การทดสอบจลนศาสตร์แบบไปข้างหน้าและจลนศาสตร์แบบผกผันของหุ่นยนต์แขนกล 6 แกน (Staubli RX 90)
Main Article Content
บทคัดย่อ
ในการสั่งงานหุ่นยนต์แขนกลให้มีการเคลื่อนที่ไปในพิกัดที่ต้องการนั้น สามารถป้อนพิกัดจุดปลายเข้าไปให้หุ่นยนต์แขนกลทำการคำนวณมุมในแต่ละข้อต่อของหุ่นยนต์เพื่อเคลื่อนที่ไปยังพิกัดที่สั่งงานได้โดยตรง หรือสามารถป้อนชุดคำสั่งของมุมในแต่ละข้อต่อของหุ่นยนต์เพื่อให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปในพิกัดที่ต้องการได้ งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาและทดสอบจลนศาสตร์แบบผกผันเพื่อคำนวณค่าของมุมในแต่ละข้อต่อเมื่อทำการสั่งงานให้หุ่นยนต์แขนกลเคลื่อนที่ไปในพิกัดที่ต้องการ และจลนศาสตร์แบบไปข้างหน้าเพื่อคำนวณพิกัดจุดปลายจากการสั่งงานหุ่นยนต์ขั้นตอนการทำงานเริ่มจากการป้อนค่าของมุมในแต่ละข้อต่อเข้าไปยังหุ่นยนต์แขนกล Staubli RX 90 เพื่อสั่งงานให้เขียนตัวอักษรภาษาอังกฤษและทำการเก็บข้อมูลในการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ในขณะเขียนตัวอักษร เพื่อนำมาทดสอบความถูกต้องของจลนศาสตร์แบบไปข้างหน้าและจลนศาสตร์แบบผกผันของหุ่นยนต์แขนกลที่ได้ทำการวิเคราะห์ไว้ผลการทดสอบพบว่าการวิเคราะห์จลนศาสตร์แบบไปข้างหน้ามีความถูกต้องเนื่องจากเมื่อทำการป้อนค่ามุมในแต่ละข้อต่อที่เก็บมาได้จากหุ่นยนต์มาคำนวณจลนศาสตร์แบบไปข้างหน้าจะได้ผลของการเขียนตัวอักษรภาษาอังกฤษที่คล้ายกันกับตัวอักษรภาษาอังกฤษที่หุ่นยนต์เขียนขึ้น และเมื่อทำการทดสอบจลนศาสตร์แบบผกผัน โดยนำค่ามุมที่ได้จากการเขียนตัวอักษรภาษาอังกฤษมาเปรียบเทียบกัน ก็พบว่าการคำนวณมุมจากจลนศาสตร์แบบผกผันในข้อต่อที่ 1−3 นั้นมีค่าความผิดพลาดในระดับ 10−14 องศา−10−15 และข้อต่อที่ 4 และ 6 มีค่าความผิดพลาดในระดับ 0.07 และ 0.03 องศาตามลำดับ ส่วนข้อต่อที่ 5 แม้ว่าจะมีค่าความผิดพลาดไปประมาณ 2.50 องศา ก็ไม่ได้ส่งผลผิดพลาดในการทำงานของหุ่นยนต์แต่ประการใด ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าการคำนวณจลนศาสตร์แบบผกผันนั้นมีความถูกต้องและเชื่อถือได้อีกเช่นเดียวกัน
Article Details
บทความที่ลงตีพิมพ์เป็นข้อคิดเห็นของผู้เขียนเท่านั้น
ผู้เขียนจะต้องเป็นผู้รับผิดชอบต่อผลทางกฎหมายใดๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากบทความนั้น
References
[2] C. Fang, Y. T. Song, J. Wei, J.J. Xin, H. P. Wu, A. Salminen, and H. Handroos, “Design and analysis of the laser robotic welding system for ITER correction coil case,” Journal of Fusion Energy, vol. 34, no. 5, pp. 1060–1066, Apr. 2015.
[3] A. Gatej, N. Pyschny, P. Loosen, and C. Brecher, “Robot based resistance soldering of optical components,” Soldering & Surface Mount Tech, vol. 24, no. 2, pp. 112–119, Apr. 2012.
[4] A. Dutta, Robotic systems − applications, control and programming. InTech, Feb. 2012.
[5] H. Egi, M. Hattori, T. Suzuki, H. Sawada, and H. Ohdan, “The significance of spatial cognitive ability in robot−assisted surgery,” Surgery Endoscopy, vol. 29, no. 5, pp. 1130–1136, Aug. 2014.
[6] S. Facca, S. Hendriks, G. Mantovani, J. Selber, and P. Liverneaux, “Robot−assisted surgery of the shoulder girdle and brachial plexus,” Seminars in Plastic Surgery, vol. 28, no. 1, pp. 39–44, Mar. 2014.
[7] Y. Jung and J. Bae, “Kinematic analysis of a 5 DOF upper−limb exoskeleton with a tilted and vertically translating shoulder joint,” in IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, Wollongong, Australia, pp.1643–1648, Jul. 2013.
[8] M. Dahari and J. D. Tan, “Forward and inverse kinematics model for robotic welding process using KR−16KS KUKA robot,” in Fourth International Conference on Modelling, Simulation and Applied Optimization, Kuala Lumpur, Malaysia, pp. 1–6, Apr. 2011.
[9] M.A. Hosseini, “Kinematic synthesis of a Novel Rapid Spherical CRS/PU parallel manipulator,” Mechanism and Machine Theory, vol. 93, pp. 26–38, Nov. 2015.
[10] Robot Arm RX90 Manual. [Online].Available: http://www.staubli.com/en/robotics/6−axis−scara−industrial−robot/specialized−robot/painting−robot/rx90−paint/
[11] W. Khalil and E. Dombre, “Modeling, Identification and Control of Robots,” USA: Butterworth−Heinemann. July, 2004.
[12] E. Dombre and W. Khalil, Robot Manipulators: Modeling, Performance Analysis and Control. Wiley−ISTE, January, 2007.
[13] J.J. Craig, Introduction to Robotics: Mechanics and Control, ed. 3., Prentice Hall, 2005.
[14] P. Sanz, “Robotics: modeling, planning, and control,” IEEE Robotic Automatic Magazine, vol. 16, no. 4, pp. 101–101, December, 2009.