Aplicación de materiales con memoria de forma a sistemas bioinspirados.
El objetivo de este trabajo es analizar el diseño y posible construcción de una prótesis de mano aprovechando las ventajas de los actuadores con memoria de forma. En el manuscrito se presentan diferentes opciones comerciales de la actualidad, así como dispositivos propuestos que hacen uso de materia...
Guardado en:
Autor principal: | |
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Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
Lenguaje: | Español |
Publicado: |
2019
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Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/844/1/1Price_Torrendell.pdf |
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I25-R131-8442021-03-17T11:25:03Z Aplicación de materiales con memoria de forma a sistemas bioinspirados. Application of shape memory materials to bioinspired systems. Price Torrendell, Santiago Física de materiales Robótica Prostheses Prótesis Hands Manos Shape memory effect Efecto de memoria de la forma [Aditive manufacture Manufactura aditiva Antropomorfic desing Diseño antropomórfico Robotics Robótica] El objetivo de este trabajo es analizar el diseño y posible construcción de una prótesis de mano aprovechando las ventajas de los actuadores con memoria de forma. En el manuscrito se presentan diferentes opciones comerciales de la actualidad, así como dispositivos propuestos que hacen uso de materiales con memoria de forma. Se presenta el proceso de diseño inspirado en trabajos previos e incorporando consideraciones y criterios de funcionamiento seguro formulados a partir de los ensayos experimentales realizados sobre las cintas de Ni-Ti. Se presentan también los ensayos mecánicos realizados para la caracterización del comportamiento del material utilizado en los actuadores. En dichos ensayos se estabilizaron las propiedades del material mediante el “entrenamiento” de los mismos, se analizó la capacidad de carga del actuador en función de su temperatura y se definieron los rangos de trabajo para garantizar el funcionamiento seguro de las cintas. Basados en los diseños y en la caracterización de los materiales se fabricaron prototipos utilizando impresión 3D de plásticos. De los prototipos construidos se destacan dos, que fueron implementados bajo ideas de diseño diferentes. Se realizó en el segundo modelo una caracterización de las posiciones que adoptaba en función de la potencia eléctrica entregada a los actuadores. Se finalizó la fabricación de un tercer modelo cuya caracterización queda como trabajo futuro. The main objective of this project is to analyse the design and possible construction of a prosthetic hand taking advantages of shape memory alloys actuators. In this manuscript there are presented different commercial options as well as devices that utilize shape memory materials as kernel elements. In this work, it is presented the design process inspired in previous works. Considerations and security criteria were taken from mechanical tests done in Ni-Ti strips. It is also presented the mechanical tests done in order to obtain the characterization of the behavior of the material used in the actuator. In such tests, the material properties were stabilized with the “training” process, it was analyzed the relation between the maximal force capacity of the actuator and its temperature, and it was defined a range of work that was safe for the strips. Based on the design and characterization of the material, prototypes were fabricated using 3D printing techniques. The main built prototypes were two, which were implemented using two different design concepts. For the second model there was done a characterization of its position as function of the electric power consumed by the actuators. The fabrication of a third model was finished, but its characterization will be done in a future work. 2019-06-27 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/844/1/1Price_Torrendell.pdf es Price Torrendell, Santiago (2019) Aplicación de materiales con memoria de forma a sistemas bioinspirados. / Application of shape memory materials to bioinspired systems. Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/844/ |
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Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) |
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El objetivo de este trabajo es analizar el diseño y posible construcción de una prótesis de mano aprovechando las ventajas de los actuadores con memoria de forma. En el manuscrito se presentan diferentes opciones comerciales de la actualidad, así como dispositivos propuestos que hacen uso de materiales con memoria de forma. Se presenta el proceso de diseño inspirado en trabajos previos e incorporando consideraciones y criterios de funcionamiento seguro formulados a partir de los ensayos experimentales realizados sobre las cintas de Ni-Ti. Se presentan también los ensayos mecánicos realizados para la caracterización del comportamiento del material utilizado en los actuadores. En dichos ensayos se estabilizaron las propiedades del material mediante el “entrenamiento” de los mismos, se analizó la capacidad de carga del actuador en función de su temperatura y se definieron los rangos de trabajo para garantizar el funcionamiento seguro de las cintas. Basados en los diseños y en la caracterización de los materiales se fabricaron prototipos utilizando impresión 3D de plásticos. De los prototipos construidos se destacan dos, que fueron implementados bajo ideas de diseño diferentes. Se realizó en el segundo modelo una caracterización de las posiciones que adoptaba en función de la potencia eléctrica entregada a los actuadores. Se finalizó la fabricación de un tercer modelo cuya caracterización queda como trabajo futuro. |
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