Bo Dieu Khien Parallel Robot

Bé §IÒU KHIÓN PARALLEL ROBOT KS. Tõ DiÖp C«ng Thµnh, PGS. TS. §Æng V¨n Ngh×n Bé M«n C¬ §iÖn Tö, Khoa C¬ KhÝ, §¹i Häc B¸ch Khoa Tp Hå ChÝ Minh Email: tdcthanh@dme. hcmut. edu. vn Tãm t¾t Kh¸c víi lo¹i Robot nèi tiÕp (Serial Robot), Robot song song (Parallel Robot) cã nh÷ng −u ®iÓm v−ît tréi nh− ®é cøng v÷ng, kh¶ n¨ng thay ®æi vÞ trÝ vµ ®Þnh h−íng linh ho¹t, ®é chÝnh x¸c vµ æn ®Þnh cao, v. v.. ®−îc øng dông trong nhiÒu lÜnh vùc. Bµi b¸o giíi thiÖu lo¹i Robot song song - Parallel Robot cã cÊu tróc khÐp kÝn ®−îc t¹o bëi 6 ch©n vµ ®iÒu khiÓn ®éc lËp. Tuy nhiªn nÕu dïng nh÷ng ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn th«ng th−êng th× tÝnh ®¸p øng cña robot sÏ chËm. ë ®©y, chóng t«i tr×nh bµy kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ bé ®iÒu khiÓn song song kÕt hîp víi gi¶i thuËt ®iÒu khiÓn song song ®Ó lµm t¨ng tÝnh ®¸p øng vµ linh ho¹t cho Robot.

Abstract Different from many Serial Robots, Parallel Robot has some advantages such as: rigidity, changing position ability and flexible navigation, accuracy and high stability... They are applied in a lot of fields. The Paper introduce the Parallel Robot with closed-loop structure constructed by 6 dof and controlled independently. However, if we use the control medthod as usual the respond of robot will slow. Hereby, we talk about the research results about the Parallel Controller compacted with Parallel Algorithm in order to increase the respond and flexibility for Robot.

1. §ÆT VÊN §Ò Ngµy nay, c¸c kü thuËt Robot víi sù hç trî cña m¸y tÝnh ®· ®¸p øng ®−îc ®é chÝnh x¸c cao, thêi gian thu nhËn vµ xö lý c¸c tÝn hiÖu nhanh chãng, tin cËy, ®· lµm t¨ng n¨ng suÊt lao ®éng, h¹n chÕ c¸c tai n¹n vµ ®éc h¹i cho con ng−êi, v. v... Tuy nhiªn víi lo¹i Serial Robot hiÖn nay trong rÊt nhiÒu lÜnh vùc ®· béc lé râ nh÷ng nh−îc ®iÓm nh− tÝnh linh ho¹t thÊp, tèc ®é xö lý vµ kh¶ n¨ng ®¸p øng kh«ng cao, ®é cøng v÷ng còng nh− tÝnh chÝnh x¸c ch−a ®¶m b¶o. §Ó kh¾c phôc phÇn nµo c¸c khuyÕt ®iÓm trªn mét lo¹i Robot míi ra ®êi ®ã lµ Parallel Robot. Serial Robot lµ lo¹i Robot liªn tiÕp cã kÕt cÊu hë ®−îc liªn kÕt víi c¸c kh©u ®éng häc vµ ®−îc ®iÒu khiÓn tuÇn tù hoÆc song song. Kh¸c h¼n víi Serial Robot, theo J-P. Merlet, Parallel Robot lµ c¬ cÊu vßng kÝn trong ®ã kh©u t¸c ®éng cuèi ®−îc liªn kÕt ®Õn nÒn bëi Ýt nhÊt hai chuçi ®éng häc ®éc lËp. Trªn h×nh 1 giíi thiÖu mét lo¹i Parallel Robot .

