Luận văn Mô hình hóa và khảo sát sai số của robot công nghiệp

LỜI CẢM ƠN 
Trong quá trình học tập và hoàn thành luận án, tác giả luôn nhận được sự dạy bảo của 
các thầy cô giáo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và sự giúp đỡ, động viên của gia đình, 
người thân, đồng nghiệp. 
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phan Bùi Khôi, GS.TS Trần Văn Địch đã tận tình 
dạy bảo, hướng dẫn và giúp đỡ trong suốt khoá học. Những lời khuyên, hướng dẫn bổ ích 
của các thầy đã giúp tôi có định hướng và tiếp cận tốt hơn với nội dung của đề tài để có thể 
hoàn thành luận án. 
Tôi xin cảm ơn các thầy cô giáo trong Viện Cơ khí - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 
đã tạo điều kiện giúp tôi có thể tra cứu, sưu tầm tài liệu và đóng góp ý kiến để tôi hoàn 
thành tốt luận án. 
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã 
động viên, hỗ trợ, tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt khoá học. 
NGHIÊN CỨU SINH 
Đỗ Anh Tuấn 
2 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan tất cả những nội dung trong luận án “Mô hình hóa và khảo sát sai số 
của robot công nghiệp” đều do tôi tự thực hiện hoặc đồng thực hiện dưới sự hướng dẫn của 
tập thể cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Phan Bùi Khôi và GS.TS Trần Văn Địch. 
Để hoàn thành luận án này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong mục tài liệu tham 
khảo mà không dùng bất cứ một tài liệu khác. Không hề có sự sao chép, gian lận kết quả 
của bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. 
TM TẬP THỂ HD 
 NGHIÊN CỨU SINH 
PGS. TS Phan Bùi Khôi Đỗ Anh Tuấn 
3 
MỤC LỤC 
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................ 1 
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................. 2 
MỤC LỤC ............................................................................................................................. 3 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................................ 6 
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................... 8 
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ ............................................................................ 9 
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 11 
1. TỔNG QUAN VỀ ROBOT VÀ ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA ROBOT ........................... 16 
1.1 Giới thiệu cấu trúc robot công nghiệp .................................................................. 16 
1.2 Thao tác của robot công nghiệp ............................................................................ 18 
1.3 Độ chính xác của robot công nghiệp..................................................................... 21 
1.3.1 Tổng quan về sai số và độ chính xác của robot ........................................... 21 
1.3.2 Ảnh hưởng của sai số trong robot ................................................................ 25 
1.4 Một số nghiên cứu về sai số và độ chính xác của robot ....................................... 26 
1.5 Hướng nghiên cứu của đề tài ................................................................................ 28 
1.6 Kết luận chương 1 ................................................................................................. 31 
2. KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC ROBOT CÔNG NGHIỆP ............................................... 32 
2.1 Cơ sở khảo sát động học robot .............................................................................. 32 
2.1.1 Tọa độ thuần nhất và ma trận biến đổi tọa độ thuần nhất ............................ 32 
2.1.2 Ma trận truyền ............................................................................................. 35 
2.1.3 Phương pháp tam diện trùng theo ................................................................ 37 
2.2 Thiết lập phương trình động học robot ................................................................. 38 
2.2.1 Ma trận trạng thái khâu thao tác của robot .................................................. 38 
2.2.2 Phương trình động học robot cấu trúc chuỗi hở .......................................... 40 
2.2.3 Phương trình động học robot cấu trúc mạch vòng ...................................... 41 
2.2.4 Phương trình động học robot cấu trúc song song ........................................ 45 
2.3 Giải thuật và chương trình giải bài toán động học ................................................ 49 
2.4 Khảo sát động học robot ....................................................................................... 49 
