¿Qué es la retroactividad en los módulos de articulación integrados?

En el ámbito académico, la retroactividad se define como la facilidad de accionar una articulación completa aplicando fuerza en el extremo de carga. Y. Kawai et al. describen el rendimiento de accionamiento de las articulaciones utilizando una matriz de transferencia de potencia bidireccional, donde la retroactividad y la capacidad de accionamiento directo se caracterizan por la relación entre la aceleración y la fuerza externa en los extremos del motor y del eslabón, respectivamente.

La importancia de los accionamientos armónicos para lograr la retroactividad

Debido a las características inherentes de transmisión del accionamiento armónico, las articulaciones integradas inevitablemente presentan eficiencia tanto directa como inversa. La pérdida de eficiencia de transmisión proviene de la fricción durante la operación, influenciada principalmente por la carga, la velocidad y la temperatura, siendo la carga el factor más significativo. Además, el mecanismo único de engranaje flexible del accionamiento armónico da como resultado diferentes distribuciones de fuerza entre la corona circular y la corona flexible durante el movimiento directo/inverso, lo que lleva a modelos de eficiencia distintos.

Aplicaciones clave que requieren retroactividad en accionamientos armónicos

Robots industriales (soldadura, paletización, atención de máquinas)

Requieren tanto rigidez como retroactividad, a menudo necesitan compensación anticipada para contrarrestar la histéresis.

Robots colaborativos (líneas de ensamblaje, asistencia médica)

Permiten la guía humana directa; la retroactividad con baja fricción es crucial para una operación segura.

Robots quirúrgicos (cirugía mínimamente invasiva, intervenciones vasculares)

Requieren una precisión y retroactividad ultra altas para permitir una retroalimentación háptica delicada para los cirujanos.

Robots cuadrúpedos/bípedos

La retroactividad permite una recuperación rápida de las caídas, como se ve en la locomoción dinámica.

Robots espaciales (mantenimiento de satélites, exploración lunar)

Deben mantener una retroactividad controlable incluso en condiciones de vacío.

Accionamientos armónicos micro (inspección de tuberías, administración de fármacos)

La retroactividad permite la navegación impulsada por deformación en espacios confinados.

Conclusión

La retroactividad en los accionamientos armónicos es un facilitador clave para la robótica moderna, mejorando la flexibilidad, inteligencia y eficiencia. Es indispensable en robots colaborativos, robótica médica y robots móviles dinámicos.