Resumen

En este artículo se presenta una nueva técnica que incluye el diseño, la fabricación y la caracterización de un tubo activo embebido en un compuesto iónico de polímero y metal (IPMC), que puede lograr movimientos de flexión de múltiples grados de libertad (MODF) deseables en muchas aplicaciones, como un manipulador y un catéter activo. Sin embargo, los actuadores IPMC tradicionales de tipo tira están limitados al poder generar sólo un movimiento de flexión unidimensional. Por lo tanto, en este trabajo, tratamos de desarrollar un enfoque que implica el moldeo o la integración de actuadores IPMC en forma de varilla en una estructura de caucho de silicona suave para crear un tubo activo. Modificamos el método de fundición en solución de Nafion y desarrollamos una secuencia completa de un proceso de fabricación de IPMC en forma de varilla con secciones transversales cuadradas y cuatro electrodos aislados en la superficie. El gel de silicona se curó a una temperatura adecuada para formar un tubo flexible utilizando moldes fabricados mediante tecnología de impresión 3D. Aplicando tensiones diferenciales a los cuatro electrodos de cada actuador en forma de varilla IPMC, se pueden generar movimientos de flexión MDOF del tubo activo. Los resultados experimentales muestran que estos diseños de tubo con IPMC pueden utilizarse para desarrollar la manipulación asistida por robots.

• Materias:Método de elementos finitos Ingeniería biomédica Biomecánica Huesos Prótesis
• Subjects:Finite element method Biomedical engineering Biomechanics Bones Prostheses
• Palabras claves:tubo activo, estructura de caucho de silicona, tecnología de impresión 3d, actuador ipmc con forma, fundición de soluciones nafion, sección transversal cuadrada, diseño de tubo empotrado, movimiento, métodos de fundición de soluciones, ipmcs con forma
• Keywords:active tube, silicone rubber structure, 3d printing technology, shaped ipmc actuator, nafion solutions casting, square cross section, embedded tube design, motion, solutions casting methods, shaped ipmcs