Published July 1, 2020
| Version v1
Publication
Open
Challenges for practical applications of shape memory alloy actuators
- 1. Mehran University of Engineering and Technology
Description
Abstract Shape memory alloy (SMA) actuators present opportunities for the development of novel actuating systems. High force-to-weight ratio, silent operation, muscle-like motion, biocompatibility, and simple design possibilities have attracted researchers to SMA actuators. Many SMA actuated systems in engineering and medical domains have been reported in the literature. Recently, SMAs have also being used to develop soft robotic systems. However, low absolute force and high cycle time have limited the widespread use of these actuators. Moreover, non-linear and unpredictable behaviour caused by hysteresis results in difficulties to accurately control it. Some work detailing the strategies to overcome these shortcomings has been reported in the literature, this paper presents an articulated brief review of the techniques to overcome low force, long cycle time, and material non-linearity issues.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
توفر مشغلات سبائك الذاكرة الشكلية (SMA) فرصًا لتطوير أنظمة تشغيل جديدة. وقد جذبت نسبة القوة إلى الوزن العالية، والتشغيل الصامت، والحركة الشبيهة بالعضلات، والتوافق الحيوي، وإمكانيات التصميم البسيطة الباحثين إلى مشغلات SMA. تم الإبلاغ عن العديد من أنظمة SMA التي تم تشغيلها في المجالات الهندسية والطبية في الأدبيات. في الآونة الأخيرة، تم استخدام SMAs أيضًا لتطوير أنظمة روبوتية ناعمة. ومع ذلك، فإن القوة المطلقة المنخفضة ووقت الدورة العالية قد حدتا من الاستخدام الواسع النطاق لهذه المشغلات. علاوة على ذلك، يؤدي السلوك غير الخطي وغير المتوقع الناجم عن التباطؤ إلى صعوبات في التحكم فيه بدقة. تم الإبلاغ عن بعض الأعمال التي توضح بالتفصيل استراتيجيات التغلب على أوجه القصور هذه في الأدبيات، وتقدم هذه الورقة مراجعة موجزة مفصلة للتقنيات للتغلب على القوة المنخفضة، ووقت الدورة الطويلة، والقضايا المادية غير الخطية.Translated Description (French)
Les actionneurs en alliage à mémoire de forme (SMA) abstraits présentent des opportunités pour le développement de nouveaux systèmes d'actionnement. Un rapport force/poids élevé, un fonctionnement silencieux, des mouvements musculaires, la biocompatibilité et des possibilités de conception simples ont attiré les chercheurs vers les actionneurs SMA. De nombreux systèmes actionnés par SMA dans les domaines de l'ingénierie et de la médecine ont été rapportés dans la littérature. Récemment, les SMA ont également été utilisées pour développer des systèmes robotiques souples. Cependant, une faible force absolue et un temps de cycle élevé ont limité l'utilisation généralisée de ces actionneurs. De plus, un comportement non linéaire et imprévisible causé par l'hystérésis entraîne des difficultés à le contrôler avec précision. Certains travaux détaillant les stratégies pour surmonter ces lacunes ont été rapportés dans la littérature, cet article présente un bref examen articulé des techniques pour surmonter les problèmes de faible force, de longue durée de cycle et de non-linéarité matérielle.Translated Description (Spanish)
Resumen Los actuadores de aleación de memoria de forma (SMA) presentan oportunidades para el desarrollo de nuevos sistemas de accionamiento. La alta relación fuerza-peso, el funcionamiento silencioso, el movimiento muscular, la biocompatibilidad y las posibilidades de diseño simple han atraído a los investigadores a los actuadores SMA. En la literatura se han informado muchos sistemas accionados por SMA en los dominios de ingeniería y medicina. Recientemente, las SMA también se han utilizado para desarrollar sistemas robóticos blandos. Sin embargo, la baja fuerza absoluta y el alto tiempo de ciclo han limitado el uso generalizado de estos actuadores. Además, el comportamiento no lineal e impredecible causado por la histéresis resulta en dificultades para controlarlo con precisión. Algunos trabajos que detallan las estrategias para superar estas deficiencias se han reportado en la literatura, este documento presenta una breve revisión articulada de las técnicas para superar problemas de baja fuerza, tiempo de ciclo largo y no linealidad material.Files
pdf.pdf
Files
(11.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a667193b59f0cc9ee84fe2eda6335d15
|
11.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحديات التطبيقات العملية لمشغلات سبائك الذاكرة الشكلية
- Translated title (French)
- Défis pour les applications pratiques des actionneurs en alliage à mémoire de forme
- Translated title (Spanish)
- Desafíos para las aplicaciones prácticas de los actuadores de aleación con memoria de forma
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3040717295
- DOI
- 10.1088/2053-1591/aba403
References
- https://openalex.org/W1733138612
- https://openalex.org/W1850537627
- https://openalex.org/W1855078625
- https://openalex.org/W1972942622
- https://openalex.org/W1973565005
- https://openalex.org/W1976997602
- https://openalex.org/W1983767340
- https://openalex.org/W1984160222
- https://openalex.org/W1985412238
- https://openalex.org/W2012890586
- https://openalex.org/W2022385558
- https://openalex.org/W2028530906
- https://openalex.org/W2044767719
- https://openalex.org/W2046240610
- https://openalex.org/W2052126122
- https://openalex.org/W2057664270
- https://openalex.org/W2069762459
- https://openalex.org/W2079471340
- https://openalex.org/W2087029574
- https://openalex.org/W2087433047
- https://openalex.org/W2110986835
- https://openalex.org/W2114165490
- https://openalex.org/W2119186056
- https://openalex.org/W2139509298
- https://openalex.org/W2142621683
- https://openalex.org/W2147608895
- https://openalex.org/W2155713140
- https://openalex.org/W2198101037
- https://openalex.org/W2219845997
- https://openalex.org/W2277971231
- https://openalex.org/W2341908520
- https://openalex.org/W2557420624
- https://openalex.org/W2560667459
- https://openalex.org/W2597413148
- https://openalex.org/W2729987774
- https://openalex.org/W2737812861
- https://openalex.org/W2739934926
- https://openalex.org/W2751528488
- https://openalex.org/W2756987825
- https://openalex.org/W2767613207
- https://openalex.org/W2802878556
- https://openalex.org/W2886334707
- https://openalex.org/W2897656849
- https://openalex.org/W2906321468
- https://openalex.org/W2912193102
- https://openalex.org/W2925543385
- https://openalex.org/W2940058140
- https://openalex.org/W2975002465
- https://openalex.org/W4243436660
- https://openalex.org/W864005115
- https://openalex.org/W897355192