Músculo de McKibben aplicado em manipulador não condutor (2014)
- Authors:
- Autor USP: LOPES, IVO DA PAZ - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMR
- Subjects: MANIPULADORES MECÂNICOS; DIELÉTRICOS; ENERGIA PNEUMÁTICA; MECANISMOS
- Language: Português
- Abstract: Quando as atividades de um sistema mecatrônico são realizadas em ambientes com intenso campo elétrico e ou magnético, os dispositivos que irão executar as tarefas devem ser cuidadosamente projetados para que a presença de peças metálicas não se torne um risco. O campo elétrico pode induzir correntes elétricas de intensidade não prevista e o campo magnético exercer força de intensidade não prevista sobre a parte metálica. Assim o uso de alguns elementos, como motores elétricos ou peças metálicas, se torna inviável. A motivação inicial para esse trabalho foi encontrar um atuador que pudesse ser construído sem o uso de elementos metálicos e com ele construir um manipulador inerte a campos magnéticos e elétricos. Neste contexto, a transmissão de energia para os atuadores por meios hidráulicos ou pneumáticos se torna a opção mais indicada. Frequentemente, sistemas pneumáticos e hidráulicos apresentam atuadores com componentes metálicos em função da necessidade de resistência mecânica. Em situações onde a requisição a esforços é menor, elementos metálicos podem ser substituídos por materiais poliméricos de uso comum em engenharia. Entre os atuadores hidráulicos e pneumáticos, um que já apresenta poucas partes metálicas é o músculo pneumático artificial (MPA). O MPA possui características tais como: baixo peso relacionado ao esforço gerado, escala de esforços similar a um cilindro pneumático de mesmo tamanho e construção simples. O MPA é basicamente formado de quatro partes: uma câmara interna de material elástico, uma malha em trama envolvendo a câmara e dois terminais, um desses terminais é a tomada de ar comprimido do atuador. Ao entrar na câmara, o ar comprimido força a expansão da câmara e causa a reorganização da malha externa. A expansão causa uma redução no comprimento do conjunto, e assim é gerado um trabalho de tração axial.O conjunto pneumático com ar comprimido se mostrou o mais indicado como fonte de energia para o manipulador, já que torna dispensáveis as linhas de retorno além da disponibilidade do ar. Assim, o MPA foi escolhido como atuador para o manipulador não-condutor desenvolvido neste trabalho. Adotando o MPA como elemento central, este trabalho tem por objetivo identificar as diretrizes para a aplicação do MPA na construção de um manipulador inerte a campos elétricos e magnéticos. Para isso, primeiramente foi desenvolvido um MPA livre de qualquer parte metálica. Visando sua aplicação, as características do músculo como gama de esforços e tempo de resposta foram avaliadas através de testes. Algumas estratégias de controle do atuador foram testadas e comparadas, e com o atuador desenvolvido foi construído um manipulador inerte a campos magnéticos e elétricos.
- Imprenta:
- Data da defesa: 19.05.2014
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ABNT
LOPES, Ivo da Paz. Músculo de McKibben aplicado em manipulador não condutor. 2014. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-29122014-172555/. Acesso em: 13 fev. 2026. -
APA
Lopes, I. da P. (2014). Músculo de McKibben aplicado em manipulador não condutor (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-29122014-172555/ -
NLM
Lopes I da P. Músculo de McKibben aplicado em manipulador não condutor [Internet]. 2014 ;[citado 2026 fev. 13 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-29122014-172555/ -
Vancouver
Lopes I da P. Músculo de McKibben aplicado em manipulador não condutor [Internet]. 2014 ;[citado 2026 fev. 13 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-29122014-172555/
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