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Control de la forma de una superficie mediante SMAs: Surface Morphing Using SMAs

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Publication date
2014-09
Defense date
2014-10-07
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En este proyecto se desarrolla el diseño, construcción y control de una superficie deformable por medio de hilos de Shape Memory Alloys (SMAs). Para ello primero se estudiará el estado del arte de los SMA, incluyendo su principio de funcionamiento, y el estado del arte de las superficies deformables. Posteriormente se realizará un análisis de especificaciones y condicionantes para realizar el diseño de la superficie. En este aspecto, se tendrá en cuenta que una de las posibles aplicaciones futuras sería la realización de una superficie anti-escaras. Una vez realizado el diseño por ordenador con Autodesk Inventor de las distintas partes del prototipo, se pasará a la construcción de la maqueta. Al mismo tiempo se realizará el diseño de una placa de circuito impreso mediante OrCAD para los drivers que alimentan los actuadores de SMA. Una vez finalizado el diseño de la placa, se procederá al conexionado de la electrónica de control y potencia con el prototipo para poder así realizar su control y una serie de medidas experimentales con las que se podrá analizar el funcionamiento de la superficie. Además durante el proyecto se utilizarán métodos de prototipado rápido como son la impresión 3D o la programación mediante bloques, que se obtiene con la herramienta Simulink de Matlab. Por último se realizará un análisis completo del proyecto, así como de los resultados, y se estudiarán los posibles proyectos a desarrollar basándose en este.
This project develops the design, assembly and control of a surface morphing using Shape Memory Alloy (SMA) wires. For this purpose, initially a study of art will be performed about SMA actuators, including its working principle, and about surface morphing. Subsequently, specifications and constraints that would affect the surface design will be analyzed. In this regard, it will be considered that one of the possible applications of this project would be to develop an anti-bedsores surface. Once the computer design of the different components of the prototype is realized using Autodesk Inventor, the model will be assembled. At the same time, it will be design a printed circuit board using OrCAD for the drivers board that power the SMA actuators. Once finalized designing the board, the control and power electronics will be connected to proceed with the control adjustments and a series of tests will be run to evaluate the surface behavior. In addition, during this project fast prototyping methods will be use as 3D printing or block programming through Simulink tool from Matlab. Last, it will be analyzed the complete project, as well as the results obtained with the experimental tests. Also future projects that can be developed based on this project will be studied.
Description
Keywords
Superficie deformable, Impresión 3D, Shape Memory Alloys (SMAs), Circuito impreso, Control automático
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