Diseño y aplicación de un actuador SMA en el control de manos robóticas

Abstract

En el presente proyecto se propone un nuevo sistema de actuación para manos robóticas basado en la utilización de una aleación con memoria de forma tipo NiTi (níquel y titanio) llamada nitinol. Los actuadores de nitinol imitan el comportamiento de los músculos humanos, contrayéndose al calentarse, gracias al efecto de memoria de forma, y dilatándose al enfriarse. El calentamiento se consigue aplicando corriente eléctrica a los actuadores. Para demostrar la validez de este sistema de actuación se diseña un prototipo consistente en una estructura de metacrilato que sirve como soporte para los músculos artificiales y que puede sumergirse en una cubeta de refrigeración para mejorar los tiempos de actuación del nitinol. Esta estructura contiene seis músculos que están sujetos a los seis tendones de un dedo de la mano robótica de la compañía Shadow Robot Company. Para controlar el movimiento del dedo se utiliza un sistema electrónico que consiste en una serie de sensores de posición integrados en las articulaciones del dedo, un circuito que regula la corriente aplicada a los actuadores y un microcontrolador conectado a un PC que conjuntamente controlan la activación y desactivación de los músculos. Se presentan los resultados de las pruebas de caracterización y de control del sistema. Este proyecto forma parte de las actividades de desarrollo de uno de los paquetes de trabajo del Proyecto HANDLE.