TIÊU CHUẨN QUỐC
GIA
TCVN
13697:2023
ISO
9787:2013
RÔ BỐT VÀ CÁC BỘ PHẬN CẤU THÀNH RÔ BỐT - CÁC HỆ TỌA ĐỘ VÀ
THUẬT NGỮ VỀ CHUYỂN ĐỘNG
Robots and
robotic devices - coordinate systems
and motion nomenclatures
Lời nói đầu
TCVN 13697:2023 hoàn toàn tương đương ISO
9787:2013
TCVN 13697:2023 do Ban kỹ thuật tiêu
chuẩn quốc gia TCVN/TC 299, Robot biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường
Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Robots and
robotic devices - coordinate systems
and motion nomenclatures
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này định nghĩa và quy định
các hệ tọa độ của rô bốt, đồng thời cung cấp thuật ngữ, bao gồm cả các ký hiệu
cho các chuyển động cơ bản
của rô bốt. Tiêu chuẩn trợ giúp cho liên kết, thử nghiệm và lập trình của rô bốt.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho tất cả các
rô bốt và các bộ phận cấu thành rô bốt đã được định nghĩa trong TCVN13228 (ISO
8373).
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết
cho áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố
thì chỉ áp dụng phiên bản đã nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm
công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, nếu có.
TCVN 13228:2020 (ISO 8373:2012), Rô bốt
và các bộ phận cấu thành rô bốt - Từ vựng.
3 Thuật ngữ và định
nghĩa
Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ
và định nghĩa được cho trong TCVN 13228 (ISO 8373) và các thuật ngữ định nghĩa
sau.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Cấu hình
(configuration)
Tập hợp tất cả các giá trị của biến khớp
xác định hoàn toàn hình dạng của rô bốt tại bất cứ thời điểm nào
[NGUỒN: TCVN 13228:2020 (ISO
8373:2012), 3.5]
3.2
Bề mặt lắp đặt của đế (base
mounting surface)
Bề mặt lắp nối giữa cánh tay và kết cấu
đỡ cánh tay
[NGUỒN: TCVN 13228:2020 (ISO 8373:2012),
3.9]
3.3
Sàn di động (mobile platform)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
[NGUỒN: TCVN 13228:2020 (ISO
8373:2012), 3.18, đã sửa đổi - Đã loại bỏ các chú thích 1 và 2.]
3.4
Hệ tọa độ gốc (world coordinate
system)
Hệ tọa độ gắn liền với phân xưởng, hệ tọa độ
tĩnh tại có liên quan tới trái đất và độc lập đối với chuyển động của rô bốt
[NGUỒN: TCVN 13228:2020 (ISO
8373:2012), 4.7.1]
3.5
Hệ tọa độ của đế (base
coordinate system)
Hệ tọa độ có liên quan đến bề mặt lắp
ráp của trục
[NGUỒN: TCVN 13228:2020 (ISO
8373:2012), 4.7.2]
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hệ tọa độ của mặt lắp ghép cơ khí (mechanical
interface coordinate system)
Hệ thống tọa độ có liên quan đến mặt lắp
ghép cơ khí
[NGUỒN: TCVN 13228:2020 (ISO
8373:2012), 4.7.3]
3.7
Hệ tọa độ dụng cụ (tool
coordinate system)
TSC
Hệ tọa độ có liên quan đến dụng cụ hoặc
cơ cấu tác động cuối được liên kết với mặt lắp ghép cơ khí
[NGUỒN: TCVN 13228:2020 (ISO
8373:2012), 4.7.5]
3.8
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Không gian có thể được quét bởi điểm
tham chiếu cổ tay, được tăng lên do phạm vi quay hoặc tịnh tiến của mỗi điểm
trên cổ tay.