2.4.1 Bài toán động học robot hàn điểm ............................................................... 49 
2.4.2 Khảo sát động học robot hàn hồ quang ....................................................... 58 
4 
2.5 Kết luận chương 2 ................................................................................................. 63 
3. SAI SỐ VÀ PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA SAI SỐ .......................................... 64 
3.1 Các nguồn gây ra sai số ........................................................................................ 65 
3.1.1 Sai số hình học, động học ............................................................................ 65 
3.1.2 Sai số phi hình học ...................................................................................... 68 
3.2 Phương pháp mô hình hoá sai số .......................................................................... 70 
3.2.1 Phương pháp vi phân ma trận biến đổi tọa độ thuần nhất ........................... 70 
3.2.2 Phương pháp vi phân phương trình động học ............................................. 76 
3.3 Kết luận chương 3: ................................................................................................ 83 
4. KHẢO SÁT SAI SỐ ROBOT CÔNG NGHIỆP ........................................................ 84 
4.1 Giải thuật và chương trình tính toán sai lệch vị trí và hướng ............................... 84 
4.2 Khảo sát sai số trong robot hàn điểm .................................................................... 86 
4.2.1 Thiết lập mô hình khảo sát .......................................................................... 86 
4.2.2 Kết quả khảo sát .......................................................................................... 86 
4.3 Khảo sát sai số trong robot hàn hồ quang ............................................................. 88 
4.4 Kết luận chương 4 ................................................................................................. 89 
5. NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SAI SỐ HÌNH HỌC, ĐỘNG HỌC 
CỦA KHÂU, KHỚP ROBOT ............................................................................................. 91 
5.1 Cơ sở phương pháp xác định sai số của khâu, khớp ............................................. 91 
5.1.1 Phương pháp ma trận giả nghịch đảo Moore-Penrose ................................. 93 
5.1.2 Phương pháp bình phương tối thiểu tuyến tính kết hợp giải thuật di truyền93 
5.2 Giải thuật di truyền ............................................................................................... 95 
5.2.1 Giới thiệu ..................................................................................................... 95 
5.2.2 Các khái niệm cơ bản .................................................................................. 96 
5.2.3 Mô hình giải thuật di truyền ........................................................................ 97 
5.2.4 Các tham số của GA .................................................................................... 98 
5.2.5 Mã hoá NST ................................................................................................ 98 
5.2.6 Khởi tạo quần thể ban đầu ......................................................................... 100 
5.2.7 Các toán tử di truyền ................................................................................. 101 
5.2.8 Chiến lược nạp lại quần thể ....................................................................... 104 
5.3 Ứng dụng giải thuật di truyền xác định sai số hình học, động học của khâu, khớp 
robot ............................................................................................................................ 104 
5.3.1 Xác định sai số hình học, động học cho robot 2 bậc tự do: ....................... 105 
5.3.2 Xác định sai số hình học, động học cho robot 6 tự do: ............................. 107 
5.4 Kết luận chương 5 ............................................................................................... 113 
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................................................................................. 114 
5 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................... 116 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 118 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ............................. 121 
