Actuador lineal híbrido Fusion: concepto y evaluación de la resistencia a las perturbaciones

30 de junio de 2023

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por la Universidad de Electrocomunicaciones

Para abordar un desafío fundamental en robótica, el profesor asociado Yoshihiro Nakata de la Universidad de Electrocomunicaciones de Japón y el investigador principal Tomoyuki Noda del Grupo del Laboratorio de Investigación de Comunicación de Información Cerebral del Instituto Internacional de Investigación de Telecomunicaciones Avanzada, han desarrollado una tecnología pionera para facilitar la integración de sistemas de actuación híbridos. Históricamente, la actuación híbrida, que combina dos actuadores que funcionan según principios diferentes para producir un rendimiento superior, ha sido difícil de incorporar a los robots debido a la complejidad de su estructura.

Para abordar este problema, han conceptualizado el "Fusion Hybrid Linear Actuator" (FHLA), un diseño que combina estructuras para convertir la energía de múltiples actuadores en fuerza, sintetizando estas fuerzas internamente como si se originaran en un único actuador. Específicamente, se ha desarrollado un actuador que fusiona un cilindro neumático y un motor lineal de accionamiento directo basándose en este concepto de diseño, combinando de manera efectiva los beneficios de ambos sistemas y al mismo tiempo reduciendo su huella general.

Los resultados experimentales han demostrado que este actuador mejora significativamente la capacidad de mantener una fuerza de contacto constante contra perturbaciones en el movimiento en una amplia gama de fuerzas, en comparación con sistemas que utilizan únicamente aire o electricidad como fuente de energía. Esto sugiere un rendimiento superior de control de fuerza en el punto de contacto, lo que ofrece una mejora significativa con respecto a los actuadores convencionales.

En esta investigación, el equipo no solo presentó el nuevo concepto de FHLA sino que también discutió los requisitos de su estrategia de diseño y los procesos de optimización estructural, lo que marcó un avance considerable en el campo. Esta innovadora investigación ha sido publicada en IEEE/ASME Transactions on Mechatronics y presenta un paso significativo hacia una robótica más versátil y eficiente en el futuro.

Más información: Yoshihiro Nakata et al, Actuador lineal híbrido Fusion: evaluación de resistencia a perturbaciones y conceptos, Transacciones IEEE/ASME sobre mecatrónica (2023). DOI: 10.1109/TMECH.2023.3237725