Sistema resistivo impreso en 3D multi-material para comandar sistemas robóticos
Barra lateral del artículo
Contenido principal del artículo
Resumen
El uso de técnicas de impresión 3D hace posible la incorporación de sensores en dispositivos personalizados a un coste relativamente bajo. Dichos sistemas pueden tener aplicaciones relevantes para controlar sistemas robóticos de varios grados de libertad. Sin embargo, muchas de las soluciones analizadas en la literatura no abordan geometrías en las que el circuito sensor tenga verdaderamente un recorrido de 3 dimensiones en el espacio. En este contexto, el presente trabajo se centra en el estudio y análisis de prestaciones de una propuesta de sensor de 2 grados de libertad fabricada mediante impresión 3D multi-material de deposición de hilo fundido (FDM). Dicho sistema, que basa su principio de funcionamiento en la medida de resistencias en componentes verdaderamente tridimensionales, y que puede tomar distintos valores según la configuración física de sus coordenadas generalizadas, es analizado en cuanto a precisión, repetibilidad y funcionamiento en uso continuado. Los resultados obtenidos demuestran que es viable implementar dichos sistemas para comandar sistemas robóticos.
Palabras clave:
Detalles del artículo
Citas
Bao, C.; Seol, S.K.; Kim, W.S. A 2021. 3D integrated neuromorphic chemical sensing system. Sens. Actuators B Chem. 332, 129527. DOI: 10.1016/j.snb.2021.129527 DOI: https://doi.org/10.1016/j.snb.2021.129527
Bas, J., Dutta, T., Llamas Garro, I., Velázquez-González, J.S., Dubey, R., Mishra, S.K., 2024. Embedded Sensors with 3D Printing Technology: Review, Sensors, 24(6), 1955; DOI: 10.3390/s24061955 DOI: https://doi.org/10.3390/s24061955
Christina, S.; Deepak, M.K., 2018. Stereolithography. In 3D Printing; Dragan, C., Ed.; IntechOpen: Rijeka, Croatia, 1–22.
Dijkshoorn, A.; Werkman, P.; Welleweerd, M.; Wolterink, G.; Eijking, B.; Delamare, J.; Sanders, R.; Krijnen, G.J., 2018. Embedded sensing: Integrating sensors in 3-D printed structures. J. Sens. Sens. Syst. 2018, 7, 169–181. DOI: 10.5194/jsss-7-169-2018 DOI: https://doi.org/10.5194/jsss-7-169-2018
Gooding, J.; Fields, T., 2017, 3d printed strain gauge geometry and orientation for embedded sensing. Proc of 58th AIAA/ASCE/AHS/ASC Structures, Struct Dynamics, and Mat Conf., Grapevine, TX, USA, 0350. DOI: https://doi.org/10.2514/6.2017-0350
Emon, M.O.F, Choi, J.-W. Flexible Piezoresistive Sensors Embedded in 3D Printed Tires, 2017, Sensors, 17, 656. DOI: 10.3390/s17030656 DOI: https://doi.org/10.3390/s17030656
Hassan, M.S., Chavez, L.A., Chou, C-C., Hall, S.E., Tseng, T.-L., Lin, Y., 2021. Mechanical response of shape-recovering metamaterial structures fabricated by additive manufacturing. Mater. Res. Express 8, 115801. DOI: 10.1088/2053-1591/ac343f DOI: https://doi.org/10.1088/2053-1591/ac343f
Leigh, S.J., Bradley, R.J., Purssell, C.P., Billson D.R., Hutchins, A., 2012 A simple, Low-Cost Conductive Composite Material for 3D printing of Electronic Sensors, PLoS ONE 7 (11) e49365. DOI: 10.1371/journal.pone.0049365 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0049365
Minguella-Canela, J., Rabassa Manzano, J., Buj Corral, I., 2023a. Development of a Test Bench for the Experimentation of the Electrical Performance of 3D Printed Multi-Material Parts. 10th MESIC, Seville, Spain. DOI: 10.4028/p-w0Vpah DOI: https://doi.org/10.4028/p-w0Vpah
Minguella-Canela, J. Tegas, N., Amat, J., Casals, A., 2023b. Multi-material 3D printing, alternative for designing components in robotic systems. A Jornadas de Rob. y Bioingeniería, Zaragoza, España.
Roland, T., Wimberger, K., Ammsuess, S., Russold, M.F., Baumgartner, W., 2019, An insulated flexible sensor for stable electromyography detection: Application to prosthesis control. Sensors, 19, 961, DOI:10.3390/s19040961 DOI: https://doi.org/10.3390/s19040961
Stoll, P.; Gasparin, E.; Spierings, A.; Wegener, K. 2021. Embedding eddy current sensors into LPBF components for structural health monitoring. Prog. Addit. Manuf., 6, 445–453 DOI: https://doi.org/10.1007/s40964-021-00204-3