Diseño e implementación de un actuador compliant basado en tensegridad de rigidez variable

Resumen El actuador de rigidez variable (VSA) sobresale en tareas que son desafiantes para que los mecanismos rígidos tradicionales las realicen. Se propone un novedoso actuador compliant basado en tensegridad de rigidez variable, tras un análisis de las desventajas y ventajas de los VSAs existentes. El actuador propuesto aprovecha una estructura de tensegridad para eliminar el contacto directo entre elementos rígidos, reduciendo así la fricción mecánica interna. Esto conduce a un bajo amortiguamiento y un comportamiento compliant. Además, permite un amplio rango de ajustes de rigidez y desacopla la rigidez rotacional del ángulo de rotación al utilizar diferentes variantes del actuador de cumplimiento ajustable mecánicamente y posición de equilibrio controlable (MACCEPA). Se presenta y valida experimentalmente el análisis de rigidez del actuador de una sola articulación. Este diseño se extiende a aplicaciones de mecanismos de múltiples articulaciones, incluyendo configuración de mecanismo en serie, configuración de mecanismo accionado por cable y configuración de mecanismo de accionamiento directo. Se proporciona una evaluación de las características estructurales de estas tres configuraciones, ofreciendo diferentes opciones para implementar VSAs. Los trabajos realizados podrían proporcionar nuevas perspectivas en el campo de VSA.