[NGUỒN: TCVN 13228:2020 (ISO
8373:2012), 4.8.4]
3.9
Điểm tâm dụng cụ (tool centre
point)
TCP
Điểm được xác định cho một ứng dụng đã
cho đối với hệ tọa độ của mặt lắp ghép cơ khí
[NGUỒN: TCVN 13228:2020 (ISO
8373:2012), 4.9]
3.10
Điểm gốc sàn di động (mobile
platform origin)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Điểm gốc của hệ tọa độ sàn di động
[NGUỒN: TCVN 13228:2020 (ISO
8373:2012), 4.11]
3.11
Hệ tọa độ tác vụ (task
coordinate system)
Hệ tọa độ có liên quan đến địa điểm của
tác vụ, được ký hiệu bằng Ok - Xk - Yk - Zk
[NGUỒN: TCVN 13232:2020 (ISO
14539:2000), 3.3.5]
3.12
Hệ tọa độ đối tượng (object
coordinate system)
Hệ tọa độ có liên quan đến đối tượng,
được ký hiệu bằng Oj - Xj - Yj - Zj
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
3.13
Hệ tọa độ camera (camera
coordinate system)
Hệ tọa độ có liên quan đến bộ cảm biến
giám sát địa điểm của tác vụ, được ký hiệu bằng Oc - Xc - Yc
- Zc
CHÚ THÍCH: Có thể lắp đặt một hệ thống
nhìn để phát hiện
vị trí và sự định hướng của các đối tượng được đặt tùy ý.
[NGUỒN: TCVN 13232:2020 (ISO
14539:2000), 3.3.7]
3.14
Cơ cấu nắm giữ bàn tay kẹp (grasp -
type gripper)
Cơ cấu nắm giữ bàn tay kẹp đối với đối
tượng bằng các ngón kẹp.
[NGUỒN: TCVN 13232:2020 (ISO
14539:2000), 4.1.2.1]
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
4.1 Hệ tọa độ bàn
tay phải
Tất cả các hệ tọa độ được mô tả trong
tiêu chuẩn này được xác định bằng quy tắc trực giao bàn tay phải như đã chỉ ra
trên Hình 1.
Hình 1 - Hệ tọa
độ bàn tay phải
4.2 Chuyển động tịnh
tiến
Các chuyển động tịnh tiến dọc theo các
trục X, Y và Z được biểu thị theo cách sau:
+ hoặc - x dọc theo trục X;
+ hoặc - y dọc theo trục Y;
+ hoặc - z dọc theo trục Z.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Các chuyển động quay quanh các trục X,
Y và Z được biểu thị theo cách sau:
+ hoặc - A quanh trục X;
+ hoặc - B quanh trục Y;
+ hoặc - C quanh trục Z;
A, B và C cũng được gọi
là lắc ngang, lắc dọc và quay trệch.
A, B và C dương hướng
theo các chiều vặn ren tiến sang phải, theo các chiều X, Y và Z
dương (xem
Hình
2).
Các chuyển động quay chung được biểu
thị bằng sự kết hợp của các chuyển động quay riêng.
Chú dẫn
A lắc ngang
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
C quay trệch
Hình 2 - Các
chuyển động quay
4.4 Thuật ngữ cho
các trục của tay máy
Nếu các trục được ký hiệu bằng chữ số,
trục 1 phải là chuyển động đầu tiên gần nhất với bề mặt lắp ráp cơ sở, trục 2
là chuyển động thứ hai, và tiếp tục, trục m là chuyển động được gắn vào
mặt bích lắp ghép cơ khí.
CHÚ THÍCH Các ví dụ được cho trong Phụ
lục A
5 Các hệ tọa độ
5.1 Hệ tọa độ gốc,
O0 - X0 - Y0 - Z0
Gốc của hệ tọa độ gốc O0, phải do người
sử dụng xác định phù hợp với yêu cầu của họ. Trục +Z0 phải hướng
theo chiều ngược lại với gia tốc của véc tơ trọng lực. Trục +X0 phải do người
sử dụng xác định phù hợp với yêu cầu của họ (xem Hình 3).
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Gốc của hệ tọa độ đế, O1, phải do nhà
sản xuất rô bốt xác định trục dương của +Z1 có
phương và chiều ra xa bề mặt lắp ráp cơ sở. Trục +X1 hướng ra xa
gốc tọa độ và đi qua tâm hình chiếu của không gian làm việc, Cw,
trên mặt phẳng của bề mặt lắp ráp đế (xem Hình 3 và 4). Khi cấu hình của rô bốt
cản trở quy ước này thì chiều của +X1 phải do nhà
sản xuất xác định.
