một thái độ khách quan và trung thực. Ngoài ra, một số nguồn tài liệu tham khảo  
đã được trích dẫn nguồn và chú thích rõ ràng, không sao chép bất cứ tài liệu nào mà  
không có trích dẫn. Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước bộ môn, khoa và nhà  
trường về sự cam đoan này.  
Sinh viên thực hiện  
SVTH: Phan Phúc Hậu  
Trang II  
 
TÓM TẮT LUẬN VĂN  
TÓM TẮT LUẬN VĂN  
Đề tài luận văn “Thiết kế và chế tạo mô hình Robot Scara phân loại sản phẩm  
theo màu sắc và hình dạng” bao gồm các nội dung cốt lõi như: tìm hiểu các khái  
niệm và kiến thức cơ bản về Robot, thiết kế và chế tạo mô hình Robot Scara 3 bậc tự  
do hoạt động linh hoạt và chính xác, thiết kế mạch điều khiển và giao diện điều khiển  
cho Robot, xây dựng giải thuật PID điều khiển vị trí động cơ DC, ứng dụng xử lý ảnh  
vào mô hình để phân loại sản phẩm.  
SVTH: Phan Phúc Hậu  
Trang III  
 
MỤC LỤC  
MỤC LỤC  
SVTH: Phan Phúc Hậu  
Trang i  
 
MỤC LỤC  
SVTH: Phan Phúc Hậu  
Trang ii  
MỤC LỤC  
SVTH: Phan Phúc Hậu  
Trang iii  
DANH MỤC HÌNH ẢNH  
DANH MỤC HÌNH ẢNH  
SVTH: Phan Phúc Hậu  
Trang iv  
 
DANH MỤC HÌNH ẢNH  
SVTH: Phan Phúc Hậu  
Trang v  
DANH MỤC HÌNH ẢNH  
SVTH: Phan Phúc Hậu  
Trang vi  
LỜI NÓI ĐẦU  
LỜI NÓI ĐẦU  
Cùng với sự phát triển của các cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trên thế giới  
là những tiến bộ trong lĩnh vực điều khiển và tự động hoá sản xuất. Một trong những  
thành tựu nổi bật của quá trình tự động hoá là những cánh tay máy Robot. Những  
Robot từ đơn giản đến phức tạp, đã đóng góp rất nhiều trong việc thay thế con người  
ở môi trường làm việc cường độ cao, độc hại và đòi hỏi chính xác cao.  
Để có thể phát triển và ứng dụng Robot rộng rãi trong sản xuất, bên cạnh những  
kiến thức về điện, điện tử…thì việc nghiên cứu tính toán động học và điều khiển  
Robot cũng là một yếu tố rất quan trọng để tạo nên cơ sở và nền tảng cho việc chế  
tạo Robot.  
Với đề tài “Thiết kế và chế tạo mô hình Robot Scara phân loại sản phẩm theo  
màu sắc và hình dạng” em tin rằng với những kết quả đạt được trong quá trình thực  
hiện đề tài sẽ là một bước đệm quan trọng cho việc phát triển nhiều hơn nữa những ý  
tưởng trong tương lai về tính toán và thiết kế các loại Robot công nghiệp.  
SVTH: Phan Phúc Hậu  
Trang 1  
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN  
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN  
1.1 Tổng quan đề tài  
1.1.1 Đặt vấn đề  
Ngày nay, cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật nhằm mục  
đích giúp cho cuộc sống tốt hơn và việc giải phóng sức lao động của con người trong  
các môi trường làm việc khó khăn là vấn đề cần thiết thì công nghệ Robot cũng ngày  
càng được phát triển và sử dụng phổ biến trong sản xuất cũng như trong cuộc sống  
của con người. Robot được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc  
biệt là trong các ngành sản xuất có tính dây chuyền và công nghệ cao vì Robot có thể  
vừa đảm bảo tính chính xác vừa đảm bảo tính liên tục của dây chuyền mà con người  
và máy móc khó có thể đạt được. Đồng thời, Robot có thể thay thế con người làm  
việc trong những môi trường nặng nhọc, độc hại, nhiệt độ cao, ...  
Hꢀnh 1.1: Dây chuyền sản xuất ô tô tự động bằng Robot  
Nhận thấy được tầm quan trọng của Robot đối với đời sống con người, các nước  
phát triển luôn cạnh tranh với nhau về nghiên cứu và chế tạo nhiều thế hệ Robot tốt  
nhất. Vì vậy nhiều công ty trên thế giới đã và đang sản xuất, phát triển, nghiên cứu  
để đưa Robot lên một tầm cao có thể tư duy như con người. Do đó, lĩnh vực Robot  
đang ngày càng chiếm được sự quan tâm của các nhà nghiên cứu và xã hội. Dự đoán  
trong tương lai thì Robot sẽ là tâm điểm của một cuộc cách mạng lớn sau Internet.  
Với xu hướng này thì thị trường Robot sẽ vô cùng to lớn.  
SVTH: Phan Phúc Hậu  
Trang 2  
       
