Việt Nam chế tạo thành công cánh tay robot 6 bậc tự do

Robot là sản phẩm tích hợp nhiều công nghệ như cơ khí, điện – điện tử, cảm biến – điều khiển học – CNTT. Robot có thể có từ 2 đến 6 bậc tự do, trong đó loại có 6 bậc tự do có thể mô phỏng đầy đủ hoạt động của cánh tay người trong không gian 3 chiều.

Bên cạnh đó, hệ thống điều khiển robot 6 bậc tự do là một thiết bị cấu trúc máy tính cho phép cánh tay robot vận hành chính xác nhờ việc kiểm soát nguồn điện cấp cho các động cơ, và chuyển động được dẫn động bởi các cơ cấu chấp hành servo. Với đặc thù như vậy, robot 6 bậc tự do là một cơ cấu hoàn chỉnh, hỗ trợ ứng dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp như lắp ráp, gia công kim loại, hàn…

Gần đây, dưới sự hỗ trợ của Bộ Công Thương, các nhà khoa học Phòng Cơ điện tử, Viện Cơ học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nghiên cứu và phát triển thành công sản phẩm cánh tay robot SM6 thông qua đề tài: “Hoàn thiện, làm chủ công nghệ thiết kế, chế tạo robot công nghiệp 6 bậc tự do và ứng dụng sản phẩm vào dây chuyền sản xuất công nghiệp”.

Sản phẩm robot SM6 có tầm với lớn nhất 850mm, nặng 38kg, có chức năng dừng và an toàn tự động, có thể cố định trên sàn, treo trên tường, trên trần tùy nhu cầu sử dụng. Sản phẩm có thể thay thế cánh tay người trong một số công đoạn sản xuất công nghiệp được tích hợp với dây chuyền sản xuất có cấp độ tự động hóa từ thấp đến cao trong không gian tối ưu về diện tích.

Robot SM6 được vận hành thử nghiệm trong công đoạn hàn ghép chi tiết bằng kim loại tại Xí nghiệp 197 – Tổng công ty Kinh tế Kỹ thuật công nghiệp Quốc Phòng. Qua đó SM6 được đánh giá là đơn giản trong cài đặt, có kích thước nhỏ gọn, tính ổn định cao, có khả năng phối hợp với công nhân và các máy móc khác để làm việc hiệu quả.

Trong tháng 8 vừa qua, Bộ Công Thương đã tổ chức phiên họp nghiệm thu đề tài với các chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực cơ điện tử, robotics – mechatronis. Hội đồng nghiệm thu đánh giá đây là một trong những dự án đầu tiên ở Việt Nam tạo được sản phẩm robot bao gồm cả phần cứng và phần mềm, có tính sáng tạo cao, phù hợp với xu hướng CMCN 4.0.

Cũng trong thời gian gần đây, từ hoạt động hỗ trợ nghiên cứu khoa học của Sở KHCN TP.HCM, Công ty TNHH Chế tạo máy A.K.B đã tiến hành nghiên cứu thiết kế mẫu robot 6 bậc tự do nền tảng cỡ nhỏ. Mẫu robot 6 bậc tự do A.K.B có cấu trúc kiểu khớp quay, tải trọng 3kg, tầm với 500mm, công suất tiêu thụ 0,5 KVA, trọng lượng dưới 25kg. Bên cạnh đó, A.K.B còn nghiên cứu về thiết kế chế tạo bộ điều khiển nhúng, phát triển các giải thuật điều khiển thích hợp để nâng cao chất lượng điều khiển, đồng thời xây dựng bộ dữ liệu về lý thuyết và thực nghiệm, quy trình công nghệ nhằm làm cơ sở để phát triển sản phẩm dài hơi.

Những thử nghiệm cho thấy robot A.K.B thực hiện tốt các thao tác ứng dụng như gắp sản phẩm, mài, đánh bóng, hàn kim loại… với độ chính xác phù hợp sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên, sản phẩm còn cần hoàn thiện thêm về thiết kế cơ khí, phần cứng, phần mềm, thuật toán điều khiển robot và công nghiệp chế tạo để đáp ứng việc sản xuất hàng loạt robot thương phẩm.

Các sản phẩm robot như SM6 hay A.K.B là minh chứng cho thấy các nhà khoa học Việt Nam hoàn toàn có khả năng tạo ra những cánh tay robot 6 bậc tự do cùng với các giải pháp tự động hóa sản xuất theo nhu cầu cụ thể của doanh nghiệp. Nhờ làm chủ được quy trình sản xuất, chế tạo, tích hợp được cả phần cứng và phần mềm nên giá cả của những robot này chắc chắn rất cạnh tranh so với hàng nhập khẩu cùng loại, tạo cơ hội cho các doanh nghiệp Việt sử dụng robot trong sản xuất một cách rộng rãi hơn nữa.

Văn phòng NSCL tổng hợp