Desenvolvimento de Atuadores Flexíveis com Elastômeros Dielétricos Constritos por Fibras com Sensores de Fibra Óptica Integrados
Nome: ALEXANDRE BERNARDO SANTOS DA SILVA
Data de publicação: 09/10/2025
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| ARNALDO GOMES LEAL JUNIOR | Examinador Interno |
| CLAYSSON BRUNO SANTOS VIMIEIRO | Examinador Externo |
| RAFHAEL MILANEZI DE ANDRADE | Presidente |
Resumo: Os avanços na área de reabilitação motora têm demandado o desenvolvimento de tecnologias capazes de interagir com o corpo humano. Nesse contexto, os atuadores flexíveis surgem como alternativa promissora aos atuadores rígidos, pois apresentam maior similaridade com o funcionamento dos músculos naturais, permitindo sua aplicação em juntas de robôs vestíveis voltados à reabilitação. Este trabalho apresenta o desenvolvimento atuadores flexíveis com elastômeros dielétricos constritos por fibras (EDCFs). Inicialmente, foram realizados testes estáticos para avaliar a influência de parâmetros como pré-esticamento, dimensões e carga mecânica sobre o deslocamento e a deformação. Em seguida, implementou-se a inserção de fibra óptica em configuração serpenteada no interior do EDCF, correlacionando a perda de potência óptica com o deslocamento medido por técnicas de rastreamento de imagem. Foram conduzidos 36 testes variando as condições geométricas e mecânicas, além de ensaios oscilatórios em diferentes faixas de excitação (05V ; 100mHz) e análises em frequência com testes de chirp e diagramas de Bode. Os resultados indicam que os atuadores desenvolvidos são capazes de realizar 90% de deformação e também a fibra óptica é eficaz para medir deslocamentos em baixas frequências, apresentando boa correlação entre potência óptica e deformação, sobretudo em maiores amplitudes de excitação. Apesar das limitações em ensaios estáticos e da acurácia reduzida 69% no diagrama de Bode, a análise dinâmica demonstrou a viabilidade da abordagem para aplicações futuras em atuadores e sensores de controle em malha fechada.
Palavras-chave: Elastômeros dielétricos; sensores de fibra óptica; músculos artificiais; atuadores flexíveis; análise em frequência
