Phân tích dao động riêng của cánh tay robot nhằm cải thiện độ cứng vững động học = Analysis of robot arm's separate vibrations to improve dynamic stiffness

Abstract

Bài báo nghiên cứu đặc trưng dao động riêng của cánh tay robot nhằm xác định các vùng cộng hưởng và cung cấp cơ sở cải thiện độ cứng vững động học. Mô hình cánh tay robot công nghiệp ba bậc tự do dạng khớp quay được xây dựng bằng phần mềm CAD, sử dụng hợp kim nhôm 6061-T6 và phân tích bằng phương pháp phần tử hữu hạn trên Abaqus. Mô hình được chia lưới bằng phần tử khối 3D, tập trung mật độ lưới tại các khớp nối và đầu cánh tay để khảo sát tần số riêng, chuyển vị và gia tốc trong dải 1–200 Hz. Kết quả xác định ba tần số cộng hưởng chính khoảng 115 Hz, 158 Hz và 180 Hz, trong đó 158 Hz là tần số chủ đạo có dao động mạnh nhất. Chuyển vị và gia tốc tập trung chủ yếu tại các khớp nối và đầu cánh tay. Kết quả nghiên cứu là cơ sở để tối ưu hóa hình học, tăng độ cứng tại các vùng yếu và cải thiện thuật toán điều khiển nhằm nâng cao độ ổn định và hiệu suất làm việc của robot.