Pub Date : 2019-09-01DOI: 10.32640/tasj.2019.3.269
D. Liao, D. S. Machado, E. Moser, J. Wagner, D. Ponce
Robôs cirurgiões apresentaram uma grande inovação no setor da saúde. O desenvolvimento dessa inovação depende do aprimoramento da precisão, acurácia e controle desses equipamentos. Um ponto relevante é que normalmente, nessas aplicações, não há a possibilidade de dar um retorno (feedback) ao cirurgião sobre quais são as forças envolvidas no processo de cirurgia, como a força necessária para o corte ou sutura. A proposta deste trabalho é analisar a possibilidade de aplicação de músculos pneumáticos em robôs cirurgiões e da possibilidade de se obter um feedback háptico para o cirurgião durante o processo de operação. É realizada uma análise das vantagens da cirurgia robótica, são explicados os conceitos de feedback háptico e analisado o modelo do músculo de McKibben. Esta análise é feita juntando as ferramentas do domínio pneumático, de feedback háptico e de cirurgia. Duas modelagens são aqui propostas e simuladas, com a finalidade de verificar se é factível ou não a construção de um robô cirúrgico pneumático com feedback háptico. É concluído que não é recomendada a implementação do modelo de robô cirúrgico pneumático com feedback háptico aqui proposto, até , pelo menos, poder solucionar as dificuldades para compensar as respostas não lineares. Recomenda-se finalmente a implementação de um controle robusto para lidar com as não linearidades associadas aos músculos pneumáticos na cirurgia robótica.
{"title":"Viabilidade da implementação de um sistema háptico pneumático para cirurgia robótica","authors":"D. Liao, D. S. Machado, E. Moser, J. Wagner, D. Ponce","doi":"10.32640/tasj.2019.3.269","DOIUrl":"https://doi.org/10.32640/tasj.2019.3.269","url":null,"abstract":"Robôs cirurgiões apresentaram uma grande inovação no setor da saúde. O desenvolvimento dessa inovação depende do aprimoramento da precisão, acurácia e controle desses equipamentos. Um ponto relevante é que normalmente, nessas aplicações, não há a possibilidade de dar um retorno (feedback) ao cirurgião sobre quais são as forças envolvidas no processo de cirurgia, como a força necessária para o corte ou sutura. A proposta deste trabalho é analisar a possibilidade de aplicação de músculos pneumáticos em robôs cirurgiões e da possibilidade de se obter um feedback háptico para o cirurgião durante o processo de operação. É realizada uma análise das vantagens da cirurgia robótica, são explicados os conceitos de feedback háptico e analisado o modelo do músculo de McKibben. Esta análise é feita juntando as ferramentas do domínio pneumático, de feedback háptico e de cirurgia. Duas modelagens são aqui propostas e simuladas, com a finalidade de verificar se é factível ou não a construção de um robô cirúrgico pneumático com feedback háptico. É concluído que não é recomendada a implementação do modelo de robô cirúrgico pneumático com feedback háptico aqui proposto, até , pelo menos, poder solucionar as dificuldades para compensar as respostas não lineares. Recomenda-se finalmente a implementação de um controle robusto para lidar com as não linearidades associadas aos músculos pneumáticos na cirurgia robótica.","PeriodicalId":227717,"journal":{"name":"The Academic Society Journal","volume":"41 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-09-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116582274","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2019-09-01DOI: 10.32640/tasj.2019.3.229
S. Araki, Pamela C Florentino, Michele A Saito, E. Bock, A. Arruda, J. F. Rocha, R. Stoeterau
Com os atuais estudos de pesquisa e desenvolvimento em bomba de sangue, se faz necessário o conhecimento de novas perspectivas de materiais que garantam confiabilidade e durabilidade em relação à sua resistência ao desgaste. Este artigo tem como objetivo apresentar o desenvolvimento de ensaios e análises dos desgastes dos eixos em mancais, realizados em Dispositivo para Assistência Ventricular (DAV). Os materiais envolvidos são eixos em materiais cerâmicos de óxido de zircônio (ZrO2). Os testes foram realizados em um protótipo de DAV desenvolvido pelo Laboratório de Bioengenharia e Biomateriais do IFSP, as análises foram obtidas com um perfilômetro CCI MP Taylor Hobson em parceria com o Laboratório de Mecânica da Poli (USP). No corpo de prova não foi detectado nenhuma rugosidade superficial que interferisse no teste. Os eixos e mancais avaliados apresentaram resultados satisfatórios quanto ao desgaste observado no perfilômetro. Outras técnicas poderão ser utilizadas no futuro para garantir maior confiabilidade desses componentes da Bomba de Sangue Centrífuga Implantável.
