Modelos simplificados para el análisis de un manipulador flexible accionado por alambres de aleación con memoria de forma

Con el paso de los años surgió la necesidad de emplear manipuladores flexibles que tengan la capacidad de trabajar en zonas restringidas; siendo capaces de transformar movimiento, carga o energía a través de la deformación de sus miembros. En el presente trabajo se emplearon aleaciones de memoria de forma (SMA), en específico alambres de Ni-Ti (Nitinol), para el accionamiento de un manipulador. Para modelar mediante FEM el manipulador flexible, primero se caracterizó las propiedades de los alambres, posteriormente se incorporaron al modelo para analizar los resultados del desplazamiento del manipulador, y por último estos desplazamientos se validaron. El alambre de SMA se caracterizó a partir de una prueba a tensión en un arreglo experimental para con esto ingresar los datos obtenidos a ANSYS, comprobando de manera experimental y FEM la similitud del comportamiento a tensión del alambre en el diagrama esfuerzo-deformación. Finalmente, se lograron validar los resultados de desplazamiento del manipulador a través de dos métodos que emplean la fuerza proveniente del accionamiento del alambre de SMA, estos son el modelo de cuerpo pseudo-rígido 3R y el modelo FEM sin incorporar el alambre de SMA en su estructura. Estos métodos permitieron reducir significativamente el costo computacional.

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