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RobticaA

Utilizao de Robs Industriais

Modelagem Cinemtica de um Manipulador 6 GL

EXERCCIOS

Prof. Renato Ventura Bayan Henriques

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Modelagem Cinemtica de um Manipulador 6 GL

Modelagem Cinemtica do Rob ABB S4 IRB-1400 6 GL

REVISO DE CONCEITOS: ROB: ABB S4 IRB-1400, com 6 GDL .

1. Configurao Geomtrica Volume de Trabalho

Fig. 1

O desenho da fig. 2 encontra-se proporcionalmente em escala e trata-se de um processode soldagem (ponteamento) em uma indstria automobilstica . Para esse tipo de operao sonecessrios a utilizao de apenas 4 dos seis graus de liberdade que o rob possui, considerandoapenas a operao de avano do eletrodo at a pea. A ferramenta acoplada em seu flangerepresenta um aplicador de solda MIG. A figura 3 apresenta os principais movimentos realizadospelo rob

Fig.2

EIXOS INFERIORES

Junta 1:Giro da Base

Junta 2:Brao Superior (movimento parasfrente e para trs)Junta 3:Brao Superior (para cima e parabaixo)

EIXOS SUPERIORES

Junta 4:Giro do Brao SuperiorJunta 5:Quebra do PunhoJunta 6:Giro da flange ou giro da ferramenta

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Descrio dos movimentos realizados:

a) Posio Inicial .

b) O brao superior avana 19 graus atravs da junta 2 .

c) O Brao Superior avana 5 graus atravs da junta 3 .

d) Atravs da quebra do punho pela junta 5 em 40 graus acontece o contato doeletrodo na pea formando o arco eltrico .

Figura 3: Principais movimentos descritos pela ferramenta do rob no processo desoldagem robotizada.

19

Graus

5Grau

s

40Graus

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2. Modelagem cinemtica de um rob industrial de 6 graus de liberdade (ABB IRB-1400)

A modelagem cinemtica de um rob industrial depende exclusivamente de sua geometria

espacial, ou o chamado modelo geomtrico. A partir da geometria do rob podemos determinar a

posio da ferramenta terminal em relao ao sistema de coordenadas solidrias base atravs da

determinao de uma matriz de transformao homognea, resultante do produto das matrizes de

transformao de cada junta.

Embora o modelo geomtrico seja nico, a maneira de obter a matriz de transformao

homognea do rob est associada ao sistema de referncia utilizado. Neste exerccio utilizaremos

duas sistemticas para determinar a matriz de transformao homognea do rob:

Vetores locais;Denavit-Hartenberg.

Na modelagem cinemtica de um rob utilizando vetores locais sero obtidas as posies e

as orientaes em diversos pontos de interesse para visualizao. O mtodo consiste em determinar

vetores para cada ponto de interesse e, a partir da multiplicao desses vetores por matrizes de

transformao, obter as coordenadas (posio e orientao) de cada um desses pontos.

Na figura 4, podemos identificar os pontos de interesse para o rob industrial objeto desse

exerccio, o ABB IRB-1400, alm das respectivas dimenses:

Figura 4 Pontos de interesse e dimenses do rob ABB IRB-1400

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LISTA DE EXERCCIO PROPOSTA

Para o Rob industrial ABB S4 IRB-1400, com 6 GDL .

Pede-se:

a)

Tabela de Parmetros de Denavit-Hartenberg para esse rob;b) Matrizes de Transformao Homogneasc) Expresso da Posio final (x, y, z) e orientao (n, s, a) da garra