Desenvolvimento de um dedo robótico acionado por atuador de liga com memória de forma.

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: SILVA, André Fellipe Cavalcante.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Dedo Robótico; Liga com Memória de Forma (LMF); Mecatrônica; Programa Computacional CAD; Polímero ABS; Prototipagem Rápida; Impressora Tridimensional; Fios de LMF de Ni-Ti; Robotic Finger; Shape Memory Alloy (LMF); Mechatronics; CAD Computer Program; ABS Polymer; Rapid Prototyping; Three-dimensional Printer; Ni-Ti LMF Wires; Engenharia Mecânica
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6271

Este trabalho está fundamentado em estudos que comprovam o grande índice de rejeição por parte de pessoas amputadas ao utilizarem próteses de membros superiores devido a problemas diversos, tais como: peso, ruído elevado e falta de antropomorfismo. Nesse contexto, nesta dissertação é apresentado o desenvolvimento de um dedo robótico cujo acionamento é realizado por atuadores não convencionais, constituídos de fios de uma Liga com Memória de Forma (LMF). A estrutura mecânica do dedo robótico foi projetada em programa computacional CAD e posteriormente fabricada em polímero ABS por meio de prototipagem rápida usando uma impressora tridimensional. O projeto foi totalmente baseado nas características fisiológicas do dedo humano, no que diz respeito às proporções dimensionais e aos ângulos formados pelas falanges. A atuação do dedo ocorre pela inserção de fios finos de uma LMF de Ni-Ti dispostos na parte inferior da estrutura do dedo, os quais, ao serem ativados por aquecimento resistivo via efeito Joule, contraem-se realizando o movimento de flexão. Foi desenvolvido um sistema mecânico para acondicionar os fios de LMF de forma compacta na base do dedo evitando a necessidade da criação de um antebraço para acomodar os atuadores. Foram usados anéis ortodônticos de borracha na parte superior do dedo para realizar o movimento de extensão, de modo que o retorno do dedo ocorre de forma passiva. Para monitorar os ângulos formados por cada falange foi implementado um sistema de captura e aquisição de imagens que, por meio de processamento, foi capaz de calcular os ângulos formados sem a necessidade de instalação de sensores de rotação nas falanges, levando a redução de peso e volume do protótipo. Para esse sistema de visão artificial foi utilizada uma câmera simples juntamente com uma técnica de controle baseado em lógica fuzzy que se mostraram extremamente eficiente no monitoramento da posição do dedo robótico.