Sensor de bigote bioinspirado magnetostrictivo basado en una viga en voladizo compuesta de galfenol que permite la percepción táctil bidireccional
Autores: Ran, Zhao; Qan-guo, Lu; Qinghua, Cao
Idioma: Inglés
Editor: Hindawi
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo se ha desarrollado un sensor bioinspirado magnetostrictivo basado en una viga voladiza compuesta de galfenol/berilio-bronce/galfenol. De acuerdo con el nuevo concepto de diseño, el whisker propuesto puede emitir voltajes positivos y negativos bajo diferentes direcciones de flexión. Además, el sensor de bigote propuesto puede realizar la percepción bidireccional de la distancia y la microfuerza. Utilizando la teoría clásica del rayo, se utilizó un modelo teórico para predecir el rendimiento de salida del bigote. Se estableció un sistema experimental para comprobar el rendimiento de salida del bigote. En el experimento, el bigote diseñado, comparado con un bigote unimorfo tradicional, mostró un rango de tensión de salida de -240 a 240 mV. Los parámetros eran los siguientes: la distancia era de 0-22 mm, con un rango de detección de microfuerza de 9,8-2744 mN, la distancia media era de 10,90 mm/mV, y la sensibilidad a la fuerza era de 11,4 mN/mV. Por último, se aplicó la percepción de obstáculos. El experimento demostró que el sensor de bigote propuesto puede realizar la percepción táctil bidireccional en un espacio unidimensional. El trabajo amplía la función del bigote bioinspirado magnetostrictivo, adquiriendo la multiinformación para el sistema de un solo sensor.
Descripción
En este trabajo se ha desarrollado un sensor bioinspirado magnetostrictivo basado en una viga voladiza compuesta de galfenol/berilio-bronce/galfenol. De acuerdo con el nuevo concepto de diseño, el whisker propuesto puede emitir voltajes positivos y negativos bajo diferentes direcciones de flexión. Además, el sensor de bigote propuesto puede realizar la percepción bidireccional de la distancia y la microfuerza. Utilizando la teoría clásica del rayo, se utilizó un modelo teórico para predecir el rendimiento de salida del bigote. Se estableció un sistema experimental para comprobar el rendimiento de salida del bigote. En el experimento, el bigote diseñado, comparado con un bigote unimorfo tradicional, mostró un rango de tensión de salida de -240 a 240 mV. Los parámetros eran los siguientes: la distancia era de 0-22 mm, con un rango de detección de microfuerza de 9,8-2744 mN, la distancia media era de 10,90 mm/mV, y la sensibilidad a la fuerza era de 11,4 mN/mV. Por último, se aplicó la percepción de obstáculos. El experimento demostró que el sensor de bigote propuesto puede realizar la percepción táctil bidireccional en un espacio unidimensional. El trabajo amplía la función del bigote bioinspirado magnetostrictivo, adquiriendo la multiinformación para el sistema de un solo sensor.