Projeto, Fabricação e Caracterização de Atuadores de Elastômero Die elétrica Rolados Sem Núcleo

Neste trabalho, desenvolvemos um atuador de elastômero die elétrica rolado sem núcleo (CORDEA) para ser utilizado como músculos artificiais em estruturas robóticas moles. O novo conceito CORDEA é baseado em um filme de silicone de 50 µm com eletrodos impressos em tela feitos de negro de fumo suspenso em polidimetilsiloxano. Dois filmes de silicone impressos são empilhados e, em seguida, enrolados firmemente em uma estrutura em espiral. Componentes prontos e disponíveis no mercado são utilizados para implementar tanto os contatos elétricos quanto mecânicos. Um novo processo de fabricação é desenvolvido para possibilitar a produção de atuadores rolados sem um núcleo oco, com foco na simplicidade e confiabilidade. Desta forma, sistemas de atuadores com alta densidade de energia podem ser alcançados de forma eficaz. Após a apresentação do design, é realizada uma avaliação experimental do comportamento eletromecânico do CORDEA. Finalmente, são ilustrados experimentos com atuadores nos quais o CORDEA é pré-carregado com uma carga de massa e, subsequentemente, submetido a uma tensão cíclica, e o desempenho resultante é discutido.