Resumen

En este trabajo se ha desarrollado un sensor bioinspirado magnetostrictivo basado en una viga voladiza compuesta de galfenol/berilio-bronce/galfenol. De acuerdo con el nuevo concepto de diseño, el whisker propuesto puede emitir voltajes positivos y negativos bajo diferentes direcciones de flexión. Además, el sensor de bigote propuesto puede realizar la percepción bidireccional de la distancia y la microfuerza. Utilizando la teoría clásica del rayo, se utilizó un modelo teórico para predecir el rendimiento de salida del bigote. Se estableció un sistema experimental para comprobar el rendimiento de salida del bigote. En el experimento, el bigote diseñado, comparado con un bigote unimorfo tradicional, mostró un rango de tensión de salida de -240 a 240 mV. Los parámetros eran los siguientes: la distancia era de 0-22 mm, con un rango de detección de microfuerza de 9,8-2744 mN, la distancia media era de 10,90 mm/mV, y la sensibilidad a la fuerza era de 11,4 mN/mV. Por último, se aplicó la percepción de obstáculos. El experimento demostró que el sensor de bigote propuesto puede realizar la percepción táctil bidireccional en un espacio unidimensional. El trabajo amplía la función del bigote bioinspirado magnetostrictivo, adquiriendo la multiinformación para el sistema de un solo sensor.

• Materias:Método de elementos finitos Ingeniería biomédica Biomecánica Huesos Prótesis
• Subjects:Finite element method Biomedical engineering Biomechanics Bones Prostheses
• Palabras claves:bigote bioinspirado magnetostrictivo, sensor de bigote propuesto, rendimiento de salida, rango de tensión de salida, percepción táctil bidireccional, teoría clásica de la viga, diferentes direcciones de flexión, viga en voladizo compuesta, bigote unimorfo tradicional, nuevo concepto de diseño
• Keywords:magnetostrictive bioinspired whisker, proposed whisker sensor, output performance, output voltage range, bidirection tactile perception, classical beam theory, different bending directions, composite cantilever beam, traditional unimorph whisker, new design concept