使用内存合金线性执行器的伺服机制的设计和建造
Santiago Zuñiga1, Diego Bravo1, Carlos Rengifo2
1Physics Department, Universidad del Cauca, Colombia.
HardwareX
|October 14, 2024
概括
研究人员使用形状记忆合金 (SMA) 设计了一种新的伺服机制,用于生物灵感的机器人. 这种人工肌肉关节实现了精确的角度控制,使得医疗和人形机器人中的应用成为可能.
科学领域:
- 机器人与机械工程 机器人与机械工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 开发生物灵感机器人系统需要复制自然肌肉功能的先进执行器.
- 形状记忆合金 (SMA) 为创建紧而强大的人工肌肉提供了独特的特性.
研究的目的:
- 设计和建造一个旋转器类型的联合伺服机制,利用NiTi形状记忆合金 (SMA).
- 实现基于电位计的角度测量数字电子位置控制.
- 为了验证原型的性能,用于医疗和人形机器人的应用.
主要方法:
- 计算机辅助设计 (CAD) 用于参数优化和验证.
- 使用NiTi SMA作为人工肌肉执行器构建了一个伺服机制.
- 集成了一个电位计传感器用于角度位置测量和数字控制.
主要成果:
- 原型展示了一个功能性的运动范围 (在抽象中省略了特定值).
- 在旋转轴上实现了1.01kg-cm的最大扭矩.
- 实验结果验证了设计和控制策略.
结论:
- 开发的基于SMA的伺服机制是机器人关节的可行的人工肌肉.
- 生物灵感设计显示了在机器人应用中模拟人类运动的潜力.
- 进一步开发可以提高先进的医疗和人形机器人的性能.