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN  
Từ những nhu cầu thực tế và niềm đam mê với Robot, cùng với sự góp ý và  
hướng dẫn của thầy Đường Khánh Sơn. Em đã chọn đề tài “ROBOT SCARA ỨNG  
DỤNG XỬ LÝ ẢNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC VÀ HÌNH  
DẠNG” cho luận văn tốt nghiệp của mình.  
Hꢀnh 1.2: Robot Scara phân loại sản phẩm  
1.1.2 Mục tiêu đề tài  
Thiết kế và chế tạo mô hình Robot SCARA hoàn chỉnh. Từ đó, thiết kế bộ điều  
khiển và giao diện điều khiển cho Robot.  
Vận dụng xử lý ảnh vào quá trình phân loại sản phẩm tự động nhằm cải thiện  
năng suất và chất lượng cũng như giải phóng sức lao động cho con người trong quá  
trình sản xuất.  
Nhằm làm chủ kỹ thuật chế tạo Robot để có thể phục vụ mục đích học tập và  
nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của các trường cao đẳng, đại học cũng như ứng  
dụng trong sản xuất công nghiệp.  
Vận dụng và củng cố lại những kiến thức đã học được để tìm hiểu và xây dựng  
mô hình cánh tay Robot có thể đạt được mục tiêu đặt ra. Bên cạnh đó nâng cao khả  
năng sử dụng các phần mềm bổ trợ như Inventor, Matlab, Arduino IDE, ...  
1.1.3 Giới hạn đề tài  
Đề tài “Thiết kế và chế tạo mô hình Robot Scara phân loại sản phẩm theo  
màu sắc và hình dạng” dùng một camera đặt cố định để thu nhận ảnh, ảnh thu được  
sẽ được máy tính xử lý để xác định các thông số của đối tượng bao gồm: vị trí, màu  
SVTH: Phan Phúc Hậu  
Trang 3  
     
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN  
sắc và hình dạng từ đó điều khiển cánh tay Robot Scara thực hiện chuyển động gắp  
và phân loại sản phẩm ở bất kỳ vị trí nào trong phạm vi hoạt động của nó.  
1.2 Giới thiệu sơ lượt về Robot công nghiệp  
Robot là một loại máy có thể thực hiện công việc một cách tự động bằng sự điều  
khiển của máy tính hoặc các vi mạch điện tử được lập trình. Robot công nghiệp được  
lập trình sẵn theo một trình tự nhất định và sử dụng nhằm mục đích phục vụ công  
việc lắp ráp, sản xuất hoặc chế biến sản phẩm. Robot hỗ trợ rất nhiều cho con người.  
Đặc biệt là trong những môi trường khắc nghiệt, độc hại và nguy hiểm. Robot công  
nghiệp có tính chính xác cao và hiệu quả vượt trội so với sản xuất thủ công.  
Hꢀnh 1.3: Cánh tay Robot 5 bậc tự do của hãng YASKAWA MOTOMAN  
1.2.1 Lịch sử hình thành và phát triển  
Thuật ngữ Robot xuất hiện vào năm 1920 trong một tác phẩm văn học của nhà  
văn tiệp khắc có tên là Karel Capek.  
Thuật ngữ Inducstrial Robot (IR) xuất hiện đầu tiên ở Mỹ do công ty AMF  
(Americal Machine and Foundry Company) quảng cáo mô phỏng một thiết bị mang  
dáng dấp và có một số chức năng như tay người được điều khiển tự động thực hiện  
một số thao tác để sản xuất thiết bị có tên gọi Versatran.  
Quá trình phát triển của IR được tóm tắt như sau:  
- Từ những năm 1950 ở Mỹ xuất hiện viện nghiên cứu đầu tiên.  
- Vào đầu những năm 1960 xuất hiện sản phẩm đầu tiên có tên gọi là Versatran  
của công ty AMF.  
SVTH: Phan Phúc Hậu  
Trang 4  
     
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 134 trang yennguyen 22000 Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Thiết kế và chế tạo mô hình robot scara phân loại sản phẩm theo màu sắc và hình dạng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfluan_van_thiet_ke_va_che_tao_mo_hinh_robot_scara_phan_loai_s.pdf