H×nh 1: Mét lo¹i Parallel Robot

Do nhu cÇu cña thùc tÕ, Parallel Robot ®· ph¸t triÓn theo nhiÒu h−íng kh¸c nhau nh−: -

Theo bËc tù do Parallel Robot cã thÓ cã 3, 4, 5 hoÆc 6 bËc tù do.

-

Theo vËn tèc dÞch chuyÓn cã c¸c lo¹i vËn tèc trung b×nh vµ vËn tèc cao (v /5m/s)

vµ cßn nhiÒu kiÓu ph©n lo¹i kh¸c n÷a. Tuy nhiªn nh×n chung tÊt c¶ c¸c lo¹i Parallel Robot ®Òu cã nh÷ng −u ®iÓm nh−: kh¶ n¨ng chÞu t¶i cao, gia tèc lín, ®é cøng v÷ng c¬ khÝ cao, khèi l−îng ®éng thÊp, tÇn sè riªng cao, kÕt cÊu ®¬n gi¶n vµ c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh ®Òu cã thÓ ®Þnh vÞ trªn tÊm nÒn Víi nh÷ng −u ®iÓm trªn, Parallel Robot ®· ®−îc øng dông trong rÊt nhiÒu lÜnh vùc nh−: Y häc, thiªn v¨n häc, tr¾c ®Þa, c¸c m¸y c«ng cô, v.v. Parallel Robot lµ chuçi nhiÒu kh©u khÐp kÝn cho nªn nã hÕt søc ®a d¹ng vµ ®iÒu khiÓn rÊt phøc t¹p, ®Ó thùc hiÖn mét t¸c ®éng ®iÒu khiÓn cho kh©u ®éng häc cuèi, c¸c kh©u ®éng häc ph¶i ®−îc ®iÒu khiÓn ®ång thêi. §©y lµ mét ®ßi hái khã kh¨n cho thiÕt kÕ bé ®iÒu khiÓn. 2. Bé §IÒU KHIÓN SONG SONG Nh− ®· giíi thiÖu, ®Ó thùc hiÖn viÖc ®iÒu khiÓn cho Parallel Robot, cÇn cã mét bé ®iÒu khiÓn sao cho ®¶m b¶o ®−îc tÝnh ®ång thêi, kh¶ n¨ng nhí vµ qu¶n lý tõng kh©u ®éng häc ®éc lËp. ë ®©y, chóng t«i giíi thiÖu mét bé ®iÒu khiÓn dïng cho Parallel Robot cã 6 bËc tù do (h×nh 2).

M¸y tÝnh Khèi ®iÒu khiÓn ®éng häc kh©u 1

Khèi ®iÒu khiÓn ®éng häc kh©u 4 Khèi ®iÒu khiÓn trung t©m

Khèi ®iÒu khiÓn ®éng häc kh©u 2

Khèi ®iÒu khiÓn ®éng häc kh©u 5 Khèi m¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt

Khèi ®iÒu khiÓn ®éng häc kh©u 3

Khèi ®iÒu khiÓn ®éng häc kh©u 6

H×nh 2: S¬ ®å khèi cña bé ®iÒu khiÓn Parallel Robot Bé ®iÒu khiÓn Parallel Robot lµ hÖ thèng phøc t¹p, gåm mét tËp hîp c¸c phÇn tö xö lý ®éc lËp liÖn l¹c víi nhau b»ng c¸ch trao ®æi c¸c th«ng tin. Mçi mét bé xö lý ®éc lËp sÏ thùc hiÖn mét lo¹t c¸c chØ thÞ cña chÝnh nã vµ lµm viÖc trªn mét tËp c¸c d÷ liÖu riªng biÖt. Giíi thiÖu c¸c ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn song song C¸c nghiªn cøu ®· ®−îc triÓn khai nh»m t×m kiÕm ph−¬ng ph¸p t¹o ra nh÷ng ch−¬ng tr×nh cã thÓ thùc thi ®ång thêi trªn nh÷ng ch−¬ng tr×nh song song. C¸c nghiªn cøu triÓn khai viÖc song song ho¸ cã thÓ ®−îc ph©n thµnh 4 møc :