CHÚ THÍCH Các ví dụ về các hệ
tọa độ gốc và hệ tọa độ của mặt lắp ghép cơ khi được cho trong Phụ lục A.
5.3 Hệ tọa độ của
mặt lắp ghép cơ khí, Om - Xm - Ym - Zm
Gốc hệ toạ độ của giao diện cơ khí, Om,
là tâm của giao diện
cơ khí. Trục +Zm theo hướng vuông góc và đi ra xa bích lắp
ghép. Trục +Xm được xác định là đường song song với trục +Z1 (+X1) với mặt lắp
ghép cơ khí được đặt song song với mặt phẳng Y1 Z1 (X1 Y1) và các trục sơ cấp và thứ cấp của rô bốt ở gần các vị trí giữa nhất của
chúng. Khi cấu hình của rô bốt
cản trở quy ước này
thì vị trí của các trục sơ cấp phải do nhà sản xuất xác định (xem Hình 3).
CHÚ THÍCH Các ví dụ về
hệ tọa độ đế và hệ tọa độ của mặt lắp ghép cơ khí được cho trong Phụ lục A.
Hình 3 - Ví dụ
về các hệ tọa độ
5.4 Hệ tọa độ dụng
cụ (TCS), Ot - Xt - Yt - Zt
Gốc của hệ tọa độ dụng cụ, Ot,
là tâm điểm của dụng cụ (TCP) (xem Hình 5). Trục + Zt là trục
dụng cụ, thường phụ thuộc vào chiều của dụng cụ. Trong trường hợp các dụng cụ kẹp
theo kiểu cầm nắm mặt phẳng, trục +Yt ở trên mặt phẳng chuyển
động của các ngón kẹp.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình 4 - Ví dụ
về không gian làm việc của rô bốt
Hình 5 - Ví dụ
về hệ tọa độ của dụng cụ
5.5 Hệ tọa độ của sàn di
động,
Op - Xp - Yp - Zp
Op là gốc của hệ tọa độ
sàn di động. Trục +Xp thường được lấy theo hướng
của sàn di động. Trục +Zp thường được lấy theo chiều hướng
lên trên của sàn di động (xem Hình 6).
Hình 6 - Ví dụ
về hệ tọa độ của sàn lưu động
5.6 Hệ tọa độ của
tác vụ,
Ok - Xk - Yk - Zk
Hệ tọa độ của tác vụ được minh họa
trên Hình 7.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Chú dẫn
1 hệ tọa độ gốc
2 hệ tọa độ của
đế
3 hệ tọa độ của
mặt lắp ghép cơ khí
4 hệ tọa độ dụng
cụ
5 hệ tọa độ của
tác vụ
6 hệ tọa độ của
đối tượng
7 hệ tọa độ của
giám sát
8 TCP
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình 7 - Các
hệ tọa độ trong điều khiển đối tượng
5.7 Hệ tọa độ của
đối tượng,
Oj - Xj -Yj - Zj
Hệ tọa độ của đối tượng được minh họa
trên Hình 7.
5.8 Hệ tọa độ của
giám sát,
Oc - Xc - Yc - Zc
Hệ tọa độ của camera được minh họa
trên Hình 7.
Phụ
lục A
(tham
khảo)
Ví dụ về các hệ tọa độ cho các kết cấu cơ khí khác nhau
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình A.1 - Rô
bốt có dạng hình chữ nhật
Hình A.2 - Rô
bốt có dạng hình trụ
Hình A.3 - Rô
bót có dạng tọa độ cầu
Hình A.4 - Rô
bốt có khớp nối bản lề
Hình A.5 - Rô bốt
SCARA
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Thư mục tài
liệu tham khảo
[1] TCVN 13696:2023 (ISO 9283:1998) Tay
máy rô bốt công nghiệp - Đặc tính và phương pháp thử liên quan.
[2] TCVN 13698:2023 (ISO 9946:1999)
Tay máy rô bốt công nghiệp - Giới thiệu các đặc tính.
[3] TCVN 13232:2020 (ISO 14539:2000)
Tay máy rô bốt công nghiệp - Cầm nắm đối tượng bằng bàn tay kẹp - Từ vựng và trình bày
các đặc tính.