GIỚI THIỆU DÒNG ROBOT CỘNG TÁC - COBOT INDY CỦA NEUROMEKA (Phần 2)

[Andy.Vo]

P2: Tổng quan về thiết kế và Smart actuator - Module điều khiển tích hợp

• Tổng quan về thiết kế

Nếu robot công nghiêp truyền thống được biết đến với thiết kế cơ khí hầm hố, cơ bắp thì cobot (nói chung) đều có thiết kế cơ khí ưu tiên các đường cong . Mặc dù đã được trang bị tính năng an toàn là phát hiện va chạm (collision detection) nhưng để đảm bảo an toàn tối đa cho con người thì thiết kế cơ khí có vẻ mềm mại thực sự đóng vai trò quan trọng (chúng ta đều biết nhưng vật góc cạnh luôn có khả năng gây sát thương cao hơn những vật bo tròn) – đây cũng là đặc điểm lưu ý khi thiết kế tool cho cobot.
Có thể trong tương lai các tính năng an toàn hơn sẽ được tích hợp (như né vật cản chẳng hạn) nhưng với hiện tại để cobot làm việc chung với con người mà không cần hàng rào (tất nhiên là sau khi đã đánh giá mức độ rủi ro) thì thiết kế này là vô cùng hợp lý và cần thiết.

Figure 1: Các trục của Cobot Indy7

Để vận chuyển bạn có thể gấp cobot lại trước khi đóng gói, với khối lượng 28kg (Indy7) có thể được vận chuyển dễ dàng. Khối lượng và kích thước cũng là ưu điểm để ứng dụng cobot vào các tác vụ yêu cầu phải gắn cobot trên mặt phẳng nghiêng hay gắn lên trần mà không cần một kết cấu cơ khí quá nặng nề, cồng kềnh. Trong nhiều nhà máy, họ đã dùng 1 cobot Indy cho nhiều công đoạn: bằng cách gắn cobot Indy trên một đế di động và sau khi công đoạn này kết thúc họ lại di chuyển cobot Indy đến vị trí khác để làm tác vụ khác. Như trong trường hợp trên Endtool flange được thiết kế để dễ dàng thay thế Tool, cùng với đó là cổng kết nối Entool Port được đặt trên trục 6 tỏ ra vô cùng hữu ích.

Figure 2: Endtool port tích hợp ngõ ra các tín hiệu điều khiển Tool

Với trang bị này (Endtool port) bạn có thể lấy tín hiệu để điều khiển tool trực tiếp ở đây mà không cần phải đi thêm dây từ control box, Neuromeka và đối tác của họ cũng có cung cấp các gripper đã có ngõ ra kết nối trực tiếp vào port này. Tuy nhiên do được nối sẵn các tín hiệu điều khiển nên góc quay của trục 6 cũng bị giới hạn để tránh tình trạng dây điện bị xoắn, đứt (±215 0 với trục 6).

Figure 3: Led hiển thị giúp nhận biết trạng thái robot từ xa

Một trang bị khác là Endtool Indicator - vòng đèn led hiển thị để báo trạng thái hiện tại của Cobot - khá hữu dụng khi giúp người sử dụng có thể nhận biết trực quan hơn với khoảng cách xa.

Figure 4: Trạng thái Cobot được hiển thị theo màu sắc và tín hiệu đèn led

• SMART ACTUATOR – Module tích hợp cho robot của riêng bạn.

Nghe có vẻ hơi điên rồ nhưng Neuromeka đã thương mại hóa core module của mình do đó nếu bạn muốn tạo robot mang thương hiệu mình thì có thể mua riêng lẽ từng module và tự mình lập trình cho nó .

Figure 5: Core module

Bộ truyền động thông minh 'CORE' của Neuromeka là mô-đun điều khiển khớp robot được tích hợp với động cơ BLDC, hộp giảm tốc Harmonic Drive, phanh từ, encoder tuyệt đối đa vòng, mạch EtherCAT slave và trình điều khiển động cơ thông qua cấu trúc rỗng trục. Dòng 'CORE' (dùng trong cobot Indy) bao gồm 4 phiên bản theo công suất hoạt động: 'CORE100/200/500/1000' (tương ứng 100W, 200W, 500W, 1300W) . Mỗi 'CORE' có thể nhận lệnh điều khiển torque ở tần suất 8kHz. Qua đó, người dùng có thể hiện thực thuật toán điều khiển servo chuyên dụng ở lớp ứng dụng cấp cao. Dòng 'CORE' được cung cấp không kèm khung bao để khách hàng tự do tích hợp vào robot của mình.
Có 3 điểm khá nổi bật:

• Tất cả các thành phần được tích hợp: hộp giảm tốc Harmonic Drive, động cơ, phanh, encoder, trình điều khiển, và bộ điều khiển EtherCAT.
• Thiết kế rỗng trục để tối đa phạm vi hoạt động của khớp robot và đảm bảo tính thẩm mỹ.
• Giao thức CoE cho các bộ điều khiển EtherCAT master tiêu chuẩn.

Figure 6: Chi tiết kỹ thuật

Tham khảo thêm tại:
https://www.neuromeka.com/
www.youtube.com/neuromeka