随着目前血液泵的研究和发展,有必要了解材料的新视角,以确保其耐磨性的可靠性和耐久性。本文介绍了心室辅助装置(vad)轴承轴磨损试验和分析的发展。所涉及的材料是氧化锆陶瓷材料(ZrO2)的轴。测试是在IFSP生物工程和生物材料实验室开发的vdav原型上进行的,分析是用CCI MP Taylor Hobson轮廓仪与Poli力学实验室(USP)合作获得的。在试样中没有检测到干扰测试的表面粗糙度。轴和轴承在轮廓仪上观察到的磨损结果令人满意。未来可能会使用其他技术来确保可植入离心血液泵部件的更高可靠性。
{"title":"Ensaios em materiais cerâmicos e poliméricos de alta performance em mancais nos Dispositivos de Assistência Ventricular (DAV)","authors":"S. Araki, Pamela C Florentino, Michele A Saito, E. Bock, A. Arruda, J. F. Rocha, R. Stoeterau","doi":"10.32640/tasj.2019.3.229","DOIUrl":"https://doi.org/10.32640/tasj.2019.3.229","url":null,"abstract":"Com os atuais estudos de pesquisa e desenvolvimento em bomba de sangue, se faz necessário o conhecimento de novas perspectivas de materiais que garantam confiabilidade e durabilidade em relação à sua resistência ao desgaste. Este artigo tem como objetivo apresentar o desenvolvimento de ensaios e análises dos desgastes dos eixos em mancais, realizados em Dispositivo para Assistência Ventricular (DAV). Os materiais envolvidos são eixos em materiais cerâmicos de óxido de zircônio (ZrO2). Os testes foram realizados em um protótipo de DAV desenvolvido pelo Laboratório de Bioengenharia e Biomateriais do IFSP, as análises foram obtidas com um perfilômetro CCI MP Taylor Hobson em parceria com o Laboratório de Mecânica da Poli (USP). No corpo de prova não foi detectado nenhuma rugosidade superficial que interferisse no teste. Os eixos e mancais avaliados apresentaram resultados satisfatórios quanto ao desgaste observado no perfilômetro. Outras técnicas poderão ser utilizadas no futuro para garantir maior confiabilidade desses componentes da Bomba de Sangue Centrífuga Implantável.","PeriodicalId":227717,"journal":{"name":"The Academic Society Journal","volume":"70 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-09-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115903857","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2019-06-01DOI: 10.32640/TASJ.2019.2.135
Caio H C Paim, Ae Treml
A competição Formula SAE (FSAE) é um desafio proposto aos acadêmicos de engenharia em todo o mundo, no qual estes são submetidos ao trabalho de desenvolver um protótipo de competição, desde sua concepção até a construção. Sendo a dinâmica veicular uma das áreas críticas no desempenho de um veículo, o Formula SAE Tire Test Consortium (FSAE TTC) surgiu para disponibilizar às equipes uma série de dados característicos de pneus, visando avançar os estudos relacionados à dinâmica veicular. Buscando otimizar o desempenho do protótipo da equipe Cataratas Formula SAE na prova de skid pad, o presente trabalho aborda uma análise detalhada de dados experimentais do pneu, aplicados em uma condição de regime permanente, sendo a velocidade e o raio de curva constantes, tratados em MATLAB®, onde buscou-se identificar a melhor faixa de operação do pneu, que corresponde à maximização de sua área de contato com a pista. A partir daí foi desenvolvida a cinemática de uma suspensão double wishbone, de modo que possibilite ao pneu operar em sua faixa ótima de geração de força lateral, melhorando a manobrabilidade do protótipo e reduzindo assim o tempo necessário para se completar o percurso da prova. Adicionalmente, com a definição da faixa ótima de operação do pneu, foi desenvolvida uma geometria de suspensão com braços convergentes e de comprimento desigual, o qual possibilita ao pneu alcançar um melhor ganho de cambagem quando submetido à um aumento da carga vertical atuante devido à rolagem da massa suspensa do veículo, maximizando sua área de contato e atingindo maiores valores de ângulo de deriva. Com isso, foi definido a geometria da suspensão sendo do tipo double wishbone, pois esta possui mais versatilidade quanto aos seus parâmetros de ajuste visando alterar suas características cinemáticas e também por ser um conjunto de baixo peso.
{"title":"Otimização de uma Suspensão Double Wishbone para um Protótipo de\u0000Formula SAE","authors":"Caio H C Paim, Ae Treml","doi":"10.32640/TASJ.2019.2.135","DOIUrl":"https://doi.org/10.32640/TASJ.2019.2.135","url":null,"abstract":"A competição Formula SAE (FSAE) é um desafio proposto aos acadêmicos de engenharia em todo o mundo, no qual estes são submetidos ao trabalho de desenvolver um protótipo de competição, desde sua concepção até a construção. Sendo a dinâmica veicular uma das áreas críticas no desempenho de um veículo, o Formula SAE Tire Test Consortium (FSAE TTC) surgiu para disponibilizar às equipes uma série de dados característicos de pneus, visando avançar os estudos relacionados à dinâmica veicular. Buscando otimizar o desempenho do protótipo da equipe Cataratas Formula SAE na prova de skid pad, o presente trabalho aborda uma análise detalhada de dados experimentais do pneu, aplicados em uma condição de regime permanente, sendo a velocidade e o raio de curva constantes, tratados em MATLAB®, onde buscou-se identificar a melhor faixa de operação do pneu, que corresponde à maximização de sua área de contato com a pista. A partir daí foi desenvolvida a cinemática de uma suspensão double wishbone, de modo que possibilite ao pneu operar em sua faixa ótima de geração de força lateral, melhorando a manobrabilidade do protótipo e reduzindo assim o tempo necessário para se completar o percurso da prova. Adicionalmente, com a definição da faixa ótima de operação do pneu, foi desenvolvida uma geometria de suspensão com braços convergentes e de comprimento desigual, o qual possibilita ao pneu alcançar um melhor ganho de cambagem quando submetido à\u0000um aumento da carga vertical atuante devido à rolagem da massa suspensa do veículo,\u0000maximizando sua área de contato e atingindo maiores valores de ângulo de deriva. Com isso, foi definido a geometria da suspensão sendo do tipo double wishbone, pois esta possui mais versatilidade quanto aos seus parâmetros de ajuste visando alterar suas características cinemáticas e também por ser um conjunto de baixo peso.","PeriodicalId":227717,"journal":{"name":"The Academic Society Journal","volume":"2015 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"134052569","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}