[pt] Músculos artificiais são versáteis para o projeto de atuadores pois, assim
como os músculos naturais, podem ter pequenas dimensões ou serem agrupados
para alcançar maiores dimensões. A capacidade do músculo de permitir a
construção de atuadores sem partes móveis permite uma grande economia de
energia, evitando atritos por deslizamento, menor desgaste, e baixos
ruídos.Músculos artificiais são usados para desenvolver atuadores contínuos ou
binários, utilizando diversos tipos de configurações para aproveitar ao máximo as
vantagens que oferecem estes materiais. Músculos artificiais eletrostrictivos,
acionados por altas tensões, já estão sendo utilizados em aplicações comerciais.
Circuitos eletrônicos estão sendo projetados para trabalhar com altas tensões
elétricas e interagir com estes tipos de músculos. Diversos tipos de material estão
sendo avaliados para a implementação destes músculos.Este trabalho visa
desenvolver um atuador de configuração cilíndrica de acionamento elétrico, por
efeito capacitivo. O atuador é acionado por 3 músculos artificiais em configuração
paralela, construídos a partir do elastômero acrílico VHB4905, o qual possui
características visco-elásticas e baixo custo de produção. São analisados distintos
modelos constitutivos dos músculos, baseados em molas e amortecedores em
série e em paralelo.São desenvolvidos métodos de calibragem para calcular os
parâmetros dos modelos matemáticos dos músculos a partir de dados obtidos em
laboratório. Um método de medição baseado em processamento de imagens e
teoria de visão estéreo, desenvolvido especificamente para este trabalho, permite
que a posição da extremidade do atuador seja medida de forma não-invasiva, sem
interferir em seu movimento, e sem a necessidade de colocar sensores ou
instrumentos de medição. Os resultados mostram que os modelos matemáticos
são eficientes para descrever o comportamento do atuador. / [en] Artificial muscles are versatile for the actuator projects, because, as well as
the natural muscles, they can have small dimensions or they are grouped to obtain
big dimensions. Muscle capacity to allow construction of actuators without
movable parts allows great economy of energy, avoiding attritions for sliding,
lessening waste, and reducing noise.Artificial muscles are used to develop
continuous or binary actuators, using different types of configurations to take
advantage to the benefit that offer these materials. Eletrostrictive artificial
muscles, worked by high tensions, are already being used in commercial
applications. Electronic circuits are being projected to work with high electric
tensions and to interact with these types of muscles. Many types of materials are
being evaluated for the implementation of these muscles.This work looks for to
develop a cylindrical configuration actuator of electric activation, for capacitive
effect. The actuator is activated by 3 artificial muscles in parallel configuration,
built starting from the acrylic elastomer VHB4905, which possesses viscouselastic
characteristics and low production cost. Different models of the muscles
are analyzed, based on springs and shock absorbers in series and parallel.Calibrate
methods are developed to calculate parameters of the mathematical models of the
muscles starting from data obtained at laboratory. Measurement method based on
processing of images and theory of stereo vision, specifically developed for this
work, allows no-invasive measurement of the actuator’s extremity, without
interfering in actuator’s movement, and without the need to put sensor or
measurement instruments. The results show that mathematical models are
efficient to describe the behavior of the actuator.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:14603 |
| Date | 18 November 2009 |
| Creators | ROCEM POL JIMENEZ LOPEZ |
| Contributors | MARCO ANTONIO MEGGIOLARO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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