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Desenvolvimento de uma garra robóticaacionada com atuadores de liga com

memória de forma

Concepção de desenvolvimento mecânico de uma garra robótic

constituída de dois dedos

 AUTOR: Daniel Nicolau Lima AlvesORIENTADOR: Siml!cio Arnaud da Silva" Dr#

XXII ENCONTRO DEINICIAÇÃO CIENTÍFICA

NOV/2014

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INTRODUÇÃO2

 A m$o % um órg$o de fundamental imort&ncia ara o seratrav%s dela (ue se d) grande arte do contato com o munOs recetores disostos sob a suerf!cie da m$o atsensores de ress$o" temeratura" osi+$o" umidade e for+

O estudo do desenvolvimento de uma garra roatua+$o or fios de L,- surge rincialmente da neceredução de peso e ruído detectada nas róteses de m$os

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OBJETIVOS GERAIS3

Desenvolver um rotótio de uma garra robótica" constitudedos" de caracter!sticas antroomórficas" utili.ando comosensor fio de liga com memória de forma#

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OBJETIVOS ESPECÍFICOS4

Estudar os sistemas de garra robótica

/once+$o e desenvolvimento da garra robótica visaacionamento or liga de fio com memória de forma

/oletar resultados e*erimentais de movimento do sistegarra

0erar ublica+1es

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MATERIAIS E MÉTODOS5

Este trabal'o foi reali.ado no Laboratório de Instrumenta+$LIN/2DEE2U-34 utili.ando a infraestrutura e e(uiamentos nees(uisa#

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ESTADO DA ARTE6

Investiga+$o sobre modelos e formas de estrutura

,odelo sólido em soft6are de comuta+$o gr)fica 7Autodes

0arra robótica de (uatro dedos

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CONCEPÇÃO DO PROTÓTIPO7

O rotótio % constitu!do basicamente or tr;s artes: ded

antebra+o 7 mm ? @ mm ? BC"C mm#

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CONSTRUÇÃO MECÂNICA8

 A alma" dorso olegar e o aoio foram confeccionados

 A4S acrylonotrile butadiene strrene#

7> mm * @ mm * BC"Cmm

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CONSTRUÇÃO MECÂNICA9

O antebra+o com fun+$o de suorte de acomoda+$o dos a

liga com memória de forma" foi constitu!do or uma barra de a

7FF> mm * F>"@ mm * "F= mm

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CONSTRUÇÃO MECÂNICA10

Os dedos" arte ativa da garra" em foram ad(uirido

estrutura biGnica" em virtude da comle*idade estrutural e adificuldade de confec+$o#

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ATUADORES11

O (ue s$oH

 /lassifica+$o

/onvencionais -enGmeno eletromagn%tico

N$o/onvencionais -enGmenos da estrutura atGmica do m

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ATUADORES12

 A L,-" con'ecida tamb%m como S,A 7S'ae ,emo(uando submetidas a carregamentos mec&nicos e a um dcamo de temeratura desenvolvem for+as consider)veis da recuera+$o da forma" rodu.ida ela mudan+a de fase material#

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ATUADORES13

O atuador utili.ado no rotótio desenvolvido foi uma liga K =M> m# A gera+$o do camo t%rmico ser) via efeito oule

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CÁLCULO DO COMPRIMENTO DOS FIOSLMF

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 A utili.a+$o de fios L,- como atuadores ares

desvantagem (uando se desePa reali.ar movimentos e*ressao seu comrimento relativamente grande#

Dimensionamento do comrimento necess)rio dos fios atu

Logo" o comrimento de L,- calculado foi !!" ###

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RESU$TADOS E DIS%USS&ES15

7F@"= mm *MB mm *M> mm

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RESU$TADOS E DIS%USS&ES16

 A acomoda+$o dos fios L,- no antebra+o foi reali.ada a

um sistema de arafusos e olias:

3ara evitar fuga de corrente resente nos atuadores" o antrevestido de 4onder Tae9#

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RESU$TADOS E DIS%USS&ES17

 A uni$o da m$o ao antebra+o foi reali.ado or meio de7,=" Punta n$o ermanente" o (ue ossibilita desmontaeventuais mel'orias#

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RESU$TADOS E DIS%USS&ES18

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RESU$TADOS E DIS%USS&ES19

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RESU$TADOS E DIS%USS&ES21

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%ON%$US&ES22

Q*ito da conce+$o da garra mec&nica

iabilidade e otencial funcionalidade ara futuras es(u

-ragilidade a estrutura da alma e dorso

Instrumentali.a+$o e imlementa+$o de t%cnicas de contr

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BIB$IOGRA'IA23

/ARALO" 0# L# (ropos) de u# #*odo de pro+eo de pr,esesuper.ores /o# ) u.0.1)ção d) en2en3)r.) e )n40.se do v)0or " Disserem Engen'aria ,ec&nica 3rograma de 3ós0radua+$o em EngenEscola 3olit%cnica" Universidade de S$o 3aulo" >>B#

/UNA" -# L# Mão de São %)r0os5 u#) pr,ese #u0.6unção psuper.ores7 u# esudo dos #e/)n.s#os5 )u)dores e sensores" Tese

Engen'aria El%trica Automa+$o 3rograma de 3ós0radua+$o El%trica" Universidade de S$o 3aulo" >>#

-ERNANDES" -# ,# 4# $.2)s /o# #e#,r.) de 6or#)" Deartamento ,ateriais 2 /ENI,AT" Universidade Nova de Lisboa" >>

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BIB$IOGRA'IA24

LO" /# S# OVOI" # ARAI" T# Ne8 S3)pe Me#or9 A00o9 A/u)oApp0./).on .n 3e (ros3e./ :)nd;  In: Engineering in medicine anannual conference" >>F" S'ang'ai# Anais# S'ang'ai: IEEE" >>F# # >

3ADILA" Angelo -ernando# M)er.).s de En2en3)r.)7 M./rpropr.ed)des; emus" >>># =B= #

SILA" A# -# /# Desenvo0v.#eno de u# dedo ro-,./o )/.on)do por )/o# #e#,r.) de 6or#)" Disserta+$o 7,estrado em Engen'aria ,ec&nide 3ós0radua+$o em Engen'aria ,ec&nica" Universidade -ederal da 3a

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AGRADE%IMENTOS25

OBRI