Análisis, diseño y simulación de un micro actuador electrotérmico para el accionamiento de una micro pinza

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dc.contributor.advisorBorras Pinilla, Carlos
dc.contributor.authorBurgos Ortega, Isaac
dc.contributor.authorTorres Roncancio, Julián David
dc.date.accessioned2024-03-03T20:06:16Z
dc.date.available2013
dc.date.available2024-03-03T20:06:16Z
dc.date.created2013
dc.date.issued2013
dc.description.abstractA partir del primer Sistema microelectromecánico (MEMS por sus siglas en inglés), construido en los sesenta, la necesidad de diseñar elementos miniaturizados ha sido motivo de investigación y estudio para científicos de diversas áreas a lo largo de la historia y se ha incrementado notoriamente en la última década. En este trabajo se da en primer lugar una visión general de los sistema microelectromecánicos MEMS, mencionando sus áreas de aplicación más relevantes y analizando detalladamente los actuadores termo mecánicos. Se describen los actuadores térmicos más comunes, su forma de operación y sus características principales. Además se presenta de manera global la tecnología de microfabricación, ilustrando los procesos más usados en este campo. Se presenta el desarrolló de un modelamiento estructural, eléctrico y térmico de un sistema de actuación para el accionamiento de una micropinza. Se realiza un modelamiento matemático a partir de ecuaciones diferenciales que rigen el comportamiento de las variables eléctricas, térmicas y estructurales y se desarrolla e implementa un algoritmo en Matlab. Además se realiza una simulación numérica del sistema en software Comsol Multiphysics. Con los resultados de los dos software se realiza una comparación para validación del modelo, estableciendo porcentajes de desviación de uno con respecto a otro. A partir del algoritmo desarrollado en Matlab se realiza el diseño del sistema de actuación para el accionamiento de una micropinza, caracterizando completamente el sistema y analizando el comportamiento de las variables eléctricas, térmicas y estructurales que intervienen en los procesos de sujeción y manipulación de objetos a nivel microscópicos.
dc.description.abstractenglishSince the first Microelectromechanical Systems (MEMS from its English acronym) was made in the to scientifics from different áreas throughout history and it has increased markedly during last decade. This paper, first of all shows an overview of microelectromechanical systems, talking about its most important application áreas and doing a thermo-made a description about the most common thermal actuators, the way as these work and its main characteristics. Besides, here is globally shown the microfabrication technology, illustrating the most used processes in this field. This also reports the development of a structural, thermal and electrical modeling to an actuation system to actuate a microgripper. After that, a mathematical modeling is made from differential equations which govern the behavior of the electric, thermal and structural variables and also it develops system by using Comsol Multiphysics software. With both results is made a comparison to the model validation, setting deviation percentages to one with respect to other. From the algorithm developed into Matlab is designed the actuation system to actuate a microgripper, by completely characterizing the system and by analyzing the behavior of the electrical, thermal and structural variables which are involved into gripping and manipulating processes to microscopic level objects.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/28982
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectMems (Sistemas Microelectromecánicos)
dc.subjectActuador Térmico
dc.subjectMicropinza
dc.subjectComsol Multiphysics
dc.subjectMatlab.
dc.subject.keywordMems (Microelectromechanical Systems)
dc.subject.keywordThermal Actuator
dc.subject.keywordMicrogripper
dc.subject.keywordComsol Multiphysics
dc.subject.keywordMatlab.
dc.titleAnálisis, diseño y simulación de un micro actuador electrotérmico para el accionamiento de una micro pinza
dc.title.englishAnalysis, design and simulation for an electrothermal
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Mecánica