Dissertação

Ciliary structure inspired force sensor for robotic platforms EVALUATED

É de grande interesse para o desenvolvimento de plataformas robóticas a deteção de forças de baixa magnitude, especialmente para o desempenho de tarefas como manipulação de objetos, controlo e interação homem-robô. Nesta tese, é apresentado um sensor com uma estrutura inspirada na estrutura ciliar, encontrada frequentemente na natureza, e realizada depositando um conjunto de cilindros magnetizados (cílios) sobre um sensor magnetoresistivo. Quando uma força externa é aplicada, os cilindros reagem deformando-se, variando o campo magnético emitido por estes e consequentemente a resistência elétrica do sensor magnetoresistivo, permitindo uma medida eléctrica da força aplicada. Foram fabricados e caracterizados cinco protótipos, combinando três layouts de sensores magnetoresistivos com pilares de 1 mm de altura e 120 μm e 200 μm de diâmetro (nominal), tendo sido adquirida uma força aplicada mínima de 333 μN e estimada uma resolução máxima de 161 μN no sensor com menor susceptibilidade ao ruído. Foi também testada com sucesso a diferenciação entre a rugosidade de três superfícies com diferentes níveis de rugosidade. Finalmente, um modelo simulacional capaz de prever o campo magnético gerado pelos cilindros foi realizado, validado e comparado com os dados experimentais obtidos.
Sensor Magnetoresistivo, Sensor de tacto, Estrutura Ciliar, Robótica

Novembro 11, 2016, 12:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Susana Isabel Pinheiro Cardoso de Freitas

Departamento de Física (DF)

Professor Associado

ORIENTADOR

Alexandre Bernardino

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC) - (ISR)

Professor Associado