PHỤ LỤC .......................................................................................................................... 123 
6 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 
Ký hiệu Diễn giải nội dung Đơn vị 
ai Lượng tịnh tiến dọc theo trục ox mm 
i Góc quay quanh trục ox rad 
CAD Computer Aided Design 
CAM Computer Aided Manufacturing 
cij Phần tử hàng thứ i cột thứ j của ma trận 
Cqi cos(qi) 
Cqij cos(qi+qj) 
CNC Computer Numerical Control 
D-H Denavit-Hartenberg 
di Lượng tịnh tiến dọc theo trục oz mm 
deM Véc tơ sai lệch vị trí và hướng khâu thao tác 
de Véc tơ sai số trong các khâu, khớp trung gian 
dq Véc tơ sai số động học 
ds Véc tơ sai số hình học 
idT Vi phân của ma trận 1i iT 
NdT Vi phân của ma trận NT 
e Véc tơ gia số sai lệch vị trí và hướng của robot 
GA Genetic Algorithm – Giải thuật di truyền 
IR Industrial Robot 
n Số bậc tự do của robot 
NC Numerical Control 
p Véc tơ vị trí và hướng của khâu thao tác 
q Véc tơ tham số động học 
qi Biến khớp thứ i rad 
iq Vận tốc biến khớp thứ i rad/s 
iq Gia tốc biến khớp thứ i rad/s2 
s Véc tơ tham số hình học 
Sqi sin(qi) 
7 
Sqij sin(qi+qj) 
t Thời gian s 
1i
iT
 Ma trận truyền giữa khâu i-1 và khâu i 
TT Ma trận nghịch đảo của ma trận T 
TN Ma trận chuyền từ khâu n về khâu 0 
8 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
Bảng 2-1: Cấu trúc bảng dữ liệu các điểm hàn đối với hệ tọa độ đồ gá ........................................... 51 
Bảng 2-2: Bảng tham số các điểm hàn đối với hệ tọa độ đồ gá ....................................................... 55 
Bảng 2-3: Mô hình hóa đường cong mối hàn ................................................................................... 60 
Bảng 4-1: Giá trị sai số hình học, động học của robot ..................................................................... 88 
Bảng 5-1: Bảng dữ liệu đo sai lệch ở những điểm khảo sát ............................................................. 92 
Bảng 5-2: Dữ liệu đo sai lệch theo trục x và y: .............................................................................. 106 
Bảng 5-3: Giá trị sai số hình học, động học của robot 2 bậc tự do ................................................ 107 
Bảng 5-4: Bảng dữ liệu đo sai lệch tại 10 điểm đo ........................................................................ 108 
Bảng 5-5: Kết quả xác định sai số của 24 tham số hình học, động học lần 1 ................................ 109 
Bảng 5-6: Kết quả xác định sai số của 24 tham số hình học, động học lần 2 ................................ 110 
Bảng 5-7: Kết quả xác định sai số của 24 tham số hình học, động học lần 3 ................................ 110 
Bảng 5-8: Kết quả xác định sai số của 24 tham số hình học, động học lần 4 ................................ 111 
Bảng 5-9: Kết quả xác định sai số của 24 tham số hình học, động học lần 5 ................................ 111 
9 
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ 
Hình 0-1: Robot trên dây chuyền hàn thân xe ô tô ........................................................................... 11 
Hình 0-2: Robot ứng dụng trong y tế ............................................................................................... 11 
Hình 0-3: Robot ứng dụng rà phá bom mìn ..................................................................................... 12 
Hình 1-1: Hình ảnh một số loại robot công nghiệp phổ biến ........................................................... 16 
Hình 1-2: Các thành phần chính của robot công nghiệp. ................................................................. 17 
Hình 1-3: Mô hình robot 3 bậc tự do................................................................................................ 19 
Hình 1-4: Vị trí, hướng và quỹ đạo của khâu thao tác ..................................................................... 20 
Hình 1-5: Quỹ đạo công nghệ của các mối hàn điểm ...................................................................... 20 
Hình 1-6: Biểu diễn sai số do dung sai, biến dạng trong khâu ......................................................... 21 
Hình 1-7: Sai số trong mô hình robot 1 khâu ................................................................................... 23 
Hình 1-8: Sai lệch quỹ đạo của robot ............................................................................................... 25 
Hình 1-9: Sai số trong robot gây ảnh hưởng đến vị trí mối hàn. ...................................................... 25 
Hình 1-10: Sai số trong robot gây sai lệch vị trí và hướng của dụng cụ cắt gọt trong robot gia công.
