Control estricte del moviment

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

• Elektronika
• Robotika
• Unibertsitateak

El Grup d'Automàtica del Departament d'Electricitat i Electrònica de la Facultat de Ciència i Tecnologia està treballant en la recerca de la resposta de diferents materials davant certes situacions. Aquests materials podrien ser utilitzats per a la generació i mesura de moviments concrets en diferents aplicacions de sistemes electromecànics, així com en robòtica flexible lleugera.

En concret, s'estan investigant dos tipus de materials que podrien tenir un gran futur en les aplicacions de microponimiento: aliatges amb memòria de forma (SMA) i aliatges amb memòria de manera magnètica o ferromagnètica (MSM o FSMA). Tots ells són materials nous i intel·ligents per la seva capacitat per a emmagatzemar la memòria de forma i per altres característiques innovadores.

Els aliatges amb memòria de forma són capaces de recuperar la grandària i forma original després d'un procés de deformació. L'aliatge més comú d'aquest tipus es denomina nitinol. És un aliatge de níquel i titani en una proporció aproximada del 50%. Està a la venda en el mercat i sol tenir forma de fil.

Els aliatges amb memòria de manera magnètica són materials ferromagnètics capaços de recuperar la forma i la grandària originals després de l'aplicació d'un camp magnètic. No estan a la venda i actualment només es produeixen en laboratoris de recerca.

L'equip d'investigadors de la UPV-EHU ha construït una sèrie de dispositius que podrien ser útils en la robòtica lleugera utilitzant aquests materials amb memòria de forma, i en l'actualitat es dedica principalment a la recerca de noves aplicacions per a sistemes electromecànics lleugers o miniatures.

Prototips artesanals

Els aliatges SMA s'han utilitzat fins ara en actuadors per a aplicacions de baixa precisió. No obstant això, l'equip investigador de la UPV ha desenvolupat una sèrie de dispositius experimentals que poden millorar significativament el control de posicionament d'aquests actuadors.

Han produït un prototip de clau lleugera per a un robot flexible i petit capaç de manejar objectes petits. Per a això s'ha col·locat un fil de nitinol entre dues capes metàl·liques elàstiques. Així, quan s'aplica el corrent elèctric al fil, aquest es contreu, es tanquen completament les claus i es recullen els petits objectes que troben al seu al voltant, mentre que quan es lleva aquest corrent elèctric aquestes claus s'expandeixen completament. Els investigadors de la UPV-EHU han aconseguit millorar la precisió d'aquest moviment d'obertura i tancament, és a dir, han aconseguit que en els casos en els quals es vulgui aquest moviment d'obertura o tancament no sigui total. A més, han aconseguit controlar aquest moviment amb una micra de precisió. Aquest grau de precisió pot ser suficient en aplicacions com la màquina eina.

Quant als aliatges amb memòria de manera magnètica o ferromagnètica, els investigadors de la UPV han dissenyat un nou dispositiu que permet controlar objectes amb una precisió aproximada de 20 nanòmetres.

Malgrat tractar-se d'un dispositiu artesanal fabricat a mà, els investigadors no posen en dubte que tot això pot millorar-se i consideren que pot ser capaç de substituir a un dels accionaments més precisos de l'actualitat. De fet, el principal avantatge d'aquests dispositius fabricats amb aliatges amb memòria de manera ferromagnètica és que quan aconsegueixen la posició adequada no consumeixen energia. Per això, poden ser útils en aplicacions com a grans telescopis. Aquests telescopis tenen una gran quantitat de miralls que han de moure's amb gran precisió per a enfocar correctament.

Aquests dispositius artesanals permeten conèixer les característiques bàsiques dels materials a nivell de laboratori. No obstant això, és possible que en el futur també sigui útil per al llançament de prototips de dispositius de robòtica lleugera, microponibilidad i nanooposición.