- ë møc øng dông: C¸c ch−¬ng tr×nh ®−îc thùc thi ®ång thêi trªn nh÷ng bé xö lý kh¸c nhau hoÆc nh÷ng m¸y kh¸c nhau vµ cã thÓ cã sù trao ®æi th«ng tin lÉn nhau. Chóng thùc hiÖn viÖc ph©n phèi c¸c øng dông cho c¸c bé xö lý theo kh«ng gian vµ thËm chÝ theo thêi gian. ë møc nµy, mçi ch−¬ng tr×nh øng dông vÉn thùc thi tuÇn tù. - ë møc ch−¬ng tr×nh: Ng−êi lËp tr×nh sÏ t×m kiÕm gi¶i thuËt cã thÓ thùc thi ®ång thêi cho vÊn ®Ò cÇn gi¶i quyÕt. Do ®ã, tr¸ch nhiÖm song song ho¸ ch−¬ng tr×nh sÏ do ng−êi lËp tr×nh thùc hiÖn. B»ng t− duy cña con ng−êi còng nh− tïy theo ®Æc thï cña mçi bµi to¸n, ng−êi lËp tr×nh cã thÓ t×m ra c¸ch thøc song song ho¸ kh¸c nhau sao cho ch−¬ng tr×nh cã thÓ thùc thi ®ång thêi mét c¸ch hiÖu qu¶ nhÊt. - ë møc ph¸t biÓu: Ch−¬ng tr×nh dÞch sÏ ®¶m nhiÖm vai trß song song ho¸ ch−¬ng tr×nh. Nã sÏ t×m kiÕm trong mét ch−¬ng tr×nh tuÇn tù tõ nh÷ng kh¶ n¨ng song song ho¸, thùc hiÖn c¸c biÕn ®æi ®Ó t¹o ra m· ch−¬ng tr×nh song song, sinh thªm c¸c m· ®ång bé vµ trao ®æi th«ng tin. −u ®iÓm chÝnh cña møc nµy lµ khã kh¨n cña ng−êi l©p tr×nh ®−îc gi¶m nhÑ vµ ch−¬ng tr×nh cã tÝnh linh ho¹t vµ cã thÓ ¸p dông trªn nh÷ng m« h×nh m¸y kh¸c nhau v× ch−¬ng tr×nh dÞch sÏ thùc hiÖn viÖc t¹o m· thÝch hîp cho m« h×nh m¸y mµ nã ®ang dÞch sang. - ë møc lÖnh m¸y: C¸c bé xö lý sÏ t×m c¸ch thùc hiÖn nhiÒu lÖnh m¸y ®ång thêi theo c¸c c¬ chÕ kh¸c nhau. Qua ph©n tÝch kh¶ n¨ng c«ng nghÖ vµ tÝnh kinh tÕ, chóng t«i lùa chän ph−¬ng ph¸p gi¶ lËp song song tõ m¸y tÝnh ë møc ch−¬ng tr×nh. ThiÕt kÕ bé ®iÒu khiÓn song song Bé ®iÒu khiÓn song song ®−îc thiÕt kÕ dùa trªn gi¶i thuËt gi¶ lËp song song tõ m¸y tÝnh vµ giao tiÕp víi m¸y tÝnh th«ng qua Slot chuÈn ISA. Tõ ®ã ®Ó ®¶m b¶o tÝnh nhí vµ kh¶ n¨ng qu¶n lý c¸c kh©u ®éng häc ®éc lËp th× øng víi tõng kh©u yªu cÇu ph¶i cã ®Þa chØ riªng, ngoµi ra ph¶i cã kh¶ n¨ng më réng port ®iÒu khiÓn vµ gi¸m s¸t qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn. Chóng t«i ®· lùa chän IC 8255 lµm nhiÖm vô qu¶n lý vµ lËp tr×nh ®iÒu khiÓn còng nh− x¸c ®Þnh 6 ®Þa chØ port vµ ®iÒu khiÓn cho c¸c kh©u ®éng häc (h×nh 3).

