@article{328baaa0979646a4ade782f1d7683e01,
title = "Bio-inspired robots with smart muscles: Modeling, control and actuation",
abstract = "The smart muscles are metal alloys that exhibit a property known as the Shape Memory Effect (SME). These materials are composed by an uniform crystal structure that allows the metal alloy to strain as a function of its transition temperature. They are so-called smart materials because the property of recovering their initial configuration after receiving a thermal stimulus. This article presents the use of a smart muscle actuator applied to a bio-inspired micro aerial bat-like robot. These flying mammals have developed powerful muscles that extend along the bone structure of their wings, providing an amazing level of maneuverability. To mimic that kind of morphing wings using an artificial counterpart requires the analysis of new actuation technologies, addressing issues such as the modeling and control that ensure the applicability of this smart actuators composed by Shape Memory Alloys (SMA).",
keywords = "Bio-inspired robots, Morphing wings, Shape Memory Alloys (SMAs)",
author = "J. Colorado and A. Barrientos and C. Rossi",
note = "Funding Information: El objetivo de esta Secci{\'o}n consiste en analizar la respues-ta de las SMAs en lazo abierto utilizando el modelo fenome-nol{\'o}gico y par{\'a}metros de la Tabla 1. Se considera una se{\~n}al escal{\'o}n de corriente de 300mA como est{\'i}mulo t{\'e}rmico. La Figura 2 muestra la curva de hist{\'e}resis de la fibra muscular SMA utilizando el modelo de temperatura (T) y Fracci{\'o}n Martensita-FM ξ de la Tabla 1. Al final de la fase de calentamiento, la fibra es 100% austenita, logrando un porcentaje de contracci{\'o}n del 5 % para una fibra NiTi de 150μm de grosor y longitud de 10cm. El tiempo de contracci{\'o}n de la fibra fue de tc = 1s a una tempe-ratura ambiente de 20◦C. Este bucle de hist{\'e}resis para fibras de NiTi por lo general var{\'i}a entre los 20 y 50◦C. Funding Information: Empleando el modelo cinem{\'a}tico en (1) para el mecanis-mo de rotaci{\'o}n mostrado en la Figura 1c, es posible obtener el movimiento angular de la articulaci{\'o}n θi en funci{\'o}n del incre-mento de la fuerza de contracci{\'o}n de la fibra (ε˙), el radio de la articulaci{\'o}n (rj), y la longitud inicial de la fibra SMA en estado de reposo (lsma,). Esta relaci{\'o}n geom{\'e}trica equivale a: Funding Information: Los Autores agradecen la colaboraci{\'o}n e informaci{\'o}n brin-dada en lo referente al estudio biol{\'o}gico de murci{\'e}lagos por parte del grupo de Mec{\'a}nica de Fluidos de la Universidad de Brown, USA, en especial a su director el Prof. Kenny Breuer, PhD, y a la Prof. Sharon Swartz, PhD, directora del Swartz Lab, Departamento de Ecolog{\'i}a y Biolog{\'i}a Evolutiva de Brown.",
year = "2011",
doi = "10.1016/j.riai.2011.09.005",
language = "English",
volume = "8",
pages = "385--396",
journal = "RIAI - Revista Iberoamericana de Automatica e Informatica Industrial",
issn = "1697-7912",
publisher = "Universidad Politecnica de Valencia",
number = "4",
}