Resumen

Proponemos un nuevo sensor óptico de par altamente fiable y ligero para el brazo robótico biomimético que permite la medición del par en las articulaciones, que puede medir el par de la articulación mediante la detección de la torsión de su elemento elástico (estructura mecánica o elemento de flexión). En este trabajo se introduce el muelle de flexión como elemento elástico del sensor de par. Debido a su modelado en forma de curva, el muelle de flexión no tiende a romperse, a diferencia de la estructura en forma de viga transversal, que se utiliza habitualmente en los sensores de par. Gracias a esta estructura, podemos construir un sensor de par de tamaño extremadamente compacto y altamente fiable. En este trabajo se proponen seis tipos de resortes de flexión para utilizarlos como elemento elástico del sensor de par, que tienen el potencial para los requisitos de rango de medición y detección multidimensional. Se selecciona la electrónica óptica, menos influenciada por las interferencias electromagnéticas, para medir el desplazamiento de torsión del muelle de flexión. Se analiza el diseño propuesto, que puede obtener la medición exitosa del par con una capacidad de carga de 1 Nm. Uno de los sensores ópticos de par diseñados se optimiza mediante FEM. Se lleva a cabo la calibración y el experimento para garantizar su viabilidad y rendimiento.

• Materias:Método de elementos finitos Ingeniería biomédica Biomecánica Huesos Prótesis
• Subjects:Finite element method Biomedical engineering Biomechanics Bones Prostheses
• Palabras claves:muelle de flexión, sensor de par, sensor óptico de par, elementos elásticos, requisitos de medición, brazos robóticos biomiméticos, tipo de flexión, estructura mecánica, par, capacidad de carga
• Keywords:flexure spring, torque sensor, optical torque sensor, elastic elements, requirements of measurement, biomimetic robot arms, type of flexure, mechanical structure, torque, load capacity