A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 VCC DIR GND u10

74HC245 74HC00 CS1 CS2 CS3 CS4 CS5 CS6

U8A

74HC00

10 GND VCC 7 26 GND VCC PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7

PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7

RESET RD WR CS

A0 A1

8255 PA41 PA42 PA43 PA44 PA45 PA46 PA47 PA48 PB41 PB42 PB43 PB44 PB45 PB46 PB47 PB48 PC41 PC42 PC43 PC44 PC45 PC46 PC47 PC48

4 3 2 1 40 39 38 37 18 19 20 21 22 23 24 25 14 15 16 17 13 12 11 10

PC11 PC12 PC13 PC14 PC15 PC16 PC17 PC18

14 15 16 17 13 12 11 10

PA41 PA42 PA43 PA44 PA45 PA46 PA47 PA48 PB41 PB42 PB43 PB44 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 JP1

35 5 36 6

U1

PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7

PB11 PB12 PB13 PB14 PB15 PB16 PB17 PB18

18 19 20 21 22 23 24 25

PA11 PA12 PA13 PA14 PA15 PA16 PA17 PA18 PB11 PB12 PB13 PB14

HEADER 12X2

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

PA11 PA12 PA13 PA14 PA15 PA16 PA17 PA18

4 3 2 1 40 39 38 37

1 14 2 15 3 16 4 17 5 18 6 19 7 20 8 21 9 22 10 23 11 24 12 25 13

PB45 PB46 PB47 PB48 PC41 PC42 PC43 PC44 PC45 PC46 PC47 PC48

6

34 33 32 31 30 29 28 27 9 8

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A0 A1

35 5 36 6 7 26

GND VCC

9 8

34 33 32 31 30 29 28 27

RESET RD WR CS5

A0 A1

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

GND7 VCC26

RESET 35 RD 5 WR 36 CS2 6

PA41 PA31 PA42 PA32 PA43 PA33 PA44 PA34 PA11 PA61 PA12 PA62 PA13 PA63 PA14 PA64 PA21 PA51 PA22 PA52 PA23 PA53 PA24 PA54

PB15 PB16 PB17 PB18 PC11 PC12 PC13 PC14 PC15 PC16 PC17 PC18

GND VCC

RESET RD WR CS

A0 A1

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

GND VCC

RESET RD WR CS

A0 A1

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7

PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7

PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7

PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7

PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7

PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7

8255

9 8

34 33 32 31 30 29 28 27

GND VCC PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7

PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7

A0 A1 RESET RD WR CS

PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

U2

RESET RD WR CS4

A0 A1

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

7 26

35 5 36 6

9 8

34 33 32 31 30 29 28 27

PB51 PB52 PB53 PB54 PB55 PB56 PB57 PB58 PC51 PC52 PC53 PC54 PC55 PC56 PC57 PC58

18 19 20 21 22 23 24 25 14 15 16 17 13 12 11 10

PC21 PC22 PC23 PC24 PC25 PC26 PC27 PC28

14 15 16 17 13 12 11 10

PA51 PA52 PA53 PA54 PA55 PA56 PA57 PA58

PB21 PB22 PB23 PB24 PB25 PB26 PB27 PB28

18 19 20 21 22 23 24 25

4 3 2 1 40 39 38 37

PA21 PA22 PA23 PA24 PA25 PA26 PA27 PA28

4 3 2 1 40 39 38 37

PA51 PA52 PA53 PA54 PA55 PA56 PA57 PA58 PB51 PB52 PB53 PB54

PA21 PA22 PA23 PA24 PA25 PA26 PA27 PA28 PB21 PB22 PB23 PB24

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 HEADER 12X2

