Atuador linear híbrido de fusão: conceito e avaliação de resistência a perturbações

30 de junho de 2023

Este artigo foi revisado de acordo com o processo editorial e as políticas da Science X. Os editores destacaram os seguintes atributos, garantindo a credibilidade do conteúdo:

verificado

revisar

pela Universidade de Eletrocomunicações

Enfrentando um desafio fundamental na robótica, o Professor Associado Yoshihiro Nakata da Universidade de Eletrocomunicações do Japão e o Pesquisador Sênior Tomoyuki Noda do Grupo de Laboratório de Pesquisa de Comunicação de Informação do Cérebro do Advanced Telecommunications Research Institute International desenvolveram uma tecnologia pioneira para facilitar o integração de sistemas de atuação híbridos. A atuação híbrida, que combina dois atuadores operando com princípios diferentes para produzir desempenho superior, tem sido historicamente difícil de incorporar em robôs devido à complexidade de sua estrutura.

Para resolver esse problema, eles conceituaram o "Atuador Linear Híbrido de Fusão" (FHLA), um projeto que combina estruturas para converter a energia de múltiplos atuadores em força, sintetizando essas forças internamente como se originassem de um único atuador. Especificamente, um atuador que combina um cilindro pneumático e um motor linear de acionamento direto foi desenvolvido com base neste conceito de design, combinando efetivamente os benefícios de ambos os sistemas e, ao mesmo tempo, reduzindo seu espaço total.

Resultados experimentais demonstraram que este atuador melhora significativamente a capacidade de manter uma força de contato constante contra perturbações de movimento em uma ampla gama de forças, em comparação com sistemas que utilizam apenas ar ou eletricidade como fonte de energia. Isto sugere um desempenho superior de controle de força no ponto de contato, oferecendo uma melhoria significativa em relação aos atuadores convencionais.

Nesta pesquisa, a equipe não apenas apresentou o novo conceito de FHLA, mas também discutiu seus requisitos de estratégia de projeto e processos de otimização estrutural, marcando um avanço considerável na área. Esta pesquisa inovadora foi publicada no IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, apresentando um passo significativo em direção a uma robótica mais versátil e eficiente no futuro.

Mais Informações: Yoshihiro Nakata et al, Atuador Linear Híbrido de Fusão: Avaliação de Conceito e Resistência a Perturbações, Transações IEEE/ASME em Mecatrônica (2023). DOI: 10.1109/TMECH.2023.3237725