Thiết kế và chế tạo tay gắp “chủ” xúc giác hai chiều sử dụng lưu chất điện từ biến

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản 29/05/2023
Download
Statistic
Số 08/2019

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Huỳnh Minh Huy
Đoàn Hữu Liêm

Tóm tắt

Nghiên cứu này đề xuất và thiết kế tối ưu một kết cấu mới của tay gắp “chủ” xúc giác 2D cho tay máy điều khiển từ xa sử dụng hai cơ cấu phanh dùng lưu chất điện từ biến (MRB) đặc trưng để phản hồi mômen xoắn và lực kẹp từ các tay máy điều khiển từ xa đến người điều khiển theo kiểu xúc giác. Sau khi mô tả nguyên tắc hoạt động của tay gắp xúc giác, một thiết kế tối ưu của cơ cấu MRB trên tay gắp được tính toán thiết kế và chế tạo. Mục đích của bài toán tối ưu là tìm ra cơ cấu MRB nhỏ gọn nhất có thể tạo ra mômen hay lực phanh cần thiết để phản hồi chính xác cho người điều khiển trong khi mômen hay lực phanh ở trạng thái ngắt điện phải được duy trì nhỏ nhất có thể để đảm bảo cho quá trình phản hồi được chân thực nhất. Quá trình tính toán tối ưu hóa dựa trên phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEA) kết hợp với một công cụ tối ưu hóa. Sau khi có được kết quả thiết kế tối ưu của các MRB, một mô hình tay gắp phản hồi lực được chế tạo và tiến hành thực nghiệm để xác định giá trị mômen và lực phanh có thể đạt được nhằm tiến hành đánh giá và so sánh với kết quả tính toán lý thuyết, tìm ra nguyên nhân, đề xuất hướng khắc phục và cải tiến.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##

Tiểu sử của Tác giả

Huỳnh Minh Huy

Khoa Kỹ thuật Công nghiệp, Trường Đại học Tiền Giang

Đoàn Hữu Liêm

Khoa Kỹ thuật Công nghiệp, Trường Đại học Tiền Giang

Cách trích dẫn
Huỳnh Minh, H., & Đoàn Hữu, L. (2023). Thiết kế và chế tạo tay gắp “chủ” xúc giác hai chiều sử dụng lưu chất điện từ biến. JSTGU, (08). Truy vấn từ http://js.tgu.edu.vn/index.php/tckh/article/view/227

Tài liệu tham khảo

  1. An J. and Kwon D. S. (2004). Control of Multiple DOF Hybrid Haptic Interface with Active/Passive Actuators. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems.
  2. EPS Division. (2006). Rotary seal design guide – Catalogue EPS 5350. Parker Hannifin Corporation.
  3. Kim K. H. et al. (2009). Smart Mouse: 5-DOF Haptic Hand Master Using Magneto-Rheological Fluid Actuators. 11th Conference on Electrorheological Fluids and Magnetorheological Suspensions.
  4. Leong I. F. et al. (2004). Using haptic manipulator in a virtual design studio. Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on control applications, 1, 497-502.
  5. Nguyen Q. H. and Choi S. B. (2008). Optimal Design of Vehicle MR Damper Considering Damping Force and Dynamic Range. Smart Mater. Struct., 18, 1-10.
  6. Nguyen Q. H. and Choi S. B. (2010). Optimal design of an automotive magnetorheological brake considering geometric dimensions and zero-field friction heat. Smart Mater. Struct., 19, 1-11.
  7. Nguyen Q. H. and Choi S. B. (2012). Selection of magnetorheological brake types via optimal design considering maximum torque and constrained volume. Smart Mater. Struct., 21.
  8. Nguyen Q. H. et al. (2007). Geometry optimization of MR valves constrained in a specific volume using the finite element method. Smart Mater. Struct., 16, 2242-2252.
  9. Nguyen Q. H. et al. (2014). Geometric optimal design of MR brake considering different shapes of the brake envelope. Smart Matter. Struct., 23.
  10. Nguyen Q. H., Han Y. M., Choi S. B. and Wereley N. M. (2007). Geometry optimization of MR valves constrained in a specific volume using the finite element method. Smart Mater. Struct., 16, 2242-2252.
  11. Q. H. Nguyen, S. B. (2013). Optimal design of a new 3D haptic gripper for telemanipulation, featuring magnetorheological fluid brakes. Smart Mater. Struct., 22.
  12. Winter S. and Bouzit S. (2007). Use of Magnetorheological Fluid in a Force Feedback Glove. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 15, 2-8.