Từ những robot công nghiệp đã qua sử dụng bị hư hỏng, các nhà khoa học đã sửa chữa, tận dụng lại phần cơ khí còn sử dụng được; nghiên cứu, chế tạo ra bảng điều khiển mới để điều khiển robot hoạt động bình thường, ổn định, góp phần tối ưu hóa và làm chủ công nghệ robot bốc dỡ hàng hóa tại Việt Nam. Đây là giải pháp "Ứng dụng robot công nghiệp bốc dỡ hàng hóa (Palletizing robot)" đạt giải Nhì trong Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật TP Cần Thơ lần thứ 13 năm 2024-2025.

Thành viên nhóm nghiên cứu và sinh viên tại phòng nghiên cứu với các mẫu robot đã hiệu chỉnh.

Giải pháp do nhóm tác giả: Ngô Quang Hiếu, Nguyễn Hữu Cường, Lê Văn Lẻ, Lưu Trọng Hiếu của Khoa Kỹ thuật cơ khí, Trường Bách Khoa, Đại học Cần Thơ, thực hiện.

Palletizing robot là loại robot công nghiệp thực hiện các công việc xếp hàng lên pallet để vận chuyển, là một trong những công cụ hỗ trợ đắc lực trong các dây chuyền sản xuất. Tuy nhiên, để đầu tư hệ thống robot công nghiệp hoàn toàn mới thì tốn rất nhiều chi phí, do đó, phần lớn các nhà sản xuất chọn giải pháp mua các robot công nghiệp đã qua sử dụng của các nhà máy nước ngoài. Những robot này được sửa chữa cục bộ, hoặc thay thế các linh kiện đơn lẻ. Phương pháp này tuy tiết kiệm được chi phí đầu tư so với mua mới, nhưng thường chỉ giải quyết được triệu chứng chứ không xử lý triệt để nguyên nhân gốc rễ các lỗi của robot trong quá trình sử dụng. Hơn nữa, việc thiếu linh kiện thay thế chính hãng, cùng với trình độ kỹ thuật chưa đồng đều của các đơn vị sửa chữa khiến hiệu suất hoạt động của robot không ổn định và "tuổi thọ" không lâu.

Để cải thiện những vấn đề này, đầu tiên, nhóm nghiên cứu sử dụng bộ điều khiển robot công nghiệp đa năng hiện có trên thị trường. Đây là những bộ điều khiển hiện đại, có khả năng tùy biến cao và không bị giới hạn bởi một thương hiệu robot cụ thể nào. Sau đó, tiến hành cài đặt cấu hình chuyên sâu và tùy chỉnh các thông số để phù hợp với phần thân cơ khí của bất kỳ loại robot công nghiệp cũ nào (bộ điều khiển đã lỗi thời hoặc hỏng) mà doanh nghiệp đang sở hữu, khiến robot hoạt động hiệu quả với chi phí thấp hơn rất nhiều so với mua mới. Tiếp theo, nhóm thiết kế ra một bộ điều khiển tương tự bằng cách lập trình mới giải thuật điều khiển trên nền tảng thiết bị tự động hóa công nghiệp. Điều này không chỉ giúp giảm sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp bên ngoài mà còn cho phép nhóm nghiên cứu tùy biến về chức năng hoạt động, tối ưu hóa hiệu suất và tích hợp các tính năng đặc thù phù hợp với từng nhu cầu sản xuất cụ thể của doanh nghiệp Việt Nam. Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã thiết kế phần cơ khí của robot công nghiệp có thể gia công chế tạo ngay tại Việt Nam.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành các thử nghiệm sau khi bộ điều khiển robot công nghiệp được thiết kế hoàn thiện và phần thân cơ khí của robot được gia công hiệu chỉnh. Trong đó, một trong những thực nghiệm quan trọng nhất là lập trình cho robot vẽ các quỹ đạo phức tạp như hình tròn và cỏ ba lá. Việc này không chỉ giúp đánh giá khả năng điều khiển chính xác của bộ điều khiển mới mà còn kiểm tra sự ổn định và ăn khớp nhịp nhàng của toàn bộ hệ thống cơ khí đã được hiệu chỉnh.

Hiện Công ty Sunwindow đã lắp đặt và đưa hệ thống robot công nghiệp bốc dỡ hàng hóa này vào hoạt động trực tiếp tại nhà máy. Đây là một minh chứng cho tính khả thi và hiệu quả của giải pháp trong môi trường sản xuất công nghiệp thực tế.

PGS.TS Ngô Quang Hiếu, Trưởng nhóm nghiên cứu, khẳng định: "Bằng cách tập trung vào việc làm chủ bộ điều khiển, phần mềm và khả năng gia công cơ khí, giải pháp này là một bước tiến quan trọng giúp Việt Nam dần thoát khỏi sự phụ thuộc vào công nghệ robot công nghiệp nước ngoài. Đây không chỉ là một giải pháp kỹ thuật tức thời mà còn là nền tảng vững chắc để đào tạo, nâng cao năng lực nghiên cứu, thiết kế và sản xuất robot công nghiệp "Make in Vietnam" trong tương lai, góp phần đưa Việt Nam trở thành một quốc gia chủ động trong lĩnh vực tự động hóa".

Bài, ảnh: LỆ THU