Việt Nam làm chủ công nghệ chế tạo robot công nghiệp 6 bậc tự do
Làm chủ quy trình
Hệ thống robot SM6 là sản phẩm chính của dự án “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” do TS. Đỗ Trần Thắng ở Viện Cơ học làm chủ nhiệm. Đây là dự án được triển khai trong khuôn khổ Chương trình phát triển một số ngành công nghiệp công nghệ cao do Thủ tướng Chính phủ phê duyệt.
Nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc làm chủ công nghệ, trong đó cốt lõi là công nghệ tích hợp phần cứng hữu cơ với các phần mềm, liên quan đến nhiều lĩnh vực như cơ học, điện tử, công nghệ thông tin, điều khiển. Sản phẩm của dự án được thiết kế, tích hợp theo theo phương cách tiếp cận CMCN 4.0 phù hợp với xu thế “Internet vạn vật – IoT” cho phép kết nối và chia sẻ dữ liệu mọi nơi, mọi lúc. Từ đó, cho phép kết nối Robot với người sử dụng và các thiết bị thông minh khác như máy móc trong nhà máy và khả năng vận hành cùng với con người.
| Sản phẩm hệ thống Robot SM6 của dự án |
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…
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.
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. TS. Đỗ Trần Thắng cho biết: “Thành công nhất của dự án là chúng tôi đã làm chủ được quy trình từ nghiên cứu, thiết kế đến chế tạo tích hợp cánh tay robot công nghiệp 6 bậc tự do. Điều này có ý nghĩa quan trọng, là tiền đề để phát triển và nhân rộng các sản phẩm robot công nghệ cao phục vụ nhu cầu trong nước và tiến đến xuất khẩu”.
Triển vọng cho các ngành công nghiệp
Robot SM6 được vận hành thử nghiệm trong công đoạn hàn ghép chi tiết bằng kim loại của quy trình sản xuất khung giá đỡ tại Xí nghiệp 197 – Tổng công ty Kinh tế Kỹ thuật công nghiệp Quốc Phòng.
Các chuyên gia tại Xí nghiệp 197 cho biết quá trình cài đặt robot trong nhà xưởng được thực hiện khá đơn giản. Robot có kích thước nhỏ gọn, hoạt động liên tục 1 ca/ngày với tính ổn định cao. Điện năng tiêu thụ của cánh tay robot khoảng 1,5kW. Đặc biệt, robot có khả năng phối hợp với công nhân và các máy móc khác trong khi thực hiện nhiệm vụ khi đã được lập trình trước. Chúng tôi hy vọng, nhóm nghiên cứu tiếp tục phát triển sản phẩm để có thể thực hiện nhiều chức năng hơn nữa như công đoạn sơn, hàn, làm sạch nhằm nhân rộng sản phẩm, tạo nhiều lựa chọn cho các đơn vị sản xuất cơ khí trong nước.
| Robot SM6 |
Với trọng lượng nhẹ và còn tiếp tục được cải tiến, dễ dàng tháo lắp, thay thế thiết bị, tính năng tương đương robot ngoại nhập mà giá thành thấp hơn rất nhiều, robot SM6 có khả năng ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp trong nước, đặc biệt là rất thích hợp cho các nhà máy, doanh nghiệp vừa và nhỏ của Việt Nam.
Thành công của SM6 mở ra hướng nghiên cứu tiếp để giảm giá thành sản phẩm so với nhập ngoại (giá nhập khẩu 1 robot cùng chủng loại dao động từ 600-700 triệu đồng), tối ưu hóa chức năng, đặc tính kỹ thuật, chủ động thiết bị thay thế, quy trình bào trì, bảo dưỡng, phát triển các ứng dụng phần mềm thông minh điều khiển, kiểm soát trên thiết bị di động ứng dụng trên nền Internet.
Dự kiến, nhóm tác giả sẽ tiếp tục đầu tư nghiên cứu nhằm tối ưu hóa sản phẩm bao gồm: Giá thành, đặc tính kỹ thuật, tiếp tục hoàn thiện công nghệ, đồng thời, phát triển các ứng dụng phần mềm thông minh và tiện ích cho sản phẩm. Một trong những hướng phát triển tiếp theo của sản phẩm là hợp tác với các đơn vị chức năng, doanh nghiệp, đơn vị nghiên cứu, để đưa sản phẩm ứng dụng vào thực tế tại Việt Nam,
Khi nghiệm thu dự án này, các chuyên gia đã đánh giá: Một yếu tố quan trọng của sản phẩm là mở rộng đơn vị ứng dụng, để sản phẩm được ứng dụng nhanh hơn, nhiều hơn trong sản xuất công nghiệp tại Việt Nam, góp phần mang lại hiệu quả kinh tế cao, thúc đẩy nền sản xuất công nghệ cao, thông minh, tiên tiến hiện đại đại bắt kịp xu hướng CMCN 4.0.