 .......................................................................................................................................................... 26 
Hình 2-1: Mô hình điểm P thuộc vật rắn .......................................................................................... 33 
Hình 2-2: Các tham số động học D-H: q, d, a và ........................................................................ 35 
Hình 2-3: Các tham số động học theo phương pháp tọa độ suy rộng: a, b, c, α, β và  ................... 36 
Hình 2-4: Mô hình hóa quỹ đạo hàn ................................................................................................ 38 
Hình 2-5: Tam diện vuông gắn điểm hàn và súng hàn ..................................................................... 38 
Hình 2-6: Robot cấu trúc nối tiếp chuỗi hở ...................................................................................... 40 
Hình 2-7: Robot cấu trúc mạch vòng ............................................................................................... 42 
Hình 2-8: Robot cấu trúc song song ................................................................................................. 45 
Hình 2-9: Mạch động học chân 1 của robot song song .............................................. ... iá trị danh nghĩa cộng (hoặc trừ) với lượng sai số tương ứng với tham số đó. 
Kết quả lời giải bài toán động học ngược này đưa vào điều khiển robot sẽ đảm 
bảo robot thực hiện chính xác hơn, bám theo quỹ đạo mong muốn hơn. 
Qua kết quả nghiên cứu của luận án này sẽ gợi mở ra nhiều nội dung, vấn đề cần đề cập 
nghiên cứu để có thể tiến tới làm chủ và chế tạo được robot cả phần kết cấu cơ khí cũng 
như là chương trình điều khiển đạt độ chính xác cao, phục vụ nhu cầu thực tiễn ở trong 
nước. 
116 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
Kết luận: 
Luận án đã thực hiện đầy đủ các nội dung nghiên cứu để đạt được mục đích đặt ra. 
Những kết quả đạt được và những đóng góp mới của luận án trong nghiên cứu về sai số 
và độ chính xác của robot cấu trúc nối tiếp chuỗi hở, cụ thể là: 
1. Vận dụng sáng tạo phương pháp mô hình hóa: sử dụng các tọa độ thuần nhất, ma trận 
biến đổi tọa độ thuần nhất, phương pháp ma trận truyền, phương pháp tam diện 
trùng theo, công cụ tin học... để thiết lập và giải bài toán động học thuận và ngược 
cho một số mô hình robot công nghiệp phổ biến có cấu trúc từ đơn giản đến phức 
tạp. 
2. Xây dựng được mô hình sai số biểu diễn mối quan hệ giữa sai số hình học, động học 
của các khâu, khớp trung gian và sai lệch vị trí và hướng của khâu thao tác cho một 
số robot công nghiệp có cấu trúc từ đơn giản đến phức tạp mà không bỏ qua sai số 
bậc cao khi tính toán giúp cho kết quả khảo sát ảnh hưởng của sai số tới sai lệch 
cũng như xác định sai số khi biết được sai lệch sẽ chính xác hơn. 
3. Đã xây dựng được giải thuật tính toán, khảo sát sai lệch vị trí và hướng của khâu 
thao tác robot: Xác định sai lệch vị trí và hướng của khâu thao tác tác theo sai số 
hình học, động học của các khâu, khớp trung gian. Bài toán được áp dụng khảo sát 
cho các mô hình robot công nghiệp có cấu trúc khác nhau. 
4. Đã thiết lập được quan hệ về mặt toán học và vận dụng được phương pháp hiện đại 
là thuật toán di truyền để giải bài toán nhiều nghiệm, xác định sai số trong các 
khâu, khớp trung gian của robot theo sai lệch vị trí và hướng của khâu thao tác. Là 
tiền đề cho việc bù sai số để nâng cao độ chính xác robot. 
5. Xây dựng được bộ chương trình để giải bài toán động học và tính toán sai số, áp 
dụng cho các loại mô hình robot công nghiệp phổ biến có cấu trúc khác nhau. 
Kiến nghị hướng phát triển của đề tài: 
1. Tiếp tục phát triển phương pháp và khảo sát ảnh hưởng của sai số phi hình học. Tạo 
ra công cụ đánh giá sai số và độ chính xác cho các loại robot khác như robot tác 
hợp, robot di động, robot dạng người, máy công cụ điều khiển số 
2. Nghiên cứu, thiết lập và sử dụng hệ thống đo để xác định sai lệch vị trí và hướng của 
khâu thao tác, tạo cơ sở dữ liệu cho việc hiệu chuẩn một robot cụ thể. 
