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Comparación de topologías de tren motriz para un ciclo de marcha del tobillo

Autores: Joos, Yentl; Sergeant, Peter; Vansompel, Hendrik; Verstraten, Tom

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Comparación de topologías de tren motriz para un ciclo de marcha del tobillo


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Actuación de prótesis motorizadas
Eficiencia energética
Masa
Motor eléctrico
Sistema de reducción de engranajes
Mecanismos de bloqueo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 23

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La actuación de prótesis motorizadas es un campo donde la eficiencia energética y la masa son características importantes. Los requisitos de movimiento de alto par a baja velocidad y bajo par a alta velocidad son difíciles de combinar de manera efectiva en un solo motor eléctrico. Una posibilidad es utilizar un motor de accionamiento directo sobredimensionado que pueda entregar el par máximo. Sin embargo, esto resulta en un sistema de actuación pesado y con baja eficiencia general. Una práctica común es combinar un motor eléctrico más pequeño con un sistema de reducción de engranajes. En la literatura, se han presentado nuevos sistemas de actuación eléctrica redundantes con o sin mecanismos de bloqueo para mitigar este problema. En este trabajo, proporcionamos una comparación de múltiples sistemas de actuación eléctrica compuestos por motores eléctricos, sistemas de reducción de engranajes y mecanismos de bloqueo. Esto se realiza utilizando el ciclo de marcha de un tobillo humano como estudio de caso. Un motor eléctrico con un estator doble y un rotor único combinado con una caja de engranajes muestra los resultados generales más prometedores al tener en cuenta la pérdida de energía, la masa total y la complejidad del sistema.

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