Desenvolvimento de Músculos Artificiais Através de Polímeros Eletroativos

Resumo

Uma nova tendência na área da robótica é o desenvolvimento de músculos artificiais que, como o nome já sugere, é a criação de um material que consiga reproduzir as características dos músculos naturais. Suas propriedades são uma rápida resposta ao estímulo, grande quantidade de força em relação ao seu tamanho, movimentos precisos, e o que os torna amplamente úteis na robótica é o fato de que suas propriedades manterem-se constantes independentemente do tamanho do músculo. Isto possibilita a construção de robôs extremamente pequenos eliminando assim um obstáculo que encontramos atualmente na evolução da robótica, uma vez que os motores utilizados na atualidade possuem um limite construtivo que nos impede de fabricá-los em pequenas dimensões. Devido à baixa incidência de pesquisas nesta área em nosso país viu-se neste tema uma grande possibilidade de evolução tecnológica. Para iniciar as pesquisas foi feita uma revisão bibliográfica em livros, artigos, periódicos, dissertações e teses. Após ter o conhecimento necessário para a produção de músculos artificiais fez-se fundamental a construção de equipamentos e ferramentas específicas, uma vez que as quais não são encontradas no varejo. Para fabricar estes equipamentos foram utilizados conhecimentos nas áreas de elementos de máquinas, desenho digital, automação e resistência dos materiais. O trabalho tem como objetivo geral desenvolver um músculo artificial através de polímeros eletroativos dielétricos. Os objetivos específicos são: projetar e fabricar uma plataforma de ensaios bidimensionais; realizar testes para descobrir as propriedades do polímero acrílico utilizado; criar um circuito de alta tensão que será responsável pelo acionamento do músculo; construir um músculo artificial utilizando polímeros eletroativos. A pesquisa se justifica no fato de os músculos artificiais representarem uma grande evolução para a robótica, uma vez que com eles será possível eliminar problemas que estão impedindo a evolução da tecnologia presente nos robôs, dentre eles estão, atrito, desgaste de componentes, impactos e vibrações. A construção da plataforma de ensaio biaxial foi concluída com êxito, seu funcionamento é extremamente preciso o que resulta em grande precisão nos dados coletados. Nos ensaios realizados com o polímero verificamos algumas de suas propriedades e características. Com esses resultados podemos concluir que a plataforma de ensaio funciona perfeitamente e será de suma importância para o desenvolvimento dos músculos artificiais. Através dos resultados dos ensaios no polímero verificamos que o utilizado por nós será o VHB 4910, da empresa 3M. Com o trabalho realizado estamos próximos do desenvolvimento de nosso primeiro protótipo do músculo artificial, o que representará uma grande inovação tecnológica.