3. Xây dựng phần mềm, mô đun chương trình tính toán và điều khiển robot đạt độ 
chính xác cao. Xây dựng phần mềm lập trình ngoại tuyến (off-line programming) 
cho robot. 
4. Xây dựng thuật toán bù sai số cho robot. 
5. Tạo công cụ thương mại phục vụ hiệu chuẩn robot. Chế tạo robot có độ chính xác tốt 
hơn. 
117 
6. Nghiên cứu phương pháp, công cụ xác định lượng bù sai số trực tiếp cho kỹ thuật 
điều khiển trực tuyến robot, máy công cụ điểu khiển số để nâng cao năng suất, chất 
lượng. 
118 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Tiếng Việt 
[1] Nguyễn Thiện Phúc (2003) Robot công nghiệp, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà nội. 
[2] Phạm Đăng Phước. Giáo trình Robot công nghiệp, Đại học Bách khoa Đà Nẵng, 
2003. 
[3] Phan Bùi Khôi, Trần Minh Thúy, Bùi Văn Hạnh (2007) Tính toán động học robot 
hàn có nền di động. Tuyển tập công trình Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ VIII, 
Hà Nội ngày 6-7/12/2007. 
[4] Phan Bùi Khôi (2009) Tập bài giảng robot công nghiệp, Đại học Bách khoa Hà nội. 
[5] Đỗ Anh Tuấn (2008) Tính toán, thiết kế và mô phong robot hàn trên dây chuyền hàn 
thân xe ô tô tự động. Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách khoa Hà nội. 
[6] Phan Bùi Khôi, Đỗ Anh Tuấn, Hà Huy Hưng (2009) Điều khiển robot hàn điểm 
chuyển động thao tác công nghệ theo chương trình. Tuyển tập công trình Hội nghị 
cơ học toàn quốc kỷ niệm 30 năm Viện Cơ học và Tạp chí cơ học. Tập 2, tr. 331 
Tiếng Anh 
[7] Nicholas G. Dagalakis ISO – 9283, Chapter 27: Industrial Robotics Standards. 
National Institute of Standards and Technology Intelligent Systems Division, 
Gaithersburg, Maryland, USA. 
[8] Absolute Accuracy industrial robot option. Copyright ABB Robotics 
PR10072EN_P5 Aprill, 2010. 
[9] Thomas R. Kurfess Robotics and Automation handbook. Copyright by CRC Press 
LLC, 2005. 
[10] P.S. Shiakolas, K.L. Conrad, T.C. Yih (2002) On the accuracy, repeatability, and 
degree of influence of kinematics parameters for industrial robots.International 
Journal of Modeling and Simutation, Vol. 22, No. 3, 2002. 
[11] John J. Craig (1989) Introduction to Robotics Mechanics and Control. Second 
edition, Copyright 1989, 1986 by Addison-Wesley Publishing Company, Inc. 
[12] L. J. Everett, Tsing-Wong Hsu (1988) The Theory of Kinematic parameter 
identification for Industrial robots. Journal of Dynamic Systems, Measurement and 
Control. 
[13] R. Weill, B. Shani (1991) Assessment of Accuracy of Robots in Relation with 
Geometrical Tolerances in Robot Links. Faculty of Mechanical Engineering, 
Technion, Haifa/Israel. 
[14] M. J. D. Hayes, P.L. O’Leary (2001) Kinematic Calibration Procedure for Serial 
Robots with Six Revolute Axes. Institut f¨ur Automation, Montanuniversit¨at Leoben, 
Austria. 
[15] Chi-haur Wu The kinematic error model for the design of robot manipulator. 
Unimation Inc. Shelter Rock Lane Danbury, CT 06810. 
119 
[16] Kanglin Xu and Geoge F. Luger A tool for kinematic error analysis of Robots/Active 
vision Systems. Department of Computer Science – University of New Mexico 
Albuquerque, NM 87131. 
