Control de posición usando "Shape Memory Alloy" (SMA) : diseño y construcción de una plataforma de experimentación para comparativa con motores DC

Abstract

En diferentes campos de la ingeniería, sobretodo en el ámbito médico, se está avanzando en el desarrollo y la investigación de nuevos actuadores o herramientas, menos incisivos, con más posibilidades de movimiento y con más control y precisión. Esto demanda la aplicación de tecnologías específicas con unas características particulares. Materiales como los Shape Memory Alloy (SMA) presentan unas características que los hacen adecuados para trabajar como actuadores en dispositivos en los que se requiere ejercer una gran fuerza en comparación con su peso y tamaño, por ejemplo un cable SMA de 1 mm de diámetro puede desplazar una masa de hasta 15 kg. En el presente proyecto se va a realizar un estudio en profundidad del estado del arte, para poder enfocar mejor este proyecto y poder situarlo dentro de un marco adecuado. También se va a llevar a cabo el estudio de este tipo de materiales comparándolos con actuadores tradicionales, e intentando desarrollar mejoras en los esquemas de control de posición de los SMA. Para cumplir con estos propósitos se construye una plataforma de experimentación en la que incluir todos los actuadores, los elementos de sensorización y todos los circuitos electrónicos acondicionadores de la señal. Con todos estos elementos se lleva a cabo un estudio comparativo de los cables SMA contra motores DC y se implementan algunos controles de posición de los cables SMA basados en diferentes señales de realimentación, como son la intensidad y en el cambio de temperatura de los cables SMA en cada momento. Con todos los estudios que se han realizado en este proyecto, se ha pretendido obtener conclusiones que sirvan como base a investigaciones y futuros productos basados en aleaciones con memoria de forma (SMA).