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Contrôle strict du mouvement

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Lorsque vous prenez une ampoule ou un oeuf, entre autres choses, vous devez contrôler avec précision le mouvement des bras des robots. Pour ce faire, les chercheurs ont conçu onze capteurs et actionneurs basés sur de nouveaux matériaux, grâce aux progrès réalisés ces dernières années dans le domaine des sciences et des technologies des matériaux.

Le Groupe Automatique du Département de l'Électricité et de l'Électronique de la Faculté des Sciences et de la Technologie travaille sur la recherche de la réponse de différents matériaux à certaines situations. Ces matériaux pourraient être utilisés pour la génération et la mesure de mouvements concrets dans différentes applications de systèmes électromécaniques, ainsi que dans robotique souple légère.

En particulier, deux types de matériaux sont en cours de recherche qui pourraient avoir un grand avenir dans les applications de microphore: alliages à mémoire de forme (SMA) et alliages à mémoire de forme magnétique ou ferromagnétique (MSM ou FSMA). Ils sont tous des matériaux nouveaux et intelligents pour leur capacité à stocker la mémoire de forme et d'autres caractéristiques innovantes.

Les alliages à mémoire de forme sont capables de récupérer la taille et la forme originale après un processus de déformation. L'alliage le plus commun de ce type est appelé nitinol. C'est un alliage de nickel et de titane dans une proportion approximative de 50%. Il est en vente sur le marché et a généralement la forme de fil.

Les alliages à mémoire magnétique sont des matériaux ferromagnétiques capables de récupérer la forme et la taille d'origine après l'application d'un champ magnétique. Ils ne sont pas à vendre et ne sont actuellement produites que dans les laboratoires de recherche.

L'équipe de chercheurs de l'UPV-EHU a construit un certain nombre de dispositifs qui pourraient être utiles dans la robotique légère en utilisant ces matériaux avec mémoire de forme, et est actuellement principalement consacrée à la recherche de nouvelles applications pour les systèmes électromécaniques légers ou miniatures.

Prototypes artisanaux

Les alliages SMA ont été utilisés jusqu'à présent dans les actionneurs pour des applications de faible précision. Cependant, l'équipe de recherche de l'UPV a développé une série de dispositifs expérimentaux qui peuvent améliorer considérablement le contrôle de positionnement de ces actionneurs.

Ils ont produit un prototype léger pour un robot flexible et petit capable de manipuler de petits objets. Pour cela, un fil de nitinol a été placé entre deux couches métalliques élastiques. Ainsi, lorsque le courant électrique est appliqué au fil, celui-ci se contracte, les clés sont complètement fermées et les petits objets trouvés autour de lui sont recueillis, tandis que lorsque ce courant électrique est enlevé, ces clés se développent complètement. Les chercheurs de l'UPV-EHU ont réussi à améliorer la précision de ce mouvement d'ouverture et de fermeture, c'est-à-dire que dans les cas où ce mouvement d'ouverture ou de fermeture n'est pas total. En outre, ils ont réussi à contrôler ce mouvement avec un micron de précision. Ce degré de précision peut être suffisant dans des applications comme la machine-outil.

En ce qui concerne les alliages à mémoire magnétique ou ferromagnétique, les chercheurs de l'UPV ont conçu un nouveau dispositif permettant de contrôler des objets avec une précision d'environ 20 nanomètres.

Bien qu'il s'agisse d'un dispositif artisanal fabriqué à la main, les chercheurs ne doutent pas que tout cela peut être amélioré et considèrent qu'il peut être en mesure de remplacer l'une des actionnements les plus précis de l'actualité. En fait, le principal avantage de ces dispositifs fabriqués avec des alliages à mémoire de forme ferromagnétique est que lorsqu'ils atteignent la bonne position ils ne consomment pas d'énergie. Par conséquent, ils peuvent être utiles dans des applications comme les grands télescopes. Ces télescopes ont beaucoup de miroirs qui doivent se déplacer avec une grande précision pour se concentrer correctement.

Ces dispositifs artisanaux permettent de connaître les caractéristiques de base des matériaux au niveau de laboratoire. Cependant, il est possible qu'à l'avenir il soit également utile pour le lancement de prototypes de dispositifs de robotique légère, microponibilité et nanoopposition.