[17] J. Chen, L. M. Chao Positioning error analysis for robot manipulator with all rotary 
joints. Department of Mechanical Engineering, University of Maryland, College 
Park, MD 20742. 
[18] Marco Vannocci and Valentina Colla Kinematic Calibration procedure for 
Anthropomorphic Robots. Scuola Superiore Sant’Anna, Italy. 
[19] Benjamin W. Mooring, Zvi S. Roth, Morris R. Driels (1991) Fundamentals of 
Manipulator Calibration. A Wiley-Interscience Publication. 
[20] Chunhe Gong, Jingxia Yuan, Jun Ni (2000) Nogeometric error identification and 
compensation for robotic system by inverse calibration. Department of Mechanical 
Engineering and Applied Mechanics, University of Michigan, S.M. Wu 
Manufacturing Research Centre, Ann Arbor, MI 48109, USA. 
[21] M. Barati, A. R. Khoogar, M. Nasirian (2011) Estimation and Calibrati.on of Robot 
Link Parameters with Intelligent Techniques. Iranian Journal of Electrical & 
Electronic Engineering, Vol. 7, No. 4, Dec. 2011. 
[22] Yan Meng, Hanqi Zhuang (2007) Autonomous robot calibration using vision 
technology. Robotics and Computer-Intergrated Manufacturing 23 (2007) 436-446 
ISSN 0736-5845, Elsevier. 
[23] Hongliang Cui and Zhenqi Zhu (2006) Error Modeling and Accuracy of Parallel 
Industrial Robots. Source: Industrial Robotics theory modeling control, ISBN 3-
86611-285-8, pp. 964, Germany, December 2006. 
[24] Frank Shaopeng Cheng (2008) Calibration of Robot Reference Frames for Enhanced 
Robot Positioning Accuracy. Central Michigan University United States. Publisher: 
InTech ISBN 978-953-7619-06-0. 
[25] Mohamed Abderrahim, Alla Khamis, Santiago Garrido, Luis Moreno (2008) 
Accuracy and Calibration Issues of Industrial Manipulators. University Carlos III of 
Madrid, Spain. Source: Industrial Robotics: Programming, Simulation and 
Application, ISBN 3-88611-286-6, pp. 702, Germany, December 2008. 
[26] S. Hayati, M. Mirmirani (1985) Improving the Absolute Positioning Accuracy of 
Robot Manipulators. Journal of Robotic Systems, 2(4), 397-413, John Wiley & Sons, 
Inc. 
[27] Yu Liu, Zaiman Jiang, Hong Liu, Wenfu Xu (2012) Geometric Paramet 
Identification of a 6-DOF Space Robot Using a Laser-Ranger. Hindawi Publishing 
Corporation Journal of Robotics, Volume 2012, Article ID 587407, 11 pages. 
[28] S H Ye, Y Wang, Y J Ren and D K Li (2006) Robot Calibration Using Iteration and 
Differential Kinematics. Institute of Physics Publishing, Journal of Physics: 
Conference Series 48 (2006) 1-6. 
[29] Ruibo He, Yingjun Zhao, Shunian Yang, and Shuzi Yang (2010) Kinematic-
Parameter Identification for Serial-Robot Calibration Based on POE Formula. IEEE 
transactions on Robotics, Vol. 26, No. 3, June 2010. 
[30] Kathleen English, Matthew John D. Hayes, Markus Leitner, Chritian Sallinger 
Kinematic Calibration of Six-Axis Robots. Mechanical & Aerospace Engineering, 
Carleton University, Canada. 
120 
[31] Abdul Wahid Khan, Chen Wuyi (2010) Systematic Geometric Error Modeling for 
Workspace Volumetric Calibration of a 5-axis Turbine Balde grinding machine. 
Chinese Journal of Aeronautics 23 (2010) 604-615. Elsevier. 
