CHƢƠNG 1 VI ĐỘNG CƠ
1.7 Vi động cơ kiểu hợp kim nhớ hình SMA
Hiệu ứng SMA ít đƣợc ứng dụng trong các vi động cơ hơn so với các loại hiệu ứng thông dụng khác. Tuy nhiên với những ƣu điểm nhƣ có thể hoạt động với điện áp dẫn thấp, có tỷ lệ giữa cơng suất với kích thƣớc, khối lƣợng của hệ thống vào loại cao nhất, các bộ vi kích hoạt/chấp hành và các vi động cơ sử dụng hợp kim nhớ hình vẫn đƣợc ứng dụng nhiều trong công nghiệp y sinh, hàng không vũ trụ … Một trong những nhƣợc điểm của dẫn động bằng SMA là chuyển vị nhỏ với các dây SMA thẳng. Do đó trong [86] các tác giả sử dụng lị xo SMA để tạo ra chuyển động tịnh tiến. Phƣơng pháp đơn giản nhất đƣợc trình bày nhƣ trên hình 1.33a, với cấu trúc gồm hai lò xo, một SMA và một bằng thép. Lị xo SMA sẽ “nhớ” hình dạng ở nhiệt độ cao, do đó ở trạng thái ban đầu cần sử dụng thêm một lò xo thép ở trạng thái dãn đồng thời tích lũy năng lƣợng. Khi nhiệt độ hạ, lị xo SMA dãn ra cùng với lò xo thép nén trở về hình dạng ban đầu làm con trƣợt chuyển động theo phƣơng kéo, nén của các lị xo. Trên hình 1.33b, c là sơ đồ nguyên lý hoạt động cũng nhƣ ảnh chụp của robot chuyển động theo nguyên lý sâu đo nhờ phần tử SMA và các gai nhỏ bám vào bề mặt.
Hình 1.33 Vi động cơ tịnh tiến SMA
Cũng với mục tiêu thiết kế thiết bị nội soi trong y học nhƣ robot [86], trong [87] các tác giả thiết kế vi động cơ tịnh tiến kiểu SMA để điều chỉnh vị trí các thấu kính của hệ thống
(a)
31 zoom trong ống nội soi, còn trong [88], vi động cơ SMA đƣợc dùng để dẫn động robot di động với chiều dài 45 mm với tiềm năng ứng dụng trong việc kiểm tra, bảo dƣỡng các hệ thống ống kích cỡ micro trong các nhà máy điện hạt nhân hay tàu vũ trụ … Ngoài các vi động cơ SMA tịnh tiến, các vi động cơ quay kiểu SMA cũng đƣợc giới thiệu trong [89] – trong đó các phần tử SMA đƣợc dùng để dẫn động các khớp quay trong các vi robot, và trong [90] – khi tác giả giới thiệu các phƣơng án khác nhau của vi động cơ quay cũng nhƣ tịnh tiến kiểu SMA.