JP4 HEADER 12X2

u4

U7

74HC138 19 P=Q OE 3 Q0 P0 5 Q1 P1 7 Q2 P2 9 Q3 P3 12 Q4 P4 14 Q5 P5 16 Q6 P6 18 Q7 P7 GND VCC

15 14 13 12 11 10 9 7

GND VCC

RESET RD WR CS1

A0 A1

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

JP2

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

3

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

PB55 PB56 PB57 PB58 PC51 PC52 PC53 PC54 PC55 PC56 PC57 PC58

PB25 PB26 PB27 PB28 PC21 PC22 PC23 PC24 PC25 PC26 PC27 PC28 9 8

35 5 36 6 7 26

GND VCC

9 8

34 33 32 31 30 29 28 27

PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7

PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7

PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7

GND VCC

RESET RD WR CS

A0 A1

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

GND VCC

RESET RD WR CS

A0 A1

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

RESET RD WR CS6

A0 A1

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

GND 7 VCC 26

RESET 35 RD 5 WR 36 CS3 6

A0 A1

D0 34 D1 33 D2 32 D3 31 D4 30 D5 29 D6 28 D7 27

8255

1 2 4 6 8 11 13 15 17 10 20

A B C VCC G1 G2A G2B GND

19

18 17 16 15 14 13 12 11

PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7

PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7

PA61 PA62 PA63 PA64 PA65 PA66 PA67 PA68 PB61 PB62 PB63 PB64 PB65 PB66 PB67 PB68 PC61 PC62 PC63 PC64 PC65 PC66 PC67 PC68

18 19 20 21 22 23 24 25 14 15 16 17 13 12 11 10

PC31 PC32 PC33 PC34 PC35 PC36 PC37 PC38 14 15 16 17 13 12 11 10

4 3 2 1 40 39 38 37

PB31 PB32 PB33 PB34 PB35 PB36 PB37 PB38 18 19 20 21 22 23 24 25

PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7

PA31 PA32 PA33 PA34 PA35 PA36 PA37 PA38 4 3 2 1 40 39 38 37

PA61 PA62 PA63 PA64 PA65 PA66 PA67 PA68 PB61 PB62 PB63 PB64

PA31 PA32 PA33 PA34 PA35 PA36 PA37 PA38 PB31 PB32 PB33 PB34

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 HEADER 12X2

AEN A5 A6 A7 A8 A9 GND GND GND GND VCC

OE

B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7

u3

A2 1 A3 2 A4 3 VCC16 VCC6 GND4 GND5 GND8

WR 2

RD 1

2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 10

8

22RESET A0 9 21 WR A09 8 20 RD A08 7 19AEN A07 6 18 A9 A06 5 17 A8 A05 4 16 A7 A04 3 15 A6 A03 2 14 A5 A02 1

13 A4 25 12 A3 24VCC 11 A2 23GND 10 A1

A09 A08 A07 A06 A05 A04 A03 A02 VCC RD GND

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

JP3 JP6 HEADER 12X2

u6 8255

JP5 HEADER 12X2

u5 8255

P2 CONNECTOR DB25

8255

SW4 SW DIP-8/SM

R1

R2

R3 10k

R4 10k

5 R5 10k

R6 10k

4 R7 10k

9 74HC00 VCC

R8 10k

10K

10k 74HC688

P1

CONNECTOR DB25

H×nh 3: Bé ®iÒu khiÓn Parallel Robot

3. GI¶I THUËT §IÒU KHIÓN GI¶ LËP SONG SONG

Trªn c¸c hÖ thèng lËp tr×nh song song, khi thiÕt kÕ cÇn ph¶i ®¶m b¶o c¸c ®Æc tÝnh nh−: kh¶ n¨ng më réng (scalability), kh¶ n¨ng ho¹t ®éng côc bé (locality) vµ cã tÝnh module (modularity).

TÝnh ®ång thêi lµ kh¶ n¨ng thùc hiÖn nhiÒu hµnh ®éng ®ång thêi, thùc chÊt lµ ®Ó ch−¬ng tr×nh thi hµnh cïng lóc trªn nhiÒu processor.

