Revista EIA (Dec 2010)
DISPOSITIVO TRANSDUCTOR PARA LA MEDICIÓN DE FUERZA Y VELOCIDAD EN UNA TAREA DE CORTE CON ESCALPELO DISPOSITIVO TRANSDUCTOR PARA A MEDIÇÃO DE FORÇA E VELOCIDADE EM UMA TAREFA DE CORTE COM ESCALPELO TRANSDUCER DEVICE FOR MEASURING FORCE AND SPEED IN A TASK OF SCALPEL CUTTING
Abstract
El artículo muestra el diseño y fabricación de un dispositivo mecatrónico capaz de llevar a cabo la medición de fuerza y velocidad en una tarea de corte hecha con escalpelo. Se hizo un estudio, basado en el método de elementos finitos, con el fin de registrar la fuerza necesaria para romper el tejido (pechuga de pollo), teniendo un referente teórico como parámetro de comparación de los resultados obtenidos en las pruebas de corte efectuadas. Se usó como elemento primario de medición un sensor del tipo FlexiForce A201-25. El dispositivo fue acoplado, como herramienta de trabajo, a un brazo robótico industrial, programado con una rutina de corte transversal. La velocidad de corte del dispositivo implementado fue sensada por medio de una cámara, llevando a cabo un seguimiento a un marcador establecido previamente; para tal fin se desarrolló un software en lenguaje de programación C#. Todas las pruebas se efectuaron sobre el mismo tejido y con la misma rutina, con el fin de realizar una medición de la repetitividad del corte. Los resultados obtenidos fueron registrados en tablas, para efectos de análisis estadístico, y representación gráfica.Ou artigo mostra o desenho e fabricação de um dispositivo mecatrônico, capaz de fazer a medição de força e velocidade em uma tarefa de corte feita com bisturi. Fez-se um estudo baseado no método dos elementos finitos, a fim de registar a força necessária para romper ou tecido (peito de frango), com um referencial teórico como parâmetro de comparação dos resultados obtidos nos ensaios de corte efetuados. Usou-se como elemento primário de medição um sensor do tipo FlexiForce A201-25. O dispositivo foi conectado, como ferramenta de trabalho, a um braço robótico industrial programado com uma rotina de corte transversal. A velocidade de corte do dispositivo implantado foi sensada por meio de uma câmera, fazendo um seguimento a um marcador estabelecido previamente; para esta finalidade desenvolveu-se um software em linguagem de programação C #. Todos os ensaios se efetuaram sobre o mesmo tecido e com a mesma rotina para realizar uma medição da repetibilidade do corte. Os resultados foram registados em tabelas, para fins de análise estatística e representação gráfica.This paper shows the design and manufacture of a mechatronic device, capable of measuring force and speed in a cutting work done with a scalpel. A study based on the finite element method was made, in order to record the force required to break the tissue (chicken breast) having a theoretical framework as the benchmark of the results obtained in the cutting tests. It was used, as the primary measuring device, a sensor type Flexiforce A201-25. The device was attached, as a working tool, to an industrial robotic arm programmed with a crosssection routine. The cutting speed of the implemented device was sensed through a camera by tracking a marker set previously for this purpose, software in C # programming language was developed. All tests were performed on the same tissue and with the same routine to perform a measurement of cutting repeatability. The results were recorded in tables, for purposes of statistical analysis, and graphical representation.