[32] 
%BA%A3o_Moore%E2%80%93Penrose 
[33] 
1i_thi%E1%BB%83u_tuy%E1%BA%BFn_t%C3%ADnh 
[34]  
[35] 
1i_thi%E1%BB%83u 
[36] 
1i_thi%E1%BB%83u_tuy%E1%BA%BFn_t%C3%ADnh 
[37]  
[38] 
optimization.html 
121 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA 
LUẬN ÁN 
[1] Phan Bùi Khôi, Đỗ Anh Tuấn, Nguyễn Quang Hưng (2011) Nâng cao khả năng công 
nghệ cho robot hàn bằng đồ gá di động. Tuyển tập công trình Hội nghị Khoa học 
Toàn quốc về Cơ khí nhân dịp kỷ niệm 55 năm thành lập Trường Đại học Bách khoa 
Hà Nội, 10.2011. 
[2] Phan Bùi Khôi, Đỗ Anh Tuấn, Nguyễn Quang Hưng (2011) Khảo sát sai số vị trí của 
robot hàn điểm. Tuyển tập công trình Hội nghị Khoa học Toàn quốc về Cơ khí nhân 
dịp kỷ niệm 55 năm thành lập Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 10.2011. 
[3] Phan Bùi Khôi, Nguyễn Văn Trường, Nguyễn Quang Hưng, Đỗ Anh Tuấn (2012) 
Khảo sát động học robot tác hợp ứng dụng trong hàn tự động. Tuyển tập công trình 
khoa học Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ 9, 12.2012, trang. 7-18. 
[4] Phan Bùi Khôi, Đỗ Anh Tuấn, Nguyễn Quang Hưng, Nguyễn Chí Linh (2012) Khảo 
sát động học robot hàn di động ứng dụng trong chế tạo vỏ tàu thủy. Tuyển tập công 
trình khoa học Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ 9, 12.2012, trang. 271-279. 
[5] Phan Bùi Khôi, Đỗ Anh Tuấn, Nguyễn Quang Hưng, Nguyễn Chí Linh (2013) Khảo 
sát độ chính xác của robot cấu trúc nối tiếp chuỗi hở. Tuyển tập công trình khoa học 
Hội nghị Khoa học và Công nghệ toàn quốc về Cơ khí lần thứ III, 04.2013. 
122 
123 
PHỤ LỤC 
Kết quả khảo sát sai số trong robot hàn điểm: 
Trường hợp 1: 
Đồ thị sai lệch vị trí khâu thao tác (1 – xanh: chính xác, 2 - đỏ: khi có sai số): 
Theo phương x Theo phương y 
Theo phương z 
m 
m 
m 
s 
s 
s 
124 
Đồ thị sai lệch góc định hướng của khâu thao tác (góc Các-đăng): 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0x 
> 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0y 
> 
Quanh trục x Quanh trục y 
Quanh trục z s 
s s 
rad 
rad 
rad 
125 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0z 
> 
Giá trị sai lệch vị trí tổng cộng theo ba trục: 
> 
Trường hợp 2: 
Đồ thị sai lệch vị trí khâu thao tác do sai số khâu 1 gây ra (1 – xanh: chính xác, 2 - đỏ: 
khi có sai số): 
126 
Đồ thị sai lệch góc định hướng của khâu thao tác (góc Các-đăng) do sai số khâu 1: 
Theo phương x Theo phương y 
Theo phương z 
m 
m 
m 
s 
s 
s 
Quanh trục x Quanh trục y 
s s 
rad rad 
127 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0x 
> 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0y 
> 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0z 
> 
Giá trị sai lệch vị trí tổng cộng theo ba trục 
> 
Quanh trục z 
s 
rad 
128 
Trường hợp 3: 
Đồ thị sai lệch vị trí khâu thao tác do sai số khâu 2 gây ra (1 – xanh: chính xác, 2 - đỏ: 
khi có sai số): 
Theo phương x Theo phương y 
Theo phương z 
m 
m 
m 
s 
s 
s 
129 
Đồ thị sai lệch góc định hướng của khâu thao tác (góc Các-đăng) do sai số khâu 2 (rad): 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0x 
> 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0y 
