Desarrollo de un nuevo actuador rotativo compliant impulsado por SMA basado en una estructura de doble hélice
Autores: Kittinanthapanya, Rasheed; Sugahara, Yusuke; Matsuura, Daisuke; Takeda, Yukio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Propuestas
Aleación con memoria de forma
Actuador rotativo compliant
Parte de actuación redundante
Unión compliant de doble hélice
Resultados experimentales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un nuevo actuador rotativo compliant impulsado por aleación con memoria de forma (SMA) que puede realizar tanto movimientos pasivos como autoactuados. Este actuador SMA es adecuado como parte de actuación redundante en una articulación de robot paralelo para ayudar con posturas de singularidad donde el robot podría perder la capacidad de mantener la posición y orientación del efector final. La articulación compliant helicoidal doble (DHCJ) fue elegida como mecanismo candidato; puede actuar con una suavidad compliant con características lineales y un amplio rango de movimiento. Los resultados experimentales validaron que el modelo propuesto puede utilizarse para simular el comportamiento del DHCJ. El uso de este mecanismo presenta ventajas como movimiento rotacional en un eje, comportamiento lineal incluso para un mecanismo compliant, rigidez en los otros ejes de movimiento y tamaño compacto. Se utilizaron hojas (tiras) de SMA como partes de actuación, y se probó una sola hoja de SMA antes de combinarla con el marco helicoidal doble como un actuador SMA. Se fabricó el prototipo y se recopilaron parámetros necesarios como ángulo de deflexión, temperatura, par y tensión-deformación para definir el modelo para un controlador. Este actuador es controlado por un controlador de avance y proporciona movimiento rotacional tanto hacia adelante como hacia atrás con un rango máximo de 40 grados.
Descripción
Este documento propone un nuevo actuador rotativo compliant impulsado por aleación con memoria de forma (SMA) que puede realizar tanto movimientos pasivos como autoactuados. Este actuador SMA es adecuado como parte de actuación redundante en una articulación de robot paralelo para ayudar con posturas de singularidad donde el robot podría perder la capacidad de mantener la posición y orientación del efector final. La articulación compliant helicoidal doble (DHCJ) fue elegida como mecanismo candidato; puede actuar con una suavidad compliant con características lineales y un amplio rango de movimiento. Los resultados experimentales validaron que el modelo propuesto puede utilizarse para simular el comportamiento del DHCJ. El uso de este mecanismo presenta ventajas como movimiento rotacional en un eje, comportamiento lineal incluso para un mecanismo compliant, rigidez en los otros ejes de movimiento y tamaño compacto. Se utilizaron hojas (tiras) de SMA como partes de actuación, y se probó una sola hoja de SMA antes de combinarla con el marco helicoidal doble como un actuador SMA. Se fabricó el prototipo y se recopilaron parámetros necesarios como ángulo de deflexión, temperatura, par y tensión-deformación para definir el modelo para un controlador. Este actuador es controlado por un controlador de avance y proporciona movimiento rotacional tanto hacia adelante como hacia atrás con un rango máximo de 40 grados.