Stap 4: Bediening van cellulaire structuren met behulp van SMA Actuators
SMA draden zijn leuk om te werken met, maar ook erg lastig. SMAs zijn rustig en licht, en ook beweging actuatoren worden genoemd. Zij kunnen het maken van verschillende voorstellen die zijn organische, zacht en mooi om naar te kijken. David Benjamin, Marcelo Coelho, Philip Beesley, Jei Qi, Rob Ley zijn onder mensen die hebben gebruikt deze materialen voor hun projecten.
Ik vond dat SMA veren groot om te werken met tensegrity structuren. U kunt zien een van mijn projecten die gebruik maakt van deze aandrijvingen in de structuur van een dynamische tensegrity hier: http://www.behnazfarahi.com/204244/913126/gallery...
Je moet eerst weten wat Shape-Memory Alloy is. Kiezen van SMA als bediening materiaal vereist een goed begrip van de beperkingen en regels van het werken met dit materiaal. Zoals hierboven vermeld, kan het worden vervormd en vervolgens "remember" van zijn oorspronkelijke vorm wanneer geactiveerd door een specifieke activering temperatuur. SMAs worden vaak vervaardigd als draden. Aangezien dit kleine, sterk, duurzaam en gemakkelijk te trigger, kunnen ze worden gebruikt in veel producten. En daar zij geruisloos en autonoom circuleren, ze kunnen een goed hulpmiddel voor het maken van een livelike beweging. Deze kleine diameter draden contract meestal 2 tot 10% van hun lengte. De diameter van de draad is een van de echt belangrijke factoren om te hen bedieningsmagneet. Hogere diameter draden hebben meer trekken kracht dan lagere diameter draden. Ook heb hogere diameter draden langer off tijden (het duurt langer voor de draden terug te keren naar hun originele, ongebruikte vorm). Hogere-diameter draden hebben lagere weerstand en meer stroom nodig. Dus, zijn ze meer kans op oververhitting en verliezen hun oorspronkelijke contractie capaciteiten. Draden die 0,006" of kleiner kunnen worden gehouden op voortdurend zonder angst voor oververhitting. Hoge temperatuur (90C) draden hebben sneller af-keer dan lage temperaturen (70C) draden.
Waar kunt u SMAs bestellen? U kunt ze bestellen bij verschillende productiebedrijven:
1. http://www.kelloggsresearchlabs.com/ behulpzaam ze onderaan lijst alle verschillende variaties van hun product.
2. http://musclewires.com/dit is een typische spier draad bedrijf. Controleer om te zien of zij student/onderzoeker kortingen op hun producten.
Hoeveel stroom is nodig om ze te activeren? Het meest lastige deel van werken met SMAs is te controleren de huidige enkel genoeg zo u niet oververhit raken de draden. Als u oververhit ze raken ziet zelfs u de rook komst uit en na een paar keer het SMA reageert niet meer. Om te begrijpen hoeveel huidige is vereist controleren de technische fiche van flexie: http://www.kelloggsresearchlabs.com/
Als met een elektrisch circuit is een manier het gebruik van de wet van Ohm:
V (spanning) = I (huidige) x R (weerstand).
Dus laten we veronderstellen dat u wilt 0.020" diameter draad gebruiken en hebt u een 6 Volt voeding maar je weet niet hoe lang de draad wordt verondersteld te zijn. Eerst vanaf de data sheet weet u dat de huidige vereist 4000 mA of 4 A. (dat is in dit geval veel). Van de de wet van Ohm weerstand is 6/4 = 1,5 Ohm. We weten dat de draad zelf 0.16 ohm/duim weerstand wat betekent dat we kunnen activeren: 1.5/0.16= 9.37 inch. U kunt haak het tot je Arduino met behulp van een transistor (bijvoorbeeld TIP 120) of relais.
Hoe kunt u de controle van de snelheid? Dit is iets wat interessante die ik wil verder verkennen, maar technisch de bevoegdheid voor het punt van de bediening, wijzigt, wordt de snelheid van de beweging. Met andere woorden, als u uw draad met 12V activeert is de volledige contractie snelheid sneller dan 6V. Je hoeft alleen om ervoor te zorgen dat u hen door dit experiment niet oververhit.