PB65 PB66 PB67 PB68 PC61 PC62 PC63 PC64 PC65 PC66 PC67 PC68

PB35 PB36 PB37 PB38 PC31 PC32 PC33 PC34 PC35 PC36 PC37 PC38

-

TÝnh më réng nh»m ®¹t ®−îc vÊn ®Ò quan träng lµ cµi ®Æt ch−¬ng tr×nh mét lÇn, nh−ng cã thÓ ho¹t ®éng trªn c¸c hÖ thèng kh¸c nhau kh«ng phô thuéc vµo sè processor. Nãi c¸ch kh¸c, ch−¬ng tr×nh cã thÓ cµi ®Æt mµ kh«ng quan t©m ®Õn sè processor sÏ thi hµnh.

-

TÝnh côc bé ®−îc tho¶ m·n th× chi phÝ cña thuËt gi¶i gi¶m ®¸ng kÓ bëi viÖc truy cËp ®Õn d÷ liÖu côc bé x¶y ra th−êng xuyªn h¬n viÖc truy cËp ®Õn d÷ liÖu ë xa.

-

Thuéc tÝnh modularity ®−îc mong ®îi gièng víi sù mong ®îi trong lËp tr×nh tuÇn tù. §©y chÝnh lµ sù ph©n chia cña nh÷ng thùc thÓ phøc t¹p thµnh c¸c thµnh phÇn ®¬n gi¶n h¬n.

Ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ gi¶i thuËt gi¶ lËp song song cã thÓ ®−îc x©y dùng nhê mét tiÕn tr×nh thiÕt kÕ tæng qu¸t qua 4 giai ®o¹n riªng biÖt : -

Sù ph©n chia: ViÖc tÝnh to¸n ®−îc thùc hiÖn trªn nh÷ng vïng d÷ liÖu nhá h¬n vµ c¸c thao t¸c ®−îc ®−a vÒ thµnh nh÷ng nhiÖm vô nhá h¬n.

-

Sù th«ng tin: X¸c ®Þnh c¸c cÊu tróc vµ thuËt gi¶i truyÒn th«ng gi÷a c¸c nhiÖm vô ®Ó cã sù ho¹t ®éng phï hîp.

-

Sù kÕt hîp: NhiÖm vô vµ c¸c cÊu tróc truyÒn th«ng ®−¬c x¸c ®Þnh trong hai giai ®o¹n ®Çu ®−îc ®¸nh gi¸ ®èi víi nh÷ng yªu cÇu cña viÖc thùc hiÖn vµ chi phÝ cña viÖc cµi ®Æt. NÕu cÇn thiÕt, nh÷ng nhiÖm vô kÕt hîp l¹i ®Ó cã nh÷ng nhiÖn vô lín h¬n tõ ®ã t¨ng hiÖu suÊt thùc hiÖn ho¨c gi¶m chi phÝ cña thuËt gi¶i.

-

Sù s¾p xÕp: Mçi nhiÖm vô ®−îc g¸n ®Õn mét processor sao cho tËn dông tèi ®a sè processor vµ tèi thiÓu vÒ chi phÝ truyÒn th«ng.

Nh÷ng ®Æc tÝnh ®−îc yªu cÇu cho viÖc thiÕt kÕ c¸c gi¶i thuËt song song vµ ®ång thêi 4 giai ®o¹n trong ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ gi¶i thuËt gi¶ lËp song song lµ c¬ së cho viÖc thiÕt kÕ ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn gi¶ lËp song song ®−îc øng dông cho m« h×nh song song Parallel. Robot. Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn gi¶i lËp song song ®−îc thiÕt kÕ trªn nh÷ng øng dông víi mçi møc øng dông lµ mét ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cho mét c¬ cÊu chÊp hµnh nh»m thùc hiÖn mét t¸c vô cã liªn quan, ®ã lµ thay ®æi chiÒu dµi cña c¸c ch©n nh»m ®Þnh h−íng, vÞ trÝ cña tÊm di chuyÓn trong kh«ng gian. Tr×nh tù c¸c b−íc tiÕn hµnh cho viÖc thiÕt kÕ ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn gi¶ lËp song song theo c¬ chÕ ph©n chia thêi gian thùc nh− sau: -

