Khi Arduino nổi lên như một hướng đi mới trong lĩnh vực điện tử, điều khiển tự động thì LabVIEW là phần mềm trực quan được ứng dụng vô cùng rộng rãi trong công nghiệp. Sự kết hợp giữa chúng hỗ trợ thực hiện các ứng dụng thu thập dữ liệu và điều khiển thiết bị. Các bạn hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về cách lập trình điều khiển cánh tay robot 4 bậc tự do bằng LabVIEW nhé.
I. Giới thiệu.
Qua các phương tiện thông tin trên internet và các trung tâm học tập thực hành, có thể thấy rằng nhu cầu học tập, nghiên cứu và tự mày mò về các lĩnh vực trong ngành điện tử nói chung và ngành tự động hoá nói riêng là cực kỳ cao. Hiện nay có rất nhiều tay máy được sử dụng trong dây chuyền sản xuất. Robot có những tính năng và khả năng làm việc trong môi trường độc hại mà con người không có được. Chính vì vậy, việc nghiên cứu và chế tạo ra các loại robot phục vụ cho tự động hoá sản xuất là điều thiết thực cho hiện tại và tương lai.
II. Hoạt động.
Vào năm 2012, ABB đã cho ra mắt PalletPack 460 được thiết kế đặc biệt để thực hiện chức năng bốc xếp với tốc độ cao. Với tâm điểm là IRB 460, đây là robot bốc xếp nhanh nhất trên thị trường. IRB 460 4 trục có tầm với 2.4 mét và công suất nâng lên tới 100kg. Đây thực sự là một sản phẩm lý tưởng để tích hợp vào các dây chuyền đóng gói sẵn có nhờ vào thiết kế nhỏ gọn. Dưới đây là robot 4 bậc tự do được mô phỏng theo công nghệ IRB 460. Sản phẩm này đã được thu nhỏ lại với 2 cánh tay đòn có chiều dài 160mm, nặng 2kg và có thể nâng vật thể có trọng lượng 250g.
III. Quy trình thực hiện lập trình điều khiển cánh tay robot.
Trên LabVIEW chúng ta cần có một bộ VIs của Arduino nhằm kết nối và làm việc với Arduino. LabVIEW có thể lấy dữ liệu từ các chân Arduino thông qua bộ VIs và xử lý, điều khiển hay hiển thị kết quả trên màn hình máy tính. Nhờ vào sự phổ biến và chuẩn hoá của Arduino mà bộ VIs đã trở nên vô cùng phổ biến và có thể tự lập trình. Chúng ta bắt đầu thực hiện theo các bước sau đây:
B1: Cài đặt VIPM - VI Package Manager. Đây là phần mềm quản lý giúp chúng ta tải các gói VI của LabVIEW.
B2: Sau khi đã cài đặt chúng ta vào VIPM tìm giao diện Arduino với từ khoá “LabVIEW Interface for Arduino”. Tiếp theo bạn hãy cài đặt giao diện vừa tìm cho LabVIEW. Chú ý cài đặt đúng phiên bản các bạn nhé.
B3: Kết nối Arduino với máy tính thông qua cổng USB.
B4: Nạp mã nguồn cho Arduino để nó có thể giao tiếp với LabVIEW. Chúng ta thực hiện bước này theo cách sau.
- Tìm đến <LabVIEW> là nơi chứa thư mục LabVIEW sau khi đã cài đặt.
- Chọn vi.lib\LabVIEW interface for Arduino\Firmware, sau đó nhấn đúp vào LIFA_Base. Trình duyệt IDE Arduino sẽ tự hiển thị.
- Chọn Board và Serial Port rồi nhấp vào Upload để nạp vào Arduino. Khi hiển thị thông báo Done uploading tức là bạn đã nạp thành công, bây giờ thì có thể bắt đầu làm việc với Arduino trên LabVIEW rồi.
- Lúc này bạn sẽ thấy khối Init có rất nhiều chân nhưng để thiết lập cho việc kết nối thì bạn chỉ cần chú ý tới một số chân thôi. Đơn cử như chân VISA resource đóng vai trò thiết lập cổng COM giao tiếp giữa LabVIEW và Arduino. Chân Baud Rate là để thiết lập tốc độ Baud. Tốc độ Baud là 115200 đối với Arduino Uno, còn đối với các dòng Arduino khác là 9600. Chân Board Type để chọn loại Arduino, có 3 loại Arduino được hỗ trợ là: Uno, Mega 2560 và Dimuelanove/Atmega328. Chân Connection Type để lựa chọn kiểu kết nối: USB, XBEE hoặc qua Bluetooth. Chân Arduino resource để kết nối với các khối khác. Một khối có 2 dãy chân dữ liệu. Các chân bên trái của khối đưa dữ liệu vào hoặc là thiết lập ban đầu của tín hiệu. Các chân bên phải đưa dữ liệu ra hoặc các thành phần của tín hiệu đã tách được khi đi qua khối. Để thiết lập chân của khối chúng ta trỏ chuột tới chân cần thiết lập để nó trở thành Wiring tool hoặc có thể dùng Tool palette.
- Bạn nhấn chuột phải sau đó chọn kiểu thiết lập bằng cách nhấn Create: Constant (hằng số), Control (điều khiển) hoặc Indicator (hiển thị) tuỳ vào mục đích. Chân Arduino resource của khối này kết nối với chân Arduino của khối khác. Chân Error out của khối trước kết nối với chân Error in của khối sau. Thực hiện các bước thiết lập tương tự đối với các khối khác.
IV. Kết luận.
Việc thực hiện lập trình điều khiển cánh tay robot bằng arduino có thiết kế nhỏ gọn và đẹp mắt. Tuy nhiên, bên cạnh đó vẫn có một số khuyết điểm như:
- Không thể nâng được vật nặng như robot công nghiệp và không thể điều khiển chính xác.
- Động cơ servo rc là bộ phận dễ bị hư nhất. Khi quay servo thì cánh tay đòn của robot cũng quay. Các khâu có thể va chạm với nhau nếu không được cân chỉnh cẩn thận, từ đó dẫn đến các răng trong bánh răng bị gãy buộc chúng ta phải thay bánh răng hoặc mua servo mới.
- Tốc độ hoạt động còn chậm và công suất chưa cao.
- Khớp tay kẹp vận hành chậm.
Vậy là phần tìm hiểu về cách lập trình điều khiển cánh tay robot của chúng ta đã kết thúc. Uniduc hy vọng các bạn sẽ lập trình thành công cho sản phẩm của mình qua bài viết này. Đừng quên theo dõi trang tin của chúng tôi để cập nhật các thông tin thú vị khác nhé!
Bạn có thể tham gia cộng động robotics để xem những thông tin mới nhất tại: Cộng Đồng Robotic Xin cảm ơn bạn!
Chúc bạn thành đạt trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống !
Hotline / Zalo: 0903 666 014
Website: https://uniduc.com/vi
-------------////--------------------------------------------////------------
HUMANOID ROBOT CỦA CÔNG TY UNIDUC SẢN XUẤT PHÁT TRIỂN.
