Control estrito do movemento

2008/05/01 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Elektronika
• Robotika
• Unibertsitateak

O Grupo de Automática do Departamento de Electricidade e Electrónica da Facultade de Ciencia e Tecnoloxía está a traballar na investigación da resposta de diferentes materiais ante certas situacións. Estes materiais poderían ser utilizados paira a xeración e medida de movementos concretos en diferentes aplicacións de sistemas electromecánicos, así como en robótica flexible lixeira.

En concreto, están a investigarse dous tipos de materiais que poderían ter un gran futuro nas aplicacións de microponimiento: aliaxes con memoria de forma (SMA) e aliaxes con memoria de forma magnética ou ferromagnética (MSM ou FSMA). Todos eles son materiais novos e intelixentes pola súa capacidade paira almacenar a memoria de forma e por outras características innovadoras.

As aliaxes con memoria de forma son capaces de recuperar o tamaño e forma orixinal tras un proceso de deformación. A aliaxe máis común deste tipo denomínase nitinol. É una aliaxe de níquel e titanio nunha proporción aproximada do 50%. Está á venda no mercado e adoita ter forma de fío.

As aliaxes con memoria de forma magnética son materiais ferromagnéticos capaces de recuperar a forma e o tamaño orixinais tras a aplicación dun campo magnético. Non están á venda e actualmente só se producen en laboratorios de investigación.

O equipo de investigadores da UPV-EHU construíu una serie de dispositivos que poderían ser útiles na robótica lixeira utilizando estes materiais con memoria de forma, e na actualidade dedícase principalmente á investigación de novas aplicacións paira sistemas electromecánicos lixeiros ou miniaturas.

Prototipos artesanais

As aliaxes SMA utilizáronse até agora en actuadores paira aplicacións de baixa precisión. No entanto, o equipo investigador da UPV desenvolveu una serie de dispositivos experimentais que poden mellorar significativamente o control de posicionamento destes actuadores.

Produciron un prototipo de clave lixeira paira un robot flexible e pequeno capaz de manexar obxectos pequenos. Paira iso colocouse un fío de nitinol entre dúas capas metálicas elásticas. Así, cando se aplica a corrente eléctrica ao fío, este contráese, péchanse completamente as claves e recóllense os pequenos obxectos que atopan ao seu ao redor, mentres que cando se quita esa corrente eléctrica estas claves expándense completamente. Os investigadores da UPV-EHU conseguiron mellorar a precisión deste movemento de apertura e peche, é dicir, conseguiron que nos casos nos que se queira ese movemento de apertura ou peche non sexa total. Ademais, conseguiron controlar este movemento cunha micra de precisión. Este grao de precisión pode ser suficiente en aplicacións como a máquina ferramenta.

En canto ás aliaxes con memoria de forma magnética ou ferromagnética, os investigadores da UPV deseñaron un novo dispositivo que permite controlar obxectos cunha precisión aproximada de 20 nanómetros.

A pesar de tratarse dun dispositivo artesanal fabricado a man, os investigadores non pon en dúbida que todo iso pode mellorarse e consideran que pode ser capaz de substituír a un dos accionamientos máis precisos da actualidade. De feito, a principal vantaxe destes dispositivos fabricados con aliaxes con memoria de forma ferromagnética é que cando alcanzan a posición adecuada non consumen enerxía. Por iso, poden ser útiles en aplicacións como grandes telescopios. Estes telescopios teñen una gran cantidade de espellos que deben moverse con gran precisión paira enfocar correctamente.

Estes dispositivos artesanais permiten coñecer as características básicas dos materiais a nivel de laboratorio. No entanto, é posible que no futuro tamén sexa útil paira o lanzamento de prototipos de dispositivos de robótica lixeira, microponibilidad e nanooposición.