X©y dùng m« h×nh to¸n häc nh»m x¸c ®Þnh thêi gian thùc yªu cÇu cña tõng øng dông

-

KiÓm so¸t hÖ thèng c¸c d÷ liÖu liªn quan ®Õn tõng møc øng dông vµ ®ång thêi tæ chøc s¾p xÕp tr×nh tù yªu cÇu cña mçi møc øng dông

-

X¸c ®Þnh bit ®Þa chØ t−¬ng øng víi tr×nh tù yªu cÇu cña mçi møc øng dông

-

TiÕn hµnh ph©n chia khe thêi gian t−¬ng øng víi tr×nh tù yªu cÇu cña mçi møc øng dông, nh»m ®¸p øng kh¶ n¨ng song song ho¸ c¸c ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cña mçi møc ømg dông.

Gi¶i thuËt ®iÒu khiÓn gi¶ lËp song song ®−îc tr×nh bµy trªn h×nh 4.

H×nh 4: Gi¶i thuËt ®iÒu khiÓn gi¶ lËp song song 4. KÕt luËn Chóng t«i ®· triÓn khai chÕ t¹o bé ®iÒu khiÓn Parallel Robot vµ qua qu¸ tr×nh nghiªn cøu lý thuyÕt còng nh− thùc hiÖn mét sè thö nghiÖm bé ®iÒu khiÓn Parallel Robot hiÖn ®ang ®−îc øng dông ®Ó ®iÒu khiÓn m« h×nh HEXAPOD-2001. KÕt qu¶ lµ ban ®Çu ®· chøng tá nã cã kh¶ n¨ng ®¶m b¶o tÝnh gi¶ lËp song song, qu¶n lý ®−îc c¸c kh©u ®éng häc ®éc lËp, tÝnh æn ®Þnh vµ n©ng cao ®−îc kh¶ n¨ng ®¸p øng thêi gian thùc trong qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn Parallel Robot. H−íng nghiªn cøu ph¸t triÓn tiÕp tôc lµ n©ng cao tÝnh æn ®Þnh, kh¶ n¨ng ®¸p øng thêi gian thùc vµ kü thuËt lËp tr×nh gi¶ lËp song song cña lo¹I bé ®iÒu khiÓn nµy vµ øng dông trong c¸c m« h×nh Parallel Robot kh¸c hiÖn ®ang ®−îc triÓn khai t¹i Bé m«n C¬ §iÖn Tö – Khoa C¬ KhÝ - §¹i häc B¸ch Khoa TP. Hå ChÝ Minh. TµI LIÖU THAM KH¶O [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]

TrÇn Nguyªn Duy Ph−¬ng, ThiÕt kÕ vµ ®iÒu khiÓnHexapod, LuËn ¸n cao häc, §¹i häc B¸ch Khoa TPHCM 2000. LUNG WEN TSAI - Robot Analysis - Department of Mechanical Engineering and Institute for Systems Research University of Maryland - 1999. T. D. BURTONM, Introduction to Dynamic Systems Analysis, McGraw-Hill, Inc 1994. FRANCIS C. MOON, Applied Dynamics With Applications to Multibody and Mechatronics Systems, John Willey& Sons, Inc 1998. K.S. FU, R.C. GONZALEZ, C.S.G. LEE, Robotics Control, Sensing, Vision, And Intelligene, McGraw-Hill, Inc 1987. LORENZO SCIAVICCO, BRUNO SICILIANO, Modeling And Control of Robot Manipulators, McGraw-Hill, Inc 1996. DEVDAS SHETTY, RICHARD A. KOLK, Mechatronics System Design, PWS Publishing Company, 1997. www.parallemic.org www.hexapod.com