Actuadores Inteligentes

ACTUADORES INTELIGENTES

DEFINICIÓN 

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La acción en conjunto de medir y actuar es un fenómeno poderoso y de mucha utilidad en el diseño de sistemas mecatrónicos. Algunos dispositivos permiten realizar ambas acciones en un solo componente. Este concepto: Medir y actuar con un componente es el concepto de actuador inteligente. Cuando un transductor bidireccional de este tipo se incorpora en una estructura, la combinación que normalmente se conoce como una estructura inteligente. inteligente . El término estructuras activas también se encuentra comúnmente en la literatura.

TIPOS DE ACTUADORES INTELIGENTES

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Piezo-eléctricos cerámicos

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Aleaciones con memoria de forma

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Polímeros electro-activos

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Materiales magnetoestrictivos

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Fluidos electrorreológicos y magnetorreológico

ALEACIONES CON MEMORIA DE FORMA

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Las aleaciones con memoria de forma exhiben una transformación martensítica activada térmicamente.

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En las aleaciones con memoria de forma, hay dos fases estables: Martensita (también referido como α-fase)

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La fase de causa o austenita (β-fase).

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ALEACIONES CON MEMORIA DE FORMA

ALEACIONES CON MEMORIA DE FORMA Funcionamiento 

https://www.youtube.com/watch?v=WREwKx0qF7o

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https://www.youtube.com/watch?v=-K57cbOhA5g&nohtml5=False

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https://www.youtube.com/watch?v=sscoMtJV0uY&nohtml5=False

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http://www.motiondc.com/home

ALEACIONES CON MEMORIA DE FORMA: APLICACIONES 

Ajuste automático de nivel de aceite en trenes de alta velocidad

Endoscopio activo con retroalimentación de resistencia.

POLÍMEROS ELECTRO ACTIVOS

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La familia de actuadores de polímeros electro activos (EAP) es un amplio conjunto de tecnologías diferentes que combinan varios diferentes fenómenos de transducción, sobre diferentes materiales de sustrato y producción de diversas características de actuación. La mayor parte de los fenómenos que se basa el proceso de activación no se entienden completamente, ya que algunas de las tecnologías de EAP solamente fueron descubiertos en los últimos diez años. Si la tendencia observada en otras tecnologías de accionamiento (es decir, un lapso de tiempo entre el descubrimiento de los fenómenos de transducción y su aplicación práctica) también prevalece en estas tecnologías heterogéneas, las realizaciones prácticas se pueden esperar después de varias décadas.

POLÍMEROS ELECTRO ACTIVOS

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Gel de respuesta (Responsive gel): Cambia su volumen ante un estímulo externo (presión)

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Compuestos metálicos de polímero iónico (IPMC) : músculos artificiales

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Actuadores de polímeros conductores

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Nanotubos de carbón (usados como electrodos para super capacitores)

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Elastómeros dieléctricos

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Polímeros electrostictivos

POLÍMEROS ELECTRO ACTIVOS 

Funcionamiento

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https://www.youtube.com/watch?v=BgaxscXsIWY

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Aplicaciones

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https://www.youtube.com/watch?v=7Qxvyw5tUko

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https://www.youtube.com/watch?v=XoyA_w0DDDc

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https://www.youtube.com/watch?v=RCIN0-rt2xw

FLUIDOS ELECTRORREOLÓGICOSY MAGNETORREOLÓGICO

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La reología es la ciencia que estudia las propiedades elásticas, plásticas y viscosas de materiales.

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La reología está particularmente interesado en la descripción de la relación tensión-deformación en los líquidos.

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Las expresiones matemáticas formular la relación tensión-deformación en los fluidos se conocen como ecuaciones reológicas de estado.

FLUIDOS MAGNETORREOLÓGICOS

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Los fluidos magnetorreológicos son suspensiones de partículas magnéticamente suaves, no coloidales y multi-dominio, en una base orgánica o líquidos acuosos. El tamaño de las partículas magnéticas en suspensión en el líquido base puede variar de 0.1 a 10 .

FLUIDOS MAGNETORREOLÓGICOS

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Cuando el fluido no está sometido a ningún campo magnético externo, la viscosidad aparente de fluidos MR es del orden de 0.1 a 10 Pa · s. Cuando un campo magnético externo es aplicado, dentro de un tiempo de respuesta muy corto, del orden de milisegundos, la viscosidad aparente se someterá a un cambio brusco de varios (hasta 5-6) órdenes de magnitud. https://www.youtube.com/watch?v=SBXQ-6uI8GY

FLUIDOS ELECTRORREOLÓGICOS

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Los fluidos electrorreológico (ER) son suspensiones de partículas eléctricamente activas en un líquido aislante. Los tamaños de partículas en los fluidos ER son, en promedio, de mayor magnitud que los tamaños de partículas en los fluidos MR (entre 1 hasta 100 ).

APLICACIONES

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Prótesis

APLICACIONES

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Dispositivo para evitar temblor en las articulaciones superiores.

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Amortiguadores semi-activos:

EVOLUCIÓN DE TECNOLOGÍAS EMERGENTES

BIBLIOGRAFÍA

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EMERGING ACTUATOR TECHNOLOGIES: A MICROMECHATRONIC APPROACH. José L. Pons,

John. Wiley

and Sons , Ltd, 2005.

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 Magnetorheological damper: an experimental study  Jorge de-J Lozoya-Santos, Ruben Morales-Menendez, Ricardo Ramirez-Mendoza , Juan C. Tudoón-Martinez, Olivier Sename and Luc Dugard , Journal of Intelligent Material Systems

and Structures 23(11) 1213 – 1232.