Formą įsimenančios medžiagos pavaros tyrimas

Abstract

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamos iš formą įsimenančios medžiagos pagamintų pavarų savybės, taip pat jų pritaikymo roboto galūnėje galimybė. Pateikiamas pavarų maketų sudarymo proceso aprašymas ir jų kuriamos tempimo jėgos, esant įvairioms sąlygoms, bandymų rezultatai. Aprašytas formą įsimenančios medžiagos pavaros matematinio modelio sudarymas bei pateiktas sudaryto modelio palyginimas su eksperimentiškai gautais rezultatais. Pateikiami geometriniu metodu sudarytos roboto galūnės tiesioginės ir atvirkštinės kinematikos sprendiniai. Taip pat pateikiamas sudaryto galūnės maketo valdymo algoritmas bei pavarų valdymo laiko diagrama. Eksperimentiškai tiriamos galūnės judėjimo ribos, taikant pasirinktas formą įsimenančios medžiagos pavaras. Išnagrinėjus teorinius ir praktinius formą įsimenančios pavaros savybių ir jos pritaikymo roboto galūnėje aspektus, pateikiamos baigiamojo darbo išvados. Darbą sudaro 7 dalys: įvadas, literatūros apie formą įsimenančios medžiagos pavaras analizė, tyrimo tikslas ir uždaviniai, teorinė dalis, eksperimentinė dalis, išvados, literatūra. Darbo apimtis – 81 p. teksto be priedų, 46 iliustr., 7 lent., 44 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai.

In this master‘s thesis properties of drives made of shape memory alloy (SMA) are examined, as well as the possibility of their application on the robotic limb is tested. A description of the process of making drive models and the test results of their tension forces under various conditions are presented. The compilation of the mathematical model of the drive and the comparison of that model with the experimentally obtained results is presented. Geometric approach solutions of robot limb’s direct and inverse kinematics are proposed. Also an algorithm for controlling the robotic limb and a time management diagram for synchronizing limb’s drive groups are provided. Limb’s movement limits are experimentally investigated by means of a chosen SMA drives. After analyzing the theoretical and practical aspects of the SMA drives and their application on the robotic limb, the conclusions of the thesis are presented. Structure: introduction, analysis of literature about shape memory alloy actuators, aims and tasks of the research, theoretical part, experimental part, conclusions, references. Thesis consist of: 81 p. text without appendixes, 46 pictures, 7 tables, 44 bibliographical entries. Appendixes included.