Smeka blick: 3D tryckt strukturer med SMA manöverdon (4 / 6 steg)

Steg 4: Aktivering av cellulära strukturer med SMA Actuators

SMA ledningarna är roligt att arbeta med men också mycket knepigt. SMAs är tysta och ljus, och kallas också motorlösa motion manöverdon. De kan göra olika rörelser som är ekologisk, mjuk och vacker att titta på. David Benjamin, Marcelo Coelho, Philip Beesley, Jei Qi, Rob Ley är bland människor som har använt dessa material för sina projekt.

Jag hittade SMA springs bra att arbeta med tensegrity strukturer. Du kan se ett av mina projekt som använder dessa manöverdon i en dynamisk tensegrity struktur här: http://www.behnazfarahi.com/204244/913126/gallery...

Först måste du veta vad formen minne legering är. Välja SMA som aktivering material kräver en förståelse av begränsningarna och regler att arbeta med detta material. Som nämnts ovan, kan det vara deformerade och sedan "kom ihåg" sin ursprungliga form när utlöses av en särskild aktivering temperatur. SMAs tillverkas ofta som sladdar. Eftersom dessa är liten, stark, tålig och lätt att utlösa, kan de användas i många produkter. Och eftersom de rör sig tyst och ekologiskt, de kan vara ett bra verktyg för att göra en livelike rörelse. Dessa små trådar kontrakt normalt 2% till 10% av sin längd. Diametern på tråd är en av de verkligt viktiga faktorerna att aktivering av dem. Högre diameter ledningar har mer dragande kraft än nedre diameter ledningar. Högre diameter ledningar har också längre off tider (det tar längre tid för ledningarna att återgå till sin ursprungliga, fullskrift form). Högre-diameter ledningar har lägre motstånd och behöver mer makt. Alltså, de är mer benägna att överhettas och förlorar sin ursprungliga kontraktion förmåga. Ledningar som är 0.006" eller mindre kan hållas på hela tiden utan rädsla för överhettning. Hög temperatur (90C) ledningar har snabbare off-gånger än låg temperatur (70C) ledningar.

Där kan du beställa SMAs? Du kan beställa dem från olika företag:

1. http://www.kelloggsresearchlabs.com/ hjälpsamt lista de ner alla olika varianter av sin produkt.

2. http://musclewires.com/detta är en typisk muskel tråd företag. Kontrollera om de har student/forskare rabatter på sina produkter.

Hur mycket ström krävs att aktivera dem? Den mest svåra biten att arbeta med SMAs är att kontrollera aktuellt bara tillräckligt så du inte överhettas trådarna. Om du överhettas dem kan du även se rök kom ut och efter några gånger de SMA slutar svara. Att förstå hur mycket ström är krävs kolla flexion tekniska databladet: http://www.kelloggsresearchlabs.com/

Som med alla elektriska krets är ett sätt att använda Ohms lag:

V (spänning) = jag (nuvarande) x R (motstånd).

Så låt oss anta att du vill använda 0.020" diameter tråd och du har en 6 volts strömkälla men du vet inte hur länge tråd är tänkt för att vara. Först från databladet du vet att den ström som krävs är 4000 mA eller 4 A. (vilket är mycket i detta fall). Från ohmens lag motstånd är 6/4 = 1.5 ohm. Vi vet att binda sig har 0.16 ohm/tum motstånd vilket innebär att vi kan aktivera: 1.5/0.16= 9.37 tum. Du kan koppla den upp till din Arduino använder en transistor (till exempel spets 120) eller reläer.

Hur kan du kontrollera hastigheten? Detta är något intressant som jag vill utforska ytterligare, men tekniskt ändrar makt innan cylindrarnas angreppspunkt, ändras rörelse hastighet. Med andra ord, om du aktiverar din tråd med 12V är full kontraktion hastighet snabbare än 6V. Du måste bara se till att du inte överhettas dem av detta experiment.