Phân tích động học và mô phỏng cơ cấu tay máy dạng chuỗi 7 bậc tự do có cấu hình linh hoạt ứng dụng trong lắp ghép cơ khí

Bài báo này trình bày các phân tích động học thuận, động học ngược và mô phỏng trên phần mềm Matlab cho một cơ cấu tay máy dạng chuỗi 7 bậc tự do. Cơ cấu này gồm có 6 khớp quay (theo thứ tự là các khớp 1, 2, 4, 6, 7 và 8) và 2 khớp chuyển động tịnh tiến (khớp 3 và 5). Do các khớp quay 2, 4 bị phụ thuộc cơ khí với nhau làm cho hệ chỉ có 7 bậc tự do và giúp cho khớp 5 luôn song song với mặt đất. Hai khớp tịnh tiến còn giúp cho cơ cấu tay máy có thể thu nhỏ hoặc phóng to cấu hình để tạo ra một không gian làm việc linh hoạt. Động học thuận của tay máy được phân tích dựa vào lý thuyết DenavitHartenberg, trong khi đó động học ngược được tính toán dựa trên một hàm tối ưu để tối thiểu hóa chuyển động của khớp 2 và hai khớp tịnh tiến. Phương pháp số Newton Raghson được ứng dụng để giải bài toán tối ưu này.