> 
Quanh trục x Quanh trục y 
Quanh trục z s 
s s 
rad rad 
rad 
130 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0z 
> 
Giá trị sai lệch vị trí tổng cộng theo ba trục 
> 
Trường hợp 4: 
Đồ thị sai lệch vị trí khâu thao tác do sai số khâu 3 gây ra (1 – xanh: chính xác, 2 - đỏ: 
khi có sai số): 
131 
Đồ thị sai lệch góc định hướng của khâu thao tác (góc Các-đăng) do sai số khâu 3 (rad): 
Theo phương x Theo phương y 
Theo phương z 
m 
m 
m 
s 
s 
s 
Quanh trục x Quanh trục y 
s s 
rad rad 
132 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0x 
> 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0y 
> 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0z 
> 
Giá trị sai lệch vị trí tổng cộng theo ba trục 
> 
Quanh trục z s 
rad 
133 
Trường hợp 5: 
Đồ thị sai lệch vị trí khâu thao tác do sai số khâu 4 gây ra (1 – xanh: chính xác, 2 - đỏ: 
khi có sai số): 
Theo phương z 
Theo phương x Theo phương y 
m 
m 
m 
s 
s 
s 
134 
Đồ thị sai lệch góc định hướng của khâu thao tác (góc Các-đăng) do sai số khâu 4 (rad): 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0x 
> 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0y 
> 
Quanh trục x Quanh trục y 
Quanh trục z s 
s s 
rad rad 
rad 
135 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0z 
> 
Giá trị sai lệch vị trí tổng cộng theo ba trục 
> 
Trường hợp 6: 
Đồ thị sai lệch vị trí khâu thao tác do sai số khâu 5 gây ra (1 – xanh: chính xác, 2 - đỏ: 
khi có sai số): 
136 
Đồ thị sai lệch góc định hướng của khâu thao tác (góc Các-đăng) do sai số khâu 5 (rad): 
Theo phương y Theo phương x 
Theo phương z 
m 
m 
m 
s 
s 
s 
Quanh trục x Quanh trục y 
s s 
rad rad 
137 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0x 
> 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0y 
> 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0z 
> 
Quanh trục z s 
rad 
138 
Giá trị sai lệch vị trí tổng cộng theo ba trục 
> 
Trường hợp 7: 
Đồ thị sai lệch vị trí khâu thao tác do sai số khâu 6 gây ra (1 – xanh: chính xác, 2 - đỏ: 
khi có sai số): 
 Theo phương x Theo phương y 
m 
m 
s 
s 
139 
Đồ thị sai lệch góc định hướng của khâu thao tác (góc Các-đăng) do sai số khâu 6 (rad): 
Theo phương z 
m 
s 
Quanh trục x Quanh trục y 
Quanh trục z s 
s s 
rad rad 
rad 
140 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0x 
> 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0y 
> 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0z 
> 
Giá trị sai lệch vị trí tổng cộng theo ba trục 
> 
141 
Trường hợp 8: 
Đồ thị sai lệch vị trí khâu thao tác do sai số cả 6 khâu, khớp gây ra (1 – xanh: chính xác, 
2 - đỏ: khi có sai số): 
Đồ thị sai lệch góc định hướng của khâu thao tác (góc Các-đăng) do sai số của cả 6 
khâu, khớp gây ra (rad): 
Theo phương x Theo phương y 
Theo phương z 
m 
m 
m 
s 
s 
s 
142 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0x: 
> 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0y: 
 > 
Quanh trục x Quanh trục y 
Quanh trục z s 
s s 
rad rad 
rad 
143 
Giá trị sai lệch vị trí theo trục 0z: 
 > 
Giá trị sai lệch vị trí tổng cộng theo ba trục: 
>